# **Trabalho 1 - 2024-2: Sonos One Gen 2** ## **1. Identificação** | Nome | Matrícula | | -- | -- | | Douglas Farias de Castro | 170140571 | | Caetano Santos Lucio | 180144979 | | Lucas Rodrigues Monteiro | 180125974 | ## **2. Descrição Geral** ![Sonos One](./img/foto-preta1-one.jpg) Os **Sonos Smart Speakers** ganharam popularidade no mercado de áudio devido às suas características avançadas, design elegante e diversas funcionalidades, características, arquitetura e funcionalidade. Entre os diversos tipos de sonos, temos a primeira versão lançada em Outubro de 2017: o Sono One. Sua segunda geração em Outubro de 2019, como atualizações no processador, melhorias na performance de Wi-Fi e suporte a novos recursos de software. Nesse trabalho trataremos da segunda geração. O Sonos One é uma caixa de som inteligente e compacta da Sonos, que combina a qualidade de áudio premium da marca com recursos de controle por voz. Uma excelente opção para quem busca uma experiência de som de alta qualidade e a conveniência de um assistente virtual integrado. ### **2.1. Principais Características** - Qualidade de Som: O Sonos One oferece um som claro, potente e detalhado, com graves profundos e agudos nítidos, características que a marca Sonos é conhecida por entregar em todos os seus produtos. Seu design acústico inclui um woofer e um tweeter, proporcionando uma experiência sonora balanceada. - Integração com Assistentes Virtuais: A grande inovação do Sonos One foi a inclusão de Alexa da Amazon e o Google Assistant diretamente no dispositivo. Isso permite controlar músicas, ajustar o volume, e até controlar outros dispositivos domésticos inteligentes com comandos de voz. - Controle Manual e Por Voz: Ofereça controle por voz, você também pode controlá-lo manualmente usando os botões táteis na parte superior do dispositivo, que permitem ajustar o volume, pular faixas ou ativar/desativar o microfone. - Compatibilidade com Outros Produtos Sonos: O Sonos One pode ser emparelhado com outros dispositivos Sonos para criar uma experiência de som ainda mais imersiva. Ele é compatível com outros modelos como o Sonos Play:1, Sonos Beam, e Sonos Sub. - Tecnologia de Áudio Adaptativo: O Sonos One usa a tecnologia Trueplay, que ajusta automaticamente o som para o ambiente em que o dispositivo está localizado. Isso otimiza a qualidade do áudio, independentemente das características do espaço. ### **2.2. Vantagens** - Som de Alta Qualidade - Áudio multiambiente com configurações estéreo e surround flexíveis - Oferece assistentes de voz Amazon Alexa e Google Assistant - Suporta AirPlay ### **2.3. Desvantagens** - Mais caro que algumas opções concorrentes(R$ 2.650,10 - Amazon, Dezembro de 2024) - Processo de configuração complicado - Sem conectividade Bluetooth ### **2.4. Especificações** **DETALHES/DIMENSÕES[3]** | Característica | Descrição | | -- | -- | | Dimensões (A x L x P) | 6,36 x 4,69 x 4,69 pol. 161,45 x 119,7 x 119,7 mm | | Peso | 1,85 kg | | Temperatura de operação | 32° a 104°F (0 a 40°C) | | Temperatura de armazenamento | 4° a 158°F (-20° a 70°C) | | Resistente à umidade | Desenvolvido para aguentar alta umidade, como a de um banheiro com o chuveiro funcionando. (Não é à prova d’água nem resistente à água.) | | Acabamento do produto | Branco com grade branca; preto com grade preta | | Conteúdo da embalagem | Sonos One, cabo de alimentação e Guia de início rápido | **AUDIO[3]** | Característica | Descrição | | -- | -- | | Amplificador | Dois amplificadores digitais Classe D | | Tweeter | Um tweeter cria uma resposta de alta frequência nítida e precisa | | Mid-Woofer | Um mid-woofer garante a reprodução fiel de frequências vocais de médio alcance, além de graves profundos e ricos. | | Par estéreo | Transforme duas caixas de som em canais separados (direito e esquerdo) para criar um som mais amplo e profundo. | | Microfones | Matriz de microfone de campo distante; LED do microfone, conectado por fio aos microfones de voz para controle de privacidade extra, para que você esteja sempre ciente quando o microfone está ativo | | Voz | Controle de voz integrado | **ENERGIA/CONECTIVIDADE[3]** | Característica | Descrição | | -- | -- | | Wi-Fi | 02.11a/b/g/n de 2,4 ou 5 GHz | | Porta Ethernet | Uma porta Ethernet de 10/100 Mbps. Você poderá conectar um produto Sonos diretamente ao seu roteador se a rede Wi-Fi estiver instável | | Fonte de energia | Entrada universal de 100 a 240 V CA, ~50-60 Hz, 1 A e comutação automática | ## **3. Mercado** O **Sonos One Gen 2** é utilizado em ambientes residenciais e comerciais, é uma opção premium no segmento de assistentes virtuais inteligentes. Oferece uma experiência de áudio de alta qualidade, controle por voz (via Sonos Voice Control, Alexa Built-in e Google Assistent) e integração com outros produtos da Sonos para criar sistema de som multiambiente. ## **4. Listagem de características** ![Sonos One](./img/foto1.webp) ### **4.1. Unidade de processamento** ![Unidade de Processamento](./img/SoM.webp) - SoM Freescale NXP SC667517EYM10AE - Arquitetura: ARM Cortex-A9 - Número de Núcleos: Dual-core - Frequência: Até 1.0 GHz por núcleo - Fabricante: NXP ![Amlogic A113](./img/a113x.png) - Altofalantes usam um SoC ARMv7 iMX6 - Arquitetura: ARM Cortex-A9 - Disponível em versões com 2 núcleos - Frequência: até 1.2 GHz - Memória: Suporte a LPDDR2, DDR3 ou DDR3L (até 4 GB) - GPU: Vivante GC3000/GC2000 - Segurança: Secure Boot, Aceleração Criptográfica e TPM ### **4.2. Memória** ![Memória](./img/memory.webp) - Cypress NAND Flash 8Gb S34ML08G101TFI000 - NAND Flash de alta performance e capacidade de 1 GB - Tipo: NAND - Interface: ONFI 1.0 - Velocidade de Leitura Sequencia: Até 133 MB/s - Velocidade de Gravação: Até 133 MB/s - Memória Micron DDR3 4Gb (2x) MT41K256M16TW-107-P - Duas memórias DDR3 de alta performance de 4Gb cada - Tipo: DDR3 - Formato: SO-DIMM (Small Outline Dual Inline Memory Module) - Velocidade: 1333 MHz - Armazenamento flash: BGA eMMC ### **4.3. Sistema Operacional** ![Kernel](./img/kernel.png) ![Sonos S2](./img/sonoss2.png) - O Sonos One utiliza um sistema baseado em Linux em um nível de sistema embarcado altamente otimizado para streaming de música e interações com assistentes de voz, portanto não é categorizado nem como um GPOS nem como um RTOS. - Sonos S2 é uma plataforma de software da Sonos, usada para controlar e gerenciar o Sonos One. Ele serve para gerenciar o áudio, as configurações dos dispositivos e a integração com serviços de streaming e está disponível para iOS, Android, macOS e Windows. ### **4.4. Sensores e Atuadores** #### **Sensores** - Microfones: 7 microfones de campo distante - Sensores de Proximidade: sensores capacitivos para detectar toques no painel de controle sensível ao toque #### **Atuadores** - Alto-falantes (woofer + tweeter) - LEDs de indicador de status - Antenas internas para conexão WiFi ### **4.5. Interfaces de Comunicação com fio** - Ethernet - UART ### **4.6. Interfaces de Comunicação sem fio** - Módulo PCI Express separado baseado no chipset AR9580-AR1A da Atheros para permitir a comunicação de rede Wi-Fi - Chipset Atheros AR9580-AR1A: chipset de rede sem fio desenvolvido pela Qualcomm Atheros. ### **4.7. Unidades de Entrada/Saída (I/O)** - TI PCM1864: Conversor Analógico para Digital (ADC) - 2 ADCs de 4 canais ### **4.8. Fonte de Energia e Sistema de Alimentação** - Entrada universal de 100 a 240 V CA, ~50-60 Hz, 1 A e comutação automática. ### **4.9. Firmware e Atualizações** - Firmware do Sonos gerencia a rede sem fio, a reprodução de áudio e a integração com outros dispositivos Sonos na rede, além de garantir compatibilidade com serviços de streaming e assistentes de voz (Alexa e Google Assistant). - Disponibiliza atualizações Over-the-Air (OTA) para adicionar novos recursos, melhorar o desempenho, corrigir bugs e reforçar a segurança. ### **4.10. Unidade de Proteção e Segurança** - SoM Freescale NXP SC667517EYM10AE - Boot Seguro (Secure Boot): o sistema verifica a autenticidade do firmware para garantir que o dispositivo não seja comprometido com código malicioso ou não autorizado. - Criptografia: Embora NXP SC667517EYM10AE não tenha suporte explícito para um módulo de criptografia dedicado, ele pode usar módulos de criptografia padrão como AES (Advanced Encryption Standard) e SHA (Secure Hash Algorithm). - Proteção de Memória: Permite separar áreas críticas do sistema operacional de outras menos seguras. - SoC ARMv7 iMX6 (ARM Cortex-A9 Dual-Core) - Secure Boot - Criptografia: O SoC i.MX 6 tem suporte para aceleração criptográfica de diversos algoritmos, como AES, RSA, ECC (Elliptic Curve Cryptography), entre outros, através de hardware dedicado, o que oferece desempenho superior em comparação a soluções puramente baseadas em software. - Anti-Rollback Protection: Impede que versões mais antigas de software ou firmware sejam carregadas, garantindo que apenas versões atualizadas e seguras do código sejam executadas no dispositivo. - Memória Protegida: O i.MX 6 oferece suporte a mecanismos de proteção de memória e isolamento de processos, o que é crucial para garantir a integridade do sistema e impedir que falhas de software ou ataques de segurança comprometam a execução do sistema. - Criptografia de Dados: Suporta VPNs (Redes Privadas Virtuais) e pode ser utilizado em sistemas IoT para proteger a comunicação de dados. ### **4.11. Armazenamento Externo** - Não possui opções de armazenamento externo. ### **4.12. Interface com o Usuário (UI)** #### **Leds** - Utiliza LEDs para indicar o status do dispositivo, como conectividade e atividade do microfone. ![Led Microfone](./img/led1.png) - Toque para ligar ou desligar o microfone: Quando a luz do microfone está acesa, o controle de voz está ativado, e o serviço de voz está pronto para responder. Quando a luz está apagada, o controle por voz está desativado. ![Led Status](./img/led2.png) - Exibe a conexão do produto ao Wi-Fi, indica quando o volume está mudo e sinaliza erros. #### **Botões** - Apresenta controles táteis para volume, reprodução/pausa e navegação de faixas, além de um botão físico para emparelhamento Bluetooth e um interruptor para ativar/desativar os microfones. ![Botão Reproduzir/Pausar](./img/botao1.png) - Pressione uma vez para reproduzir ou pausar o áudio. Mantenha pressionado para adicionar a música que está sendo reproduzida em outro ambiente. ![Botão Reproduzir/Pausar](./img/led1.png) - Toque para ligar ou desligar o microfone #### **Conectores e Botão Entrar** ![Conectores](./img/conectores.png) - 1 - Botão Entrar: Pressione para conectar ao seu sistema Sonos durante a configuração. - 2 - Porta Ethernet - 3 - Entrada de alimentação CA (rede elétrica) #### **Displays** ![Painel Sensível ao Toque](./img/painelSensível.png) - Deslize para a direita para pular para a próxima música. - Deslize para a esquerda para voltar à música anterior. ## **5. Serviços de voz** Use sua voz para controlar seu sistema Sonos com qualquer produto Sonos habilitado para voz reproduza e controle conteúdo, aumente ou diminua o volume e muito mais. Sonos Voice Control : controle todo o seu sistema Sonos com facilidade de viva-voz e privacidade incomparável. O Sonos Voice Control vem pronto para uso — leva apenas alguns segundos para adicionar quando você configura seus alto-falantes. Amazon Alexa : você precisará do aplicativo Sonos e do aplicativo Alexa com a habilidade Sonos habilitada. Você fará algumas alterações em ambos os aplicativos durante a configuração. Siri : você precisará do aplicativo Apple Home. Adicione seus alto-falantes Sonos compatíveis com AirPlay2 ao aplicativo Apple Home e, em seguida, use um iPhone, iPad ou Apple TV para pedir à Siri para tocar música (atualmente limitado ao Apple Music). ## **6. Produtos relacionados** ![Sonos Era 100](./img/SonosEra100.webp) - Sonos Era 100 ![Sonos Era 300](./img/era-300.png) - Sonos Era 300 ![Amazon Alexa](./img/alexa.webp) - Amazon Alexa ![Google Nest Audio](./img/nest.jpg) - Google Nest Audio ![Apple HomePod Mini](./img/homepod-mini.jpeg) - Apple HomePod Mini ![Bose Home Speaker 500](./img/BOSE-HOME.jpg) - Bose Home Speaker 500 ![Harman Kardon Citation One](./img/HK.png) - Harman Kardon Citation One ## **7. Artigos acadêmicos relacionados** **1. Implementação de uma interface UART para barramento SPI empregando sistemas microcontrolados de baixo custo** O artigo explora a implementação de um conversor entre os barramentos RS-232 e SPI utilizando microcontroladores MCS-51, com ênfase na criação de uma UART (Transmissor/Receptor Assíncrono Universal) baseada no padrão RS-232. A introdução discute a importância da comunicação entre microcontroladores e periféricos em sistemas embarcados, destacando a utilização de barramentos seriais. O padrão RS-232, estabelecido em 1969, é examinado por suas características mecânicas, elétricas e funcionais, sendo aplicado um subconjunto das suas especificações para a implementação da UART proposta. A interface RS-232 é descrita como um meio assíncrono para transmissão e recepção de dados, classificando dispositivos como DTE (Equipamento Terminal de Dados) e DCE (Equipamento de Comunicação de Dados). O artigo conclui com a apresentação de resultados e sugestões para futuras melhorias na implementação. **2. Programmable System-on-Chip for Silicon Prototyping** Este artigo apresenta uma metodologia de design para System-on-Chip (SoC) programável, com foco na prototipagem em silício. A principal ideia é integrar múltiplos projetos de SoC - MP-SoC (Multiple-Project SoC) - em um único chip, o que reduz significativamente os custos de prototipagem ao compartilhar uma plataforma comum entre diferentes projetos. **MP-SoC (Multiple-Project SoC)** Em vez de fabricar chips separados para cada projeto, a plataforma comum compartilha recursos como processadores embutidos, memória on-chip, arquitetura de conexão e periféricos. **Plataforma Comum MP-SoC** A principal inovação do MP-SoC é a criação de uma plataforma comum que pode ser compartilhada por diversos projetos de SoC, permitindo a integração de múltiplos projetos heterogêneos em um único chip. A plataforma é projetada para ser modular, de modo que diferentes projetos podem conectar seus módulos (IPs) ao sistema comum. Esta abordagem reduz a necessidade de construir uma plataforma separada para cada projeto, o que economiza área e, consequentemente, o custo de fabricação. Essa plataforma é descrita como "plug and play", ou seja, cada equipe de projeto simplesmente conecta seu IP no bloco reservado para ele, seguindo um mapa de sistema predefinido. Isso torna o processo de integração mais simples e eficiente. **Vantagens** - O custo de fabricação de SoCs é alto especialmente em ambientes acadêmicos, onde o acesso a protótipos de silício é limitado. - Área total de 8 SoC integrados em um único chip (plataforma comum) é reduzida de 143 mm² para 24 mm², gerando uma redução de área significativa. - Apresenta vantagens sobre a FPGA(Field Programmable Gate Array): FPGA são comuns para verificação de funcionalidade, não fornecendo resultados reais de chip em silício. - A metodologia pode ser útil para pesquisadores acadêmicos que têm orçamentos limitados para protótipos em silício, permitindo testar SoCs reais em vez de depender apenas de simulações ou protótipos FPGA. ## **8. Referências bibliograficas** [1] [Sonos One User Guide](https://www.sonos.com/pt-br/guides/one) [2] [What Cracking Open a Sonos One Tells Us About the Sonos IPO](https://beneinstein.com/what-cracking-open-a-sonos-one-tells-us-about-the-sonos-ipo-dcab49155643) [3] [Amlogic A113X](https://www.amlogic.com/#Products/389/index.html) [4] [Dumping the Sonos One smart speaker](https://www.synacktiv.com/en/publications/dumping-the-sonos-one-smart-speaker.html) [5] [Sonos One Repair](https://pt.ifixit.com/Device/Sonos_One) [6] [Sonos One](https://sonos.com.br/produtos/one/) [7] [Sonos S2](https://assets.sonos.com/en-ie/controller-app) [8] [UART](https://www.sige.ita.br/edicoes-anteriores/2008/st/P_18.pdf) [9] [Programmable System-on-Chip for Silicon Prototyping](https://ieeexplore-ieee-org.ez54.periodicos.capes.gov.br/document/4926187) [10] [Sonos One Review](https://www.techspot.com/products/speakers/sonos-one.174844/)