Este trabalho descreve o acoplamento entre um minicomputador genérico e uma experiência de defeito "RAMAN", com vistas ao conteole e aquisição dos dados da mesma. / This work describes an interface between a generic minicomputer and a Laser Raman spectrometer for control and data acquisition in experiments.

Este trabalho descreve o acoplamento entre um minicomputador genérico e uma experiência de defeito "RAMAN", com vistas ao conteole e aquisição dos dados da mesma. / This work describes an interface between a generic minicomputer and a Laser Raman spectrometer for control and data acquisition in experiments.

O grande aumento da capacidade de integração de transistores em um único circuito integrado tem exigido grande e constante evolução na metodologia de projeto e práticas de implementação de sistemas eletrônicos embarcados. Tal capacidade de integração resultou no surgimento de sistemas sobre silício (SoCs). O projeto de tais sistemas, mais complexos que seus predecessores, alteram significativamente os fluxos tradicionais de concepção de sistemas, fazendo surgir estratégias tais quais reuso, projetos orientados a plataformas, assim como modelagens e simulações em diferentes níveis de abstração. Um dos diferentes níveis de abstração estudados é o analítico, onde os sistemas são modelados através de representações abstratas. A adoção de modelos analíticos apresenta vantagens, como alta velocidade de execução (permitindo um grande número de análises de modelos diferentes) e facilidade de alteração. No entanto, por se tratarem de modelagens distantes, em termos de abstração, de implementações reais, podem oferecer prognósticos não exatos. Faz-se então necessária a investigação de metodologias que tenham como propósito o aperfeiçoamento de tais modelos em termos de acurácia e fidelidade. O presente trabalho apresenta uma metodologia de modelagem analítica para avaliação de desempenho de sistemas-sobre-silício orientada a aplicação de processadores de redes de pacotes. A metodologia de Network Calculus, a ser implementada nos estágios iniciais de projeto de sistemas-sobre-silício baseados em plataforma, contribui para reduzir o espaço de avaliação de projeto. Trata do equacionamento analítico de representações abstratas das cargas de entrada e também da capacidade de processamento de recursos, visando obter prognósticos mais pessimistas e mais otimistas de parâmetros como latência, requisição de buffer e utilização do sistema, descrito de modo abstrato através de grafos. / The great increase in terms of integration capacity of transistors on integrated circuits has demanded great and constant evolution in the design methodology and practical implementation of embedded electronic systems. Such capacity of integration resulted in the sprouting of systems-on-chips (SoCs). The design of such systems, more complex than their predecessors, significantly changes the traditional flow in the conception of systems, bringing up strategies such like reuse, platform based design, as well as modeling and simulation in different abstraction levels. One of the different abstraction levels under study is the analytical one, where the systems are shaped through abstract representations. The adoption of analytical models presents advantages, such as high speed of execution (allowing a great number of analyses of different models) and easiness for alteration. However, due to their distant representation models, in terms of abstraction, from real implementations, they cannot offer accurate prognostics on several design metrics. Therefore, it is necessary the investigation on methodologies aiming to the enhancement of such models in terms of accuracy and fidelity. The present work shows a methodology of analytical modeling for evaluation of system-on-chip performance guided to the application of network processors of packages. The methodology of Network Calculus, to be implemented in the initial steps of of system-on-chip´s design cycle, contributes to reduce the design space exploration. It deals with the building of analytical equations for abstract representations of workloads and also the processing capacity of resources, aiming at to get most pessimistic and most optimistic prognostics of parameters such like latency, buffer requirements and the system utilization, described in abstract way through graphs.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-16Bitstream added on 2014-06-13T18:08:28Z : No. of bitstreams: 1 nosefilho_k_me_ilha.pdf: 1257365 bytes, checksum: f5d5c54cd646c650661ad9f32be4a6a4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Neste trabalho, dá-se ênfase à previsão de carga multinodal, também conhecida como previsão de carga por barramento. Para realizar esta demanda, há necessidade de dispor de uma técnica que proporcione a precisão desejada, seja confiável e de baixo tempo de processamento. O conhecimento prévio das cargas locais é de extrema importância para o planejamento e operação dos sistemas de energia elétrica. Para realizar a previsão de carga multinodal foram empregadas duas metodologias, uma que prevê as cargas individualmente e outra que utiliza as previsões dos fatores de participação e a previsão de carga global. O principal objetivo deste trabalho é elaborar um modelo de previsor de carga de curto prazo, genérico e que pode ser aplicado na previsão de carga multinodal. Para tanto, utilizou-se redes neurais de regressão generalizada (GRNN), cujas entradas são compostas de variáveis exógenas globais e de cargas locais, sem a necessidade da inclusão de variáveis exógenas locais. Ainda, projetou-se uma nova arquitetura de rede neural artificial, baseada na GRNN, além de propor um procedimento para a redução do número de entradas da GRNN e um filtro para o pré-processamento do banco de dados de treinamento. Os dados, para testar as metodologias e as redes neurais artificiais, são referentes a um subsistema de distribuição de energia elétrica da Nova Zelândia composto por nove subestações / In this work, it is emphasized the multi-nodal load forecast, also known as bus load forecast. To perform this demand, there it is necessary a technique that is precise, trustable and has a short-time processing. The previous knowledge of the local loads is of extreme importance to the planning and operation of the electrical power and energy systems. To perform the multi-nodal load forecast is employed two different methodologies, one that forecast the loads individually and another that uses the participation factors forecasts and the global load forecast. The main objective of this work is to elaborate a generic model of a short-term load forecaster, which can be applied to the multi-nodal load forecast. For this, it was used general regression neural networks (GRNN), with inputs based on external global factors and local loads, without the need of external local factors. Still, it was developed a new architecture of an artificial neural network based on a GRNN and proposed a procedure to reduce the number of input variables of the GRNN and a filter for preprocessing the training data. The dataset, to test the methodologies and the artificial neural networks, refers to a New Zealand electrical distribution subsystem composed of nine substations

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:57:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3511521 bytes, checksum: b6fc527d9dd12a95d8694d91fe94df32 (MD5) Previous issue date: 2014-05-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents a technique of Pulse Width Modulation (PWM) converters for single-phase three-level with diode clipping, which aims at balancing the tension in the bus capacitors. The technique consists of injecting a signal common mode voltage of the sinusoidal modulating signal width modulation conventional pulse-based Carrier, which introduces an element of DC current in the neutral bus capacitors, this voltage can be controlled, with the main objective to balance the voltage of the capacitor relative to the neutral point. The technique is presented a set of equations, in order to demonstrate how the injected voltage signal introduces a component DC current at the neutral point. To test the proposed strategy, the structure of the three-level converter with diode clipping was simulated with PSIM and mounted using a digital signal processor for generating the control signals of semiconductor devices. Simulations and experimental results that demonstrate the efficiency and quality of the PWM strategy are presented. / Este trabalho apresenta uma técnica de Modulação por Largura de Pulso (PWM) para conversores monofásicos de três níveis com diodo de grampeamento, que tem como objetivo o balanceamento da tensão no barramento de capacitores. A técnica consiste na injeção de um sinal de tensão de modo comum no sinal modulante senoidal, da modulação por largura de pulso convencional baseada em Portadora (Carrier Based Pulse Width Modulation), o qual introduz uma componente de corrente CC no ponto neutro do barramento de capacitores, podendo essa tensão ser controlada, com o objetivo principal de balancear a tensão dos capacitores em relação ao ponto neutro. A técnica é apresentada em um conjunto de equações, com a finalidade de demonstrar como o sinal de tensão injetado introduz uma componente de corrente CC no ponto neutro. Para testar a estratégia proposta, a estrutura do conversor de três níveis com diodos de grampeamento foi simulada com o PSIM e montada, utilizando um processador digital de sinais para geração dos sinais de comando dos dispositivos semicondutores. Resultados de simulações e experimentais que demonstram a eficiência e a qualidade da estratégia PWM são apresentados.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RicardoSB.pdf: 513523 bytes, checksum: a7e284b7570e2b02e306ed0d667aab6c (MD5) Previous issue date: 2008-01-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this work, we present a hardware-software architecture for controlling the autonomous mobile robot Kapeck. The hardware of the robot is composed of a set of sensors and actuators organized in a CAN bus. Two embedded computers and eigth microcontroller based boards are used in the system. One of the computers hosts the vision system, due to the significant processing needs of this kind of system. The other computer is used to coordinate and access the CAN bus and to accomplish the other activities of the robot. The microcontroller-based boards are used with the sensors and actuators. The robot has this distributed configuration in order to exhibit a good real-time behavior, where the response time and the temporal predictability of the system is important. We adopted the hybrid deliberative-reactive paradigm in the proposed architecture to conciliate the reactive behavior of the sensors-actuators net and the deliberative activities required to accomplish more complex tasks / Neste trabalho ? apresentada uma arquitetura de hardware e software para controle do rob? m?vel aut?nomo Kapeck. O hardware do rob? Kapeck ? composto por um conjunto de sensores e atuadores organizados em um barramento de comunica??o CAN. Dois computadores embarcados e oito placas microcontroladas foram utilizadas no sistema. Um dos computadores foi utilizado para o sistema de vis?o, devido ? grande necessidade de processamento deste tipo de sistema. O outro computador foi utilizado para coordenar e acessar o barramento CAN e realizar as outras atividades do rob?. Placas microcontroladas foram utilizadas nos sensores e atuadores. O rob? possui esta configura??o distribu?da para um bom desempenho em tempo-real, onde os tempos de resposta e a previsibilidade temporal do sistema s?o importantes. Foi seguido o paradigma h?brido deliberativo-reativo para desenvolver a arquitetura proposta, devido ? necessidade de aliar o comportamento reativo da rede de sensores-atuadores com as atividades deliberativas necess?rias para realizar tarefas mais complexas

Este trabalho descreve o acoplamento entre um minicomputador genérico e uma experiência de defeito "RAMAN", com vistas ao conteole e aquisição dos dados da mesma. / This work describes an interface between a generic minicomputer and a Laser Raman spectrometer for control and data acquisition in experiments.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-09T13:59:48Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Gilson Medeiros de Oliveira Júnior.pdf: 2514749 bytes, checksum: 5cb30bafc7935aa9accc6f4541777d22 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-09T13:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Gilson Medeiros de Oliveira Júnior.pdf: 2514749 bytes, checksum: 5cb30bafc7935aa9accc6f4541777d22 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / A mobilidade urbana é uma questão preocupante que vem ganhando bastante atenção nos últimos anos, principalmente, devido a alguns fatores como, a proximidade da realização de eventos internacionais como a Copa do Mundo de Futebol de 2014 e as Olimpíadas de 2016, além do aumento no número de carros, a má qualidade do transporte público urbano, a falta de infra-estrutura viária e o aumento da demanda do transporte público, graças ao aumento populacional. Aliado a resolução ou a amenização desses problemas está o crescimento tecnológico, principalmente no que diz respeito a tecnologia móvel, através da popularização e do uso de dispositivos como: smartphones e tablets, por exemplo. Esse crescimento tecnológico torna a computação cada vez mais presente na vida e no cotidiano das pessoas e, com isso, surge um novo paradigma da computação chamado de Computação Ubíqua. Nesse cenário de utilização de tecnologia móvel e da Computação Ubíqua, destacam-se as aplicações sensíveis ao contexto, que podem ser acessadas em qualquer lugar e a qualquer momento, levando em consideração informações estáticas e dinâmicas dos seus usuários. Essas aplicações, na maioria das vezes, precisam de uma infra estrutura distribuída especializadas provida através de middleware para o gerenciamento (processamento, aquisição e armazenamento) de informações contextuais. Este trabalho propõe uma arquitetura de middleware que busca prover suporte ao desenvolvimento de aplicações ubíquas e sensíveis ao contexto. A arquitetura proposta foi definida após o estudo do estado da arte e dos requisitos necessários para o desenvolvimento desse novo tipo de aplicações. A arquitetura é baseada, principalmente, na criação e acoplamento de componentes, tornando fácil sua extensão e manutenção. A implementação da arquitetura proposta é validada através da desenvolvimento de um middleware chamado UbiMid que atua no domínio dos sistemas inteligentes de transporte público, desenvolvido no âmbito do projeto UbiBus.

Population ageing has been taking place all over the world, being estimated that 2.1 billion people will be aged 60 or over in 2050. Healthcare Supportive Home (HSH) Systems have been proposed to overcome the high demand of remote home care for assisting an increasing number of elderly people living alone. Since a heterogeneous team of healthcare professionals need to collaborate to continually monitor health status of chronic patients, a cooperation of pre-existing e-Health systems, both outside and inside home, is required. However, current HSH solutions are proprietary, monolithic, high coupled, and expensive, and most of them do not consider their interoperation neither with distributed and external e-Health systems, nor with systems running inside the home (e.g., companion robots or activity monitors). These systems are sometimes designed based on local legislations, specific health system configurations (e.g., public, private or mixed), care plan protocols, and technological settings available; therefore, their reusability in other contexts is sometimes limited. As a consequence, these systems provide a limited view of patient health status, are difficult to evolve regarding the evolution of patients health profile, do not allow continuous patients monitoring, and present limitations to support the self-management of multiple chronic conditions. To contribute to solve the aforementioned challenges, this thesis establishes HomecARe, a reference architecture for supporting the development of quality HSH systems. HomecARe considers HSH systems as Systems-of-Systems (SoS) (i.e., large, complex systems composed of heterogeneous, distributed, and operational and managerial independent systems), which achieve their missions (e.g., improvement of patients quality of life) through the behavior that emerges as result of collaborations among their constituents. To establish HomecARe, a systematic process to engineer reference architectures was adopted. As a result, HomecARe presents domain knowledge and architectural solutions (i.e., architectural patterns and tactics) described using conceptual, mission, and quality architectural viewpoints. To assess HomecARe, a case study was performed by instantiating HomecARe to design the software architecture of DiaManT@Home, a HSH system to assist at home patients suffering of diabetes mellitus. Results evidenced HomecARe is a viable reference architecture to guide the development of reusable, interoperable, reliable, secure, and adaptive HSH systems, bringing important contributions for the areas of e-Health, software architecture, and reference architecture for SoS. / O envelhecimento da população é um fenômeno mundial e estima-se que no ano 2050, 2,1 bilhões de pessoas terão 60 anos ou mais. Sistemas de casas inteligentes para o cuidado da saúde (em inglês Healthcare Supportive Home - HSH systems) têm sido propostos para atender a alta demanda de serviços de monitoramento contínuo do número cada vez maior de pacientes que vivem sozinhos em suas residências. Considerando que o monitoramento do estado de saúde de pacientes crônicos requer a colaboração de equipes formadas por profissionais de várias especialidades, é fundamental que haja cooperação entre sistemas eletrônicos de saúde (por exemplo, sistemas de prontuário eletrônico ou sistemas de atenção de emergência), sendo eles externos ou internos à residência. Entretanto, as soluções de HSH existentes são comerciais, monolíticas, altamente acopladas e de alto custo. A maioria delas não considera a interoperabilidade entre sistemas distribuídos e exteriores ou internos à residência dos pacientes, como é o caso de robôs de companhia e monitores de atividade. Além disso, os sistemas de HSH muitas vezes são projetados com base em legislações locais, na estrutura do sistema de saúde (por exemplo, público, privado ou misto), nos planos de cuidados nacionais e nos recursos tecnológicos disponíveis; portanto, a reusabilidade desses sistemas em outros contextos é não é uma tarefa trivial. Em consequência, os sistemas de HSH existentes oferecem uma visão restrita do estado de saúde do paciente, são difíceis de evoluir acompanhando as mudanças no perfil de saúde do paciente, impossibilitando assim seu monitoramento contínuo e limitando o suporte para o paciente na autogestão de suas múltiplas condições crônicas. Visando contribuir na resolução dos desafios apresentados, esta tese estabelece a HomecARe, uma arquitetura de referência para apoiar o desenvolvimento de sistemas de HSH de qualidade. A HomecARe considera os sistemas de HSH como Sistemas-de-Sistemas (do inglês Systems-of-Systems - SoS) (ou seja, sistemas grandes e complexos formados por outros sistemas heterogêneos, distribuídos e que apresentam independência em seu gerenciamento e operação), que cumprem suas missões (por exemplo, melhoria da qualidade de vida do paciente) mediante o comportamento que emerge resultante da colaborações entre seus sistemas constituintes. Para estabelecer a HomecARe, foi adotado um processo sistemático que apoia a engenharia de arquiteturas de referência. Como resultado, a HomecARe contém o conhecimento do domínio, bem como soluções arquiteturais (por exemplo, padrões arquiteturais e táticas) que são descritas usando os pontos de vista conceitual, de missão e de qualidade. A HomecARe foi avaliada por meio da condução de um estudo de caso em que a arquitetura de referência foi instanciada para projetar o DiaManT@Home, um sistema de HSH que visa apoiar pacientes diagnosticados com diabetes mellitus na autogestão de sua doença. Os resultados obtidos evidenciaram que a HomecARe é uma arquitetura de referência viável para guiar o desenvolvimento de sistemas de HSH reusáveis, interoperáveis, confiáveis, seguros e adaptativos, trazendo importantes contribuições nas áreas de saúde eletrônica, arquitetura de software e arquiteturas de referência para SoS.

Orientador: Aílton Akira Shinoda / Resumo: Bastidores eletrônicos de alta performance e disponibilidade utilizam o protocolo Intelligent Platform Management Interface (IPMI) para gerenciar seus dispositivos, controlando e monitorando os recursos disponíveis. Neste contexto para inserir dispositivos com tecnologia mais avançada, novos projetos foram elaborados para atualização dos sistemas de hardware e software baseados em System-on-Chip (SoC), principalmente na área de Física de Alta Energia. Uma aplicação existente, desenvolvida na parceira São Paulo Research and Analysis Center – Fermi National Accelerator Laboratory (SPRACE–FERMILAB) na colaboração internacional do Compact Muon Solenoid detector/Large Hadron Collider/European Organization for Nuclear Research (CMS/LHC/CERN), utiliza o protocolo IPMI implementado em um microcontrolador, contudo, para o processo de atualização vigente, há um interesse desta implementação em SoC. Assim, esta pesquisa foi desenvolvida como o estudo da viabilidade da implementação IPMI em um SoC. Para estabelecer e verificar o protocolo IPMI via barramento I²C, a plataforma Xilinx ZC702 Evaluation Board foi utilizada com os respectivos dispositivos SoC Zynq e Erasable Programmable Memory (EEPROM). Além disso foi desenvolvido uma estrutura simples do IPMI no sistema operacional em tempo real (FreeRTOS) baseados em modelos de hardware e software criados na plataforma Xilinx IDE e SDK. Por meio dos resultados apresentados é possível constatar a viabilidade da implementação IPMI em sistema... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: High performance and availability electronic racks use the Intelligent Platform Management Interface (IPMI) protocol to manage your devices by controlling and monitoring available resources. In this context to insert devices with more advanced technology, new projects were elaborated to update the System-on-Chip (SoC) based hardware and software systems, mainly in the area of High Energy Physics. An existing application developed at the São Paulo Research and Analysis Center partner - Fermi National Accelerator Laboratory (SPRACE – FERMILAB) in the international collaboration of the Compact Muon Solenoid detector/Large Hadron Collider/European Organization for Nuclear Research (CMS/LHC/CERN) uses The IPMI protocol implemented in a microcontroller, however, for the current update process, there is an interest of this implementation in SoC. Thus, this research was developed as the study of the viability of implementing IPMI in a SoC. To establish and verify the IPMI protocol via I²C bus, the Xilinx ZC702 Evaluation Board platform was used with the respective SoC Zynq and Erasable Programmable Memory (EEPROM) devices. In addition, a simple IPMI framework in the real time operating system (FreeRTOS) based on hardware and software models created on the Xilinx IDE and SDK platform was developed. From the results presented, it is possible to verify the viability of IPMI implementation in systems such as SoC Zynq as platform management controller, which allows migration and further t... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre