Sistemas de Información y Comunicaciones Instituto Universitario de Microelectrónica Aplicada

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1 Sistemas de Información y Comunicaciones Instituto Universitario de Microelectrónica Aplicada

2 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 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 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 S P Sistemas de computación y comunicación reconfigurables S P Algoritmos y circuitos de conmutación de paquetes, aplicaciones en comunicaciones y en redes en chip (NoC) S P A

3 3 Infraestructura

4 Recomendación 1: Desarrollo de micro/mini satélites Experiencia en OBC (On board computer) para procesado de datos y control de pequeños satélites Actualmente realizando proyectos conjuntamente con la ESA con el procesador LEON Experiencia previa en la integración de procesadores CORDIC Experiencia en varios proyectos con el bus AMBA CubeSat IUMA CORDIC

5 Recomendación 1: Desarrollo de micro/mini satélites Circuitos Integrados de Alta Frecuencia para Aplicaciones Espaciales (GPS + GLONASS) DSI/IUMA Mixer DSI/IUMA F divider

6 Recomendación 3: Desarrollo y estudio de HW/SW de procesamiento de datos y control embarcado en satélites Hardware Experiencia en desarrollo de sistemas con técnicas custom, semicustom y FPGAs Proyectos con empresas internacionales con ISO Gbps Low Cost 32x32 Crosspoint Switch VSC851 Power Supplies: 2V & 3.3V Total Area: 8.44x7.14 mm 2 Data Rate> 1.6Gbps Power Consumption: 7.5 W 320 Gbps Intelligent Switch Fabric GigaStream

7 Recomendación 3: Desarrollo y estudio de HW/SW de procesamiento de datos y control embarcado en satélites Software 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 Computación Reconfigurable Experiencia en el desarrollo de hardware adaptable a las aplicaciones Permite flexibilizar la fabricación y el uso de satélites Disponibilidad de herramientas de desarrollo basadas en FPGAs Virtex5 Colaboración con grupos nacionales e internacionales: CEI UPM Imperial College Core S1 R1 S2 R2 Adaptable Communications heterogeneous NoC/BUS/P2M/ S5 R3 S4 R4

8 Recomendación 5: Desarrollo de algoritmos y arquitecturas para aplicaciones en Observación de la tierra Experiencia en mejora de imágenes a través de algoritmos de superresolución La superresolución permite aumentar la resolución de las imágenes combinando varias de ellas de baja resolución Se han realizado arquitecturas basadas en DSPs, FPGAs y en sistemas paralelos tipo xcell LR frames Super- Resolution HR frame Super-resolved NTS Interpolated 8

9 Recomendación 5: Desarrollo de algoritmos y arquitecturas para aplicaciones en Observación de la tierra Super resolution results Nearest Neighbor Interpolation Super-Resolved Bilinear Interpolation (a) (b) (c)

10 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. industriales 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: Diseño de sistemas Micro Electro Mecánicos, MEMS. (*) S Desarrollo de sistemas empotrados para aplicaciones industriales. Sistemas de conmutación de datos para comunicaciones de banda ancha de altas prestaciones. Optimización de prestaciones y diseño específico de microcircuitos para aplicaciones industriales específicas. Verificación funcional y formal de especificaciones, sistemas y productos industriales. (*) Importantes aplicaciones aeroespaciales para sistemas de navegación IRS. N G P S N G S N P S N P

11 Infraestructura 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.) 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.) 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. 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. Entornos de desarrollo para sistemas empotrados basados en FPGA y microprocesadores (Xilinx, Altera)

12 Software Experiencia y recomendaciones 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. Hardware 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. ISCIMTIT : Integrated System for Container Identification, Monitoring and Tracking in Intermodal Transport. Seguimiento y localización de contenedores de mercancías para transporte marítimo utilizando servicios GNSS. Boluda Corporation, TECNUM, IDECNET, SzUT, SCMU,entre otros.

13 Hardware Experiencia y recomendaciones Análisis y desarrollo de dispositivos MEMS: S N Microinterruptor electrostático para aplicaciones aeroespaciales. 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 Diseño y verificación de circuitos para altas prestaciones: P S N Circuitos conmutadores de datos para Gigabit Ethernet, VITESSE Semiconductor Corp. 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. Metodologías para la verificación funcional y formal de sistemas. 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 la provincia de Las Palmas. 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.

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15 IUMA División TME TME, División de Tecnología Microelectrónica Area: Circuitos integrados de Radiofrecuencia RFIC 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 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

16 IUMA División TME 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 Líneas de investigación Diseño de Circuitos Integrados de Radiofrecuencia (RFICs) (3 10GHz): 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) S Experiencia y Adecuación Recomendaciones Desarrollo y estudio de Sistemas Hw/Sw de procesamiento de datos y control embarcado en satélites

17 Estación de puntas y medidas RFIC sobre Oblea

18 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 ~ Período: : FIT ~ Período: : TSI ~ Período: : 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 ancha 1 patente 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 Cd PAD C C Load Ld/2 Ld Ld Ld Ld/2 L Output NM1 NM2 NM3 NM4 Vdrain PAD PAD C C Input L Lg/2 Lg Lg Lg Lg/2 Load Vgate

19 S Título: Receptor de televisión digital DVB H para aplicaciones wireless de bajo consumo Entidad financiadora: MEC (TEC C03 02) Período: ~ 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 ( Conversión directa con cancelación de offset en banda base. FRONT-END & SYNTHESIZER MIXER Q Q ADC f ref =2 MHz PFD UP DOW N CHARGE PUMP I CP FILTER V TUNE VCO f out MHz Ext. LNA LNA MIXER I I VGA ADC BASEBAND PROCESSOR (FPGA,DSP,etc) f div NP A 5 RESET PROGRAMMABLE DIVIDER P/P+1 4/5 RESET N=NP P+A f out /2 2 FAST DIVIDER 90º SHIFTER MHz f out 2 f out 2 0º 90º VGA 90º ~ SYNTHESIZER 470 to 862 MHz

20 S Título: Receptor de televisión digital DVB SH Entidad financiadora: MEC (TEC C03 01) Período: : ~ 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: GHz 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

21 Otro proyectos relevantes S S S S S S Título: Medical remote sensing and imaging within the body using UWB technologies MAGNUM (Tecnología SOI) Entidad financiadora: MCeI (TEC C02 02) Título: Desarrollo de CIs para redes de área local inalámbricas en la banda de 5 GHz Entidad financiadora: MCyT (TIC C03 035)~ Colaboración CEIT, AICIA Título: Diseño de circuitos integrados de RF tolerantes a ruido de sustrato para comunicaciones a partir de 5 GHz Entidad financiadora: MEC (TEC C02 02 )~ Colaboración UPC Título: Prototipo modulador para LMDS/MMDS Entidad financiadora: MCyT (FIT ) ~ Título: Prototipo de MMIC Conmutador de Fase para LMDS Entidad financiadora: MCyT (FIT ) ~ Colaboración IAC Título: Terminal CMOS para un Sistema de Posicionamiento Global Entidad financiadora: CMCyT (TIC C02-02 ) ~ Título: Diseño de un driver para un sensor de huella digital para su aplicación en teléfono móviles. Proyecto con la empresa INCIDE, cliente final Nordic Semiconductor

22 IUMA División SICAD División de Sistemas Industriales Empotrados y CAD 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

23 Experiencia y recomendaciones CAMELLIA Core for Ambient and Mobile Intelligent Imaging Applications FP5 EU, 3.5 M

24 Experiencia y recomendaciones CAMELLIA (Core for Ambient and Mobile Intelligent Imaging Applications) ARTEMI (Architectures for Mobile and Internet Terminals) ARTEMI+ (Architectures for Multinetwork, Multistandard Systems and Terminals)

25 Experiencia y recomendaciones Electrónica de Adquisición y Control para el Espejo Primario del Telescopio GRANTECAN Mazo d e cable externo Mazo d e cab le interno Fuente Alimentación Módulo DC/DC 220V +24V +24,+5V Caja Nodal Conectores Posicionadores

26 IUMA División COM División de Comunicaciones del IUMA Área: Sistemas de Comunicación Recursos: 4 doctores 7 ingenieros, 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: Sistemas de geolocalización (GPS, GNSS) Estampado temporal para cartografía aérea Electrónica para biosensores Sistemas de seguridad bancaria

27 Sistemas de geolocalización En producción 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 Seguridad Integral Canaria TASISA En desarrollo Fusión con ERP de transportes Optimización de rutas Tunelización

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31 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 temporal de milisegundos Generación de ficheros georreferenciados Clientes de referencia Estudio ITAC En desarrollo Adaptación del hardware para fondos marinos

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33 IUMA Servicio de Fabricación de Prototipos El Laboratorio se encuentra en el sótano del Edificio Central del Parque Tecnológico ULPGC

34 Línea de fabricación de circuitos impresos mediante fresado

35 Línea de fabricación de circuitos impresos mediante ataque químico fotoplotter Insoladora Unidad de proceso multipropósito Ataque químico por spray

36 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 de 210ºC. Con un área de prensa de 420x360mm permite la fabricación de circuitos hasta 305x254mm de 4, 6 y 8 capas.

37 Línea de montaje pick&place de SMT y producción de series de circuitos

38 Posicionado de componentes BGA y SMD (>50 pines)

39 Equipamiento para inspección óptica Circuitos impresos Dosificación pasta soldadura Metalización de taladros Soldadura de componentes

40 Línea de montaje pick&place 1

41 Nueva línea de montaje pick&place 2 BS1300 BS387 BS391 BS3020

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43 Gracias por su atención