Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Teruko.pdf: 11607034 bytes, checksum: 72b3906b42ad639d1abd56a8054d9ffe (MD5) Previous issue date: 2008-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The wireless communication in the residential automation has became a very promising technology due to the easinesses in the installation, and for its flexibility, mobility and scalability. Inside this context, the objective of this work is to analyze and to implement two wireless communication standard protocols: Bluetooth and ZigBee. They are used to analyze theirs functionalities and applications under a domestic environment. Firstly, the Bluetooth protocol was used in order to verify its operation because this one is an already well known protocol. Secondly, the ZigBee protocol - IEEE 802.15.4 MAC was also tested due to its new protocol applied to small data communication and its low baud rate, star topozlogy and low energy consumption, which allows the control of householdelectric network. The project consisted of monitoring, controlling and configuring washing machines by using a wireless network through a remote virtual interface. The user interface of this system was done through a PDA (Personal Digital Assistant), which allowed to change the times of washing programs manual or automatic mode. The results indicated the feasibility of monitoring and controlling household-electric by implementing the IEEE 802.15.4 MAC Layer of ZigBee protocol. This implementing reached the main characteristics as described above. The maximum distance achieved in a star topology in the typical residence was 14 meters, without using routers. This distance can be increased implementing full ZigBee Protocol. Although the project was developed to washing machine, it also can be implemented to other household-electrics, such as: microwaves, heaters, air conditioners, refrigerators, etc. / A comunicação sem fio em automação residencial tem se tornado uma tecnologia muito promissora devido às facilidades na instalação, flexibilidade, mobilidade e escalabilidade. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é analisar e implementar dois padrões de comunicação sem fio: Bluetooth e ZigBee, a fim de analisar suas funcionalidades e aplicações em ambiente doméstico. O protocolo Bluetooth por se tratar de um protocolo já consagrado no mercado, foi utilizado no controle remoto de uma máquina lavadora, como proposta inicial deste trabalho. Depois, o protocolo ZigBee - IEEE 802.15.4 MAC foi implementado, pois este padrão é um protocolo novo aplicado a comunicação com pequenos pacotes de dados, baixa taxa de transmissão, topologia estrela e baixo consumo de energia, que são características importantes para controle de uma rede de eletrodomésticos. O projeto consistiu em desenvolver um protótipo de hardware e de software para monitorar, controlar e parametrizar máquinas lavadoras de roupas numa rede sem fio através de uma interface virtual remota. Esta interface do usuário com a rede foi feita através de um PDA (Personal Digital Assistant) que permitiu alterar os tempos de programação da máquina no modo manual ou automático. Os resultados mostraram a viabilidade de se construir uma rede de eletrodomésticos, implementando a camada de enlace IEEE 802.15.4MAC do protocolo de comunicação ZigBee. Esta implementação atingiu as principais características descritas acima. A distância máxima alcançada na topologia estrela numa residência típica foi de 14 metros, sem o uso de roteadores. Esta distância poderá ser aumentada através da implementação da camada de rede ZigBee. Embora o projeto tenha sido desenvolvido utilizando máquinas lavadoras, pode-se estendêlo a outros eletrodomésticos tais como: fornos de microondas, aquecedores, condicionadores de ar, refrigeradores, etc.

[pt] O crescente interesse na utilização das redes de distribuição de energia elétrica como uma alternativa para o fornecimento de serviços de telecomunicações, tem motivado a pesquisa e o desenvolvimento de sistemas capazes de superar as características hostis deste ambiente como canal de comunicação. Com esta finalidade, este trabalho procura estimar o comportamento da rede PLC através da modelagem da função de transferência do canal, para a faixa de freqüência de 300 kHz a 30 MHz, por meio de um conjunto de parâmetros, os quais podem ser deduzidos da medição da resposta em freqüência. Dois modelos são apresentados para descrever a resposta em freqüência complexa de típicos canais power line, cobrindo todos os efeitos que os caracterizam, tais como o efeito de propagação por multipercursos causado pelas inúmeras reflexões nas junções da rede e o desvanecimento seletivo em freqüência. Os experimentos revelam que estes modelos apresentam todas as características principais da rede PLC podendo representar ferramentas úteis e efetivas na prática, oferecendo a possibilidade de realizar pesquisas para diferentes topologias de rede, a fim de estudar seu impacto no sistema de comunicação pela rede de energia elétrica. Além disso, propõem-se modelos de ajuste da função de transferência do canal a dados empíricos pelo método dos mínimos quadrados. / [en] The crescent interest on the utilization of the low voltage power distribution grid as an alternative to provide services of telecommunication has motivated the systems development able to surpass the hostile characteristics of this environment as a communication channel. Therefore, this work seek to estimate the behavior of PLC network (Power Line Communication) through the modelling of the channel transfer function, to the range of 300 kHz to 30 MHz, by means of a set of parameters, which can be derived from the measure of the frequency response. Two models are presented to describe the complex frequency response of power line channels, covering all effects that define them, for example, the multipaths propagation generated by uncountable reflections on the network connections and selective fading in the frequency. The results of experiments show that these models present the most important characteristics of PLC network, representing useful and effective tools in the practice, offering the possibility to do researches to different network topologies, in order to study the impact of these effects on the PLC system. Moreover, they`re proposed channel transfer function adjustment models through empiric data and the least square method.

Aujourd’hui les réseaux électriques sont exploités dans un marché dérégulé. Les gestionnaires des réseaux électriques sont tenus d’assurer un certain nombre de critères de fiabilité et de continuité du service, tout en minimisant le coût total consacré aux efforts effectués pour maintenir la fiabilité des installations. Il s’agit de trouver une stratégie, qui répond à plusieurs exigences, comme :le coût, les performances, la législation, les exigences du régulateur, etc. Cependant, le processus de prise de décision est subjectif, car chaque participant ramène sa contribution sur base de sa propre expérience. Bien que ce processus permette de trouver la « meilleure » stratégie, cette dernière n’est pas forcément la stratégie « optimale ». Ce compromis technico-économique a sensibilisé les gestionnaires des réseaux électriques à la nécessité d’un recours à des outils d’aide à la décision, qui doivent se baser sur des nouvelles approches quantitatives et une modélisation plus proches de la réalité physique.<p>Cette thèse rentre dans le cadre d’un projet de recherche lancé par ELIA, et dénommé COMPRIMa (Cost-Optimization Models for the Planning of the Renewal, Inspection, and Maintenance of Belgian power system facilities). Ce projet vise à développer une méthodologie qui permet de modéliser une partie du réseau électrique de transport (par les réseaux de Petri stochastiques) et de simuler son comportement dynamique sur un horizon donné (simulation de Monte Carlo). L’évaluation des indices de fiabilité permet de comparer les différents scénarios qui tentent d’améliorer les performances de l’installation. L’approche proposée est basée sur la stratégie RCM (Reliability-Centered Maintenance).<p>La méthodologie développée dans cette thèse permet une modélisation plus réaliste du réseau qui tient compte, entre autres, des aspects suivants :<p>- La corrélation quantitative entre le processus de maintenance et le processus de vieillissement des composants (par un modèle d’âge virtuel) ;<p>- Les dépendances liées à l’aspect multi-composant du système, qui tient compte des modes de défaillance spécifiques des systèmes de protection ;<p>- L’aspect économique lié à la stratégie de maintenance (inspection, entretien, réparation, remplacement), aux coupures (programmées et forcées) et aux événements à risque (refus disjoncteur, perte d’un client, perte d’un jeu de barres, perte d’une sous-station, etc.). / Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished