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- Nó sem fios ubíquoPublication . Maduro, Luís Filipe Ferreira; Pereira, António Manuel de Jesus; Mendes, Luís Miguel MoreiraOs avanços tecnológicos nos semicondutores, micro eletrotécnica de baixo consumo e comunicações sem os permitiram o nascimento de novas redes de sensores sem os. Estes avanços nas redes de sensores sem os permitiram também a abertura de novas oportunidades na área da saúde. Exemplos disso são dispositivos que cuidam do paciente enquanto este está no conforto da sua casa. O campo dos nós sensoriais sem os não é novo mas a grande parte dos equipamentos existentes no mercado utilizam microcontroladores de 8 e 16 bit, poucos utilizam os modernos e mais e cientes microcontroladores de 32 bit. Este documento tem por objetivo apresentar um equipamento inovador que através do uso dos modernos microcontroladores de 32 bit abrirá portas para novas aplicações deste tipo de equipamentos, permitindo que estes possam efetuar cálculos mais complexos embora mantendo a e ciência energética e em alguns casos melhorar os consumos quando comparado com os microcontroladores de 8 e 16 bit. Com este equipamento pretende-se que os nós sensoriais sem os não sejam um simples sistema que adquire e envia dados mas tornar estes equipamentos inteligentes e capazes de tomar decisões autonomamente.
- Influência de um sistema de gestão técnica nos consumos de um edifício de serviçosPublication . Simões, Rui Filipe; Neves, Luís Miguel PiresOs edifícios representam 40% do consumo de energia total na União Europeia. Por conseguinte, a redução do consumo de energia e a utilização de energia proveniente de fontes renováveis no sector dos edifícios constituem medidas importantes necessárias para reduzir a dependência energética e as emissões de gases com efeito de estufa. A recente plataforma legislativa, designada globalmente por Sistema de Certificação Energética de Edifícios (SCE), transpôs para Portugal a Directiva Europeia 2002/91/CE relativa ao desempenho energético dos edifícios. Neste âmbito, o Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE) impõe, para os edifícios com área útil superior a 1000 m2, a sua simulação térmica dinâmica e multizona utilizando softwares acreditados pela norma ANSI/ASHRAE 140-2004. Pretende-se com esta dissertação fazer uma análise comparativa entre vários casos representativos da possibilidade de implementação de sistemas de gestão técnica de Edifícios com diferentes funcionalidades, por forma a poder-se avaliar os potenciais de poupança de cada um deles. A escolha dos diferentes casos estudados permitiu concluir que a actuação sobre o controlo de alguns sistemas do edifício pode ter influência indirecta nos consumos de outros sistemas, tornando-se necessário encontrar o equilíbrio entre sistemas de forma a alcançar o óptimo. Após comparação dos resultados obtidos nas simulações dinâmicas, foi possível concluir que, a implementação de um sistema de gestão técnica num edifício de serviços, tem uma influência bastante significativa no que respeita à redução de consumos energéticos, podendo alcançar reduções próximas dos 50%.
- Desenvolvimento de técnicas e hardware para aquisição e condicionamento de sinais de sensores de posição indutivos em ambiente industrialPublication . Pedro, Ricardo Filipe Farinha; Marques, Pedro José Franco; Ventura, Paulo Jorge da CruzDesde sempre que a e ciência energética e a redução das matérias primas utilizadas em qualquer processo de fabrico industrial, é crucial em termos de rentabilidade. A indústria do vidro de embalagem não é exceção. Atualmente, a maioria dos processos de fabrico de vidro de embalagem são automatizados e baseados em máquinas IS. Para além disso, o compromisso entre a e ciência e a qualidade dos produtos fabricados leva à otimização dos processos utilizados. Nas máquinas IS, o recurso a sistemas de rejeição que permitam rejeitar produtos que não se encontrem nas especi cações requeridas é cada vez maior. Um dos motivos de rejeição de um produto passa pelo seu peso, ou seja, pela quantidade de matéria prima utilizada, o que retorna à e ciência. Nas máquinas utilizadas atualmente, uma possível solução para medição do peso da gota de vidro (porção de vidro que dará forma a um novo produto) é o recurso a transdutores indutivos. Estes transdutores encontram-se acoplados ao pino de prensagem que se movimenta dentro do molde onde o produto ganhará forma, permitindo através do seu movimento calcular a quantidade de vidro presente nesse molde. Este trabalho assenta no condicionamento de sinal destes transdutores indutivos, desenvolvendo e implementando um sistema elétrico/eletrónico que, sendo elemento integrante de todo o processo automático de produção de vidro de embalagem, permita a este determinar o peso da gota de vidro em cada molde de uma máquina IS. O conhecimento deste valor permite a utilização de um sistema de rejeição de produtos cujo peso se encontre fora do industrialmente estipulado.
- 3DVQM : 3d video quality monitorPublication . Feitor, Bruno Tomé dos Santos; Assunção, Pedro António AmadoThis dissertation presents a research study and software implementation of an objective quality monitor for 3D video streams transmitted over networks with non-guaranteed packet delivery due to errors, congestion, excessive delay, etc. A review of Video Quality Assessment (VQA) models available in the literature is first presented, addressing 2D and 3D video quality models that were selected as relevant for this research work. A packet-layer VQA model is proposed based on header information from three different packet-layer levels: Network Abstraction Layer (NAL), Packetised Elementary Streams (PES) and MPEG2 - Transport Stream (TS). Transmission errors leading to undecodable TS packets are assumed to result in a whole frame loss. The proposed method estimates the size of the lost frames, which is used as a model parameter to predict their objective quality, measured as the Structural Similarity Index Metric (SSIM). In order to materialise the proposed VQA model, a software application was developed that allows monitoring a corrupted 3D video stream quality. To make the monitoring process as user friendly as possible, a Guide User Interface (GUI) was developed. With this feature the user can interact with the application by controlling the input parameters and customizing the results on the output display. The results show that SSIM of isolated missing stereoscopic frames in 3D coded video can be predicted with Root Mean Square Error (RMSE) accuracy of about 0.1 and Pearson correlation coefficient of 0.8, taking the SSIM of uncorrupted frames as reference. It is concluded that the proposed model is capable of estimating the SSIM quite accurately using only the estimated sizes of single lost frames.
- Asymmetric 3D video coding based on regions of perceptual relevancePublication . Pinto, Luís Filipe Henriques; Assunção, Pedro António Amado deThis dissertation presents a study and experimental research on asymmetric coding of stereoscopic video. A review on 3D technologies, video formats and coding is rst presented and then particular emphasis is given to asymmetric coding of 3D content and performance evaluation methods, based on subjective measures, of methods using asymmetric coding. The research objective was de ned to be an extension of the current concept of asymmetric coding for stereo video. To achieve this objective the rst step consists in de ning regions in the spatial dimension of auxiliary view with di erent perceptual relevance within the stereo pair, which are identi ed by a binary mask. Then these regions are encoded with better quality (lower quantisation) for the most relevant ones and worse quality (higher quantisation) for the those with lower perceptual relevance. The actual estimation of the relevance of a given region is based on a measure of disparity according to the absolute di erence between views. To allow encoding of a stereo sequence using this method, a reference H.264/MVC encoder (JM) has been modi ed to allow additional con guration parameters and inputs. The nal encoder is still standard compliant. In order to show the viability of the method subjective assessment tests were performed over a wide range of objective qualities of the auxiliary view. The results of these tests allow us to prove 3 main goals. First, it is shown that the proposed method can be more e cient than traditional asymmetric coding when encoding stereo video at higher qualities/rates. The method can also be used to extend the threshold at which uniform asymmetric coding methods start to have an impact on the subjective quality perceived by the observers. Finally the issue of eye dominance is addressed. Results from stereo still images displayed over a short period of time showed it has little or no impact on the proposed method.
- Utilização de dispositivos de armazenamento de energia em apoio ao funcionamento de redes isoladasPublication . Lourenço, Luís Miguel Carvalho; Gil, Nuno José de Abreu e Sousa CabeteTemos assistido nos últimos anos à proliferação da produção distribuída de electricidade, sobretudo, com recurso a fontes de energia renováveis, implicando a natural reestruturação das redes eléctricas existentes, desde a produção até ao consumidor final. As constantes preocupações na garantia da qualidade de serviço e até mesmo em termos ambientais, levam a que a operacionalidade das redes seja cada vez mais eficiente, visando a integração de tecnologias emergentes como é o caso dos sistemas de armazenamento de energia. A aposta nas energias de origem renovável nomeadamente a solar e a eólica, representa uma forma cada vez mais presente de geração de electricidade, tendo como grande inconveniente o regime de intermitência a que estão sujeitas, não se conseguindo tirar proveitos absolutos de todas as potencialidades que estas fontes proporcionam. Existem actualmente sistemas de armazenamento de energia que permitem optimizar o comportamento das redes. Nesta dissertação é feita uma abordagem a alguns desses sistemas, tendo como objectivo principal a demonstração das potencialidades de optimização dos sistemas de produção e distribuição de energia eléctrica com recurso a sistemas de armazenamento de energia, em redes isoladas e interligadas. É também feito um estudo do comportamento dinâmico de uma rede com vários cenários de ocorrência de defeitos, com e sem armazenamento de energia. Para isso a base deste trabalho consistiu na familiarização com uma ferramenta de grande potencial na simulação dinâmica de redes eléctricas, utilizado por prestigiados grupos de energia a nível mundial, na qual foi implementada a rede de teste e efectuadas as simulações do estudo.
- Fabrico e desenvolvimento de produtos específicos termoformadosPublication . Sousa, Luís Pedro Marcelino e; Capela, Carlos Alexandre BentoO principal objetivo deste trabalho foi o de aprofundar o conhecimento sobre o processo de fabrico de termoformação e novas soluções construtivas de peças com zonas negativas. Foi acompanhado passo a passo a conceção de um produto termoformado com formas específicas, que implicaram o recurso a elementos moveis acionados por guias inclinadas, técnica não muito habitual neste processo de fabrico. Os materiais termoplásticos APET e HIPS utilizados foram caraterizados em termos mecânicos e físicos. Foram realizados ensaios de DMA, ensaios estáticos de tração. Foi desenvolvido um molde protótipo com elementos móveis com acionamento mecânico e também foram realizados ensaios relativos ao comportamento em serviço do molde protótipo desenvolvido para este trabalho.
- Urban Management and Inspection App : (sistema móvel de suporte a atividades de gestão de licenciamento urbano)Publication . Ferreira, Rui Inácio; Rijo, Rui Pedro Charters LopesA revolução da tecnologia móvel na sociedade estimulou o uso de novos métodos de tratamento de informação que são independentes do tempo e do espaço. Para as empresas, estes métodos traduzem-se em aliciantes oportunidades de negócio. Este trabalho apresenta um sistema móvel para dispositivos Android, com suporte multiplataforma. O sistema destina-se a atividades de fiscalização de obras em regime urbanístico e tem como objetivo otimizar e automatizar os processos de negócio, de fiscalização de obras no terreno, através da integração com a solução eUrban da empresa Link. Inicialmente, neste documento, o tema do projeto é enquadrado com o objetivo da aplicação, através da apresentação de vários conceitos relacionados com os processos de negócio e o uso de tecnologia móvel no campo de trabalho. O trabalho desenvolvido apresenta as tecnologias necessárias à implementação do sistema, segundo o tipo de aplicação a desenvolver e os padrões de desenho para soluções generalizadas de reutilização de código. Para a construção dos protótipos da aplicação investigaram-se as normas utilizadas para desenvolvimento de interfaces gráficas de utilizador. É avaliado um estudo de caso, onde o contributo de uma aplicação móvel na fiscalização de obras é muito satisfatório. Na realização da aplicação adotou-se o seguinte processo de desenvolvimento de software: o levantamento de requisitos e funcionalidades; a descrição dos casos de uso; o diagrama de classes do sistema; os protótipos das funcionalidades para os dispositivos; os formatos de comunicação de dados entre o sistema móvel e servidor; arquitetura do sistema com as tecnologias de desenvolvimento multiplataforma Xamarin e MvvmCross. A Interface gráfica para Android está implementada através da linguagem C# do Visual Studio 2010 e da tecnologia Xamarin. O sistema usa o padrão de arquitetura Model-View- ViewModel (M-V-VM) da tecnologia MvvmCross para partilha/separação do código, o repositório de dados Sqlite para guardar o modelo de objetos e sincroniza com o servidor através de webservices Json. Embora existam algumas dificuldades na implementação da aplicação multiplataforma, verifica-se que a metodologia de desenvolvimento escolhida foi uma boa opção. A nível de comportamento gráfico, desempenho face á metodologia escolhida, e permite desenvolver de forma rápida e com custos reduzidos, versões do sistema para outras plataformas. Como trabalho futuro, podem ser desenvolvidas as funcionalidades em falta e implementar a aplicação para outras plataformas. Conclui-se que os sistemas móveis, para fiscalização de obras no terreno, aumentam a qualidade de um produto, porque permitem reduzir o tempo entre os processos de negócio. Facilitam a manutenção de um projeto e permitem que os novos processos adicionados tenham menor riscos e custos de implementação.
- Sincronização em OFDMPublication . Rodrigues, Cristóvão Pereira; Ribeiro, Carlos Miguel Nogueira GasparEsta dissertação apresenta o trabalho sobre sincronização de receção para sistemas OFDM. Tendo como objetivo a integração da arquitetura desenvolvida no projeto de investigação \CROWN - Co-operative Radio over Fibre for Wireless Networks" atualmente em curso no Instituto de Telecomunicações. Esta arquitetura de receção foi implementada numa plataforma de desenvolvimento baseada em dispositivos programáveis FPGA, recorrendo as ferramentas de desenvolvimento MatLab, System Generator e ISE. O sistema implementado tem a particularidade de ter um princípio de funcionamento assíncrono e recorre aos algoritmos de Van de Beek [1] e Carlos Ribeiro [2] para proceder a estimação e consequente sincronização. Ambos os algoritmos foram utilizados para estimação do CFO, tendo o algoritmo de Van de Beek sido também utilizado para estimação do início de trama. Foram realizadas análises do desempenho do sistema para diferentes condições, sendo o objectivo de analisar o desempenho dos estimadores implementados. A performance foi então analisada de acordo com BER resultante e do erro de estimação do início de trama e do valor do CFO. Para além da análise individual dos resultados, e também feita uma comparação da precisão de ambos os estimadores.
- Reengenharia de uma polia de um sistema de ar condicionadoPublication . Bolrão, José António da Palma; Capela, Carlos Alexandre Bento; Antunes, Fernando Jorge VenturaComponentes em plástico podem apresentar várias vantagens relativamente aos materiais metálicos e podem ser moldados num número relativamente elevado e baixo custo. No entanto, têm baixa resistência e são sensíveis à temperatura. A melhoria das propriedades mecânicas e térmicas pode ser conseguida com reforços de partículas. Os reforços tem efeitos importantes em termos de processamento, aparência, densidade e desempenho. Pretendeu-se com este trabalho realizar um estudo de reengenharia de uma polia eletromagnética de um sistema de ar condicionado de automóvel, recorrendo às técnicas de protótipagem rápida, Palma et al (2007). Este sistema, quando atuado, permite a transmissão de um binário ao compressor da unidade de frio. O corpo principal da polia existente é em aço e é obtida através de um conjunto de várias operações de fabrico. O objetivo final é produzir uma polia eletromagnética utilizando uma tecnologia alternativa e novos materiais, simplificando a sua produção com um menor número de operações de fabrico. Consequentemente, o componente foi produzido por vazamento de um compósito de matriz polimérica com partículas esféricas metálicas num molde metálico. A adição de partículas metálicas foi fundamental para a obter propriedades magnéticas, melhorar as propriedades mecânicas, tais como resistência ao desgaste e rigidez. O comportamento mecânico dos materiais processados foi caraterizado mecânicamente por ensaios estáticos de flexão em três pontos. A variação da rigidez com a temperatura e a temperatura de transição vítrea foram determinadas por ensaios de DMA em flexão em três pontos. Foi também desenvolvido um modelo numérico de múltiplas fases, para prever as constantes elásticas de compósitos reforçados com partículas metálicas, e estudar o efeito da fração volúmica e as propriedades elásticas das fases (enchimento e matriz).