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Fabrico de PCBs

As PCBs (Printed Circuit Boards) são usadas em quase todos os produtos eletrónicos. Dão suporte mecânico e ligam componentes eletrónicos através de pistas condutoras ou pads. Estas encontram-se depositadas num substrato isolante.

A W4A fabrica PCBs de face simples, dupla camada e multilayer. Os materiais mais usados são fibra de vidro como substrato e liga de ouro ou cobre para as pistas.

Além do fabrico, também efetuamos a montagem dos componentes nas PCBs através de processos automatizados.

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Prototipagem

Antes de se atingir uma versão final do produto para produção, é realizado um modelo experimental com o intuito de verificar se todas as funcionalidades estão de acordo com os requisitos do cliente. Trata-se de uma versão inicial que pode sofrer as alterações necessárias até estar pronto para produção em larga escala.

O desenvolvimento mecânico e eletrónico é realizado nesta fase, bem como a apresentação de um modelo prévio do design final do produto.

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Fabrico de peças maquinadas

Através de uma CNC (Computer Numerical Control), um bloco de material é processado até atingir a forma especificada num programa com as instruções para a máquina operar.

A W4A produz peças maquinadas nos mais diversos materiais, tais como: aço, alumínio, bronze, latão, nylon, policarbonato, etc, de forma a atingir os objetivos do seu projeto.

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Sensores

Os sensores são responsáveis por converter grandezas físicas em sinais elétricos. Alguns exemplos são:

• Pressão
• Temperatura
• Humidade
• Movimento
• Luz
• Proximidade
• Gás
• Encoders
• Piezoeelétricos
• Infravermelhos
• Ultrassom
• Acelerómetros
• Giroscópios

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Atuadores

Os atuadores são dispositivos que convertem energia em movimento, possibilitando controlar procesos de forma autónoma. Alguns exemplos são:

• Hidráulicos
• Motores
• Pneumáticos
• Resistências
• Servos
• Eletroímanes
• Piezoelétricos
• Luminosos

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Comunicação

Comunicação sem fios

As comunicações sem fios, na sua maioria usa ondas de rádio (radiofrequência) para estabelecer comunicação. Têm as vantagens de serem mais fáceis de implementar a larga escala, de permitirem uma maior mobilidade, e de serem de mais fácil acesso em locais remotos. Alguns exemplos apresentam-se detalhados abaixo.

Bluetooth Low Energy (BLE)

A grande maioria de smartphones, tablets e computadores são compatíveis com BLE permitindo um fácil acesso a este tipo de comunicação por parte do utilizador. Devido ao seu baixo consumo e fácil implementação é usado nas mais diversas áreas, principalmente em aparelhos eletrónicos de uso pessoal (auriculares, colunas, relógios inteligentes, aparelhos de monitorização de saúde, entre outros).

Wi-Fi

O facto de este tipo de comunicação se conectar à internet, permite o seu funcionamento em qualquer parte do mundo. Além disto tem um custo de implementação muito reduzido.

Sub-1GHz proprietário, Sigfox, LoRa

São opções de baixo consumo, de baixo custo e com alcances que podem atingir mais que 10 km.

Rede Móvel

3G/4G
A rede móvel é usada para comunicação por telemóveis, smartphones, tablets, entre outros. Com o passar dos anos têm vindo a surgir novas gerações, cada vez mais rápidas, com menor latência e com maior capacidade de envio de dados, sendo as mais frequentemente usadas as 3G e 4G. Estas últimas, além de permitirem a transmissão de voz e texto, também permitem a transmissão de multimédia e o acesso à internet.

5G
O 5G representa a futura geração de telecomunicação móvel. Tem vindo a ser estudado e testado para substituir o 4G nos próximos anos. Tem como principais objetivos elevadas taxas de transmissão de dados, latência reduzida, economia de energia, custos menores e, maior capacidade de conectividade de dispositivos em larga escala.

NB-IoT
O NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) é uma tecnologia de conectividade LPWA (Low Power Wide Area) que se trata de uma rede de comunicação wireless e que permite comunicações a grandes distâncias entre vários pontos (sensores p. ex.) que se querem ligar entre si. Concentra-se principalmente em soluções de baixo custo, longa duração da bateria e alta densidade de conexão. Usa um subconjunto do padrão LTE (4G) limitando a largura de banda a uma única banda estreita de 200kHz.

NFC

Comunicação entre dois dispositivos de forma segura e automática quando se encontram próximos o suficiente (até 20 cm). Pode ser aplicada para transferência de dados, pagamentos eletrónicos, entre outros.

RFID

Identificação através de ondas de rádio até 4,5 metros de distância. Uma etiqueta RFID pode ser colocada nos mais variados objetos, dispositivos ou seres, de forma a facilitar a sua identificação. Permite também o armazenamento de pequenas quantidades de informação. Pode ser utilizada para segurança de artigos, gestão e controlo de processos e permite ainda localizar o dispositivo espacialmente.

Comunicação através de barramento

CANopen, ModBus, FieldBus, RS485, entre outros

São ligações mais robustas pois são menos susceptíveis a interferências do que qualquer tipo de comunicação sem fios. Comunicam em tempo real e, para além disto, são de baixo consumo e são seguras.

Segurança

Os dados sensíveis serão encriptados de forma a que toda a informação esteja protegida. Isto é feito através da transformação da informação de forma a que alguém que não esteja autorizado a aceder à informação não tenha acesso a ela. Para isso, são usadas chaves, que apenas a empresa e o cliente terão acesso, para criptografar e descodificar os dados em questão.

Estas chaves podem ser simétricas ou assimétricas. No primeiro caso, a mesma chave é usada para encriptar e descodificar informação. No caso das chaves assimétricas, existe uma chave pública utilizada para encriptar informação e uma chave privada para descodificar. Este último método é mais seguro, no entanto o primeiro é mais rápido de computar.

TLS
TLS (Transport Layer Security) é um protocolo de segurança projetado para fornecer segurança nas comunicações sobre uma rede de computadores. A W4A tem a experiência necessária na construção de dispositivos que utilizam encriptação, nomeadamente no formato TLS 1.2 e 1.3 (a versão mais recente do protocolo TLS), indispensáveis para fornecer privacidade e integridade de dados entre dois pontos que queiram comunicar de forma segura entre si. Desta forma, previne perdas avultadas resultantes de ataques de piratas informáticos.

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Interfaces com o utilizador

As interfaces fazem a ponte entre o utilizador e os dispositivos eletrónicos. Alguns exemplos são:

• Teclados (com tecnologias anti-vandalismo e com superfícies de fácil limpeza)
• Displays gráficos e alfanuméricos
• Touchpads
• Dispositivos luminosos

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Unidades de Processamento

Um microcontrolador pode ser considerado um pequeno computador que permite o controlo de dispositivos externos. São pequenos, de baixo consumo e têm um baixo custo de produção.

São programáveis para desempenhar funções específicas, e são geralmente usados para controlar periféricos a ele ligados.

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Software

A W4A desenvolve aplicações para smartphones, tablets e computadores, consoante os requisitos do projeto em desenvolvimento.

Estas aplicações são de domínio local que permitem ao utilizador a interação com unidades de processamento. Permitem ainda a ligação a servidores através de conexão à internet.

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Cloud / Servidores

A computação na cloud consiste no acesso a serviços informáticos através da internet. Possui uma linguagem de programação própria, e necessita de um nível elevado de segurança.

A facilidade de acesso é outro ponto positivo deste novo modo de computação. A programação pode ser feita remotamente, sendo o acesso permitido a partir de qualquer parte do mundo desde que haja ligação à internet. Permite atuar e / ou monitorizar dispositivos ou sistemas remotamente.

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Invólucros

Após os circuitos eletrónicos necessários estarem prontos, é construido um invólucro que englobe o circuito e as partes mecânicas necessárias para o funcionamento do sistema. Trata-se de um invólucro feito à medida do sistema e que confere proteção ao que fica no seu interior.

Os níveis de proteção são definidos de acordo com Graus de Proteção IP.

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Plataforma IoT

Fornecemos soluções avançadas de monitorização para PCBs standard e personalizados, bem como para sistemas eletrónicos, eletromecânicos e mecatrónicos. A integração com o ThingsBoard pode ser aplicada a placas comerciais prontas a usar ou a hardware totalmente personalizado, garantindo flexibilidade para qualquer indústria ou requisito de projeto.

As nossas integrações permitem a aquisição, processamento e visualização de dados em tempo real de métricas operacionais críticas. Estes dados são utilizados para analisar desempenho, detetar anomalias e suportar decisões inteligentes de automação e controlo.

Exemplos de métricas recolhidas e analisadas incluem:

• Consumo de energia
• Tensão do sistema
• Voltagem do sistema
• Temperatura do dispositivo
• Humidade ambiente
• Luminosidade
• Intensidade de luz (lux)
• Pressão atmosférica
• Comportamento térmico do invólucro

Métricas adicionais como o tempo de atividade do rádio IoT, força do sinal, luminosidade ambiente e condições da infraestrutura podem também ser incorporadas consoante o sistema e o contexto de utilização.

Os dados são interpretados através de dashboards, e processados por rule chains para gerar alarmes e comportamentos automatizadas, possibilitando manutenção preditiva, otimização energética e controlo inteligente de sistemas em ambientes industriais e IoT.

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