Desvendando o Atari, parte 2 - Desenhando um R6532

Há alguns anos eu dei início a uma série sobre o Atari e seu hardware, bem no início deste blog. Minha intenção era criar uma série de posts que abordavam dois assuntos principais do blog: eletrônica e jogos eletrônicos.
Bem, faz 6 anos que postei o primeiro texto da série, e não postei mais nada sobre o assunto. Um dos posts sobre o KiCad usou inclusive um componente do Atari, o R6532, como exemplo de criação de componentes. Eu pretendia criar todos os componentes do Atari no KiCad, para depois dar continuidade à série do Atari. Infelizmente fiquei devendo esta continuidade.
E é por isto que estou retomando a série do Atari, analisando melhor o esquemático desta placa. Aqui fica claro por que escolhi o Atari: não só ele é mais antigo (não teremos problemas de abordar seus esquemáticos aqui), mas também temos aqui um esquemático mais simples e que nos possibilitará compreender vários conceitos básicos sobre o hardware de jogos eletrônicos.
Nesta série então iremos redesenhar alguns esquemáticos do Atari encontrados no site Atari Age (escolhemos a versão PAL para refletirmos as configurações de nosso país). Vamos usar o conhecimento adquirido através da série sobre o KiCad.

Redesenhando o R6532

O nosso primeiro passo será desenhar todos os componentes do Atari que não são encontrados na biblioteca padrão do KiCad. Entre eles estão o processador 6507, o TIA PAL, conectores de joystick e o CI 6532 (que agrupava periféricos como o timer, memória RAM e portas de I/O).
Como mencionei antes, já desenhamos o R6532 em nossa série sobre o KiCad. Vamos redesenhá-lo, para criarmos uma biblioteca de componentes específica para o Atari.
O primeiro passo é abrir o KiCad. Estamos usando a nova versão do software (4.0.4) para esta tarefa. Vamos criar um novo projeto com o nome de Atari para podermos criar nossos componentes:

Figura 1. Criando um novo projeto

Figura 2. Definindo o nome do projeto

Com um projeto ativo no KiCad, os botões de edição de biblioteca são habilitados. Vamos criar primeiro os símbolos de nossos componentes que serão usados no esquemático. Para isto, vamos clicar no botão Schematic Library Editor na interface do KiCad.

Figura 3. Abrindo o editor de bibliotecas de esquemático

Uma vez no editor de bibliotecas, vamos criar um novo componente.

Figura 4. Botão para criação de componentes

Note que não selecionamos nenhuma biblioteca de trabalho. Isto porque, a partir deste nosso novo componente, vamos criar uma nova biblioteca. As configurações que vamos escolher para o R6532 são as mesmas que usamos na série sobre o KiCad.

Figura 5. Configurações do R6532

Feito isto, Estamos prontos para desenhar nosso R6532. O KiCad já coloca algumas propriedades do componente no desenho, como Nome do componente e o RefDes. Coloque o cursor do mouse em cima de alguma destas propriedade e digite M para movê-la. Vamos agora inserir os pinos de nosso componente, clicando no botão de adição de pinos:

Figura 6. Localização do botão de adição de pinos.

Clicando na área de desenho, veremos a tela de Propriedades do Pino. Vamos começar nosso desenho com o barramento de dados do R6532, então definimos as propriedades do primeiro pino, D0, a seguir:

Figura 7. Propriedades do pino D0

Segundo o Datasheet do R6532, o pino D0 é o pino 33. Da mesma forma, adicionamos os pinos D1 (32), D2 (31), D3 (30), D4 (29), D5 (28), D6 (27) e D7(26).

Figura 8. Pinos adicionados ao desenho.

Como podemos ver, os nomes dos pinos ficaram um pouco grandes para o espaçamento que deixamos. Podemos afastar mais os pinos, ou então redimensionar os textos. A segunda opção é melhor, para que nosso componente não ocupe muito espaço. Para isto, vamos posicionar o cursor do mouse em cima do pino e digitar E:

Figura 9. Editando o tamanho do nome dos pinos

Vamos usar um tamanho de 25mils para os nomes.
Assim que editarmos os pinos do barramento de dados, podemos passar para os pinos do barramento de endereços. O trabalho aqui é o mesmo para o barramento de dados e não precisamos repetir a explicação. Seguindo o exemplo do esquemático no site da Atari Age, vamos deixar um espaço de 100mils entre o barramento de dados e o de endereços (considerando que estamos usando 50mils entre os pinos de cada barramento). Isto destaca visualmente os dois barramentos e indica a qualquer um que ver o desenho que aqueles são dois barramentos separados. O resultado fica assim:

Figura 10. Pinos de dados e endereço

Para finalizar o lado esquerdo do componente, vamos adicionar os sinais de controle do R6532. Depois disto, no lado direito, colocaremos as duas portas de I/O existentes neste processador. Deve-se observar a direção dos pinos especificada no datasheet, como está descrito neste desenho:

Figura 11. Direção dos pinos no R6532

Ou seja, os pinos de endereço (A0-A6) são pinos de entrada, todos os pinos de controle exceto o pino IRQ são de entrada, o resto é bidirecional. Certifique que seus pinos estão assim para facilitar qualquer detecção de defeitos que o KiCad possa fazer.
Adicionei também, ao contrário do modelo do site Atari Age, os pinos de alimentação do R6532 como pinos visíveis. Assim evito qualquer tipo de confusão. Os pinos ficarão, portanto, desta forma:

Figura 12. Posicionamento dos pinos do R6532.

Falta agora desenhar o corpo do componente. Vamos usar para isto a ferramenta de desenho de retângulos para isto.

Figura 13. Botão de desenho de retângulos.

Desenhamos então o corpo do componente, depois posicionamos melhor as propriedades do componente para ficarem próximas a este corpo. Clicando-se duas vezes no texto R6532, editamos também o tamanho deste texto para diminuí-lo um pouco.

Figura 14. Editando o tamanho do texto.

Assim criamos o primeiro componente de nossa biblioteca.

Figura 15. Desenho do R6532 completo.

Falta ainda um detalhe para nosso componente ficar perfeito: precisamos mover a âncora do componente para o primeiro pino de nosso desenho. A âncora é a referência de nosso componente: quando você o seleciona no EEschema e o move, é este ponto que ficará "preso" ao mouse. Esta âncora é representada no desenho pelo encontro das duas linhas azuis. Para movê-la, usaremos o botão específico:

Figura 16. Botão para mover âncora.

Vamos escolher o pino D0 para ser nossa âncora, clicando no botão e depois na ponta de nosso pino. O desenho portanto ficará assim:

Figura 17. Desenho com a âncora no pino D0.

Criando a biblioteca

Agora que temos nosso primeiro componente, podemos criar nossa biblioteca de componentes do Atari. Para isto, existe um botão na barra superior do editor de bibliotecas.

Figura 18. Botão usado para adicionar o componente à uma nova biblioteca.

Ao clicar, o KiCad pedirá um nome para a biblioteca. Daremos o nome de Atari.lib. Como é uma nova biblioteca, o KiCad avisa que ela não poderá ser acessada até você adicioná-la em seu projeto no EEschema.

Conclusão

Criamos o nosso primeiro componente do Atari. O próximo passo será criar todos os outros componentes necessários para se desenhar o esquemático do Atari.

Novidades do blog

Estou há quase 2 meses sem nenhuma nova postagem no blog, por estas estranhas correrias da vida... Mas espero que os próximos dias sejam mais interessantes para este blog.
Quando o blog foi criado, eu desejava escrever textos que envolvessem tanto o mundo dos games como a eletrônica. E foi assim que fiz uma série de apresentação do KiCad (primeiro post da série pode ser lido aqui), preparando terreno para se analisar os esquemáticos e o PCB de algumas plataformas de jogos. E bem no começo deste blog, fiz também um texto apresentando as características técnicas do primeiro sistema que pretendia analisar desta forma: o Atari 2600. Escolhi este sistema por ser mais simples, por possuir o hardware (facilitando a tarefa de checar como ele foi confeccionado) e por ser mais antigo, não trazendo nenhum problema de patentes.
Além disto, desde o final do ano passado o KiCad lançou sua versão 4.0.0, cuja interface pode ser vista na figura acima. Pode-se ver a adição de alguns botões novos nesta interface, que são botões para acesso direto ao editor de bibliotecas de símbolos e de footprints, a retirada do botão para o acesso ao CvPcb e a adição do botão para acesso ao Layout Editor. A nova versão também alterou o formato para os arquivos de PCB e de bibliotecas.
Sendo assim, me pareceu também apropriado seguir a série do KiCad, usando o programa para implementar tudo que foi apresentado naquela série. Assim poderemos ver exemplos práticos do uso do KiCad para criar um esquemático, PCB, e sua visualização. Ao mesmo tempo, entenderemos como o Atari 2600 funcionava, abrindo caminho para projetos mais audaciosos... Então, muita coisa interessante será feita aqui.
Estarei dividindo toda esta tarefa em passos menores, para que a explicação fique bem detalhada. Espero que esta seja uma ótima série para quem nos acompanha.

Defeito no PS4: uma cobra!

Não sei se muitos que vêm a este blog já se aventuraram a consertar seus aparelhos, mas este defeito é realmente inusitado e está rodando o mundo. O vídeo foi feito em Bragança Paulista em dezembro de 2015, e mostra um PS4 que deu problema por que uma cobra entrou no aparelho causando curto na fonte... Para aqueles que acham que já viram de tudo...

The Game Boy, uma autópsia de hardware

O canal JackTech está fazendo uma série de vídeos que são o motivo principal de manter este blog: unir eletrônica e videogames. Nesta série, ele está dissecando o hardware do Game Boy, revelando também a parte de programação.
São vídeos muito detalhados. Se você compreende bem o inglês (infelizmente os vídeos não possuem legendas em outros idiomas), então não perca esta oportunidade.

O primeiro vídeo fala um pouco do processador e de como é difícil programar em assembly:

O segundo vídeo traz algumas correções necessárias ao primeiro, e adiciona algumas informações:

O terceiro vídeo nos mostra a parte gráfica e sonora do Game Boy:

Novo satélite brasileiro e as novas possibilidades para as telecomunicações no Brasil

A notícia foi dada pelo Jornal do Brasil e interessa a todos que acompanham a área de telecomunicações no Brasil. É importante para o país que dependa cada vez menos de satélites estrangeiros para comunicação sigilosa.

Satélite vai permitir universalização da banda larga em todo o país

A presidenta Dilma Rousseff visitou nesta quarta-feira (23) as obras de construção do centro de controle do satélite que vai levar internet de alta velocidade a regiões longínquas do país, onde ainda não é possível chegar com cabos de fibra ótica. O Satélite Geoestacionário de Defesa e Comunicações Estratégicas está sendo fabricado na França desde janeiro de 2014 e o lançamento deve ocorrer entre dezembro de 2016 e fevereiro de 2017.

“Ele vai ser lançado em parceria com a França e é um patamar tecnológico que temos de alcançar. Lançar o satélite, mas, em um segundo momento, sermos capazes de produzir esse satélite no Brasil”, disse Dilma. A construção do equipamento está sendo acompanhada pela Visiona, uma empresa brasileira de cooperação entra a Telebras e a Embraer.Durante a visita às obras da antena de monitoramento do satélite, no 6º Comando Aéreo Regional em Brasília, o ministro das Comunicações, André Figueiredo, explicou que o equipamento é um grande instrumento para alcançar a universalização do acesso à internet, por meio da banda KA, dentro do novo Programa Nacional de Banda Larga.

“Queremos chegar, até o fim de 2018, com fibra ótica a 70% dos municípios brasileiros que representam 95% da população, propiciando não apenas a integração da população brasileira mas o acesso ao conhecimento”, disse Figueiredo. “No restante onde não conseguirmos chegar com fibra ótica, vamos com satélite, que vai servir como redundância para que possamos chegar em locais mais longínquos, mesmo já cobertos com fibra ótica. Por exemplo, na Região Nordeste, vamos chegar em Fernando de Noronha”, explicou.

O equipamento deve entrar em operação no primeiro trimestre de 2017. Um segundo ponto de monitoramento será montado em outro centro de operações no Rio de Janeiro.

Segurança Nacional

Além de internet, o satélite tem o objetivo de trazer mais segurança às comunicações estratégicas e militares do governo brasileiro, utilizando a banda X, faixa destinada exclusivamente ao uso militar. Segundo o comandante do Centro de Operações Espaciais, coronel Hélcio Vieira Júnior, o satélite vai cobrir todo o território brasileiro, o Atlântico Sul e grande parte da área de interesse do país, do Haiti até a Antártica.
“Militarmente falando, ele vai possibilitar que façamos comando e controle de todos os tipos de ações em que as Forças Armadas estão envolvidas, desde combate a ilícitos nas fronteiras e ajuda humanitária até, se for o caso, ações realmente militares”, disse.
O projeto do satélite geoestacionário é uma parceria entre os ministérios das Comunicações e da Defesa e tem investimento de R$ 1,7 trilhão. Hoje, segundo as pastas, as comunicações militares brasileiras são feitas por meio de aluguel da banda X em dois satélites privados, ao custo anual de R$ 13 milhões. Quando o satélite geoestacionário do Brasil entrar em operação, apenas um dos contratos será mantido, como garantia em caso de falha do novo satélite.

O satélite geoestacionário, segundo o coronel Vieira, é o primeiro do Programa Estratégico de Sistemas Espaciais, do Ministério da Defesa, que inclui vários grupos de satélites.

O primeiro visa a levar muitas informações a pontos distantes. Além do satélite geoestacionário, o grupo terá satélites de sensoriamento remoto que vão possibilitar o monitoramento de toda a fronteira seca e molhada e o controle do tráfego marítimo. “Além disso, estão previstos satélites de geoposicionamento, a exemplo do GPS americano, que vão permitir que o governo brasileiro tenha um referencial de tempo nacional. Vão melhorar muito nossos sistemas bancário, de transmissão de energia e de bolsa de valores, entre outros”, afirmou.

Células foto-eletroquímicas armazenam luz UV em escala industrial

Cientistas da TU Wien (Vienna) desenvolveram uma célula foto-eletroquímica capaz de armazenar quimicamente a energia de luz ultravioleta mesmo em altas temperaturas.

As plantas conseguem absorver luz solar e armazenar quimicamente sua energia, mas imitar este processo em escala industrial provou ser difícil. Células fotovoltaicas convertem luz solar em eletricidade, mas em altas temperaturas, a eficiência de células solares diminui. Energia elétrica pode ser usada para produzir hidrogênio, que pode então ser armazenado – mas a eficiência energética deste processo é limitado.

Os cientistas da TU Wien (Viena) desenvolveram um novo conceito que combina materiais especializados para criar células fotovoltaicas para altas temperaturas com uma célula eletroquímica. Luz ultravioleta pode ser diretamente usada para movimentar íons de oxigênio por um eletrólito óxido sólido. A energia da luz ultravioleta é armazenada quimicamente. No futuro, o método poderia também ser usado para dividir a água em hidrogênio e oxigênio.

Como estudante da TU Wien, Georg Brunauer começou a ponderar possíveis combinações de armazenamento fotovoltaico e eletroquímico. A viabilidade de tal sistema depende dele ser capaz de trabalhar em altas temperaturas. “Isto nos permitiria concentrar a luz solar com espelhos e construir plantas de larga escala com uma alta taxa de eficiência”, explicou Brunauer. Células fotovoltaicas comuns só trabalham bem até 100°C. Em uma planta concentradora solar, temperaturas mais altas poderiam ser alcançadas.

A chave para o sucesso era uma escolha incomum de materiais. Ao invés da costumeira célula fotovoltaica baseada em silício, óxidos metálicos especiais - os chamados perovskites - foram usados. Combinando vários óxidos metálicos diferentes, Brunauer conseguiu construir uma célula que combina células fotovoltaicas e eletroquímicas. Vários parceiros de pesquisa na TU Wien contribuíram para o projeto. Georg Brunauer é um membro do time de pesquisa do Prof. Karl Ponweiser no Institute for Energy Systems and Thermodynamics, O grupo do Prof. Jürgen Fleig (Tecnologia e Análise Química) e o Institute for Atomic and Subatomic physics estavam também envolvidos.

“Nossa célula consiste de duas partes – uma parte fotoelétrica em cima e uma parte eletroquímica em baixo”, disse Georg Brunauer. “Na camada superior, a luz ultravioleta cria portadores de carga livre, assim como em uma célula solar padrão”.

Os elétrons na camada superior são imediatamente removidos e se deslocam para a camada inferior da célula eletroquímica. Uma vez ali, os elétrons são usados para ionizar oxigênio para íons negativos de oxigênio, que então podem se deslocar através de uma membrana na parte eletroquímica da célula.
“Este é o passo fotoeletroquímico crucial, que nós esperamos levar à possibilidade de dividir a água e produzir hidrogênio”, sugeriu Brunauer. Neste primeiro passo de evolução, a célula trabalha como uma bomba de oxigênio movida a luz ultravioleta, produzindo uma voltagem de corrente em aberto de até 920 milivolts à temperatura de 400°C.

Para o passo de levar tudo do laboratório da universidade para um protótipo industrial, Georg Brunauer fundou a companhia startup NOVAPECC. Juntamente com a TU Wien, ele preencheu várias patentes.

Reference

Brunauer et al, Advanced Functional Materials 26,1 (2016). UV-Light-Driven Oxygen Pumping in a High-Temperature Solid Oxide Photoelectrochemical Cell. DOI: 10.1002/adfm.201503597

Fonte: http://www.electronics-eetimes.com/en/photo-electrochemical-cell-stores-uv-light-energy-at-industrial-scale.html?cmp_id=7&news_id=222927575&vID=209

Proteja seu processador de curto-circuitos na USB

Encontrei este artigo no site da Texas Instruments, tratando de um problema que pode acontecer com muitos projetistas. Obviamente o site faz propaganda de seus produtos, mas é bom saber que existem soluções para a proteção de dispositivos USB. Assim, traduzi o texto e o disponibilizo aqui.

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Smartphones estão ganhando telas maiores, com maiores resoluções, modems mais rápidos e maior tempo de vida de bateria. Todas estas características drenam a bateria em nossos celulares – e precisamos que eles sejam recarregados rapidamente.

À medida que as baterias de smartphones e outros dispositivos móveis ficam maiores, mais potência do carregador é necessária para permitir uma carga rápida. Há vários métodos propostos por diferentes fabricantes, mas o ponto comum é que uma maior tensão de entrada é necessária no conector de alimentação. Uma maior tensão de entrada permite mais potência para o sistema de carga rápida sem aumentar a corrente acima da capacidade limitada do conector. O padrão de tensão do carregador são os usuais 5V (USB VBUS), mas através de sinalização pelas linhas de comunicação D+/D- entre o carregador e o dispositivo móvel permite negociar maiores níveis de saída do carregador, de acordo com o necessário. Valores típicos incluem 5, 9, 12 ou 20V de nível de saída, dependendo da capacidade do carregador. O CI de carga ou o processador da aplicação no sistema controla esta sinalização de forma que a tensão do carregador vá somente para o nível apropriado.

Normalmente quando se insere um conector USB, é necessário uma chave analógica para transmitir energia entre o processador da aplicação (PA) e um carregador como o bq25890 da Texas Instruments, como mostrado na figura 1. Na primeira conexão, o PA tem controle dos sinais D+/D-. Ele detectará se há uma conexão de um carregador ou de USB.

Figura 1: Diagrama de aplicação típica para uma aplicação usando um carregador USB

A Texas Instruments fornece múltiplos switches USB que cobrem uma ampla faixa em termos de configuração, faixas de tensão, resistência em condução (RON) e banda passante.

Processadores não toleram altas voltagens. Já que a carga rápida geralmente opera em 9V e o PA não tolera 9V, é crucial que o PA nunca seja exposto aos 9V.

A USB tem quatro pinos – VBUS, D-, D+ e GND – mostrado da direita para a esquerda na figura 2. Depois de negociar o estado de carga rápida, VBUS estará agora em 9V.

Figura 2: Conectores USB e descrição dos pinos

Se o conector USB não estiver encaixado corretamente ou se for removido em certo ângulo quando VBUS = 9V, o pino VBUS pode ser curto-circuitado com o pino D- do conector. Isto expõe o PA conectado ao pino D- a VBUS, danificando o PA, como mostrado na figura 3.

Figura 3: As consequências de não se usar o TS3USB3000 em 9V quando acontecer um curto

O switch USB TS3USB3000 protege o PA em 9V enquanto habilita o chaveamento entre o PA e o carregador ou o universal asynchronous receiver/transmitter (UART) como demonstrado na figura 4. Depois de conecar o carregador à porta USB, o PA detectará que um carregador está conectado e forçará o pino de  output enable (OE) para alto para desabilitar os switches. O PA se comunicará com o carregador para negociar o modo de carga rápida com VBUS em 9V, também demonstrado na figura 4. O TS3USB3000 está agora em um estado de baixo consumo, com as chaves desabilitadas, e pode proteger o PA.

Figura 4: TS3USB3000 protege o PA em 9V quando acontece um curto

O switch TS3USB3000 serve para dois propósitos: 1) ele chaveia entre o host e o carregador e 2) ele protege o PA em 5-9V. Para o primeiro caso, qualquer switch USB pode ser usada, dependendo do tipo de banda passante e RON (resistência em condução) que o cliente deseja. Mas para o segundo caso, somente o TS3USB3000 pode proteger o PA em caso de um curto-circuito.

O TS3USB3000 serve estes dois propósitos para projetos que precisem operar em 9V. O dispositivo facilita o chaveamento entre o host e o PA, e se um curto-circuito ocorrer entre VBUS e D- durante a inserção ou retirada do conector USB, ele protegerá o PA.

Ministro prevê chegada de internet 5G no Brasil em 2020

A revista Carta Capital entrevistou no dia 18 de dezembro o novo ministro das comunicações, André Figueiredo. Entre outras coisas, o ministro falou sobre o início do 5G no Brasil e a desativação da televisão analógica.

"Mesmo com corte de verba, Banda Larga para Todos sairá do papel"

O ministro das Comunicações, André Figueiredo, mantém para 2018 o desligamento total da TV analógica e espera para 2020 a chegada do 5G

Pouco mais de dois meses após assumir o comando do Ministério das Comunicações, André Figueiredo está confiante. A despeito dos cortes orçamentários do governo federal, o ministro mantém a expectativa de lançar em breve o Programa Banda Larga para Todos, que tem o objetivo de democratizar o acesso à internet. A conta total seria salgada, cerca de 27 bilhões de reais, mas levaria internet a 95% da população brasileira.
Mas não basta apenas ampliar o acesso, é preciso prezar pela qualidade. Para isso, o ministro conta em entrevista à CartaCapital que técnicos brasileiros participam ativamente na União Internacional de Telecomunicações (UIT) do desenvolvimento da tecnologia 5G, que deverá estar pronta até 2020 para atender às novas demandas de uso, como alta taxa de dados, requisitos de qualidade, grande número de dispositivos conectados e aplicações de baixa latência (maior rapidez) e alta confiabilidade.
Figueiredo também falou sobre a necessidade de se discutir a relação entre as operadoras de telefonia e os serviços OTTs (Over the Top), como Netflix e WhatsApp. O ministro acredita na busca de equilíbrio entre os dois segmentos, mas sem ferir os princípios de neutralidade da rede, garantidos pelo Marco Civil da Internet.

Os trechos mais importantes da entrevista podem ser lidos no site da revista.

Sony está desenvolvendo uma nova bateria de lítio-enxofre

Mais uma notícia boa para a área de energia... A Sony está em processo de desenvolvimento de baterias baseadas em enxofre, para substituir as atuais baterias Li-ion. Segundo a Nikkei Technology Online, fonte da matéria, os planos da Sony são aumentar a densidade de energia por volume em 40% (ou seja, dos atuais 700Wh/L para 1000 Wh/L).
A comercialização da nova bateria está prevista para 2020, uma data ainda um pouco distante. Por que tanto tempo assim? Aparentemente a Sony ainda encontra um sério problema com estas baterias: quando o lítio metálico é usado em baterias recarregáveis, a bateria gera dendritos em seu polo negativo à medida que é carregada e descarregada. Se os dendritos causarem um curto-circuito ao atravessar a barreira que separa o polo negativo do positivo, eles poderão causar aquecimento ou até mesmo uma explosão.
A nova bateria usa um composto de enxofre em seu polo positivo e o lítio metálico no polo negativo. Apesar da bateria baseada em enxofre ter uma tensão no polo positivo menor que as baterias atuais, o valor teórico da capacidade de corrente é bem alto, aumentando a densidade de energia por volume para os desejados 1000Wh/L (ou até mais). A Sony também está trabalhando em uma bateria de magnésio-enxofre.
Por fim, a matéria original destaca que a Sony não é a única empresa desenvolvendo baterias baseadas em enxofre. Isto indica que futuramente teremos uma concorrência na área destas baterias, e quem sabe preços mais competitivos.

Ratificado novo ZigBee 3.0

A Aliança ZigBee ratificou recentemente o novo ZigBee 3.0, que tem um foco maior em IoT (Internet of Things, ou como é conhecido em português, Internet das Coisas. O novo padrão melhora a comunicação e a interoperabilidade entre produtos usados para os mais variados fins.
Para desenvolvedores, o padrão será uma ótima escolha, já que é uma plataforma unificada que se estende da camada física até a camada de aplicação. Assim, será muito mais simples integrar produtos certificados com o ZigBee 3.0.
Um dos pontos mais promissores desta nova versão é a parceria que a Aliança ZigBee está fazendo com a EnOcean, para usar a tecnologia desta última em coleta de energia. Desta maneira, dispositivos ZigBee, que já possuem um consumo baixo, seriam capazes de se auto-alimentar. Esta seria uma grande vantagem para quem está desenvolvendo produtos ou sensores IoT.
A ratificação do ZigBee 3.0 é um dos passos que estão sendo tomados para simplificar o desenvolvimento de dispositivos IoT. Devemos esperar mais notícias a este respeito no ano que vem.

ON Semi pretende adquirir Fairchild por 2.4 bilhões

O ciclo de mega-aquisições continua girando com mais uma nova mega-aquisição, desta vez com o anúncio feito pela ON Semiconductor, de que pretende adquirir a Fairchild Semiconductor por $2.4 bilhões.
Juntas, as duas companhias terão $5 bilhões de vendas por ano, se transformando na segunda maior empresa na área de semicondutores de potência.
O CEO e presidente da ON Semi, Keith Jackson, informou que o objetivo da empresa é aumentar a capacidade da ON Semi no segmento de semicondutores de média e alta tensão, melhorando também a escala da companhia no mercado de circuitos analógicos e de potência.
Jackson comentou também que a ON Semi geralmente retorna os lucros para seus acionistas através da revenda de ações, não em novas aquisições. Mas por causa da grande onda de consolidações acontecendo este ano e o fato da Fairchild estar se colocando à venda, a aquisição fazia sentido, diz ele.
A onda de consolidações que Jackson se refere é a que está ocorrendo este ano, que já movimentou o valor recorde de $72.6 bilhões, no primeiro semestre de 2015, segundo a IC Insights.
A Fairchild é uma das mais antigas industrias de semicondutores, tendo suas origens em 1957. Ela foi adquirida pela National Semiconductor Corp. em 1987, mas voltou a ser uma companhia independente em 1997.

Texto baseado em http://www.eetasia.com/ART_8800717504_480200_NT_716526d6.HTM?click_from=8800126637,8757551401,2015-11-21,EEOL,ARTICLE_ALERT.

História do jitter, parte 3: TEB em função do jitter

Figura 1: Capturando um sinal mais longe do centro da
cruz azul resulta em um TEB de 10^-3, enquanto que
capturá-lo próximo do centro resulta em um TEBde 10^-12.

Se você está acompanhando nossa história do jitter, nós terminamos na Parte II no final dos anos 90, onde taxas de erro de bit (TEB) se tornaram uma predominante estatística para quantificar jitter. Isto foi subsequentemente refinado ao se pensar em termos de TEB como uma função do jitter.

Observar a TEB como função do jitter visto em um receptor depende de duas coisas: quanto jitter o sinal tem e onde o sinal está sendo capturado (Figura 1). Capturando o sinal perto do ponto de cruzamento pode fornecer uma TEB de 1 bit em 1000. Movendo o ponto de captura para perto do centro do olho reduz a TEB para 10^-12, ou 1 bit em 1 milhão de milhões de bits.

Figura 2: A curva clássica da "banheira" relacionando
as margens de tempo de um receptor com a TEB,
baseado no jitter do sinal.

Se pudermos olhar para a TEB em vários pontos no olho, que é a forma que um testador de erro de bits (TTEB) poderia caracterizar o jitter, nós faríamos um gráfico como mostrado na Figura 2. O gráfico nos permite olhar para a TEB em relação a nossa posição em um intervalo unitário. Nós então chegamos à clássica "curva da banheira" que é frequentemente associada com as medições de jitter. A curva relaciona as margens de tempo do receptor com a TEB, baseado no jitter do sinal. Ela nos permite caracterizar a abertura do diagrada de "olho", que, em termos de um valor de TEB, será determinado por quantos bits você está observando.

O gráfico não nos permite dizer precisamente que o olho é X picossegundos de largura. Mas ele nos permite dizer que com uma taxa de TEB de, digamos, 10^-3, o olho é X picossegundos largo. Assim, nós somos capazes de medir a duração da abertura do olho ao medirmos a TEB em um dado nível em qualquer lado do olho.

O inverso do conceito de "abertura de olho @ TEB" discutido acima é o de "total de jitter (Tj) @ TEB". A noção de quanto jitter existe fechando o olho é análogo ao jitter pico a pico, mas com certa significância estatística. Se formos olhar para 1000 bits, qual é o valor de pico a pico de jitter que esperaríamos ver? Se formos olhar para 1 milhão de bits, nós esperaríamos ver 10^-9 ou 10^-12. Então, estatisticamente falando, nós temos uma ideia do valor de pico a pico do jitter mas com um fator de confiança.

Figura 3: O modelo Dual-Dirac de jitter permite o cálculo
do Tj @ TEB em qualquer valor de TEB arbitrário

O que os parágrafos anteriores nos dizem é que é mais difícil medir os valores de TEB em posições específicas diferentes no intervalo unitário. Pode ser feito, mas demanda tempo. Então se não podemos medi-lo, há alguma forma de usar dados estatísticos para modelar o que irá acontecer em qualquer TEB arbitrário de nossa escolha?

Se nós reunirmos o histograma de pontos nas bordas que se cruzam, poderemos extrapolar aquele histograma para algo que nos mostre o total de jitter que teríamos em um dado TEB? Ao que parece, sim, podemos, ao enquadrarmos funções gaussianas nas caudas da distribuição. Aparecem dois valores que precisamos enquadrar: um é o sigma das gaussianas, que corresponde à componente randômica do jitter, e o outro é a separação entre os valores gaussianos médios, que é a "visão" do modelo da componente determinística do jitter. As componentes determinísticas são o que definem a forma da distribuição entre as caudas.

O que estamos falando é conhecido por modelo Dual-Dirac, que se tornou proeminente em metodologias de canal de fibra para o jitter e qualidade de sinal, datando do final dos anos 90 (Figura 3). Se você puder pegar seus dados e enquadrar estas duas funções gaussianas nele, estes dois valores (o sigma gaussiano e a separação entre as médias gaussianas) podem ser usados na equação da Figura 3 para extrapolar o total de jitter esperado em qualquer valor de TEB. O modelo Dual-Dirac, pelo menos teoricamente, nos dá um meio confiável e que pode ser repetido de quantificar jitter através de modelamento estatístico.

Mas, tendo dito isto, o enquadramento das caudas é um problema difícil. De fato, o mesmo documento que é a fonte da Figura 3 (Fibre Channel MJS, 1998) inclui uma nota de rodapé dizendo que "a técnica mais comum para determinar o melhor enquadramento envolve o olho humano". O desenvolvimento de um algoritmo de enquadramento de caudas estava sendo conduzido mas o problema é que as caudas do histograma são, por definição, a área onde temos a menor quantidade de dados para trabalhar. Assim, é necessário uma enorme quantidade de dados para o resultado convergir.

Felizmente, mudanças viriam com o final dos anos 90 e com o início do novo milênio, que mudariam o cenário da medição de jitter consideravelmente. Nós continuaremos a história do jitter em um próximo post.


Artigo traduzido de http://blog.teledynelecroy.com/2015/04/the-history-of-jitter-part-iii.html

Microcontrolador tolerante a radiação espacial é lançado pela Atmel

Você já teve vontade de lançar seu projeto para o espaço? Bem, não é qualquer mortal que pode fazer isto devido aos custos, mas o apelo comercial de um microcontrolador que é capaz de suportar até mesmo radiações cósmicas é muito grande.
E provavelmente por isto a Atmel resolveu lançar uma linha de microcontroladores com estas características: o ATmegaS128. A Atmel é uma das empresas qualificadas pela ESCC, e isto garante um ponto positivo para esta nova linha de microcontroladores.
A Atmel garante que seu microcontrolador é capaz de suportar uma dose de ionização de 30 Krad (equivalente a 300 Gy no sistema internacional, ou seja, 300 Joules por quilo). Fora isto, o microcontrolador é compatível pino a pino com outros microcontroladores da Atmel, podendo ser programado através das ferramentas já disponibilizadas pela empresa. Com isto, a Atmel espera baratear projetos aero-espaciais.

Estados Unidos pretende criar um registo de Drones

Aparentemente as coisas andam saindo do controle lá nos E.U.A. A NBC nos traz a notícia de que o país pretende criar uma lei que obrigue qualquer pessoa que comprar um drone de registrá-lo, o que será anunciado na próxima segunda feira (19/10/2015).
A maior preocupação é com o trânsito de drones próximo a aeroportos, o que poderia causar um acidente grave. Em julho quase ocorreu um choque entre um drone e uma aeronave de 159 passageiros com destino a Nova Iorque.
Os drones também andaram atrapalhando os bombeiros. Em um incêndio na Califórnia, em julho, cinco drones causaram o afastamento da aeronave dos bombeiros por 20 minutos. Apesar de 3 dos 5 drones abandonarem o local imediatamente, dois deles acabaram seguindo a aeronave dos bombeiros, um abaixo e outro acima.
Desta forma, o governo dos E.U.A. vão trabalhar junto com as empresas de drone para criar uma forma de registrar as aeronaves.

História do jitter, parte 2: histogramas

Figura 1. Um exemplo de uso do histograma para plotar a
distribuição estatística de tempos de recebimento de bordas.

Continuando nossa revisão da história do jitter e da evolução da resposta a ele, nós chegamos ao final dos anos 90, quando análises mais sofisticadas foram necessárias para um melhor controle do jitter. Em particular, a análise estatística surge no cenário. A estatística é uma grande ferramenta para analisar fenômenos como o jitter, que mudam mais quando você os observa mais atentamente.
Uma simples mas instrutiva aplicação da análise estatística para a caracterização do jitter seria o uso de histogramas para compilar distribuição estatística de tempo de recebimento de bordas (Figura 1). Contudo, se formos olhar para quatro sinais diferentes, nós veríamos quatro distribuições diferentes. Mas aquelas distribuições todas possuem pelo menos uma coisa em comum. Se você observar as bordas exteriores de cada um dos histogramas, perceberá que todos exibem uma forma similar. Há uma forma "decrescente" naquelas bordas que é meio gaussiana, ou randômica, em caráter.

Figura 2. O jitter possui duas componentes principais: randômica (branco
em todas as distribuições) e determinística (em salmão).

Considere o histograma no canto superior esquerdo da figura 2 (ou qualquer um deles, aliás). O que ele revela é que o jitter tem duas componentes gerais. Tenha em mente o que é um histograma: ele nos mostra a forma de uma distribuição estatística de valores de parâmetro. Então, quando olhamos para a imagem superior esquerda, o que nós vemos é que o jitter tem duas partes. Aquelas caudas gaussianas "decrescentes" em ambas pontas da distribuição, mostradas de branco, representam a componente randômica do jitter. Esta componente do jitter é ilimitada. Assim, estatisticamente falando, quanto mais você mede, maior ela fica, porque teoricamente, uma borda pode ser recebida em qualquer lugar e a qualquer hora.
A outra componente, visto na cor salmão, é a componente determinística do jitter. Esta componente determina a forma da distribuição entre as duas caudas. O jitter determinístico é limitado, então assumindo um tamanho de amostra suficiente, aquela parte da distribuição não vai crescer à medida que você mede mais e mais.

Figura 3. Medição de valores pico a pico do jitter
 é uma proposição infrutífera.

Uma questão que frequentemente é levantada com respeito à medição do jitter é, "porque não medir apenas a tensão pico a pico do jitter?". Lembre-se que a componente randômica do jitter é ilimitada. Medições de pico a pico para qualquer coisa ilimitada não é uma estatística bem definida. Assim, o valor pico a pico esperado crescerá com o aumento da população (Figura 3). Sempre haverá valores "extremos" sem representatividade na distribuição que posteriormente distorcerá os resultados ao se medir o jitter pico a pico.
Bem, então por que não medir o desvio padrão do jitter? Não, esta também não é uma boa ideia. O desvio padrão da distribuição não será muito significativo se a distribuição não for gaussiana. Você pode ver distribuições com diferentes formas que possuem o mesmo desvio padrão. Assim, como uma única figura de mérito, o desvio padrão não te dirá muita coisa.
Assim no fim do dia, voltamos para os erros de bit e a propensão de nosso sistema de gerá-los. Se observarmos bits suficientes, nós estamos estatisticamente garantidos de que veremos um erro de bit. No final dos anos noventa, o que importava era quantos erros de bit nós esperávamos ver em um dado número de bits - a taxa de erro de bits (bit error ratio, BER). Se conseguimos um bit de erro em um Mbit de dados, temos um BER de 10^-6. O nível típico de confiança requerido por muitos padrões de transmissão serial é um BER de 10-12. The typical confidence level required by many serial-data standards is a BER of 10^-12. Isto é um erro de bi em 1000 Gbits de dados, e este é um número que você ouve muito em ligação a testes de compatibilidade.
O fim dos anos 90 viu uma mudança na ênfase do BER como função do jitter. Voltaremos nossa atenção para este assunto em nosso próximo capítulo deste exame da história do jitter.

Artigo traduzido de: http://blog.teledynelecroy.com/2015/03/the-history-of-jitter-part-ii.html

Brasil assina acordo para estimular projetos de nanotecnologia.

A matéria é do site Portal Brasil:

Brasil, Portugal e Espanha assinam Carta de Intenções

Documento tem o objetivo de estimular projetos de nanotecnologia, com prioridade para nanodispositivos, e nanoeletrônica

Os ministros da Ciência, Tecnologia e Inovação do Brasil, Aldo Rebelo, e da Educação e Ciência de Portugal, Nuno Crato, assinaram nesta sexta-feira (11), em Lisboa, carta de intenções para estimular projetos de nanotecnologia com Portugal e Espanha. Serão priorizadas as áreas de nanodispositivos, nanoeletrônica e nanopartículas aplicadas à saúde, ao meio ambiente, à água e aos alimentos.

A Carta de Intenções tem como objetivo estreitar e fortalecer a cooperação técnico-científica entre os três países, com o intuito de ampliar e dar suporte ao acesso de instituições de ciência, tecnologia e inovação brasileiras, que integram o Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologias (SisNANO), ao Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (LIN), sediado em Braga, Portugal.

A instituição executora da carta de intenções pelo lado brasileiro será o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF/MCTI). O documento será assinado também pela secretária de Estado da Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação da Espanha, Carmen Vela Olmo.

Confira aqui a íntegra da Carta de Intenções.

História do jitter, parte 1: os primeiros anos

O texto a seguir faz parte de uma série sobre a história do jitter. Como é algo muito interessante para todos, eu traduzi e estou postando aqui. Espero em breve traduzir os próximos.

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Jitter é um gremlin da integridade de sinal que está conosco por um longo tempo. De fato, está conosco desde antes que alguém realmente se preocupasse com ele. Mas com o passar do tempo, nossa percepção sobre o jitter certamente mudou, e com isto nossas abordagens ao diagnosticá-lo, medi-lo e finalmente, eliminá-lo. Aqui, vamos dar início a uma caminhada  pela "história do jitter", avaliando onde nós estivemos e para onde nós poderemos ir em nossas iterações com o fenômeno.
Não há um percurso simples e direto pela história do jitter. Pelo contrário, é uma história de vários instrumentos, inventores e reviravoltas. Nós sabemos, contudo, que se estende da ascensão das taxas de dados seriais de 45-baud de um receptor telegráfico até as veneráveis portas seriais de 9 pinos de fibras óticas, transmitindo sinais de 160Gbaud ou mais (ver Figura 1). Pelo caminho, nós vemos osciloscópios de tempo real, osciloscópios de amostragem, analisadores de intervalo de tempo, analisadores de ruído de fase, e testadores de taxa de erro de bit (bit-error-rate, BER) serem lançados sobre o problema em nossos esforços de entendê-lo e domá-lo.

Figura 1: A história do jitter se estende dos 45 bauds de telégrafos até os 160 Gbauds de fibra óticas.

Dando um passo atrás por um instante, por que nós nos importamos com o jitter? A versão mais curta: ele causa erros em bits. Basicamente, jitter é um fenômeno horizontal (ou baseado em tempo) onde as bordas das transições em uma forma de onda chegam antes ou depois em relação ao clock que está chaveando o sinal. Se, por exemplo, a borda de um dado chega depois de seu respectivo clock, então um bit que deveria ser chaveado como alto será chaveado como baixo. Tempo de borda errado gera chaveamento incorreto que gera bits errados.

Figura 2: O jitter acontece quando as bordas de dados e de seu respectivo clock não estão marchando em sincronia

Nos antigos dias da lógica digital — nos anos 60 — a preocupação envolvendo medições de tempo e chaveamento apropriado estava nos tempos de setup e hold. Investigação da performance do setup e hold era relativamente simples, mesmo com os osciloscópios analógicos daquela época. A pessoa ligaria o trigger no clock e mediria o tempo de uma borda para a próxima usando cursores. Em outras palavras, você duplicava os diagramas de tempo do datasheet para ver se você cairia dentro das margens de tempo requeridas.

Figura 3: Lembra-se dos despreocupados anos 70 e 80, onde ninguém se importava muito com o jitter?

O fato é que naqueles primeiros dias da eletrônica digital, o jitter não era lá um grande problema. Mesmo entrando nos anos 70 e 80, com barramentos paralelos, taxas de transmissão na ordem de dezenas de megabits/s, e tempos de subida de nanossegundos, o jitter ainda não disparava muitos alarmes. Se um intervalo unitário era tão longo, com respectivos tempos de setup e hold também longos, então a relação entre a espessura da borda e os parâmetros gerais fazia que a probabilidade de incerteza de temporização causando um erro de bit fosse bem baixo (Figura 3).
Mas no final dos anos 90, o cenário era bem diferente com relação ao jitter. A transição de barramentos paralelos para seriais estava bem avançada. Taxas de transmissão subiram para a faixa dos gigabits enquanto os tempos de subida caíram para as centenas de picossegundos. Como consequência, uma pequena variação em uma borda de subida ou descida se tornou muito mais significativo em relação ao intervalo inteiro.
Assim, no fim dos anos 90, a questão se tornou "Como eu caracterizo tempos de setup e hold com um nível real de certeza?". Em outras palavras, quanto jitter existe? Ah, AGORA ele é importante! Um método simplista que ganhou proeminência foi medir o jitter pico a pico em oito bordas de clock. Obviamente, este não é um método particularmente preciso, já que haverá uma boa quantidade de variação em quaisquer oito bordas de uma saída de clock. Uma coisa ficou clara: Jitter afeta margens de setup e hold. Quanto mais tempo nós medirmos, mais curtos ficarão os tempos de setup e hold, e mais justas ficarão as margens.
Por volta desta época alguns avanços na tecnologia de medição foram desenvolvidos e permitiram que os tempos de bordas fossem analisados com um pouco mais de detalhes. Acompanhem mais para os próximos posts que continuarão a história do jitter.

Artigo traduzido de blog.teledynelecroy.com/2015/03/the-history-of-jitter.html

Desenvolvido GPS com precisão de centímetros

A notícia é traduzida do site Electronics-EETimes:

Receptor GPS com precisão de centímetros para turbinar mapeamento digital

Pesquisadores do Cockrell School of Engineering na universidade do Texas em Austin desenvolveram um sistema de posicionamento baseado em GPS que tem precisão de centímetros e que pode revolucionar a geolocalização em headsets de realidade virtual, celulares e outras tecnologias, fazendo o posicionamento e orientação muito mais precisos do que o que temos disponível em um dispositivo móvel.
Humphreys e seu time no laboratório de radionavegação construíram um sistema de baixo custo que reduz erros de localização do tamanho de um carro para o tamanho de uma moeda — um aumento de mais de 100 vezes na precisão. Humphreys colaborou com o professor Robert W. Heath do Department of Electrical and Computer Engineering e formou estudantes na nova tecnologia, que eles descrevem em uma recente edição da GPS World.

O sistema poderia permitir veículos aéreos não-tripulados entregarem pacotes em um ponto específico na varanda de um consumidor, permitir tecnologias de prevenção de colisões em carros e permitir o uso de headsets de realidade virtual (VR) em campo aberto. Acoplado com uma câmera de smartphone ele poderia ser usado para rapidamente construir um mapa globalmente referenciado em 3D da vizinhança de uma pessoa que poderia expandir enormemente o raio de um jogo VR. Atualmente, VR não usa GPS, o que limita seu uso a ambientes fechados e normalmente a raios de 60 a 90 centímetros.

"Imagine games onde, ao invés de se sentar na frente de um monitor e jogar, você está em seu quintal de fato correndo com outros jogadores", diz Todd Humphreys, professor assistente no Department of Aerospace Engineering and Engineering Mechanics e chefe de pesquisa. "Para ser capaz de fazer este tipo de jogo multiplayer virtual em ambientes abertos, é necessário um posicionamento e orientação altamente preciso que é ligado a um frame de referência global".

Sistemas de posicionamento com precisão de centímetros já são usados em geologia, agrimensura e mapeamento, mas as antenas de medição que estes sistemas empregam são muito grandes e caras para serem usadas em dispositivos móveis. O avanço de Humphreys e seu time é um poderoso e sensível receptor GPS definido por software que pode extrair precisão de centímetros de antenas baratas encontradas em dispositivos móveis — tais medidas precisas não eram previamente possíveis. Os pesquisadores anteciparam que a habilidade de seu software de usar antenas de baixo custo vai reduzir o custo geral da precisão em centímetros, tornando-o economicamente viável para dispositivos móveis.

Humphreys e seu time gastaram seis anos construindo um receptor especializado, chamado GRID, para extrair as chamadas medições de fase portadora de antenas de baixo-custo. GRID atualmente opera fora do telefone, mas ela vai com o tempo funcionar em seu processador interno.

Para continuar desenvolvendo esta tecnologia, Humphreys e seus estudantes recentemente fundaram uma empresa, chamada Radiosense. Humphreys e seu time estão trabalhando com a Samsung para desenvolver um acessório que irá informar a smartphones, tablets e headsets de realidade virtual sua localização e orientação precisa.

Os pesquisadores desenvolveram seu sistema para informar a posição e orientação precisa — como a cabeça de alguém vira ou se inclina — com medições de menos de um grau de precisão. Este nível de precisão poderia melhorar ambientes VR que são baseados em parâmetros do mundo real, assim como melhorar outras aplicações, incluindo visualização e mapeamento 3D.

Adicionalmente, os pesquisadores acreditam que sua tecnologia poderia fazer uma diferença significativa na vida diária das pessoas, incluindo transporte, onde GPS de precisão de centímetros poderia levar a uma melhor tecnologia de comunicação veículo-veículo.

"Se seu carro sabe em tempo real a precisa posição e velocidade de um carro que se aproxima que está em um ponto cego, seu carro pode planejar com antecedência de forma a evitar uma colisão", diz Humphreys.

Samsung forneceu fundos para a Radionavigation Lab de Humphreys na UT Austin para a pesquisa de posicionamento global com precisão de centímetros e planeja continuar financiando a pesquisa de fundamentos relacionados a ele.

Protocolo IPV6 será adotado no Brasil a partir de julho

Se você trabalha com dispositivos TCP/IP, preste bem atenção nesta notícia, veiculada pela TV NBR. A mudança deverá ser gradual.

Embrapa desenvolve novo sensor de umidade de solo

Em um ano que o assunto é a falta de água para as mais diversas atividades, uma notícia como esta é de trazer enorme alegria. E por que não orgulho, já que é uma tecnologia nacional, disponível em breve para todos os brasileiros?
Bem, a Embrapa anunciou o desenvolvimento deste novo sensor de umidade de solo, que é mais resistente à salinidade. Com estes sensores, pode-se fazer uma irrigação mais controlada, na medida certa, o que beneficiará a plantação, os reservatórios de água, e o próprio agricultor.

Novos sensores evitam desperdício de água na agricultura e jardinagem

A Embrapa desenvolveu dois tipos de sensores para determinar a umidade do solo no campo e em jardins e, assim, evitar irrigação desnecessária, excesso e falta de água. São sensores que podem ser produzidos com diferentes especificações adaptados a diferentes necessidades e custo competitivo no mercado. Desenvolvidos pela Embrapa Instrumentação (SP), eles foram licenciados para comercialização por empresas brasileiras e norte-americanas.
À frente da equipe responsável pelo desenvolvimento, o pesquisador Adonai Gimenez Calbo diz que os sensores podem até operar sem uso de energia elétrica. Eles ajudarão produtores rurais e donas de casas que cultivam plantas em vasos e em mini-hortas. Os instrumentos servem para qualquer tipo de cultura e podem ser adaptados a todas as regiões do país.
Os sensores contarão com versões para a agricultura e também para jardins e hortas domésticas. Os sensores da Embrapa não sofrem com a salinidade, o que ocorre com a maioria das tecnologias convencionais. Os instrumentos podem ser produzidos com materiais de baixo custo, como vidro e cerâmica.
Um dos tipos é denominado sensor Diédrico e é formado por duas placas, uma de vidro e outra de cerâmica; ambas de vidro ou ambas de cerâmica. Esse sensor pode ser de leitura visual, pneumática ou elétrica e funciona como um termômetro que, em vez de temperatura, mede a força com que a umidade é retida no solo e nos substratos.

Sensor Diédrico, duas versões

Calbo explica que o sensor Diédrico é baseado no princípio de retenção de água por capilaridade e mede a tensão da água, ou seja, a força com que está retida no solo. Ele conta que esse sensor, usado no modo visual para medir a tensão da água ou a umidade do solo, apresenta sensibilidade para aferir ampla faixa de tensão de água. "Essa característica é utilizada para indicar o momento correto para irrigar, nos mais diversos tipos de solos e substratos. Com uma irrigação certa, as plantas aproveitam melhor os nutrientes e crescem bem", afirma.
A tecnologia será oferecida em duas versões, sensor fixo e sensor portátil, pela Tecnicer Tecnologia Cerâmica Ltda, empresa licenciada para produção em escala industrial e comercialização.
O sensor fixo, com haste porosa, é para instalação no solo e possibilita leituras entre 10 e 60 cm de profundidade. É indicado para utilização no campo, em casa de vegetação e em jardinagem. Pode ser utilizado por produtores rurais, profissionais do ensino, da pesquisa e público em geral.
A versão portátil, de base cerâmica e sem haste porosa, é destinada para leituras na superfície do solo e pode ser usada em casa de vegetação e em jardinagem. O instrumento é pequeno; cabe na palma da mão e ainda possibilita a medição em menos de um minuto e não usa bateria. É adequado para utilização em campo, casa de vegetação e em jardinagem e, além de ser destinado ao mesmo público do sensor fixo, pode ser usado em ambiente doméstico.
De acordo com Calbo, comparado a outros tensiômetros e sensores de umidade convencionais, o sensor Diédrico se distingue pela simplicidade e por não sofrer interferências de fatores como temperatura, salinidade, densidade do solo, do teor de substâncias ferromagnéticas.

Sensor IG, para agricultura e jardinagem

O outro tipo de instrumento, batizado de sensor IG, foi desenvolvido em três versões. Em miniatura, funciona em conjunto com um irrigador comercial, que a empresa Acqua Vitta Floral está adaptando para possibilitar rega automática. O sensor em solo seco se torna permeável ao ar e libera automaticamente o gotejamento, a partir de um reservatório hermético – que pode ser uma garrafa rígida de plástico transparente. É mais indicado para uso em vasos e mini-hortas. O sensor IG é instalado entre as raízes das plantas.
O sensor IG utilizado no regador doméstico automático é formado por um bloco de cerâmica poroso contendo, em seu interior, partículas de dimensões adequadas, que podem ser esferas de vidro, por exemplo. O diâmetro das esferas de vidro determina a faixa de umidade do solo medida em uma escala de tensão ou força com que a água está retida. "Quando o solo está seco, o ar atravessa o sensor e isto pode ser utilizado para acionar a irrigação. Caso o solo esteja úmido, a água retida entre as esferas interrompe a passagem do ar e, consequentemente, a irrigação", explica o pesquisador.
Os sensores IG de uso agrícola para leitura em apenas uma profundidade serão fabricados com comprimento de dez centímetros e com especificações técnicas diferenciadas para o manejo de irrigação de frutas, hortaliças, entre outras aplicações agrícolas.
A terceira versão é o IG Dual para leitura em duas profundidades. O aparelho pode, por exemplo, ter 15 ou 30 cm de comprimento e é destinado para instalação vertical nas profundidades de 30 e 60 cm. As duas versões, para uma e duas profundidades, seguem o mesmo modo de funcionamento do IG para irrigação doméstica, mas são destinados ao uso agrícola.
Calbo esclarece que o sensor IG pode ser usado no modo elétrico ou óptico. "Neste caso, o instrumento mede a reflexão da luz sobre a água contida sobre e entre as esferas de vidro. A água funciona como um filme de borracha que, conforme o solo seca se molda aos contornos das esferas de vidro, o que causa mudanças na reflexão da luz", diz. O diretor da Tecnicer, Luis Fernando Porto, acredita que o sensor IG e o sensor Diédrico chegarão ao mercado a preços acessíveis que variam entre R$10,00 e R$150,00. A empresa, que conquistou um prêmio do governo federal em 2014 entre as 20 mais inovadoras do país, está trabalhando para aperfeiçoar os sensores e disponibilizá-los até o final do primeiro semestre deste ano.
Para ajudar os consumidores a aumentar o controle do uso da água na irrigação de lavouras e jardins, a Embrapa licenciou outras duas empresas para a produção do Sensor IG em escala comercial, a R4S e a Hidrosense. "Com quatro empresas licenciadas para o sensor IG no Brasil e uma nos Estados Unidos, esperamos que o esforço da Embrapa e seus parceiros chegue, efetivamente, aos usuários que necessitam de tecnologia, num momento em que a discussão sobre o uso da água é tão premente", avalia o chefe-adjunto de Pesquisa & Desenvolvimento da Embrapa Instrumentação, João de Mendonça Naime.

Sem desperdício

As tecnologias poderão ajudar produtores rurais como Josué Luiz Pereira, que utiliza de 400 a 500 mil litros de água diariamente para produzir 960 caixas/dia de hortaliças, sem saber, no entanto, se as plantas estão recebendo uma irrigação adequada ou não.
É muito provável que para cultivar brócolis, alface, couve, rúcula, salsinha e cebolinha em seus cinco hectares, no sítio Rancho Primavera, na periferia de São Carlos, Josué esteja usando água em excesso, duas a três vezes além do necessário, como avalia Calbo.
"Geralmente é isso que ocorre, quando não se usa nenhum método ou tecnologia - irrigar em excesso até a superfície do solo ficar encharcada para se ter certeza que não falta água para a planta", explica o pesquisador da Embrapa.
A falta ou excesso de água no solo pode trazer implicações graves ao produtor. Calbo lembra que água demais pode levar à falta de oxigênio na raiz da planta e ainda causar doenças. Com irrigação insuficiente, a água pode ficar retida fortemente no solo e inibir o crescimento e reduzir a produtividade.
"Os aparelhos poderão ajudar na economia de água e tempo, além de influenciar na forma de manejo da irrigação das hortaliças", explica o produtor Josué Luiz Pereira, ao tomar conhecimento da tecnologia.
<5>Interesse internacional
Os sensores de Diedro e IG também foram considerados valiosos por uma empresa internacional. A Irrometer Company Inc, com sede na Califórnia, nos Estados Unidos, assinou contrato com a Embrapa para produção das duas tecnologias.
"Espera-se assim, que em breve, as empresas licenciadas desenvolvam e disponibilizem comercialmente os sensores Diédrico e IG", diz o cientista Carlos Manoel Vaz, que atua na versão óptica do sensor IG. Ele apresentou os aparelhos nas reuniões anuais das Sociedades Americanas de Ciência do Solo, de Agronomia e das Culturas em Cincinnati e Long Beach, nos EUA, em 2014 e 2015, respectivamente, com excelente repercussão e interesse da comunidade científica e de empresas.
Em tempos de escassez dos recursos hídricos, a tecnologia vem como uma importante aliada na hora de economizar água para irrigar, seja no campo ou na cidade.

Joana Silva (MTb 19554/SP)
Embrapa Instrumentação
instrumentacao.imprensa@embrapa.br
Telefone: (16) 2107 2901
Mais informações sobre o tema
Serviço de Atendimento ao Cidadão (SAC)
www.embrapa.br/fale-conosco/sac/

Fonte: https://www.embrapa.br/web/portal/busca-de-noticias/-/noticia/2546070/novos-sensores-evitam-desperdicio-de-agua-na-agricultura-e-jardinagem

Quem estiver interessado em comercializar estes sensores em seu lançamento, poderá procurar mais informações nas empresas mencionadas.

Escala Industrial
Tecnicer Tecnologia: http://www.tecnicerceramica.com.br/

Escala Comercial
Hidrosense: https://www.hidrosense.com.br/
Acqua Vitta Floral: http://www.acquavitta.com.br/