1. Introdução à Internet das Coisas Industrial (IIoT)
2. Arquiteturas de redes para IIoT
   2.1. Componentes essenciais de uma arquitetura IoT
   2.2. Tipologias e topologias de redes para ambientes IoT
   2.3. Arquiteturas de comunicação para IoT
3. Conceitos de Redes de Comunicação para IIoT
   3.1. Camadas protocolares para comunicações IoT
   3.2. Protocolo IP
   3.3. Serviços de rede
   3.4. Tecnologias de Comunicação IP e não-IP
4. Protocolos e Serviços Aplicacionais
   4.1. Modelos de comunicação e integração de sistemas
   4.2. Arquiteturas de serviços web
   4.3. Protocolo de comunicação aplicacional
5. Plataformas e Serviços na Cloud
   5.1. Modelos de serviços na Cloud
   5.2. Arquiteturas e topologias de Cloud
   5.3. Plataformas de Cloud para soluções IIoT
6. Fundamentos de Segurança em redes IIoT
   6.1. Serviços de segurança na comunicação
   6.2. Arquiteturas de rede seguras
   6.3. Protocolos Seguros

1 – Introdução aos sistemas inteligentes:
– Motivação;
– Aplicações;
– Implicações na sociedade.
2 – Conceitos base de análise de dados e aprendizagem automática:
– Conjunto de dados, amostra, atributo;
– Atributos nominais e atributos numéricos;
– Aprendizagem supervisionada, não supervisionada e por reforço;
– Problemas de classificação, regressão, agrupamento e associação;
– Classe/atributo objetivo;
– Metodologias de análise de dados: CRISP-DM.
3 – Exploração de dados:
– Cálculo de máximos, mínimos, médias, desvios padrão, modas, histogramas;
+B20 – Visualização de dados;
– Deteção de outliers;
– Correlação entre os atributos;
– Deteção de valores omissos, valores errados, valores inconsistentes, valores com ruído, atributos com valores únicos ou sem repetições e amostras repetidas.
4 – Preparação de dados:
– Limpeza de dados;
– Fusão de dados;
– Criação de novos atributos;
– Seleção e redução de dados.
5 – Algoritmos de aprendizagem:
– Naïve Bayes, Árvores e regras de decisão, Regressão Logística, Regressão Linear, K-Nearest Neighbors, Redes neuronais, K-Means.
6 – Treino, avaliação e seleção de modelos:
– Conjuntos de treino, validação e teste;
– Avaliação cruzada;
– Métricas de avaliação de modelos de classificação;
– Métricas de avaliação de modelos de regressão;
– Noção de overfitting.
7 – Classificação de imagens e deteção de objetos.
8 – Análise de casos reais.

1. Noções elementares de metrologia
2. Sensores
   2.1. Caraterísticas
   2.2. Classificação
   2.3. Princípios de funcionamento e aplicações
3. Atuadores
   3.1. Caraterísticas
   3.2. Classificação
   3.3. Princípios de funcionamento e aplicações
4. Interfaces para sistemas computacionais
   4.1. Condicionamento de sinal
   4.2. Drivers de potência
   4.2. Conversores A/D e D/A
   4.3. Noções elementares sobre controlo de sistemas
   4.4. Placas e software de aquisição de dados

1. Introdução às ferramentas de desenvolvimento para microcontroladores:
   1.1. O Ambiente Integrado de Programação
   1.2. Utilização de software de simulação
   1.3. Edição de Programas
   1.4. Depuração de Erros
2. Arquitetura de um microcontrolador:
   2.1. Estrutura interna e diagrama de blocos
   2.2. Memória de programa e de dados
   2.3. Tipos de dados
   2.4. A unidade aritmética e lógica
   2.5. Estruturas de decisão em sistemas orientado a eventos (interrupções);
   2.6. Registos de funções especiais
   2.7. Algoritmos e fluxogramas para máquinas de estados infinitos;
   2.8. Ciclos de aquisição e controlo de periféricos;
3. Programação dos módulos do microcontrolador:
   3.1. Portos I/O
   3.2. Interrupções
   3.3. Temporizadores/contadores
   3.4. PWM – Pulse-Width Modulation
   3.5. USART – Comunicação série assíncrona
   3.6. I2C/SPI – Comunicação série síncrona
   3.7. ADC – Conversor analógico-digital
4. Testes de sistemas embebidos:
   4.1. Placa de ensaio para Portos I/O
   4.2. Placa de ensaio para Interrupções
   4.3. Placa de ensaio para Temporizadores/contadores
   4.4. Placa de ensaio para PWM
   4.5. Placa de ensaio para USART
   4.6. Placa de ensaio para I2C/SPI
   4.7. Placa de ensaio para ADC

1. Inglês como língua franca: atitudes em relação ao Inglês; expressões para veicular necessidades linguísticas e de aprendizagem do inglês, apresentações.
2. Conversa informal: envolvimento em conversas; descrição de experiências; identificação de diferenças culturais.
3. Contactos: descrição e caracterização de pessoas; conversação e manutenção de tópicos adequados ao contexto profissional, através de diferentes canais.
4. Reuniões: expressões para tomadas de decisão, resolução de problemas, apresentação de sugestões e condução de reuniões.
5. Negociação das relações: expressões de formalidade e informalidade.

1. Introdução à Computação e à Programação.
2. Etapas básicas do desenvolvimento de programas – Algoritmos.
3. Introdução à linguagem Python.
4. Objectos em Python. Dados, Tipos, Operações, Expressões, Instruções E/S, …
5. Instruções de controlo (if; for; while).
6. Módulos (definição e importação).
7. Estruturas de dados.
8. Comunicação com o exterior (“Input/Output”).
9. Ambientes gráficos.

1. Grandezas e unidades
   1.1. Carga, corrente, potencial e tensão elétrica
   1.2. Resistência, indutância e capacidade
   1.3. Energia (trabalho) e potência
   1.4. Sistemas de unidades
   1.5. Prefixos fracionários e múltiplos
2. Tipos de circuitos e elementos de circuito
   2.1. Elementos passivos (resistência, bobine e condensador)
   2.2. Fontes independentes de tensão e de corrente
   2.3. Fontes dependentes (controladas) de tensão e de corrente
   2.4. Redes elétricas ativas e passivas
   2.5. Topologia de circuitos (nó, ramo, percurso fechado e malha)
3. Leis e regras fundamentais
   3.1. Lei de Ohm
   3.2. Lei de Joule
   3.3. Leis de Kirchhoff (lei das correntes e lei das tensões)
   3.4. Associação de resistências
   3.5. Associação de fontes de tensão e de corrente
   3.6. Divisor de tensão
   3.7. Divisor de corrente
4. Circuitos eletrónicos e de instrumentação
   4.1 Díodos
   4.2 Transístores
   4.3 Amplificadores operacionais
   4.4 Aplicações
5. Sensores, atuadores e condicionamento de sinal
   5.1 Princípios de funcionamento
   5.2 Aplicações

1. Introdução à Eletrónica Digital
   -Sistemas de numeração e aritmética binária
   -Códigos binários–BCD, Gray, ASCII e Paridade
   -Postulados e teoremas da álgebra de Boole
   -Portas lógicas
2. Funções Lógicas
   -Representação de funções lógicas através de expressões e tabelas de verdade
   -Simplificação de funções lógicas usando os teoremas da álgebra de Boole e mapas de Karnaugh
   -Implementação de circuitos lógicos a partir da tabela de verdade ou da expressão lógica
3. Circuitos Combinatórios
   -Codificadores e descodificadores
   -Multiplexers e demultiplexers
   -Comparadores, somadores e subtratores
4. Circuitos Sequenciais
   -Noção de circuito com memória, latch e flip-flop
   -Funcionamento e características dos flip-flops tipo D e J-K
   -Registos de memória e de deslocamento
   -Contadores e divisores de frequência
   -Máquinas de estados
5. Tecnologias de Implementação de Eletrónica Digital
   -Famílias lógicas TTL e CMOS
   -Módulos construtivos de arquiteturas de sistemas digitais
   -Memórias
   -Arquiteturas de PLD
6. Sistemas Digitais baseados em FPGA

1. Mecânica
   1.1 Cinemática
   1.1.1 Grandezas cinemáticas lineares (1D)
   1.1.2 Movimento retilíneo e uniforme
   1.1.3 Movimento retilíneo e uniformemente acelerado
   1.1.4 Movimento de projéteis
   1.1.5 Movimento circular e grandezas cinemáticas angulares
   1.2 Dinâmica da partícula
   1.2.1 Leis de Newton
   1.2.2 Condição de equilíbrio
   1.2.3 Forças de atrito
   1.3 Trabalho e energia
   1.3.1 Trabalho realizado por uma força
   1.3.2 Potência
   1.3.3 Energia cinética e teorema da energia cinética
   1.3.4 Forças conservativas
   1.3.5 Energia potencial
   1.3.6 Energia mecânica e sua conservação
   1.4 Dinâmica rotacional
   1.4.1 Momento angular
   1.4.2 Momento de uma força
   1.4.3 Relação entre o momento de uma força e o momento angular
   1.5 Dinâmica do corpo rígido
   1.5.1 Ponto centro de massa
   1.5.2 Momento linear e 2ª lei de Newton para um sistema de partículas
   1.5.3 Momento de inércia
   1.5.4 Relação entre o momento de inércia e o momento angular
   1.5.5 Relação entre o momento de uma força e a aceleração angular
   1.5.6 Condições de equilíbrio
2. Noções de eletromagnetismo
   2.1 Eletrostática
   2.1.1 Carga eléctrica e sua conservação
   2.1.2 Lei de Coulomb
   2.1.3 Campo eléctrico
   2.1.5 Energia potencial eléctrica
   2.1.6 Potencial eléctrico
   2.2 Magnetismo
   2.2.1 Campo magnético
   2.2.2 Campo magnético criado por uma corrente retilínea
   2.2.3 Lei de Laplace
   2.2.4 Lei da indução magnética (leis de Faraday e de Lenz)

1. Técnicas de Comunicação – conceitos gerais
2. Tecnologias da Informação – conceitos gerais.
3. Comunicação oral em Público:
   3.1. Técnicas de comunicação;
   3.2. Suportes e ferramentas tecnológicas de apoio à comunicação.
4. Formas escritas de comunicação:
   4.1. Comunicação escrita para fins académicos;
   4.2. Comunicação escrita para fins profissionais.
   4.3 Suportes e ferramentas tecnológicas de apoio à comunicação escrita para fins académicos e profissionais.

1 – Generalidades sobre números

• Conjuntos de números N, Z, Q, R. Noção de ordem.
• Operações aritméticas com números na forma de fração.
• Potenciação de números reais. Propriedades das potências.
• Radiciação de números reais. Propriedades dos radicais.
• Casos notáveis da multiplicação.
• Equações do 1.º grau.
• Sistemas com duas equações lineares e duas incógnitas.
• Notação Científica. Prefixos do sistema internacional.
  2 – Trigonometria
• Problemas envolvendo triângulos. Razões trigonométricas de um ângulo agudo.
• Fórmula fundamental da trigonometria.
• Círculo trigonométrico.
  3 – Generalidades sobre funções reais de uma variável real
  -Noções básicas (notação, domínio, contradomínio, objeto, imagem, etc.).
• Gráfico de uma função.
• Monotonia (função crescente, decrescente, constante).
• Zeros de uma função.
• Exemplos de funções:
• Afim e quádrica;
• Trigonométricas;
• Exponenciais e suas propriedades;
• Logarítmicas e suas propriedades.
  4 – Cálculo diferencial em R
• Taxa de variação de uma função. Taxa de variação instantânea.
• Regras de derivação.
• Aplicações das derivadas.
• Noção prática de derivada de 1ª e 2ª ordem.
  5 – Estatística
• Introdução ao estudo da Estatística.
• Populações e amostras, unidades amostrais e variáveis.
• Tabelas de frequências.
• Representação gráfica.
• Medidas de localização.
• Medidas de dispersão.

Módulo: Segurança e Saúde no Trabalho:

1. SST: a sociedade, as organizações e os profissionais.
2. Legislação e normalização aplicáveis.
3. Doenças e acidentes de trabalho.
4. Avaliação e análise de riscos.
5. Conceitos de prevenção, proteção e controlo de riscos profissionais.
6. Riscos profissionais.
7. Segurança contra incêndios em edifícios.

Módulo de Comportamento organizacional:

1. Acolhimento e socialização;
2. Ajustamento (fit) pessoa-organização;
3. Trabalho em equipa;
4. Comunicação interpessoal;
5. Negociação e gestão de conflitos.

1. Introdução aos sistemas ciberfísicos industriais;
2. Camada de física e conetividade:
   2.1. Conceito de canal rádio;
   2.2. Conceito de perdas de espaço livre;
   2.3. Conceito de ruido e interferência;
   2.4. Tipos de desvanecimento de sinal.
3. Tecnologias de Comunicação e Localização para Sistemas Ciberfísicos:
   3.1. Ethernet e Wifi;
   3.2. Celular: LTE, 5G, NB-IoT e SigFox;
   3.3. Bluetooth e Bluetooth Low Energy (BLE);
   3.4. LoRa e LoRa WAN (Long Range – Wide Area Networks);
   3.5. Zigbee;
   3.6. UWB.
4. Comunicação entre Sistemas Ciberfísicos Industriais:
   3.1. Normas;
   3.2. Mecanismos de difusão de mensagens;
   3.3. Tipos de Mensagens;
   3.4. Constituição de mensagens.
5. Métodos de conectividade para sistemas ciberfísicos industriais
   5.1. Principais tipologias de sistemas embebidos aplicados e respetivas características
   5.2. Plataformas para conetividade de sistemas ciberfísicos industriais
   5.3. Plataformas de monitorização de sistemas ciberfísicos industriais

1. Introdução, motivação e potenciais problemas:
   1.1. Definição e terminologia;
   1.2. Aplicações de sistemas de visão computacional;
   1.3. Etapas típicas no processamento de imagem;
   1.4. Tipos de materiais e iluminação;
   1.5. Distorções numa imagem;
   1.6. Ruído numa imagem.
2. Hardware:
   2.1. Hardware típico num sistema de visão computacional;
   2.2. Câmaras e suas características;
   2.3. Óticas e filtros;
   2.4. Sistemas de iluminação para visão computacional.
3. Imagens:
   3.1. Resolução espacial e resolução dos elementos;
   3.2. Imagens binárias, monocromáticas e policromáticas.
4. Calibração:
   4.1. Modelo pin-hole;
   4.2. Cálculo da calibração;
   4.3. Aplicação da calibração sem restaurar a imagem;
   4.4. Aplicação da calibração restaurando a imagem.
5. Processamento de imagem – conceitos base:
   5.1. Brilho e Contraste;
   5.2. Histograma, Histograma normalizado e acumulado;
   5.3. Melhoria do contraste;
   5.4. Distância entre píxeis;
   5.5. Vizinhança de um píxel;
6. Processamento de imagem – técnicas clássicas:
   6.1. Binarização;
   6.2. Suavização de uma imagem;
   6.3. Deteção de arestas e de contornos;
   6.4. Segmentação de imagem;
   6.5. Operações morfológicas;
   6.6. Cálculo de momentos.
7. Inteligência Artificial e visão computacional – técnicas avançadas:
   7.1. Introdução e breve perspetiva histórica;
   7.2. Técnicas de identificação de “objetos” em ambiente não estruturado;
   7.3. Arquiteturas de redes neurais aplicadas em visão computacional.

1. Introdução
   1.1. Systems on Chip, Single Board Computers e Sistemas embebidos em geral
   1.2. Sistemas Operativos para Sistemas Embebidos
2. Linux e aplicações para sistemas embebidos
   2.1. Distribuições de Linux e Linux embebido
   2.2. Utilização básica da linha de comando (Shell)
   2.3. Estrutura de uma distribuição Linux
   2.4. Conceitos básicos de cadeias de produção (toolchains)
   2.5. Bootloader
   2.6. Configuração e compilação do Kernel
   2.7. Sistema de Ficheiros
3. Customização de sistemas embebidos
   3.1. Módulos de hardware e BSP
   3.2. Buildroot e o projeto Yocto
   3.3. Desenvolvimento baseado no projeto Yocto
   3.4. Gestão de armazenamento
   3.5. Atualizações
   3.6. Drivers de dispositivo e periféricos
   3.7. Interface e integração com periféricos de hardware
   3.8. Inicialização do sistema
   3.9. Consumo e gestão energética
4. Desenvolvimento de aplicações embebidas
   4.1. Gestão de processos e memória
   4.2. Depuração, rastreamento e otimização
   4.3. Aplicações em tempo-real

1- Introdução aos sistemas ciber-físicos e PBL
Conceitos e aplicações de SCF
Fundamentos do PBL e estrutura da disciplina
2- Componentes e arquiteturas de sistemas ciber-físicos
Sensores, actuadores e controladores
Redes e protocolos de comunicação
Arquitecturas de hardware e software
3- Programação e integração de sistemas ciber-físicos
Linguagens e ferramentas de programação
Integração de sensores, actuadores e sistemas
4- Gestão de projetos e trabalho em equipa
Planeamento e organização de projectos
Colaboração e comunicação em equipa
5- Identificação e análise de problemas do mundo real
Selecção e definição de problemas
Análise de requisitos e viabilidade
6- Projecto e implementação de soluções SCF
Desenvolvimento de propostas de projecto
Implementação e teste de soluções
7- Avaliação e apresentação de projectos
Critérios e métodos de avaliação
Apresentações e relatórios de projectos

Metodologia:
A aquisição de conhecimentos e competências será efetuada por meio de aulas práticas em laboratório, discussões em grupo e realização de projeto. Os alunos trabalharão em equipa para desenvolver soluções SCF, aplicando os conhecimentos adquiridos ao longo do curso. As avaliações incluirão a participação em aula, o desempenho em atividades práticas e a qualidade dos projetos desenvolvidos.

A Componente de Formação em Contexto de Trabalho será constituída por um estágio, que permitirá a aplicação dos conhecimentos científicos e técnicos adquiridos ao longo da componente de formação geral e cientifica e da componente de formação tecnológica; a criação e desenvolvimento de hábitos de trabalho e sentido de responsabilidade e a oportunidade de travar contacto com a organização e realidade empresarial ou institucional.