Friday, May 6, 2016

Sobre o limite de uso de sua internet fixa

É importante entender como a internet funciona para que possamos discernir entre o correto e o incorreto no mundo virtual. Pesquisar sobre o assunto também aumenta nossa segurança e a segurança de nossas informações.
Num passado não muito distante, quando os computadores eram enormes e trabalhavam isolados uns dos outros, o compartilhamento de informações era bem mais difícil do que é hoje. O resultado de um trabalho feito em um computador tinha que ser gravado em um meio físico e transportado de um lugar para outro antes de ser lido por outro computador. Esta operação poderia envolver o transporte de cartões perfurados, discos flexíveis, fitas magnéticas ou  até outros meios. As primeiras conexões entre computadores foram feitas através de linhas telefônicas. Eram necessárias tantas linhas instaladas quantas conexões existissem. No início mesmo, cada computador só conseguia fazer uma conexão por vez. Portanto, se fosse necessário falar com três estados diferentes, teriam que ser utilizados três computadores diferentes. Com a necessidade, primariamente motivada pela defesa, foi desenvolvido o sistema de divisão da informação em pacotes e de seu roteamento através de linhas compartilhadas. Em vez de uma linha telefônica por conexão, computadores próximos passaram a compartilhar linhas comuns de comunicação. As informações a serem transmitidas eram divididas em pequenos pacotes que eram misturados e enviados juntos pelo mesmo canal, com informações suficientes em cada pacote para que a integração dos mesmos fosse feita com sucesso do outro lado da linha. Este sistema de pacotes baixou os custos de transmissão e evoluiu para o que hoje é a internet.  
Seu dispositivo, seja ele um telefone inteligente ou um computador de mesa, troca informações com outros dispositivos através da internet. Tudo o que você envia é dividido em pequenos pacotes que são disparados pela rede onde está conectado para quem quiser ouvir. Um dos dispositivos da sua rede, chamado de roteador, abre cada um destes pacotes e verifica se seu destino está dentro ou fora da rede onde você está conectado. Caso o destino não seja interno, o pacote é repetido para a rede externa que, em geral, é a rede da sua operadora de serviços de internet. O mesmo acontece na rede externa. Sua operadora também possui um roteador, que a interliga com outras operadoras. Assim seus pacotes vão se propagando pela rede através de cabos submarinos e satélites, subindo pela hierarquia de conexões até que algum roteador reconheça seu destino e os entregue ao computador final para que eles sejam reintegrados e lidos. Neste caminho, suas informações trafegam abertas, para quem quiser ler. Basta ficar ouvindo em uma rede qualquer que você pode bisbilhotar quase tudo o que está trafegando. Digo quase pois as informações que foram codificadas antes de ser enviadas não podem ser lidas facilmente. É aí que entra a criptografia que proteje nossas conexões com bancos e com outros serviços sensíveis. 
Mas segurança não é o tema deste texto. Vou voltar ao compartilhamento de linhas de transmissão. O que limita a velocidade máxima de transmissão de dados em uma linha é a tecnologia utilizada nas duas pontas, além do meio de transmissão da linha. Elas estão sujeitas a mais ou menos interferência, a mais ou menos atenuação. Linhas com grandes perdas podem exigir que a informação seja repetida no meio do caminho para que o outro lado ouça direitinho o que foi dito. Quanto mais velocidade e qualidade de transmissão, maior o custo de aquisição e manutenção dos equipamentos. 
Quando uma operadora aluga uma linha de conexão para outra operadora, ou para você, ela lhe cobra um valor proporcional ao custo de manutenção dos equipamentos desta linha. Você paga pela qualidade dos equipamentos instalados, pela qualidade da linha utilizada e pela reposição destes equipamentos. Obviamente você também paga uma parcela dos salários dos funcionários e do lucro da operadora, que justifique todo o investimento que ela fez. Se não valer a pena para a operadora, ela não prestará o serviço. 
No caso do consumidor final, o nosso, nós e a operadora consideramos que, quanto mais alta for a velocidade de tráfego de pacotes de dados, maior será o conforto que sentiremos, pois teremos que esperar menos para que uma página seja mostrada na tela de nosso computador. Altas velocidades permitem também que possamos ouvir música na internet enquanto lemos um texto de uma página, ou possamos ver um vídeo na tela de nosso computador como se ele estivesse gravado em nosso disco rígido, apesar de não estar. Altas velocidades economizam nosso tempo, nossa paciência e nosso espaço de armazenamento.
Serviços como Facebook, Youtube, WhatsApp entre outros, levam em conta que você irá gastar muito menos tempo baixando seu conteúdo do que lendo, ou vendo este conteúdo. Enquanto você aproveita o que foi baixado, as linhas de transmissão compartilhadas estarão enviando pacotes para outros clientes. As contas são feitas de modo que todos tenham conforto, que todos tenham uma experiência quase instantânea de transmissão, sabendo que o conteúdo levará muito mais tempo para ser lido do que para ser transmitido. Estas contas baixam o custo de transmissão para todos. Fica mais barato para mim, para você e para sua operadora poder compartilhar canais muito rápidos de comunicação, que permitem que clientes recebam dados em casa a dezenas ou centenas de megabits por segundo. Afinal, nem todos podem ter o próprio satélite ou o próprio cabo submarino intercontinental.
Possuir uma conexão de alta velocidade em casa é um luxo compartilhado, fruto de muito dinheiro gasto com desenvolvimento tecnológico e de muito tempo investido no desenvolvimento destas tecnologias. Ter acesso a este luxo depende da consciência de que todos os canais comuns são compartilhados e de que, quando abusamos destes canais, consequências negativas podem surgir. Com o abuso, os custos aumentam e os negócios deixam de ser viáveis. Na tentativa de  defender sua sobrevivência, as organizações passam a buscar saídas como a limitação da quantidade de dados transferida, o que não é bom para ninguém. Por isto é importante entender como a internet funciona e tudo o que podemos, mas nem sempre devemos fazer. Me pergunto se é justo que um usuário de internet que só quer chegar em casa e ver um vídeo no Youtube ou verificar seus emails pague a mesma coisa que outro usuário que passa 100% do tempo baixando conteúdo pesado. Os dois desejam experiências instantâneas, com razão. Mas levando em conta o compartilhamento de recursos de transmissão e a certeza que as operadoras de telefonia repassam seus prejuízos ao consumidor, quem usa menos está pagando por quem usa mais.
Não vou me alongar mais no assunto. Sugiro uma experiência: observe a luz do seu roteador (modem, caixinha da companhia telefônica) que pisca sempre que você clica em algum link ou baixa algum arquivo. Quando se está vendo um filme online na internet, ela pisca mais no início, quando o conteúdo inicial está sendo baixado para seu dispositivo. Depois que o filme começa, esta luz passa a piscar esporadicamente, indicando que os canais compartilhados estão livres para ser utilizados por outros usuários. Mesmo vendo videos online, o uso ainda é menor que quando se está baixando conteúdo continuamente.

Monday, May 2, 2016

Minha experiência com o PREFOP

PREFOP (Resolução CNE/CEB No 02/97), se não me engano, foi um programa emergencial criado pelo governo para suprir a falta de professores nas redes de ensino fundamental e médio. Não sei mais que isso e também não estou com vontade de saber. Sei que um aluno que se matricula no PREFOP está querendo, ou tendo que, adquirir os conhecimentos necessários para obter o diploma de licenciatura plena em alguma área do conhecimento. Foi o que eu quis.

Sou formado em física. Senti enormes dificuldades ao longo da graduação, empenhando os melhores anos da minha vida em infindáveis listas de exercícios (quase) impossíveis, aulas intermináveis e poucos prazeres intelectuais. Fiz isso pela incapacidade que tenho de me contentar com respostas rasas e pela obsessão que sinto em saber como o universo, e tudo o que ele inclui, funcionam.

A graduação não foi um período fácil da minha vida, mas o amor pela ciência, a teimosia e a oportunidade de viver uma experiência internacional de pesquisa me motivaram a seguir em frente. Entrei no mestrado e o conclui em menos de dois anos. Esta foi a melhor época da minha vida de pesquisador. Um grupo de pesquisas bem gerido, pesquisadores chefes razoáveis e empáticos, a ênfase no trabalho colaborativo e um tema que eu gostava fizeram toda a diferença no resultado. Eu fui feliz e não soube. Achei que as opções para o doutorado eram poucas e resolvi mudar de área.

Não encontrando nada que me agradasse na época, me afastei um pouco da pesquisa e do stress que só quem defendeu tese conhece bem. Resolvi usar meus poucos conhecimentos de programação e de redes de computadores para tentar ganhar algum dinheiro a abri uma empresa com amigos. Ali eu aprendi muito. Passamos por muitas alegrias e dificuldades até eu entender que eu estava no caminho errado. Depois de um convite de um amigo, sai da empresa, voltei para a pesquisa e comecei o doutorado.

Buscador incessante, nunca tive medo de mudar. As mudanças cansam e ficam mais difíceis com o tempo, mas acredito que seja muito mais difícil viver a vida sem elas do que com elas. Depois de um ano e meio de cursos e trabalhos numa área de pesquisa, entendi que ela não era para mim. Acredito que quando não se goste de uma situação, seus problemas fiquem maiores e mais difíceis de suportar.

Mudei de área de novo. Quem olhasse de fora, a esta altura, poderia pensar que eu estivesse maluco. Se estava ou não, não sei, mas com certeza eu estava buscando uma experiência de pesquisa que gerasse um resultado útil, realizável e minimamente prazeroso. Por estar correndo contra o tempo, escolhi a melhor opção que parecia haver no momento e fui parar em uma área de pesquisa que pensei que conhecesse o suficiente para suportar. Me enganei.

O resto do doutorado foi uma guerra travada dia a dia, às vezes minuto a minuto, com problemas experimentais bastante complicados, dificuldades financeiras dentro e fora dos laboratórios e, acima de tudo, problemas políticos. Estar entre universidade e centro de pesquisa, ter que lidar com a falta de recursos que definem se seu trabalho se conclui ou não, ter que lidar com vontades, com poderes conflitantes e com negligências mil, tornam a vida de um doutorando um verdadeiro inferno. O pior é que, além disso tudo, ainda era necessário lidar com os problemas da tese, e isto envolvia montagens experimentais que tinham que começar do zero a cada erro cometido, ou a cada problema ocorrido. Com problemas todos os dias para resolver, meus e alheios, não foi à toa que fui considerado um
doutorando mediano, com pouco conhecimento sobre minha área de pesquisa. Com razão. Sei muito pouco sobre o que fiz para um “doutor” no assunto.

Mas, se tenho uma característica pessoal forte, é a teimosia. Segui em frente e continuei minha vida de bolsista. Alguns pós-doutorados adiante, percebendo que mesmo sem a pressão de terminar uma tese os problemas à minha volta não mudavam, resolvemos (eu e esposa, companheira de sofrimentos semelhantes) buscar outros ares.

Dois anos de pós-doutorado na França refizeram nossa alma. Descobri como um ambiente de pesquisa pode ser tranquilo e produtivo, sem ter que participar de discussões sobre poder nem me iludir com planos de um futuro melhor. Conheci um presente melhor, onde mestrandos e doutorandos são tratados com muito mais dignidade e onde os recursos necessários fluem para dentro dos laboratórios sem grandes esforços. Conheci uma sociedade que valoriza a pesquisa científica e os resultados que ela produz em nossas vidas. Conheci também pesquisadores que valorizam a sociedade, dedicando parte de seu tempo para explicar seu trabalho a quem financia suas pesquisas.

Mas, com o fim do karma bom, tivemos que voltar. O dever mandou. Em troca de dois anos fora do país, com bolsas pagas pelo CNPq, temos que ficar dois anos no Brasil. Esta, acredito, é uma falha grande do sistema brasileiro. Garante-se sua ida e sua permanência, mas o que vai ser feito após a volta ao país é por conta de cada um. Cansado dos mesmos problemas, resolvi dar um tempo. Decidimos tentar nos preparar para os concursos públicos para as vagas de professores em  universidades. Outra opção eram os concursos para Institutos Federais, mas estes exigiam licenciatura.

Foi aí que conhecemos o PREFOP no qual, segundo nos informaram, após um ano de cursos, obteríamos o diploma de licenciatura em nossa área. Juntamos forças para enfrentar mais algumas centenas de horas de aulas e nos matriculamos.

Entre aulas mais ou menos informativas encontramos alguns professores muito dedicados, outros menos. Agora volto a falar só por mim. Aprendi bastante sobre a visão psicológica do ensino, sobre questões legais e sobre vários outros assuntos importantes. Participei de, e incitei, muitas discussões que envolviam pontos de vista variados, tentando trazer à tona diferentes visões e fatos que deixassem claras as várias ideologias que tentavam dominar a sala de aula. Fiz o possível para estimular todo mundo a pensar diferente e a buscar respostas e exemplos em lugares diferentes dos usuais. Enchi o saco de muita gente com isso, mas ninguém pode afirmar que não participei.

Uma das coisas que sempre tive medo foi de ser professor. Apesar das experiências que tive durante a graduação, nunca me senti seguro para dar uma aula teórica. Ouvi dizer que o professor deveria ter uma determinada postura, escrever de um determinado lado, falar com um determinado tom. Eram tantas coisas determinadas que eu acreditava que, se errasse uma, seria metralhado pelos alunos. Eu realmente acreditava que só aprenderia estes detalhes em um curso formal e com professores experientes.

Não foi o caso. Na etapa que considero principal do curso, onde deveria aprender sobre metodologias e prática de ensino, aprendi outras coisas. Aprendi que “paper” é qualquer papel com qualquer coisa escrita e recebi um com duas figurinhas como exemplo. Aprendi que alunos com dificuldades auditivas são “peidões” e odeiam a língua portuguesa. Espere! Tem mais. Aprendi que… Espere de novo, por favor… Tenho que encontrar isso pra copiar igualzinho… Leia e tente entender: “Se você tem uma idéia, mas não tem a construção de idéia, então não há metodologia”. Entendeu? Esta foi uma de muitas pérolas que um porco como eu achou que não fazia sentido. Outra: “a idéia é o fator principal da memória”. Oinc! Foi suficiente? Tem mais. “O que Pedro Alvares Cabral veio fazer no Brasil?”. Mas eu cansei mesmo quando ouvi falar no que teriam sido osfeitos de “Galileu Galiléia” e que “Jesus tinha criado o mundo”. Neste momento escrevi um abaixo assinado e colhi assinaturas dos *oito* presentes em sala de aula (somos mais de vinte), pedindo que as aulas da “professora” fossem avaliadas pela faculdade. Santa inocência a minha. Não deu em nada. O papel nem saiu da secretaria.

Muitas frustrações acumuladas depois, descobri que outros alunos não reclamavam oficialmente por não quererem que seus diplomas de licenciatura se atrasassem e eles perdessem a oportunidade de passar em algum concurso público. Foi uma das grandes decepções da minha vida. Num país como o nosso, com a educação no estado que está, em vez de querer aprender, em vez de fazer valer o acordo com a instituição de ensino, o cidadão, professor aspirante, busca o que buscou. Burro e teimoso, reclamei no MEC e fui dirigido para o conselho estadual de educação. Reclamei lá novamente e recebi a resposta da instituição, semanas depois, que mencionava entre outras coisas que “d) Há o reconhecimento do direito dos alunos de se posicionarem a respeito da visão e dos métodos das aulas de seus professores; e) Serve de aprendizado tudo aquilo que vem a somar no trabalho que a XXXXX vem oferecendo em prol da Educação. Embora poderão existir concepções desvirtuadas da realidade por parte de pessoas descontentes”. De fato, tenho uma concepção desvirtuada da realidade. E sou descontente também. Ficou nisso.

Hoje, no fim do curso, prestes a obter o meu diploma e sabendo que “metodologia não se ensina” e que “cada professor tem a sua”, tenho certeza que nosso país chegou onde chegou, e ainda vai muito mais fundo, por causa do descaso que muitos têm com a educação. A situação é tão grave que cursos que formam professores também não ligam para a qualidade de seus serviços. O resultado disto só pode ser um: o fracasso. E quando as instituições de ensino que formam os profissionais que vão trabalhar ou reger um país fracassam, nosso futuro só pode ser um.

A pouca experiência que tivemos em sala de aula, numa escola de ensino médio daqui da cidade, nos mostrou isso claramente. Alunos prestes a entrar na faculdade não sabem as quatro operações básicas de matemática. Não sabem dividir, não sabem resolver uma conta simples. Não aprenderam, ou não quiseram aprender. O sistema de ensino faliu faz tempo. O valor pelo conhecimento está perdido. O respeito pelo professor está perdido. Alunos “colocam a conversa em dia” em sala de aula. Ouvem música com fones de ouvido, riem da cara do professor. E pior, acham que sabem a matéria e ainda exigem “seus direitos”.

Enquanto o ensino não for levado a sério não habitaremos um país sério. Do nosso povo brotam os nossos políticos. Do desrespeito nas escolas nascem os políticos corruptos, mal educados e desrespeitosos. Do PREFOP que eu fiz saem professores desinformados e destreinados, mas portadores de diplomas de licenciatura plena. Onde vamos parar? Nós sabemos. Você quer mudar isso? Faça alguma coisa agora, antes que a linha de não retorno seja cruzada, se é que já não foi.

Este artigo é meu último trabalho do PREFOP. Precisava “escrever algo, qualquer coisa”, para receber minha nota. Podia até “ser em dupla”, e “se pudesse ser enviado por email seria ainda melhor”. Resolvi publicar. Assim outras pessoas podem lê-lo também. Findo dizendo que este artigo só está legível graças ao caridoso trabalho de revisão de minha esposa e de amigos pacientes.


Friday, January 22, 2016

Automatic build number generation.

Hi. I was looking for a solution to insert a build number into the firmwares I’m working on. After a few tries on Google I found the following page, which gives a nice example on how to do the trick. I tested, and it works. The link is:

http://cplusadd.blogspot.com.br/2008/12/automatic-build-number-generation.html

Friday, January 1, 2016

Focus tuning.

Happy 2016!

Here are the latest changes I’ve made, and their results.

First, when using Eagle and PCBGCODE, I noticed that the script was drawing too many traces around the tracks to isolate them. They can be seen in the picture below:

IMG_1084-2016-01-1-18-34.jpg

The isolation lines seemed to be a bit too messy, so I decided to try to make this better and changed some of PCBGCODE parameters. The first one I changed was the Etching Tool Size.

ScreenShot2016-01-01at18.54.24-2016-01-1-18-34.png

I noticed that this parameter must be smaller than the smallest track separation of your board, or PCBGCODE does not generate the traces, like this:

ScreenShot2016-01-01at18.52.19-2016-01-1-18-34.png

So I have set it to 0.1mm and tried again, getting my isolation traces back. But I was still getting too many traces around the tracks, which were making the etching messy:

ScreenShot2016-01-01at19.06.15-2016-01-1-18-34.png

IMG_1096-2016-01-1-18-34.jpg

After a few tries, I noticed that if I set the Board Isolation Maximum to zero, I get only one line around each object of the board. This is the parameter I changed:

ScreenShot2016-01-01at18.38.27-2016-01-1-18-34.png

But after many other attempts the best I could get was a line around each isolation track AND a line around each part of the GND polygon made to connect the circuit GNDs.

ScreenShot2016-01-01at18.55.05-2016-01-1-18-34.png

I tried, but I could not eliminate the lines around the GND polygons, so I decided to eliminate the GND polygon on my board and connect the grounds using tracks.

ScreenShot2016-01-01at18.38.42-2016-01-1-18-34.png

And, after running PCBGCODE again, with the new parameters, I got this result on OpenSCAM:

ScreenShot2016-01-01at18.50.52-2016-01-1-18-34.png

Which is what I was looking for since the beginning. And the pattern generated by the laser was much better:

IMG_1105-2016-01-1-18-34.jpg

 

But I was still having problems with the laser focus. Moving the focus to the Z axis opened up many possibilities for me, showing that the focal depth of the lenses that were shipped with the laser is very deep.

I used to search the laser focus by qualitatively measuring the amount of light that was generated when the laser evaporated the ink, but this method was not reproducible. So I wrote a function on YetAnotherGCodeSender to plot a focus scale, with one trace in each Z depth. Some of the results, follow below.

IMG_1107-2016-01-1-18-34.jpg

Under a USB microscope I could see that only two of the traces had almost all the ink removed. The others around had considerable amount of ink left inside the channels. After selecting the a good Z position I got the following results on the PCB:

Photoon1-1-16at18.28-2016-01-1-18-34.jpg

 

Photoon1-1-16at18.29-2016-01-1-18-34.jpg

Now it may be time to tune the ShapeOko2 screws and try to improve its mechanical positioning.

Thanks for reading! Ah, and please leave comments if you believe you can help or have questions.

 

 

 

Tuesday, December 29, 2015

First etching attempts.

Hi!

I’ve started to work on the chemical etching process to remove the copper from the laser etched paint PCBs. I’ve used the etchant solution described here:

http://www.instructables.com/id/Is-the-best-PCB-etchant-in-every-kitchen-/

And here are my first results. Macroscopically they look good:

 

IMG_1098-2015-12-28-20-56.jpg

But when I increase the magnification the quality is not enough:

IMG_1097-2015-12-28-20-56.jpg

So, there are lots of improvements to work on yet. The etching time may have been too much, the cleaning of the board may not have been so good, or the choice of paint may have been a bad one.

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Please send me some feedback. I’d appreciate a lot!

Thanks for reading!

Saturday, December 26, 2015

CNC at work.

Hi. I’m posting today a video of the CNC working to draw a PCB on a black painted copper board with a 0.5W 808nm laser diode assembled as described on earlier posts.

http://youtu.be/0gs81iwvZY8

EDIT: Watch this video too:

http://youtu.be/m611W31-SX0

Friday, December 18, 2015

New laser holder.

Hi!

I’ve just installed a new support for the 808nm 0.5W diode laser discussed in previous posts. It is a very simple one, using a copper tube and two PVC plumbing parts. Now the focus position can be changed by moving the Z axis.

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I’ve also assembled all the electronics in a sealed plastic box, with removable connections to switches and step motors.

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