Este é o Labrador, o melhor computador amigo do homem

Júlio Bernardes/Jornal da USP – Fotos: Marcos Santos/USPImagens

Projetado e construído na USP, pequeno computador de alto desempenho será distribuído para estimular criação de novas aplicações em Internet das Coisas (IoT).

Como mostra o título da matéria, o Labrador não é um cachorro, mas um pequeno computador, com a dimensão de um bilhete de metrô, capaz de levar conexão com a internet, processar algoritmos de Inteligência Artificial (IA) e ativar sensores e atuadores em todo tipo de coisas, incluindo animais e seres humanos. Fabricado no Centro Interdisciplinar de Tecnologias Interativas (CITI) da USP, o Labrador foi projetado a partir de programas abertos, disponíveis para todos os usuários.

As primeiras 1.000 unidades foram fabricadas na central multiusuário de manufatura do CITI e 150 já foram cedidas a pesquisadores, makers e startups, para criar uma comunidade de pessoas que vão desenvolver novas aplicações para o Labrador.

O Labrador é o primeiro resultado do Caninos Loucos, um programa estruturante do CITI criado para desenvolver plataformas abertas e dispositivos para Internet das Coisas (IoT) e Indústria 4.0.

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Objetivo do Caninos Loucos é levar a Inteligência Artificial (IA) à borda da computação, com plataformas que possuem comunicação com a internet, processamento local e sensores e atuadores.

“IoT são computadores miniaturizados que podem ser embarcados em coisas físicas, como geladeiras, carros, animais e seres humanos”, afirma o professor Marcelo Zuffo, coordenador do CITI. “Devido à evolução constante da tecnologia, a complexidade dos sistemas eletrônicos duplica a cada 18 meses. Esse crescimento exponencial faz com que os atuais modelos de comercialização e distribuição de tecnologia, baseados em propriedade intelectual, estejam se exaurindo. Por isso a ideia de uma plataforma aberta de IoT”.

Zuffo aponta que a IoT é uma realidade invisível e exponencial, porque há mais dispositivos de IoT conectados à Internet do que computadores, atualmente . “Dentro de uma visão da humanidade com milhares de computadores para cada ser humano, estimado como algo entre 1.000 a 10.000 computadores por pessoa, uma computação pulverizada em todo lugar, a pergunta que se faz é: como vai ser a computação no ano 2050?”, observa o professor da Poli da USP.

“É preciso uma mudança de pensamento na sociedade, e a democratização da tecnologia, adotando-se tecnologias e padrões abertos é o caminho para o Brasil. Com base nesse conceito, foi inaugurada no CITI uma central multiusuário de manufatura de IoTs, a fábrica, e o primeiro resultado é a placa de plataforma aberta.”

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Coração do Labrador é uma placa de 28 milímetros (mm) por 67 milímetros, do tamanho de um bilhete de metrô. Foto: Marcos Santos/USP Imagens

O foco do projeto é o conceito de “edge computing”, ou computação de borda. “Temos a visão de trilhões de computadores na borda, ou seja, computadores nos extremos fazendo a interface com as coisas. É uma computação pulverizada, quase invisível, sintetizada em computadores muito pequenos”, explica Zuffo.

Com auxílio de conselheiros, como John Maddog Hall, mentor do inventor do sistema operacional Linux, Linus Torvalds (utilizado em 99% dos sistemas embarcados de IoT), foi construído o projeto das plataformas abertas. “A IoT é uma rede com três características principais: comunicação com a internet, sensores e atuadores e processamento local. O objetivo é levar essa borda da computação à IA, por meio de plataformas de alto desempenho”.

O Labrador é um pequeno computador com diversos recursos, tais como webcam, processamento de algoritmos de IA e controladores de voo para pequenos drones. “O coração do computador é uma placa de 28 milímetros (mm) por 67 mm, do tamanho de um bilhete de metrô, com 2 a 8 Gigabytes (Gb) de memória RAM e uma memória de 32 Gigabytes de armazenamento”, descreve o professor.

“Toda plataforma usa software livre, como o sistema operacional Debian 10. A fabricação do Labrador foi uma superação muito grande, uma vez que se trata de uma tecnologia de alta complexidade produzida dentro da Universidade”. As primeiras 1.000 unidades produzidas do Labrador serão distribuídas gratuitamente.

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Professor Marcelo Zuffo: primeiras 1.000 unidades produzidas do Labrador serão distribuídas gratuitamente. Foto: Marcos Santos/USP Imagens

“Quando começou o projeto havia uma preocupação: é possível fabricar no Brasil essas plataformas abertas? É possível criá-las com desenvolvedores de software brasileiros, nos moldes de iniciativas semelhantes feitas, por exemplo, na Índia, Itália e Reino Unido?”, diz Zuffo. “O objetivo agora é construir novos desenvolvimentos e aplicações com usuários convidados, tais como startups, empresas e associações”, afirma Zuffo. Até agora já foram distribuídas 150 unidades do computador.

O nome do projeto faz referência a Jon Maddog Hall, por isso todas as plataformas desenvolvidas ganham nome de cachorros, ou associados a eles, conta o professor. “Atualmente, está em desenvolvimento a Pulga, um computador com diâmetro de 25 milímetros, equivalente ao de uma moeda de 25 centavos”, ressalta.

“Também há muitas aplicações de IA em desenvolvimento no CITI, como um sistema de controle para os semáforos do campus da USP na Cidade Universitária, em São Paulo, e um dispositivo de monitoramento de tartarugas marinhas”. O projeto, denominado oficialmente Família de Computadores de Placa Única para Plataforma Latino-Americana de IoT e Indústria 4.0, recebeu o Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia 2018, concedido pelo Ministério da Ciência e Tecnologia, na categoria Integração.

“O CITI é um dos Núcleos de Apoio à Pesquisa da USP e o projeto, além do vínculo com a proposta, tomou forma a partir dos recursos que agregou de várias fontes”, destaca Zuffo. A entrega do prêmio aconteceu no último dia 31 de outubro, em Brasília. O projeto insere-se nos objetivos do Plano Nacional de Internet das Coisas, criado por um decreto federal em 25 de junho, e coordenado pelo ministério.

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