O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um traçador de curvas I-V para aplicação em arranjos fotovoltaicos a serem medidos em campo. Este sistema utiliza a carga capacitiva como método de polarização do gerador fotovoltaico sendo o chaveamento realizado por transistores bipolares de porta isolada (IGBT). Para controle do chaveamento dos IGBTs e aquisição dos pontos I-V, a placa Arduino foi aplicada demostrando-se adequada para a proposta. Para tanto foi escrito, em uma variação da linguagem de programação C++, o programa de controle desta placa. Foram construídos circuitos auxiliares de amplificação de sinal para realizar as medidas de corrente e de irradiância, sendo nestes casos, usados como sensores um resistor shunt e uma célula de referência calibrada, respectivamente. Para medida da temperatura foi aplicado o sensor de temperatura LM35 que apresentou resultados satisfatórios. Os dados adquiridos pela placa Arduino são salvos em um cartão de memória para posterior análise. A análise de incertezas foi realizada usando métodos estatísticos, onde foram determinados os erros sistemáticos e aleatórios para cada canal de medição. O protótipo construído foi aplicado no levantamento da curva I-V de um gerador fotovoltaico composto de uma série de 3 módulos instalada no terraço do prédio que abriga o simulador solar do Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (LABSOL) e o seu resultado foi comparado com o sistema traçador de curvas do laboratório. O resultado, de maneira geral, foi satisfatório quando comparado com a medida a 2 fios pelo sistema do LABSOL, mas apresentou um erro maior quando comparado à medida a 4 fios. Este protótipo também foi submetido a um teste para avaliar sua capacidade de apresentar a curva I-V de forma adequada quando são provocados defeitos na série de módulos. O resultado apresentado pelo protótipo se mostrou bastante semelhante ao do apresentado pelo sistema do LABSOL. De maneira geral, pode-se afirmar que o protótipo, baseado em seus resultados, mostrou-se adequado para aplicação em medidas em campo de curvas I-V de arranjos fotovoltaicos. / This work presents the development of an IV tracer for in field measurement of PV arrays. This system uses a capacitive load as a method for polarizing the photovoltaic generator, with the switching being performed by insulated gate bipolar transistors (IGBT). To control switching of the IGBTs and acquisition of the IV curve, an Arduino board was applied, and was proved to be adequate for this purpose. The Arduino board control program was written in a variation of C++ language. Auxiliary circuits for amplifying the signal were built to measure electric current and irradiance, being in such cases used as sensors a shunt resistor and a calibrated reference solar cell, respectively. For obtaining the temperature, the LM35 temperature sensor was employed, presenting satisfactory results. The data acquired by the Arduino board are saved on a memory stick for later analysis. The uncertainty analysis was performed by using statistical methods, in which the systematic and random errors for each measurement channel were determined. The assembled prototype was applied for measuring the IV curve of a photovoltaic generator composed of a string of 3 modules located on the roof of one of the buildings from Solar Energy Laboratory of the Federal University of Rio Grande do Sul (LABSOL) and its result was compared with the IV tracer used on the laboratory. The result was, generally, satisfactory when compared with the two-wire measurement by the laboratory’s system, but showed a larger error when compared with the four-wire measurement. This prototype was also submitted to a test to evaluate its capacity of adequately presenting the IV curve when defects are induced on the string. The result presented by the prototype was quite similar to that obtained from LABSOL’s system. In general, it is possible to affirm that the prototype, based on its results, proved to be adequate for in field measurement of photovoltaic arrays.

För att upptäcka defekta luftmunstycken har Ecco FinishingABi Skara tagit fram en ny provutrustning som ska ersätta en otillförlitlig och osäker befintlig provmaskin. Ecco Fi-nishing AB vill hitta en tillförlitlig och säker mätmetod som ska mäta mängd vatten i 50 provrör. Examensarbetets övergripande mål är att hitta en noggrann och repeterbarmätmetod för nivåmätning av vätska i provrören. Två mätmetoder utvärderades som är mest lämpliga för nivåmätningen, visionsystem och mätning genom vägning. Anledningen till att valet ham-nade på dessa två mätmetoder är provutrustningens provrör, dels att det är många mätpunkter och för att det är små provrör. Det gjordes tjugo experiment för visionsystem och tjugoex-periment för vägningsmetodför att utvärdera och beskriva för -och nackdelar. Experimenten av visionsystem och vägning gjordes först i laborationsfas för att sedan testas på företagets befintliga provutrustning. Resultaten av mätningar sparades i ett Excel-ark som användes för att utvärdera insamlade data. Utvärderingarna jämfördes mot uppsatta mål, tillförlitlighet, noggrannhet, repeterbarhet, automatisk rapportering av resultat och tid för mätningen. Vis-ionsystem rekommenderas för fortsatt arbete och implementation på den befintliga provut-rustningen. / To detect defective air nozzles, Ecco Finishing AB in Skara has developed a new test equip-ment to replace an unreliable and uncertain existing test machine. Ecco Finishing AB wants to find a reliable and safe measurement method that will measure the amount of water in 50 test tubes. The overall goal of the thesis is to find a precise and repeatable measurement method for level measurement of fluid in the test tubes. Two measurement methods were evaluated that are most suitable for level measurement, vision systems and measurement by weighing. The reason for the choice of these two measurement methods is the test tubes of the test equipment, and that there are many measuring points and because of the small test tubes. Twenty experiments for vision systems and twenty experiments for weighingmethodwere made to evaluate and describe pros and cons. The experiments of vision systems and weighing were first made in the laboratory phase and then tested on the company's existing test equipment. The results of measurements were saved in an Excel sheet used to evaluate collected data. The evaluations were compared to set goals, reliability, accuracy, repeatabil-ity, automatic reporting of results and time of measurement. Vision systems are recom-mended for continued work and implementation on the existing test equipment

In the world that we already live people are more and more on the run and population ageing significantly raise, new technologies are trying to bring best they can to meet humans’ expectations. Survey’s results, that was done during technology conference with elderly on Blekinge Institute of Technology showed, that no one of them has any kind of help in their home but they would need it. This Master thesis present human health state monitoring to focus on fall detection. Health care systems will not completely stop cases when humans are falling down, but further studying causes can prevent them.In this thesis, integration of sensors for vital parameters measurements, human position and measured data evaluation are presented. This thesis is based on specific technologies compatible with Arduino Uno and Arduino Mega microcontrollers, measure sensors and data exchange between data base, MATLAB/Simulink and web page. Sensors integrated in one common system bring possibility to examine the patient health state and call aid assistance in case of health decline or serious injury risk.System efficiency was based on many series of measurement. First phase a comparison between different filter was carried out to choose one with best performance. Kalman filtering and trim parameter for accelerometer was used to gain satisfying results and the final human fall detection algorithm. Acquired measurement and data evaluation showed that Kalmar filtering allow to reach high performance and give the most reliable results. In the second phase sensor placement was tested. Collected data showed that human fall detection is correctly recognized by system with high accuracy. Designed system as a result allow to measure human health and vital state like: temperature, heartbeat, position and activity. Additionally, system gives online overview possibility with actual health state, historical data and IP camera preview when alarm was raised after bad health condition.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-03-17T12:09:57Z No. of bitstreams: 1 PDF - Thales Lacerda Querino de Albuquerque.pdf: 9461957 bytes, checksum: fdb6c4eaac7cffec8adb8d1366435b61 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T12:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Thales Lacerda Querino de Albuquerque.pdf: 9461957 bytes, checksum: fdb6c4eaac7cffec8adb8d1366435b61 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / With the growth of sewage collection networks, sludge production in Sewage Treatment Plants (ETEs) has been growing steadily as these networks are expanded and new treatment plants are deployed. The sludge generated in the ETEs presents a composition of constituents that can pose risks to the health of the population and the environment, and it is necessary to make adequate final disposal of this residue or to reuse the nutrients that can be obtained in membrane filtration processes. Recent studies have shown that nutrient recovery from sewage sludge can be performed in Anaerobic Membrane - AnMBR systems, which include a feed reservoir, an anaerobic digester, a membrane filtration module and a permeate storage reservoir. Some factors contribute to the performance of the bioreactor process, making constant monitoring of some parameters necessary. The constant monitoring was performed through the automation of the system, using the micro controller Arduino board, connected to pressure and temperature sensors, where values are displayed through reports generated by the software. The software shows information in real time, but also provides a tool where you can query data from the bioreactor according to the desired date. At the end of the research it was possible to verify that the software facilitates the storage and processing of data, offering a better management of information of extreme importance in the aid of decision making in the management of membrane bioreactors. / Com o crescimento das redes de coleta de esgotos, a produção de lodos em Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) vêm crescendo continuamente à medida que estas redes são ampliadas e novas estações de tratamento são implantadas. O lodo gerado nas ETEs apresenta uma composição de constituintes que podem trazer riscos para a saúde da população e ao meio ambiente, sendo necessário realizar disposição final adequada a este resíduo ou reaproveitar os nutrientes que podem ser obtidos em processos de filtração por membranas. Estudos recentes demonstram que a recuperação de nutrientes do lodo de esgoto pode ser realizada em sistemas de Biorreatores Anaeróbios de Membrana - AnMBR, que incluem um reservatório de alimentação, um digestor anaeróbio, um módulo de filtração de membrana e um reservatório de armazenamento de permeado. Alguns fatores contribuem no desempenho do processo do biorreator, tornando necessário o acompanhamento constante de alguns parâmetros. O acompanhamento constante foi realizado através da automação do sistema, utilizando a placa micro controladora Arduino, conectada a sensores de pressão e temperatura, onde os valores são exibidos através de relatórios gerados pelo software. O software mostra informações em tempo real, como também disponibiliza uma ferramenta onde é possível consultar dados do biorreator de acordo com a data desejada. Ao término da pesquisa foi possível constatar que o software facilita a armazenagem e tratamento de dados, oferecendo um melhor gerenciamento das informações de extrema importância no auxílio à tomada de decisão na gestão de biorreatores de membrana.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um traçador de curvas I-V para aplicação em arranjos fotovoltaicos a serem medidos em campo. Este sistema utiliza a carga capacitiva como método de polarização do gerador fotovoltaico sendo o chaveamento realizado por transistores bipolares de porta isolada (IGBT). Para controle do chaveamento dos IGBTs e aquisição dos pontos I-V, a placa Arduino foi aplicada demostrando-se adequada para a proposta. Para tanto foi escrito, em uma variação da linguagem de programação C++, o programa de controle desta placa. Foram construídos circuitos auxiliares de amplificação de sinal para realizar as medidas de corrente e de irradiância, sendo nestes casos, usados como sensores um resistor shunt e uma célula de referência calibrada, respectivamente. Para medida da temperatura foi aplicado o sensor de temperatura LM35 que apresentou resultados satisfatórios. Os dados adquiridos pela placa Arduino são salvos em um cartão de memória para posterior análise. A análise de incertezas foi realizada usando métodos estatísticos, onde foram determinados os erros sistemáticos e aleatórios para cada canal de medição. O protótipo construído foi aplicado no levantamento da curva I-V de um gerador fotovoltaico composto de uma série de 3 módulos instalada no terraço do prédio que abriga o simulador solar do Laboratório de Energia Solar da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (LABSOL) e o seu resultado foi comparado com o sistema traçador de curvas do laboratório. O resultado, de maneira geral, foi satisfatório quando comparado com a medida a 2 fios pelo sistema do LABSOL, mas apresentou um erro maior quando comparado à medida a 4 fios. Este protótipo também foi submetido a um teste para avaliar sua capacidade de apresentar a curva I-V de forma adequada quando são provocados defeitos na série de módulos. O resultado apresentado pelo protótipo se mostrou bastante semelhante ao do apresentado pelo sistema do LABSOL. De maneira geral, pode-se afirmar que o protótipo, baseado em seus resultados, mostrou-se adequado para aplicação em medidas em campo de curvas I-V de arranjos fotovoltaicos. / This work presents the development of an IV tracer for in field measurement of PV arrays. This system uses a capacitive load as a method for polarizing the photovoltaic generator, with the switching being performed by insulated gate bipolar transistors (IGBT). To control switching of the IGBTs and acquisition of the IV curve, an Arduino board was applied, and was proved to be adequate for this purpose. The Arduino board control program was written in a variation of C++ language. Auxiliary circuits for amplifying the signal were built to measure electric current and irradiance, being in such cases used as sensors a shunt resistor and a calibrated reference solar cell, respectively. For obtaining the temperature, the LM35 temperature sensor was employed, presenting satisfactory results. The data acquired by the Arduino board are saved on a memory stick for later analysis. The uncertainty analysis was performed by using statistical methods, in which the systematic and random errors for each measurement channel were determined. The assembled prototype was applied for measuring the IV curve of a photovoltaic generator composed of a string of 3 modules located on the roof of one of the buildings from Solar Energy Laboratory of the Federal University of Rio Grande do Sul (LABSOL) and its result was compared with the IV tracer used on the laboratory. The result was, generally, satisfactory when compared with the two-wire measurement by the laboratory’s system, but showed a larger error when compared with the four-wire measurement. This prototype was also submitted to a test to evaluate its capacity of adequately presenting the IV curve when defects are induced on the string. The result presented by the prototype was quite similar to that obtained from LABSOL’s system. In general, it is possible to affirm that the prototype, based on its results, proved to be adequate for in field measurement of photovoltaic arrays.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-12T14:13:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao RicardoBrazileiro.pdf: 4971404 bytes, checksum: e8d8a568995a7dd4b999f14885f35875 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-13T12:56:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao RicardoBrazileiro.pdf: 4971404 bytes, checksum: e8d8a568995a7dd4b999f14885f35875 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T12:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao RicardoBrazileiro.pdf: 4971404 bytes, checksum: e8d8a568995a7dd4b999f14885f35875 (MD5) Previous issue date: 2013-08-26 / As práticas de desenvolvimento em computação física embutem dois desafios: a construção do hardware e o desenvolvimento do software. Engenheiros, técnicos e demais especialistas foram historicamente responsáveis pela missão de resolver estes desafios, o que minimizou a necessidade de ferramentas amigáveis para programação e prototipagem em eletrônica. O conhecimento compartilhado de tecnologias e o movimento open-source - para muito além da técnica – impulsionaram o desenvolvimento de produtos fora do modus operandis industrial e o surgimento de desenvolvedores incomuns: artistas, designers e Makers. Diante disso, toolkits como Arduino e Fritzing surgiram para solucionar os desafios. No entanto, muito pode ser feito para acelerar o processo de concepção e prototipagem à esses Makers. tAMARINO é uma proposta de um ambiente visual único e intuitivo para acelerar a prototipagem em computação física. O sistema atua na prototipagem do software e do hardware ao mesmo tempo, o que acelera os primeiros passos. A primeira versão da aplicação foi concebida para microcontroladores Arduino, mas sua arquitetura é extensível a muitas outras placas. A avaliação revelou o sucesso da aplicação em diminuir o tempo necessário para o desenvolvimento de protótipos, reduzindo o time-to-market.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-25T12:47:17Z No. of bitstreams: 1 Jose Altenis dos Santos.pdf: 2158455 bytes, checksum: d41faac18f4c347f6b67ce064a759635 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-25T12:47:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Altenis dos Santos.pdf: 2158455 bytes, checksum: d41faac18f4c347f6b67ce064a759635 (MD5) Previous issue date: 2015-11-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work we study the application of microcontrollers like Arduino in electronic instrumentation, focusing special attention in Physics Teaching. We have proposed some didactical experiments involving thermal sensors, thermodynamics (appendices A and B), and a linear Hall effect sensor to measure magnetic fields (appendices C), aiming to measure and collect physical parameters and to control physics experiments in didactic laboratories. We have produced some electronic experimentation scripts and useful support material, destined for teachers of science of elementary and high school, as well as useful for undergraduate students of degree courses and bachelor's degree in physics. The experimental apparatus proposed in this work plays a key role to obtain abstract physical knowledge as: temperature, heat, and thermodynamic in general, in which the combination of basic theory of data acquisition with the experimental practice makes such concepts most relevant and contextualized for students and teachers. The possibility of inclusion of the computer and electronic instrumentation in classroom can be a strong ally of the teacher, contributing to increase the interest of students and teachers in the use of new technologies in the classroom, in order to improve and make more meaningful the learning of physics for all involved. / Este trabalho apresenta um estudo sobre a aplicação de microcontroladores do tipo Arduino na instrumentação eletrônica aplicada ao Ensino da Física. São propostos alguns experimentos didáticos na área de Termodinâmica com aplicações de sensores térmicos (apêndices A e B) e um sensor Hall linear para medir campos magnéticos (no apêndice C) com o Arduino, objetivando a coleta de dados e o controle dos experimentos físicos realizados em laboratório. Foram desenvolvidos alguns roteiros de experimentação eletrônica com o aparato proposto, servindo como material útil de apoio para professores de ciências dos ensinos fundamental e médio, bem como podendo ser utilizado por alunos de graduação dos cursos de licenciatura e bacharelado em física. O uso do aparato experimental proposto neste trabalho pretende intermediar o processo de obtenção de conhecimentos físicos abstratos como temperatura, calor e campo magnético, aliando a teoria básica sobre aquisição de dados com a prática experimental e o processamento computacional de aquisição das grandezas físicas medidas; tornando tais conceitos mais relevantes e contextualizados para os alunos. A possibilidade de inserção do computador e da instrumentação eletrônica no ensino de física pode ser um forte aliado do professor, contribuindo para aumentar o interesse dos estudantes e professores no uso das novas tecnologias em sala de aula, com a finalidade de melhorar e tornar mais significativa a aprendizagem da física para todos os envolvidos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents the obtaining of electric power consumption curves, from the responses generated by an embedded low-cost Raspberry Pi 2 Model B system running the Linux operating system Raspbian working as a remote access server SSH, which is assessed through different types of access and brute force attacks dictionaries through specialized tools Medusa and Hydra, as well as the tool Metasploit unspecialized. The energy behavior is interpreted by a current consumption measurement system developed by low embedded platform cost Arduino Uno that runs a current sensor based on ACS721ELC-5A Hall effect chip, which has the ability to collect the variations generated by the platform test in response to events produced by the proposed test scenarios, the data is processed by the framework Matlab that collects, parses and normalizes using the Welch method, the current signal which is interpreted by Arduino Uno subsequently presents a standard curve It features a particular event based on scenarios of evidence. The results show the different curves standard patterns, and contextualized on the types of scenarios evaluated subsequently presents a theoretical mathematical model of the proposed power consumption, as well as rules or signatures proposed to identify an attack using the detection method of standards used IDS Snort. These current curves facilitate understanding and obtaining a pattern of current consumption for each access and attack the embedded platform. / Este trabalho apresenta a obtenção de curvas de consumo de corrente elétrica, a partir das respostas geradas por um sistema embarcado de baixo custo Raspberry Pi 2 Model B executando o sistema operacional Linux Raspbian trabalhando como um servidor de acesso remoto SSH, que é avaliado através de diferentes tipos de acessos e ataques de força bruta com dicionários através das ferramentas especializadas Medusa e Hydra, como também a ferramenta não especializada Metasploit. O comportamento energético é interpretado por um sistema de medição de consumo de corrente desenvolvido pela plataforma embarcada de baixo custo Arduino Uno que administra um sensor de corrente baseado no chip ACS721ELC- 5A de efeito Hall, que possui a capacidade de coletar as variações geradas pela plataforma de teste em resposta aos eventos produzidos pelos cenários de provas propostos, os dados são processados pelo Framework Matlab que coleta, analisa e normaliza por meio do método de Welch o sinal de corrente que é interpretado pelo Arduino Uno, posteriormente apresentase uma curva padrão que caracteriza um determinado evento baseado nos cenários de provas. Os resultados apresentam as diferentes curvas padrões normalizadas, e contextualizadas nos tipos de cenários avaliados, seguidamente apresenta-se um modelo matemático teórico do consumo de corrente proposto, como também as regras ou assinaturas propostas para identificar um ataque através do método de detecção por padrões que utilizada o IDS Snort. Essas curvas de corrente facilitam o entendimento e obtenção de um padrão de consumo de corrente para cada acesso e ataque na plataforma embarcada.

Ända sedan radion uppfanns har trådlös kommunikation varit ett mål för modern teknologi. Trots över 100 års teknologisk utveckling är radiosignaler högst relevanta, och används idag både för traditionell enkelriktad radiosändning, men också som grund för Bluetoothteknologin, som stöds av allt från bilar till telefoner och högtalare. Den här avhandlingen beskriver framtagandet av en speciell typ av Bluetoothsändare, så kallad beacon, som dessutom tillämpar trådlös nätverksanslutning för att utvidga beacons klassiska funktionalitet och ge nya möjligheter. Den nya produkten kallas Beacone. Som stöd för dess funktionalitet utvecklas ett webbgränssnitt och en mobilapplikation. Resultatet utvärderas och möjliga förbättringar diskuteras. Arbetet visar att det under flera omständigheter finns fördelar med en nätverksansluten beacon, som tillhandahåller möjligheter som inte annars hade funnits. / Ever since the invention of the radio, wireless communication has been the goal for modern technology. Despite 100 years of technological development, radio waves remain highly relevant, and are today used both in traditional one-way radio transmission, but also as the foundation for Bluetooth technology, which is supported by cars, phones, speakers, and everything in between. This report describes the development of a special Bluetooth transmitter, a so-called beacon, which also features wireless network connection to expand the traditional functionality of beacons and yield new opportunities. The new product is named Beacone. Supportive software, such as a web interface and a mobile cellphone application, is also developed. The result is evaluated, and possible improvements are discussed. The work shows that there are circumstances where Wi-Fi connectivity provides benefits which would not be available without it.

The Internet of Things is going to bring the Internet into every objectsaround us. To enable this ambitious idea, tiny devices have to be connected within the global Internet. Such devices are extreme small so it’sbecoming a challenge to connect it to the Internet via TCP/IP. The thesispresents a way of connecting microcontrollers with other devices to jointlyform a distributed network.The thesis investigates and takes advantage of Internet of Things platform to implement the connection. SensibleThings is used as the platform. Limited by the hardware, microcontroller can’t run such a bloatedplatform. The thesis investigates different microcontrollers characteristics and chooses Arduino as a representative in the work. Then it realizes a bridge connection between Arduino and SensibleThings. Arduinois connected with a single-board computer, Raspberry Pi by a USB cable.SensibleThings is running on Raspberry Pi to process the network messages. The channel throughput, latency and general usability are measured and interoperated. As a result, the data indicates this is a promising, flexible, cost effective network topology. Microcontroller can join adistributed network by the bridge. Comparing to dedicate hardware solution, the bridge connection cuts down the implementation difficultiesand cost. The thesis also covers possible problems in such connection andproposes future work.