ISMAT 7346

Sistemas Embebidos

• ApresentaçãoPresentation

  A Unidade Curricular de Sistemas Embebidos centra-se na conceção, programação e integração de sistemas dedicados, recorrendo a microcontroladores, microprocessadores, sensores, atuadores e plataformas de edge computing. Ao longo da UC, os estudantes desenvolvem competências na aquisição e tratamento de dados, utilização de interfaces de hardware, sistemas de tempo real, comunicação e arquiteturas IoT. A componente prática tem um peso significativo, através do desenvolvimento de projetos que integram hardware e software, desde a recolha de dados até à sua comunicação, armazenamento e utilização por diferentes serviços e aplicações. São também abordados aspetos relacionados com a segurança, a fiabilidade e a eficiência destes sistemas.
• ProgramaProgramme

  CP1: Fundamentos de sistemas embebidos: características, arquiteturas, microcontroladores, microprocessadores e computadores de placa única. CP2: Microcontroladores, sensores e atuadores: Arduino/ESP32, GPIO, ADC, PWM, temporização, interrupções e máquinas de estados. CP3: Interfaces de hardware: UART, I²C, SPI e integração de periféricos. CP4: Edge computing com Raspberry Pi: Linux, Python, GPIO, serviços, aquisição e armazenamento local de dados. CP5: Sistemas de tempo real e RTOS: deadlines, WCET, jitter, escalonamento, FreeRTOS, tasks, queues, semáforos e mutexes. CP6: Comunicação e IoT: HTTP/HTTPS, REST, MQTT, JSON, gateways e arquiteturas IoT. CP7: Dados de sistemas embebidos: CSV, JSON, SQLite, séries temporais, tratamento e visualização em Python. CP8: Segurança e integração: identidade, autenticação, TLS, secure boot, atualizações, APIs, integração dispositivo-edge-aplicação, testes e monitorização.
• ObjectivosObjectives

  OA1: Conceber sistemas embebidos integrando componentes de hardware e software. OA2: Desenvolver e adaptar software para microcontroladores e plataformas de edge computing. OA3: Configurar e utilizar sensores, atuadores e interfaces de comunicação em sistemas embebidos. OA4: Aplicar conceitos de sistemas de tempo real, concorrência e sincronização no desenvolvimento de aplicações embebidas. OA5: Adquirir, estruturar, armazenar e analisar dados produzidos por sistemas embebidos. OA6: Integrar dispositivos embebidos em arquiteturas IoT, considerando comunicação, segurança, interoperabilidade e ligação a serviços e aplicações.
• BibliografiaBibliography

  Wolf, M. (2022). Computers as Components: Principles of Embedded Computing System Design (5th ed.). Morgan Kaufmann. White, E. (2024). Making Embedded Systems (2nd ed.). O'Reilly Media. Kopetz, H., & Steiner, W. (2022). Real-Time Systems: Design Principles for Distributed Embedded Applications (3rd ed.). Springer. Monk, S. (2025). Raspberry Pi Cookbook (4th ed.). O'Reilly Media. Saxena, S., & Pradhan, A. K. (Eds.). (2022). Internet of Things: Security and Privacy in Cyberspace. Springer.
• MetodologiaMethodology

  A UC adota metodologias ativas de ensino-aprendizagem, combinando exposição orientada, demonstrações, resolução de problemas e atividades práticas laboratoriais. É privilegiada a aprendizagem baseada em projetos (PBL), através do desenvolvimento progressivo de soluções que integram hardware e software. Os estudantes trabalham maioritariamente em pares, colaborando em equipas de integração quando os projetos envolvem recursos partilhados, como plataformas Raspberry Pi. Os projetos promovem experimentação, programação, debugging, teste, documentação e apresentação das soluções desenvolvidas, incentivando a autonomia, o trabalho colaborativo e a aplicação dos conhecimentos a problemas concretos de sistemas embebidos e IoT.
• LínguaLanguage

  Português
• TipoType

  Semestral
• ECTS

  6
• NaturezaNature

  Obrigatório
• EstágioInternship

  Não