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Sistemas de Información y Comunicaciones Instituto Universitario de Microelectrónica Aplicada IUMA • • • Esta presentación del IUMA muestra su historial y capacidades en el ámbito del sector Aeronáutico y Espacio. Las recomendaciones se refieren a las conclusiones del “Estudio de viabilidad para el desarrollo de actividades en el sector aeroespacial en Canarias” realizado por la Sociedad de Promoción Económica de Gran Canaria SPEGC realizado por la Sociedad de Promoción Económica de Gran Canaria, SPEGC, Cabildo de Gran Canaria, Octubre 2009. Las siguientes marcas facilitan la identificación de la tipología de capacidades según se definen en el mencionado estudio: A G N P S Aplicaciones basadas en datos de satélites de observación D Desarrollo y mantenimiento de sistemas de procesamiento de datos GNSS ll t i i t d it d i t d d t GNSS Programa de nanotecnología y sensores embarcados, náutica espacial Procesamiento de señales y datos ocesa e to de se a es y datos Desarrollo de Hw/Sw para procesado y control en sistemas embarcados IUMA‐División DSI • • • DSI: División de Diseño de Sistemas Integrados del Instituto Universitario de Microelectrónica Aplicada de la ULPGC Recursos: 6 Doctores; 4 Becarios, Infraestructura Antecedentes del grupo – – – – • ++ 50 artículos en revistas internacionales 50 artículos en revistas internacionales + 160 artículos en conferencias internacionales 14 proyectos en convocatorias publicas nacionales e internacionales + 8 proyectos industriales con empresas internacionales Experiencia aplicable en las siguientes recomendaciones: –S Recomendación 1: Desarrollo de micro/mini satélites en la ULPGC –P Recomendación 3: Desarrollo y estudio de HW/SW de procesamiento de datos y Recomendación 3: Desarrollo y estudio de HW/SW de procesamiento de datos y control embarcado en satélites –A Recomendación 5: Desarrollo de algoritmos y arquitecturas para aplicaciones en Observación de la tierra • Líneas de investigación acordes a las recomendaciones – Sistemas de mejora de imágenes y codificación/decodificación vídeo – Sistemas de computación y comunicación reconfigurables p y g S P – Algoritmos y circuitos de conmutación de paquetes, aplicaciones en S P comunicaciones y en redes en chip (NoC) S P A Infraestructura 4 Recomendación 1: Desarrollo de micro/mini satélites Recomendación 1: Desarrollo de micro/mini satélites • Experiencia en OBC (On‐board‐computer) para procesado de datos y control de pequeños satélites ld ñ éli Actualmente realizando proyectos conjuntamente con la ESA con el procesador LEON procesador LEON Experiencia previa en la integración de procesadores CORDIC Experiencia en varios proyectos Experiencia en varios proyectos con el bus AMBA CubeSat IUMA CORDIC Recomendación 1: Desarrollo de micro/mini satélites Circuitos Integrados de Alta Frecuencia para Aplicaciones Espaciales (GPS + GLONASS) DSI/IUMA Mixer DSI/IUMA F divider Recomendación 3: Desarrollo y estudio de HW/SW de procesamiento de datos y control embarcado en satélites de datos y control embarcado en satélites • Hardware • Experiencia en desarrollo de sistemas con técnicas custom, semicustom y FPGAs custom, semicustom y FPGAs Proyectos con empresas internacionales con ISO9001 1.6 Gbps Low‐Cost 32x32 Crosspoint Switch p p VSC851 Control Logic Switch Matrix Power Supplies: ‐2V & 3 3V Power Supplies: 2V & 3.3V Total Area: 8.44x7.14 mm2 320 Gbps Intelligent Switch Fabric GigaStream© Data Rate> 1.6Gbps p Power Consumption: 7.5 W Recomendación 3: Desarrollo y estudio de HW/SW de procesamiento de datos y control embarcado en satélites de datos y control embarcado en satélites • Software • • • Computación Computación Reconfigurable • • • Experiencia en el desarrollo de software para sistemas empotrados Desarrollo de software dinámico en lenguaje TcL Experiencia de desarrollo de algoritmos para codificación y decodificación de datos Experiencia en el desarrollo de hardware adaptable a las p aplicaciones Permite flexibilizar la fabricación y el uso de satélites Disponibilidad de herramientas de desarrollo basadas en FPGAs Virtex5 Colaboración con grupos nacionales Colaboración con grupos nacionales e internacionales: • CEI‐UPM • Imperial College I i l C ll Core S1 R1 S2 R2 Adaptable Communications heterogeneous NoC/BUS/P2M/ S5 R3 S4 R4 Recomendación 5: Desarrollo de algoritmos y arquitecturas para li i b ió d l i aplicaciones en Observación de la tierra • • • Experiencia en mejora de imágenes a LR frames través de algoritmos de superresolución é d l i d l ió La superresolución permite aumentar la resolución de las imágenes combinando g varias de ellas de baja resolución Se han realizado arquitecturas basadas en DSPs FPGAs y en sistemas paralelos en DSPs, FPGAs y en sistemas paralelos tipo xCell Super-resolved Super resolved NTS Interpolated 9 SuperResoReso lution HR frame Recomendación 5: Desarrollo de algoritmos y arquitecturas para aplicaciones en Observación de la tierra li i b ió d l i • Super‐resolution results Nearest Neighbor Interpolation Super-Resolved Super Resolved (a) (b) Bilinear Interpolation (c) IUMA‐División MEMS Equipo multidisciplinar, ingenieros de telecomunicación e ingenieros industriales. • 7 doctores + 3 ingenieros en formación de postgrado. • Antecedentes: 25 revistas, 110 congresos, 7 proyectos i+d competitivos nl + intl, 2 p. i d industriales i l • Áreas: Microelectrónica, Materiales y estructuras, Sistemas de control, Programación. Experiencia y adecuación a las recomendaciones: G Desarrollo y mantenimiento de sistemas de procesamiento de datos GNSS. S Desarrollo de micro/mini satélites en la ULPGC. N Creación del programa SpaceNautics. P Desarrollo y estudio de Hw/Sw de procesamiento de datos y control embarcado en satélites. Líneas de investigación: S N Diseño de sistemas Micro‐Electro‐Mecánicos, MEMS. (*) Desarrollo de sistemas empotrados para aplicaciones industriales. G P Sistemas de conmutación de datos para comunicaciones de banda ancha de altas prestaciones. lt t i G S Optimización de prestaciones y diseño específico de microcircuitos para P S aplicaciones industriales específicas. Verificación funcional y formal de especificaciones sistemas y productos Verificación funcional y formal de especificaciones, sistemas y productos P industriales. (*) Importantes aplicaciones aeroespaciales para sistemas de navegación IRS. S N N N Infraestructura Recursos Materiales: Recursos Materiales: Instrumentación avanzada para testear microcircuitos de altas prestaciones. • Equipo de test de circuitos integrados, mod. F660 (Agilent Tech.) • Sistema de precisión para pruebas de temperatura de circuitos integrados, mod T2425 (Agilent Tech ) mod. T2425 (Agilent Tech.) • Estación emuladora para sistemas digitales industriales, mod. VStation 15 MPro (Mentor Graphics) • Osciloscopio digital TDR de 20 GHz, mod. HP54754 (Agilent Tech.) • Generador de patrones e impulsos de 3 GHz, mod. HP8133 (Agilent Tech.) G d d i l d 3 GH d HP8133 (A il T h) • Analizadores lógicos HP16700A, analizador de redes, mod. HP8720ES, analizadores de espectro hasta 20 GHz, mod. HP492PGM, analizador de comunicaciones IEEE1394, mod. HP‐E8491B (Agilent Tech.) Software disponible: Herramientas para el diseño simulación fabricación y verificación de dispositivos Herramientas para el diseño, simulación, fabricación y verificación de dispositivos. • Dispositivos MEMS (CoventorWare 2008) • Circuitos integrados analógicos, digitales, y RFIC (Cadence, Synopsys). • Librerías y kits de diseño EUROPRACTICE y capacidad de fabricación de ASICs a bajo coste en programas MPW bajo coste en programas MPW. • Entornos de desarrollo para sistemas empotrados basados en FPGA y microprocesadores (Xilinx, Altera) Experiencia y recomendaciones Software Proyecto Europeo INGENET: P S N “Networked industrial design and control applications using Genetic Algorithms and Evolution Strategies”. Programación evolutiva. EUROGEN (extensión): Proyecto con representantes de la industria a nivel europea para el desarrollo de aplicaciones basadas en Algoritmos Genéticos en los sectores automovilístico y aeroespacial. Proyecto con representantes de la industria a nivel europea para el desarrollo de aplicaciones basadas en Algoritmos Genéticos en los sectores automovilístico y aeroespacial. Hardware Proyectos de sistemas empotrados: Proyectos de sistemas empotrados: G P S N BIOTELCOM: Receptor de señales biomédicas para urgencias empleando tecnologías de comunicaciones vía satélite y terrestre (VSAT, UMTS, GPRS) y de localización (GPS, GLONASS) Telefónica Móviles CONTACTEL S A SUC 112 IDECNET GLONASS). Telefónica Móviles, CONTACTEL S.A., SUC ‐112, IDECNET . ISCIMTIT : Integrated System for Container Identification, Monitoring and Tracking in Intermodal Transport Seguimiento y localización de contenedores de mercancías para Intermodal Transport. Seguimiento y localización de contenedores de mercancías para transporte marítimo utilizando servicios GNSS. Boluda Corporation, TECNUM , IDECNET, SzUT , SCMU, entre otros. Experiencia y recomendaciones Hardware S N Análisis y desarrollo de dispositivos MEMS: Microinterruptor electrostático para aplicaciones aeroespaciales. Conmutador térmico micro‐electro‐mecánico con IMEC Conmutador térmico micro‐electro‐mecánico, con IMEC. Micromotores y micromáquinas de inducción electrostática. Giróscopos y acelerómetros para navegación IRS. Línea futura: Giróscopos y acelerómetros para aplicaciones aeroespaciales P S N Diseño y verificación de circuitos para altas prestaciones: Circuitos conmutadores de datos para Gigabit Ethernet, VITESSE Semiconductor Corp. Sistemas electrónicos para recuperación de energía por RF Fraunhoffer IIS. Sistemas electrónicos para recuperación de energía por RF, Fraunhoffer IIS Optimizaciones para bajo consumo, alto rendimiento energético y alta velocidad: Diseños específicos: excitadores para alta carga y aritmética ultra‐rápida. Herramientas de análisis y exploración del espacio de soluciones. M t d l í Metodologías para la verificación funcional y formal de sistemas. l ifi ió f i l f ld i t Aplicación a microcircuitos radiation‐hardened, bajo crosstalk. Estudios G Puente espacial de Banda Ancha (PEBA): Determinación de las condiciones técnicas y de mercado para la instalación de un Nodo de Telecomunicaciones de Banda Ancha por Satélite en l la provincia de Las Palmas. ITC. i i d L P l ITC HELIOS: Estudio y medición de la huella solar en Canarias. ITC. EOLO: Verificación de la predicción del viento para el recurso eólico de Canarias. ITC. IUMA‐División TME TME, División de Tecnología Microelectrónica Area: Circuitos integrados de Radiofrecuencia RFIC Recursos: 5 doctores, 6 investigadores en formación Recursos: 5 doctores 6 investigadores en formación, Infraestructura Antecedentes: 30 revistas, 120 congresos, 10 proyectos competitivos nl+ intl, 4 proyectos industriales con empresas Líneas de investigación Diseño de Circuitos Integrados de Radiofrecuencia (RFICs) (3‐10GHz): de bajo y g y j consumo y tecnologías MOS de muy bajo coste Modelado y diseño de dispositivos (activos y pasivos) para RFICs Caracterización y medida de RFICs (hasta 20 GHz) S Experiencia y Adecuación Recomendaciones Desarrollo y estudio de Sistemas Hw/Sw de procesamiento de datos y control embarcado en satélites IUMA‐División TME TME, División de Tecnología Microelectrónica TME División de Tecnología Microelectrónica Área: Circuitos integrados de Radiofrecuencia RFIC Recursos: 5 doctores, 6 investigadores en formación, Infraestructura Antecedentes: 30 revistas 120 congresos proyectos competitivos y con empresas Antecedentes: 30 revistas, 120 congresos, proyectos competitivos y con empresas Líneas de investigación Diseño de Circuitos Integrados de Radiofrecuencia (RFICs) (3‐10GHz): Diseño de Circuitos Integrados de Radiofrecuencia (RFICs) (3 10GHz): de bajo de bajo consumo y tecnologías MOS de muy bajo coste Modelado y diseño de dispositivos (activos y pasivos) para RFICs Caracterización y medida de RFICs (hasta 20 GHz) y ( ) Experiencia y Adecuación Recomendaciones S Desarrollo y estudio de Sistemas Hw/Sw de procesamiento de datos y control embarcado en satélites Estación de puntas y medidas RFIC p y sobre Oblea S Título: 2A105 – SR2 (Short Range Radio) y Wireless Technologies for small area Networks with Embedded Security & Safety (WITNESS) ‐ Entidad financiadora: EUREKA‐CATRENE de la UE ‐ MITyC (Subprograma Avanza I+D) Período: 2005: FIT‐330100‐2005‐268 ~ 40.000 € Período: 2006‐2007: FIT‐330100‐2006‐43 ~ 183.000 € Período: 2006‐2007: FIT‐330100‐2006‐43 183 000 € Período: 2008‐2009: TSI‐020400‐2008‐71 ~ 263.000 € Período: 2010‐2011: Pendiente de solicitud ‐ Objetivo: Diseño de un receptor totalmente integrado para Ultra Wide Band (UWB) o WiMedia (480 Mbps a corta distancia, 3.1 a 10.6 GHz). ‐ Diseño de la parte de RF en tecnología CMOS y BiCMOS de bajo coste ‐ LNAs de banda anda: Distribuidos y con adaptación de banda ancha1 patente ‐ Mixers: Potenciométricos, Célula de Gilbert, Doblados… Mixers: Potenciométricos Célula de Gilbert Doblados ‐ Sintetizador con VCO totalmente integrado ‐ Modelado de bobinas hasta 20 GHz mediante simulaciones electromágneticas 2.5 D (Momentum) PAD Cd Cd Cd PAD Cd C C Ld/2 Load Ld Ld Ld L Ld/2 Output NM1 NM2 NM3 NM4 PAD PAD C C Lg/2 Input Vdrain L Vgate Lg Lg Lg Lg/2 Load S Título: Receptor de televisión digital DVB‐H para aplicaciones wireless de bajo consumo ‐ Entidad financiadora: MEC (TEC2005‐08091‐C03‐02) ‐ Período: 2005‐2008 ~ 65.000 € ‐ Colaboración CEIT, AICIA ‐ Objetivo: Diseño de un receptor totalmente integrado para DVB‐SH ‐ Diseño de la parte de RF en tecnología CMOS 90nm para la banda‐UHF (470‐864 ‐ Conversión directa con cancelación de offset en banda base. Conversión directa con cancelación de offset en banda base FRONT-END & SYNTHESIZER fref =2 MHz UP MIXER Q PFD Q DOW N CHARGE PUMP ICP FILTER VT UNE fou t VCO 948-1724 MHz ADC VGA LNA BASEBAND PROCESSOR Ext. LNA (FPGA,DSP,etc) fd i v P/P+1 NP /5 RESET A I ADC PROGRAMMABLE DIVIDER VGA 90º ~ SYNTHESIZER 470 to 862 MHz 2 FAST DIVIDER 90º SHIFTER 474-862 MHz RESET MIXER I fou t /2 N=NP ·P+A fou t 2 0º fo u t 2 90º S Título: Receptor de televisión digital DVB‐SH ‐ Entidad financiadora: MEC (TEC2008‐06881‐C03‐01) Entidad financiadora: MEC (TEC2008 06881 C03 01) ‐ Período: 2009‐2011: ~ 65.000 € ‐ Colaboración CEIT, AICIA ‐ Objetivo: Diseño de un receptor totalmente integrado para DVB‐SH ‐ Diseño de la parte de RF en tecnología CMOS 90nm para la banda‐S: 2.17‐2.2 GHz p g p ‐ Banda problemática muy cercana al stream UMTS downlink, requerimientos de selectividad y linealidad exigentes. ‐ Conversor en cuadratura a Low IF con filtro polifásico en banda base, sintetizador fraccional sigma delta sigma‐delta Direct-to-mobile DVB-SH satellite DVB-SH signal Content Distribution signal S i & Network Service N t k Head-end DVB-SH broadcast head-end TR(b) personal gap fillers TDM/OFDM OFDM TR(c) transmitters OFDM TR(a) transmitters Broadcast B d t Distribution Network Reception cell Otro proyectos relevantes S Título: Medical remote sensing and imaging within the body using UWB technologies ‐ í l d l d h h b d h l MAGNUM (Tecnología SOI) Entidad financiadora: MCeI (TEC‐2008‐06758‐C02‐02) S Título: Desarrollo de CIs para redes de área local inalámbricas en la banda de 5 GHz Entidad financiadora: MCyT (TIC2002‐04323‐C03‐035)~ 120.000 € – Colaboración CEIT, AICIA í l Diseño de circuitos integrados de RF tolerantes a ruido de sustrato para comunicaciones a i ñ d i i i d d l id d i i S Título: partir de 5 GHz Entidad financiadora: MEC (TEC2005‐06784‐C02‐02 )~ 46.000 € – Colaboración UPC S Título: Prototipo modulador para LMDS/MMDS Entidad financiadora: MCyT (FIT‐070000‐2003‐482 ) ~ 135.000 € Tí l P i d MMIC C d d F LMDS S Título: Prototipo de MMIC Conmutador de Fase para LMDS Entidad financiadora: MCyT (FIT‐070000‐2001‐316 ) ~ 600.000 € – Colaboración IAC p S Título: Terminal CMOS para un Sistema de Posicionamiento Global Entidad financiadora: CMCyT (TIC99-0270-C02-02 ) ~ 132.000 € Título: Diseño de un driver para un sensor de huella digital para su aplicación en teléfono móviles. P Proyecto con la empresa INCIDE, cliente final Nordic Semiconductor t l INCIDE li t fi l N di S i d t IUMA‐‐División SICAD IUMA División de Sistemas Industriales Empotrados y CAD Recursos: 7 doctores y 6 ingenieros Recursos: 7 doctores y 6 ingenieros Antecedentes: +50 revistas, +150 congresos, 15 proyectos competitivos, 10 proyectos industriales Experiencia y adecuación recomendaciones: 1‐ Desarrollo de micro/mini satélites 3‐ Desarrollo de Hw/Sw de procesamiento y control embarcado Líneas de investigación: Métodos de diseño de chips y Herramientas CAD de diseño Síntesis automática de sistemas en chip Sistema empotrados (HW/SW) Circuitos para multimedia Desarrollo de sistemas SCADA de control industrial Modulos de tiempo real y RTOS Hardware Software Experiencia y recomendaciones p y CAMELLIA Core for Ambient and Mobile Intelligent Imaging Applications FP5 EU 3 5 M€ FP5 EU, 3.5 M€ Experiencia y recomendaciones p y CAMELLIA (Core for Ambient and Mobile Intelligent Imaging Applications) ARTEMI (Architectures for Mobile and Internet Terminals) ARTEMI+ (Architectures for Multinetwork, Multistandard Systems and Terminals) Experiencia y recomendaciones p y Electrónica de Adquisición y Control para el Espejo Primario del Telescopio GRANTECAN Mazo d e cab le exte rno Mazo d e cab le interno Módulo DC/DC Fuente A limentación 220V +2 4V +24,+5V Caja N oda l Conecto res Posicio nado res IUMA‐División COM División de Comunicaciones del IUMA Área: Sistemas de Comunicación Recursos: 4 doctores ‐ 7 ingenieros, g Infraestructura Antecedentes: 19 revistas, 42 congresos, 4 proyectos competitivos, 8 industriales Experiencia y recomendaciones 9 Spin‐off Inelcan: Empresa financiada por la iniciativa CDTI‐NEOTEC Desarrollo de aplicaciones comerciales y sistemas Líneas de I+D+i: Líneas de I+D+i: • Sistemas de geolocalización (GPS, GNSS) • Estampado temporal para cartografía aérea • Electrónica para biosensores • Sistemas de seguridad bancaria Sistemas de geolocalización En producción p •Cobertura a nivel europeo •Posición en tiempo real •Histórico •Geofencing •Puntos de interés •Buscador de calle y terminal más próximo •Cálculo de rutas Clientes de referencia •SEUR •OPCSA •DISA DISA •Seguridad Integral Canaria •TASISA En desarrollo En desarrollo •Fusión con ERP de transportes •Optimización de rutas •Tunelización Estampado temporal para cartografía aérea y de fondos marinos En producción •Control y gestión de GPS de alta resolución •Procesamiento de señal IMU •Adquisición de señal de rastreo láser •Control de disparo de fotografía de alta resolución con precisión •Control de disparo de fotografía de alta resolución con precisión temporal de milisegundos •Generación de ficheros georreferenciados Clientes de referencia •Estudio ITAC En desarrollo •Adaptación del hardware para fondos marinos IUMA‐Servicio de Fabricación de Prototipos El Laboratorio se encuentra en el El Laboratorio se encuentra en el sótano del Edificio Central del Parque Tecnológico ULPGC Línea de fabricación de circuitos i impresos mediante fresado di f d Línea de fabricación de circuitos impresos mediante ataque químico fotoplotter Insoladora Unidad de proceso multipropósito li i Ataque q químico q ppor spray p y Fabricación de circuitos multicapa (1, 2, 4, 6 y 8 capas) La metalización de taladros y vías se realiza mediante un banco de metalizado LPKF MiniContac II., que dispone de control por microcontrolador y puede metalizar sustratos de 200x300mm. La fabricación de circuitos multicapa se realiza mediante una prensa LPKF Multipress II controlada por microprocesador que trabaja con una presión máxima de 15 t y una temperatura máxima á a de 210ºC. 0 C. Con Co un u área á ea de prensa de 420x360mm permite la fabricación de circuitos hasta 305x254mm de 4, 6 y 8 capas. Línea de montaje pick&place de SMT y producción de series de circuitos d ió d i d i i Posicionado de componentes BGA y SMD (>50 pines) Equipamiento para inspección óptica Circuitos impresos Metalización de taladros Dosificación pasta soldadura Soldadura de componentes Línea de montaje pick&place 1 Línea de montaje pick&place 1 Nueva línea de montaje pick&place 2 Nueva línea de montaje pick&place 2 BS1300 BS387 BS391 BS3020 Gracias por su atención Gracias por su atención