Avaliação Conceitual — Arduino e IoT

Atividade individual com 20 questões que percorrem o percurso completo, dos fundamentos de sistemas embarcados ao projeto IoT integrado.

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Orientação: responda com frases simples e objetivas. Quando a questão apresentar uma situação, explique também o motivo da sua escolha. Você pode consultar os conteúdos do Mundo bit Byte ou pesquisar na Internet quando necessário. As respostas podem ser feitas em um editor de textos ou em uma folha.

1. Sistema embarcado, placa e microcontrolador

Explique o que caracteriza um sistema embarcado e diferencie, no Arduino Uno, a placa de desenvolvimento do microcontrolador que executa o programa.

2. Maker, tinkering e open source

Como o ciclo “montar → testar → observar → modificar” representa tinkering? Cite também uma vantagem de hardware ou software aberto em projetos de prototipagem.

3. Eletrônica e manuseio

Um aluno recebe um LED, um resistor, um capacitor eletrolítico e um circuito integrado. Cite dois cuidados que devem ser verificados antes de energizar a montagem e explique por que o resistor aparece em série com o LED.

4. Programa no microcontrolador

Qual é o papel de setup() e loop()? Depois de escrever um sketch na Arduino IDE, o que significam verificar/compilar e enviar/gravar o programa na placa?

5. Entrada analógica e PWM

No Arduino Uno, explique a diferença entre analogRead() e analogWrite(). Por que analogWrite() não representa, nesse caso, um DAC real? Onde analogReference() entra nessa comparação?

6. Controle de tempo

Qual é a diferença prática entre usar delay() e controlar intervalos com millis()? Em que situação evitar bloquear o loop() é útil?

7. Memória e programação modular

Diferencie, em alto nível, Flash, RAM e memória persistente. Depois explique por que dividir o programa em funções e limitar o escopo de variáveis pode facilitar manutenção e reutilização.

8. Funções predefinidas e bibliotecas

Dê um exemplo de função matemática, trigonométrica, de texto ou aleatória usada no percurso e explique para que serve uma biblioteca como Servo.h.

9. Bluetooth, Wi-Fi e HTTP

Um celular precisa controlar um LED próximo sem rede Wi-Fi; depois o ESP32 deve oferecer uma página para outros dispositivos da rede. Qual tecnologia atende melhor cada necessidade e quem é cliente e servidor no acesso HTTP?

10. mDNS e tunelamento

Que problema o mDNS resolve dentro da rede local? E o que muda quando um computador cria um túnel temporário para tornar o servidor local acessível de fora da rede?

11. Internet das Coisas

Por que uma automação local não é automaticamente IoT? Escolha uma aplicação — residencial, industrial, urbana, monitoramento, saúde, automação ou rastreamento — e indique dado, comunicação e finalidade.

12. RTOS e tempo real

Em um sistema embarcado, dizer que uma tarefa é de tempo real significa apenas que ela precisa ser muito rápida? Explique por que tarefas e escalonamento podem ser úteis.

13. I2C

Para que servem SDA, SCL e o endereço I2C? Por que é melhor executar um scanner do que copiar automaticamente um endereço como 0x27? E por que um backpack alimentado em 5 V pode exigir adaptação de nível antes de ligar SDA/SCL ao ESP32?

14. UART e RS-232

O uso de TX e RX de um microcontrolador significa automaticamente que a ligação é RS-232? Explique a diferença entre UART em nível lógico e RS-232 e indique o papel de um transceptor como MAX3232.

15. CAN

Por que uma rede CAN é adequada para vários controladores em máquinas ou veículos? Por que CAN_H e CAN_L não devem ser ligados diretamente aos GPIOs do ESP32?

16. TCP/IP, IEEE 802.11 e Bluetooth

No acesso à página do ESP32, relacione HTTP, TCP, IP e Wi-Fi. Depois explique por que um ESP32-WROOM-32 b/g/n de 2,4 GHz pode não enxergar uma rede somente de 5 GHz e diferencie Bluetooth Classic de BLE em uma frase.

17. Proteção de dados pessoais

Um sistema IoT registra horário de entrada associado ao nome de cada pessoa. Que perguntas sobre finalidade, necessidade, acesso e retenção devem ser feitas antes de coletar e armazenar esses dados?

18. Segurança de sistemas e informações

Um dispositivo aceita comandos de qualquer pessoa que conheça seu endereço. Diferencie autenticação de autorização e explique por que HTTPS/TLS protege o transporte, mas não decide sozinho quem pode comandar o sistema. Cite ainda um cuidado relacionado a credenciais, exposição ou atualização.

19. Projeto IoT e falha de rede

No Ambiente Inteligente MbB, o Wi-Fi fica indisponível enquanto o modo automático está ativo. O que deve continuar funcionando localmente e por quê? Qual parte do sistema deixa de estar disponível?

20. Desafio de integração

Proponha um sistema diferente do projeto final. Defina: problema, sensor ou entrada, processamento, atuador ou saída, forma de comunicação, aplicação e um teste de falha ou cuidado de segurança/dados.

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