Programa de Doctorat en Nanociències / This project presents the study of luminescent devices and materials based on silicon for its use in the fabrication of an optical system that integrates light emitter, waveguide, and light sensor in a single chip obtained by the use of standard CMOS techniques and materials. The atomic and structural characteristics of the materials are analysed and related to its luminescent response. Taking into account the results from the active material characterization, the design, fabrication, and characterization of electroluminescent devices based on such materials is presented. Finally, the design, fabrication and characterization of a complete CMOS compatible Integrated Optical System consisting of a transceiver, is discussed and analysed. The active materials used for light emission were different Silicon Rich Silicon Dioxide(SRO) and SRO-Si3 N4 bi-layers, obtained by a variety of CMOS compatible techniques and fabrication parameters. Two contributing mechanisms to photoluminescence in SRO were identified in all cases, respectively linked to the presence of radiative defects, and to Quantum Confinement phenomena. It is proposed and tested a model to describe the latter, based on the effective mass approximation, and the relation between the amount of Si-Si links and the volume of nano-agglomerates present in the material. In bi-layer samples, an additional luminescence band was observed, found to be generated in the transition material between silicon nitride and dioxide, and related to energy states introduced by defects. Samples with SRO thickness ten times higher than that of nitride, presented a clear dominance of the photoluminescence related to the dioxide. The centres responsible for electroluminescence in the electronicd evices were found to be fundamentally the same as those for photoluminescence despite the differences in measured spectra, and it was concluded that the influence of the architecture on the light output is of significant importance. It was shown that bi-layered devices delivered better results in terms of efficiency, light emission control, distribution and stability. The carrier transport mechanisms observed in the devices were dominated by material breakdown in single-layered devices, and Trap-assisted Tunnelling in the bi-layers. The Optical System integrating the light emitter, a waveguide, and a light detector, was designed and fabricated based on the results from the fabrication and analysis of the stand alone light emitting devices. During the design stage, it was corroborated by computer simulations that the characteristics of thelight emittedby thedevices thatpresented thehighest e.ciency and reliability, were suitable for its transmission trough the pro­posed waveguide architecture. The detection capabilities of the designed light sensors were also theoretically corroborated to be appropriated for the detection of the emitted light type. The proper functioning of the elements conforming the finally fabricated system was probed. Differences were found in the operation of the stand alone light emitting devices and those integrated, but the resulting luminescence was within the boundaries of the transmittable spectrum. The operation of the Integrated Optical System was tested and preliminarily studied, obtaining positive results in its stimulus-detection response, fulfilling the main objective of the work, and opening the door for further studies which can lead to the optimization of the design for particular applications. / Este proyecto aborda el estudio de dispositivos y materiales luminiscentes basados en silicio para su uso en la fabricación de un sistema óptico que integre emisor de luz, guía de ondas, y sensor en un solo chip obtenido mediante el uso de técnicas y materiales estándar para la fabricación CMOS. Las características atómicas y estructurales de los materiales son analizados y relacionados con su respuesta luminiscente. Considerando los resultados de la caracterización del material activo, se presenta el diseño, fabricación, y caracterización de dispositivos electroluminiscentes basados en dichos materiales. Finalmente, se discute y analizan el diseño, fabricación, y caracterización de un transceptor como Sistema Óptico Integrado. Los materiales activos para la emisión de luz fueron distintos Dióxidos de Silicio enriquecidos con Silicio (SRO por sus siglas en inglés) y bi-capas SRO-Si3 N4, obtenidos mediante una variedad de técnicas compatibles con los procesos CMOS y distintos parámetros para los mismos. Se identificaron dos mecanismos que contribuyen a la fotoluminiscencia del SRO en todos los casos, relacionados con defectos radiativos y fenómenos de Confinamiento Cuántico, respectivamente. Se sugiere y pone a prueba un modelo para describir este último, basado en la aproximación de la masa efectiva y la relación entre la cantidad de enlaces Si-Si y el volumen de nano-aglomerados. En muestras bi-capa, se observó una banda adicional de luminiscencia, cuya generación fue identificada en el material de transición entre el nitruro de silicio y el óxido, y relacionada con estados de energía introducidos por defectos. Muestras con un espesor de SRO diez veces mayores a aquel del nitruro presentaron una clara dominación de la luminiscencia relacionada con el óxido. Se halló que los centros responsables por la electroluminiscencia en los dispositivos electrónicos son fundamentalmente los mismos que los responsables de la fotoluminiscencia a pesar de las diferencias en los espectros medidos, y se concluyó que la influencia de la arquitectura sobre el espec­tro de salida es de importancia significativa. Se mostró que dispositivos bi-capa entregan mejores resultados en términos de eficiencia, control sobre la luz emitida, distribución de la misma, y estabilidad en el funcionamiento. Se observó que los mecanismos de transporte de carga hallados en los dispositivos están dominados por ruptura del material en el caso de dis­positivos de una sola capa, y Tuneleo Asistido por Trampas en el caso de dispositivos bi-capa. El Sistema Óptico que integra el emisor, una guía de ondas, y el detector de luz, fue diseñado y fabricado con base en los resultados de la fabricación y análisis de los dispositivos emisores de luz aislados. Durante la etapa de diseño, se corroboró mediante simulaciones por computadora que las características de la luz emitida por los dispositivos que presentaron la máxima eficiencia y fiabilidad fueran apropiadas para su transmisión a través de la guía de ondas propuesta. También se corroboró teóricamente que las capacidades de detección de los sensores diseñados fuera la adecuada para el tipo de luz emitida. Se exploró el apropiado funcionamiento de los elementos del sistema finalmente fabricado. Se encontraron diferencias en la operación de los dispositivos emisores de luz aislados y aquellos integrados, pero la luminiscencia resultante se halló dentro de los límites del espectro transmisible. La operación del Sistema Óptico Integrado fue probada y estudiada de manera preliminar, con la obtención de resultados positivos en su respuesta estímulo-detección, cumpliendo así con el objetivo principal del trabajo, y abriendo la puerta para estudios posteriores que pueden guiar a la optimi­zación del diseño del sistema para aplicaciones particulares.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Kungliga Tekniska högskolan, 2007. / Härtill 7 uppsatser.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία προσομοιώθηκε μέσω του προγράμματος Simulink ένα φωτοβολταϊκό σύστημα το οποίο αποτελούνταν από ένα φωτοβολταϊκό πλαίσιο των 60W, έναν DC/DC μετατροπέα Buck-Boost και ένα φορτίο. Στη συνέχεια εφαρμόσθηκαν τέσσερις διαφορετικές μέθοδοι ελέγχου στο φωτοβολταϊκό σύστημα με στόχο να λειτουργεί στο σημείο απόδοσης μέγιστης ισχύος (MPP) και συγκρίναμε τα αποτελέσματα της κάθε μια μεθόδου. Οι μέθοδοι που εφαρμόσθηκαν ήταν η μέθοδος Ανοιχτού Κυκλώματος (Open Voltage Method), η μέθοδος Διαταραχής και Παρατήρησης (Perturb and Observe Method), η μέθοδος Διαφορικής Αγωγιμότητας (Incremental Conductance) και προτείναμε και μια βελτιωμένη μέθοδο Διαταραχής και Παρατήρησης (Improved Perturb and Observe Method). / In this diploma thesis a photovoltaic system was simulated with the program Simulink. The photovoltaic system consisted of a photovoltaic panel of 60W, a buck-boost DC/DC converter and a load. Then four different control methods where applied so that the photovoltaic system would operate at the maximum power point (MPP) and the results of each control method were compared. The control methods which were applied were the Open Voltage Method, the Perturb and Observe Method, the Incremental Conductance Method and we proposed an improved Perturb and Observe Method.

Thesis (MScEng)--Stellenbosch University, 2013. / ENGLISH ABSTRACT: The thesis evaluates control strategies for reconfigurable manufacturing systems by using a welding assembly cell as a case study. The cell consists of a pallet magazine, conveyor, feeder subsystem (comprising an articulated robot and singulation unit), welder subsystem (which uses a modular Cartesian robot), and inspection and removal subsystems. The research focuses on control strategies that enhance reconfigurability in terms of structure, hardware and software using agent-based control and the IEC 61499 standard, based on PC control. Reconfiguration may occur when a new product is introduced, as well as when a new subsystem is introduced or removed from the production cell. The overall control architecture is that the subsystems retain no knowledge of the product, but product information resides in the cell controller, while services offered by the subsystems are registered with the directory facilitator of the Java agent platform. The control strategies are implemented on the modular Cartesian weld robot and the cell controller for assembly cell. A layered architecture with low-level control and high-level control is used to allow separation of concerns and rapid changes in both hardware and software components. The low-level control responds in hard real-time to internal and external events, while the high-level control handles soft real-time actions involving coordination of control related issues. The results showed IEC 61499 function blocks to be better suited to low-level control application in distributed systems, while agents are more suited for high-level control. Modularity in software components enhances hardware and software scalability. Additionally, agents can support online reconfiguration of reconfigurable machines. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die tesis evalueer beheerstrategieë vir herkonfigureerbare vervaardigingstelsels deur gebruik te maak van ’n sweismonteersel as ’n gevallestudie. Die sel bestaan uit ’n palletmagasyn, vervoerbande, voersubstelsel (bestaande uit ’n geartikuleerde robot en singulasie-eenheid), sweissubstelsel (wat gebruik maak van ’n modulêre Cartesiese robot), en inspeksie- en verwyderingsubstelsels. Die navorsing fokus op beheerstrategieë wat herkonfigureerbaarheid verhoog in terme van struktuur, hardeware en sagteware met behulp van agent-gebaseerde beheer en die IEC 61499 standaard, wat gebaseer is op PC-beheer. Herkonfigurasie mag voorkom wanneer ’n nuwe produk in-gestel word, sowel as wanneeer ’n nuwe substelsel bygevoeg of verwyder word van die produksiesel. Die oorhoofse beheerargitektuur is dat die substelsels geen kennis van die produk hou nie, maar die produkinligting in die selbeheerder geberg, terwyl dienste wat aangebied word deur die substelsels wat geregistreer is by die gidsfasiliteerder van die Java agent platform. Die beheerstrategië is geïmplementeer op die modulere Cartesiese sweisrobot en die selbeheerder vir die monteersel. ’n Gelaagde argitektuur met ’n lae-vlak beheer en hoë-vlak beheer word gebruik om skeiding van oorwegings en vinnige veranderinge in beide hardeware en sagteware komponente toe te laat. Die lae-vlak beheer reageer hard intyds op interne en eksterne gebeure, terwyl die hoë-vlak beheer sag intyds die koördinering van beheerverwante kwessies hanteer. Die resultate het getoon dat IEC 61499 funksie-blokke beter geskik is vir lae-vlak beheer toepassing in verspreide stelsels, terwyl agente meer geskik is vir hoë-vlak beheer. Modulariteit in sagteware komponente verhoog hardeware en sagteware skaleerbaarheid. Boonop kan agente ook aanlyn herkonfigurasie van herkonfigureerbare masjiene ondersteun.

Thesis (MScEng)--University of Stellenbosch, 2001. / ENGLISH ABSTRACT: A new task scheduler for the Attitude Determination and Control System (ADCS) of the Stellenbosch University Satellite (SUNSAT) has been designed and tested on a personal computer. This new scheduler is capable of uploading new control tasks, or changing existing control tasks, on an individual basis. This is an improvement on the current ADCS task scheduler, where the control tasks are hard-coded in the scheduler, requiring the entire software image of the scheduler to be uploaded if a new task is to be added, or an existing task is to be changed. The new scheduler was developed using the Java programming language. The Java ClassLoader class is used to dynamically load tasks to a linked list. The scheduler thread runs through this linked list and schedules all the tasks that have become schedulable. New tasks can be added to the list without stopping the scheduler. The new scheduler has been successfully implemented on a personal computer, laying a good foundation for implementation in an embedded environment based on processors such as the T800 Transputer of the ADCS or the 80386 processor of the secondary onboard computer (OBC2). / AFRIKAANSE OPSOMMING: 'n Nuwe taak skeduleerder vir die orientasie beheerstelsel (Engels: Attitude Determination and Control System, of ADCS) van die Stellenbosch Universiteit Satelliet (SUNSAT) is ontwerp en getoets op 'n persoonlike rekenaar. Hierdie nuwe skeduleerder het die verrnoee om ekstra beheertake op te laai, of bestaande beheertake te wysig, onafhanklik van mekaar. Dit is 'n verbetering op die huidige ADCS taak skeduleerder waar take hard gekodeer is in die skeduleerder en waar vereis word dat die volledige sagteware beeld van die skeduleerder opgelaai moet word indien 'n nuwe taak bygevoeg wil word of 'n bestaande taak gewysig wil word. Die nuwe skeduleerder is ontwikkel met behulp van die Java programmeringstaal. Die Java C/assLoader klas is gebruik om take dinamies te laai en te voeg by 'n skakellys. Die skeduleerder proses stap dan deur hierdie skakellys en skeduleer aile take wat skeduleerbaar geword het. Nuwe take kan by die skakellys gevoeg word sonder om die skeduleerder te stop. Die nuwe skeduleerder is suksesvol ge'lmplementeer op 'n persoonlike rekenaar en Ie 'n goeie grondslag vir implementering in 'n toegewyde stelsel omgewing gebaseer op byvoorbeeld die T800 Transputer van die ADCS of die 80386 verwerker van die sekondere aanboord rekenaar (OBC2).

Automation systems are becoming more and more integrated in today’s society. The complexities of these systems are increasing and with this, the demand for high quality during the developmental phases. This poses a challenge for companies developing systems. One solution emerging form this issue is the use of simulations and virtual commissioning.  In the thesis, the process of quality control and the effective use of simulations in automation system development projects are studied. The focus lies on the software part of the systems. The study was conducted as an interview study of personnel at an automation systems development company. After conducting the interviews, the information was analyzed. This was combined with general theory regarding quality control and testing methods in software development. The test methods of the quality control process were then combined with what was required by a simulator in order to preform them.  The results of the thesis is a detailed picture of the quality control process. Systems are tested twice with the same testing hierarchy, first during development and then during commissioning. The difference is that during development, the final physical hardware and process system are not conceded to the software. This impacts the software system functionality and limiting its testability. Using simulations during development can reduce the disparity between the systems before and after deployment, improving quality. Considerations regarding the extent of simulation need to be made in order for the value of the simulators’ error removing potential to be higher than the cost of developing the simulator. / Automationssystem blir mer och mer integrerade i dagens samhälle. Systemens komplexitet ökar och med det karven på hög kvalitet under utvecklingen. Detta blir en utmaning för de företag som utvecklar systemen. En lösning som är på uppgång för detta är användningen av simulering och virtuell driftsättning.  I denna rapport studeras processen för kvalitetskontroll och effektiv användning av simulering i utvecklingsprojekt av automationssystem. Fokus ligger på mjukvarudelen av systemen. Studien är gjord som en intervjustudie av personal från ett automationsutvecklings företag. Efter intervjuerna analyserades materialet och kombinerades med generella teorier om kvalitetskontroll och testning i mjukvaruutveckling. Processens tester kombinerades sedan med vad som krävs av en simulator för att utföra dessa. Resultatet av detta arbete är för det första en detaljerad bild av kvalitetskontrolls processen. Detta visar att systemen tests två gånger med samma testhierarki, först under utvecklingen och sedan under driftsättningen. Skillnaden är att under utvecklingen saknas den riktiga hårdvaran och process systemet vilket påverkar mjukvarans funktionalitet och begränsar testbarheten. Genom att använda simulering under utvecklingen kan skillnaden mellan systemen före och efter distribution vilket ökar kvaliteten. Överväganden gällande vilken nivå av simulering som behövs för att värdet av simulerings potentiella förmåga att ta bort fel skall bli göre en kostande för att utveckla simuleringen.

Internet of Things (IoT) devices are becoming more and more popular. However, because the focus during this rise has not been on security they have become a huge attack surface. The purpose of IoT is that devices are interconnected and communicate with each other over the internet. This is especially problematic if these devices control important aspects of our lives such as: air conditioning, heating, water and other machinery. This report is meant to investigate one of these systems, called OPTOEMU-SNR-DR2 (abbreviated as Opto22 in this report), and document potential security flaws. We have analyzed the system from multiple perspectives regarding firmware: hardware (PCB, electronics), software (programs running on the device), and supporting software that is used with the Opto22. Our investigation resulted in multiple security flaws being found, in the context of an attacker having access to the network the device is located on. / Internet of Things (IoT) har blivit mer och mer populärt, men detta utgör även en säkerhetsrisk då säkerhet inte varit fokus under utveckling. Syftet med IoT är att enheter är sammankopplade och kommunicerar med varandra över internet. Det är särskilt problematiskt om dessa enheter styr viktiga saker såsom ventilation, värme, vatten och annat maskineri. Den här rapporten har i syfte att undersöka ett sådant system som heter OPTOEMU-SNR-DR2 (förkortat Opto22 i rapporten) och dokumentera eventuella säkerhetsbrister. Vi har analyserat systemet utifrån flera perspektiv kring den inbyggda mjukvara: hårdvara (kretskort, elektronik), mjukvara (programvaran som körs på enheten) och andra stödprogram som används i samband med enheten. Vår undersökning resulterade i att flera potentiella svagheter hittades som utgår ifrån att en angripare har tillgång till nätverket enheten är placerad på.

Il presente lavoro mira ad analizzare l’organizzazione della gestione aeroportuale come venutasi a delineare a seguito dei processi di privatizzazione nella gestione stessa e di liberalizzazione nella prestazione dei servizi nonché ad esaminare gli effetti di tali processi sulla concorrenza tra aeroporti. Per affrontare tali profili di ricerca, il lavoro è suddiviso in quattro capitoli. Nel primo capitolo viene analizzata l’organizzazione amministrativa dell’aviazione civile e quindi i principali soggetti che operano e/o interagiscono nel mercato aeroportuale e le relative competenze. Nel secondo capitolo si analizza il ruolo del gestore aeroportuale quale soggetto a cui è affidato il compito di amministrare e gestire le infrastrutture aeroportuali e di coordinare e controllare le attività dei vari operatori privati presenti nello scalo. Pertanto si prenderà in esame l’evoluzione dei modelli di gestione aeroportuale, il rapporto tra concessionario e concedente, la qualificazione dell’attività di gestione dell’infrastruttura come servizio pubblico e la regolazione pubblicistica della stessa, volta a correggere le imperfezioni che possono distorcere il normale funzionamento dei meccanismi di mercato e a perseguire il benessere sociale. Nel terzo capitolo, si affronta il tema della liberalizzazione dei servizi, in particolari aerei e c.d. di handling. Infine, nel quarto e ultimo capitolo, si studia la concorrenza tra aeroporti e la sua interrelazione con l’infrastruttura ferroviaria. / The present work analyses, from a legal point of view, the organization of Airport Management, particulary with regard to impact of Privatization and Liberalitazion Policies of Airport Services and the effects of these Policies on competition between airports. Special attention is given to competition and complementarity among transport network.

This thesis presents the outcomes of a Ph.D. course in telecommunications engineering. It is focused on the optimization of the physical layer of digital communication systems and it provides innovations for both multi- and single-carrier systems. For the former type we have first addressed the problem of the capacity in presence of several nuisances. Moreover, we have extended the concept of Single Frequency Network to the satellite scenario, and then we have introduced a novel concept in subcarrier data mapping, resulting in a very low PAPR of the OFDM signal. For single carrier systems we have proposed a method to optimize constellation design in presence of a strong distortion, such as the non linear distortion provided by satellites' on board high power amplifier, then we developed a method to calculate the bit/symbol error rate related to a given constellation, achieving an improved accuracy with respect to the traditional Union Bound with no additional complexity. Finally we have designed a low complexity SNR estimator, which saves one-half of multiplication with respect to the ML estimator, and it has similar estimation accuracy. / Questa tesi presenta i risultati ottenuti durante un dottorato di ricerca in ingegneria delle telecomunicazioni. Oggetto di studio è stato il livello fisico dei sistemi di trasmissione numerica, e sono state proposte innovazioni per i sistemi multi-portante e a portante singola. Nel primo caso è stata valutata la capacità di un sistema affetto da varie non idealità. In seguito l'idea di Single Frequency Network è stata estesa dall'ambito terrestre a quello satellitare, ed infine è stata presentata una nuova tecnica per effettuare il mapping da bit a simboli, che ha permesso di raggiungere fattori di cresta particolarmente bassi per il segnale OFDM. Per i sistemi a portante singola, è stato proposto un metodo per ottimizare il progetto delle costellazioni in presenza di una forte distorsione, quale ad esempio la distorsione non lineare dovuta agli amplificatori di potenza a bordo dei satelliti. In seguito è stato sviluppato un metodo per calcolare la probabilità d'errore per bit e per simbolo riferita ad una data costellazione. Tale metodo ha la stessa complessità dello Union Bound ma risulta essere più accurato. Infine si è progettato uno stimatore di rapporto segnale-rumore, che permette il risparmio di metà delle moltiplicazioni rispetto al tradizionale stimatore a massima verosimiglianza, ma che mantiene prestazioni di stima comparabili.

Tesis por compendio / [ES] El crecimiento económico y la competitividad se han establecido en la vanguardia de la agenda política desde el inicio de las teorías del desarrollo económico. Los países han tratado de impulsar el crecimiento económico y la competitividad mediante la adopción de políticas de innovación. Sin embargo, las nuevas demandas de la sociedad derivadas de los retos del desarrollo sostenible exigen un progreso basado en los principios de sostenibilidad y en el bienestar de la población mundial. Las desigualdades entre países y personas deben reducirse significativamente y, en el mejor de los casos, eliminarse. El creciente interés por el desarrollo sostenible en todos los ámbitos de la sociedad exige también procesos y actividades de innovación. La innovación debe basarse en las dimensiones económica, social y medioambiental de la sostenibilidad. Por eso, la importancia de conceptos como la eco-innovación ha aumentado en las últimas décadas. La consecución de un desarrollo sostenible mediante estrategias de eco-innovación se ve influida por multitud de factores que interactúan entre sí, lo que añade complejidad al proceso de eco-innovación. Estas interacciones se producen dentro de las fronteras de sistemas de innovación definidos por características únicas que dependen de su contexto geográfico. Esta variedad de características nacionales o regionales obliga a orientar las políticas de eco-innovación. Esta tesis se estructura en cuatro capítulos, correspondiendo cada uno de ellos a un artículo científico. El objetivo principal de la tesis consiste en determinar la conexión entre el desarrollo sostenible, la eco-innovación y los sistemas de innovación, estudiando la complejidad de las dimensiones de la sostenibilidad y la innovación integradas en la eco-innovación, la interacción entre los agentes del sistema de innovación y el contexto socioeconómico y las características específicas de cada país. Esta triple conexión se analizó a través de cuatro metodologías. El posible vínculo entre desarrollo sostenible e innovación y sus facilitadores se estableció mediante una regresión lineal múltiple y el análisis clúster (cap. 2). Por medio de métodos bibliométricos, se examinó el estado actual de la bibliografía que estudia simultáneamente la eco-innovación y los sistemas de innovación para identificar posibles vías o alternativas de investigación sobre los sistemas de eco-innovación (cap. 3). Por último, el análisis comparativo cualitativo de conjuntos difusos (fsQCA) aportó perspectivas sobre cómo se explica la eco-innovación a través de la interacción de factores y agentes dentro de los sistemas de eco-innovación (cap. 4-5). Las conclusiones de este estudio resaltan la necesidad de una transición hacia modelos de economía circular y sostenibilidad en los que el crecimiento económico se controle y supervise para evitar la degradación del medio ambiente. En esta transición, las características nacionales adoptan un papel primordial a la hora de implementar estrategias de eco-innovación y sostenibilidad. La gran variedad de contextos nacionales y la existencia de recursos limitados requiere que los países obtengan una comprensión en profundidad de los sistemas de eco-innovación. Esta comprensión podría reducir la complejidad e incertidumbre inherentes a la eco-innovación y a las relaciones surgidas entre los agentes de los sistemas de innovación que estimulan u obstaculizan las actividades de eco-innovación. Por lo tanto, el éxito de la eco-innovación y el consiguiente logro del desarrollo sostenible se garantizarían estableciendo políticas de eco-innovación y sostenibilidad adaptadas a las características de cada sistema nacional de eco-innovación. Mediante la combinación de los conocimientos adquiridos a partir del análisis de los sistemas nacionales de eco-innovación y la participación en la colaboración internacional, podrían reducirse las desigualdades entre países en términos de desarrollo sostenible y bienestar. / [CA] El creixement econòmic i la competitivitat s'han establit en l'avantguarda de l'agenda política des de l'inici de les teories de desenvolupament econòmic. Els països han tractat d'impulsar el creixement econòmic i la competitivitat mitjançant l'adopció de polítiques d'innovació. No obstant això, les noves demandes de la societat derivades dels reptes del desenvolupament sostenible exigeixen un progrés basat en els principis de sostenibilitat i en el benestar de la població mundial. Les desigualtats entre països i persones han de reduir-se significativament i, en el millor dels casos, eliminar-se. El creixent interés pel desenvolupament sostenible en tots els àmbits de la societat exigeix també processos i activitats d'innovació. La innovació ha de basar-se en les dimensions econòmica, social i mediambiental de la sostenibilitat. Per això, la importància de conceptes com l'eco-innovació ha augmentat en les últimes dècades. La consecució d'un desenvolupament sostenible mitjançant estratègies d'eco-innovació es veu influïda per multitud de factors que interactuen entre si, la qual cosa afegeix complexitat al procés d'eco-innovació. Aquestes interaccions es produeixen dins de les fronteres de sistemes d'innovació definits per característiques úniques que depenen del seu context geogràfic. La varietat de característiques nacionals i regionals obliga a orientar les polítiques d'eco-innovació. Aquesta tesi s'estructura en quatre capítols, corresponent cadascun d'ells a un article científic. El objectiu principal de la tesi consisteix a determinar la connexió entre el desenvolupament sostenible, l'eco-innovació i els sistemes d'innovació, estudiant la complexitat de les dimensions de la sostenibilitat i la innovació integrades en l'eco-innovació, la interacció entre els agents del sistema d'innovació i el context socioeconòmic i les característiques específiques de cada país. Aquesta triple connexió es va analitzar a través de quatre metodologies. El possible vincle entre desenvolupament sostenible i innovació i els seus facilitadors es va establir mitjançant una regressió lineal múltiple i l'anàlisi clúster (cap. 2). Per mitjà de mètodes bibliomètrics, es va examinar l'estat actual de la bibliografia que estudia simultàniament l'eco-innovació i els sistemes de innovació per a identificar possibles vies o alternatives d'investigació sobre els sistemes d'eco-innovació (cap. 3). Finalment, l'anàlisi comparativa qualitativa de conjunts difusos (fsQCA), va aportar perspectives sobre com s'explica l'eco-innovació a través de la interacció de factors i agents dins dels sistemes d'eco-innovació (cap. 4-5). Les conclusions d'aquest estudi ressalten la necessitat d'una transició cap a models d'economia circular i sostenibilitat en els quals el creixement econòmic es controle i supervise per a evitar la degradació del medi ambient. En aquesta transició, les característiques nacionals adopten un paper primordial a l'hora d'implementar estratègies d'eco-innovació i sostenibilitat. La gran varietat de contextos nacionals i l'existència de recursos limitats requereix que els països obtinguen una comprensió en profunditat dels sistemes d'eco-innovació. Aquesta comprensió podria reduir la complexitat i incertesa inherents a l'eco-innovació i a les relacions sorgides entre els agents dels sistemes d'innovació que estimulen o obstaculitzen les activitats d'eco-innovació. Per tant, l'èxit de l'eco-innovació i el consegüent assoliment del desenvolupament sostenible es garantirien establint polítiques d'eco-innovació i sostenibilitat adaptades a les característiques de cada sistema nacional d'eco-innovació. Mitjançant la combinació dels coneixements adquirits a partir de l'anàlisi dels sistemes nacionals d'eco-innovació i la participació en la col·laboració internacional, podrien reduir-se les desigualtats entre països en termes de desenvolupament sostenible i benestar. / [EN] Economic growth and competitiveness have been established at the forefront of the political agenda since the beginning of the economic development theories. Countries have tried to drive economic growth and competitiveness through the adoption of innovation policies. However, society's new demands arising from sustainable development challenges call for a progress based on sustainability principles and the well-being of the world population. Inequalities among countries and people need to be significantly reduced and, in the best case, removed. The growing interest for sustainable development in all fields of society also demands innovation processes and activities. Innovation should be based on the economic, social, and environmental dimensions of sustainability. This is why the importance of concepts such as eco-innovation has risen during the last decades. Achieving sustainable development through eco-innovation strategies is influenced by a multitude of factors, which also interact with each other, adding complexity to the eco-innovation process. These interactions occur within the frontiers of innovation systems defined by unique characteristics that depend on their geographical context. This variety of national or regional characteristics obliges to target eco-innovation policies. Understanding local characteristics is needed for the effective establishment of eco-innovation policies. This thesis is structured in four chapters, each one corresponding to a scientific article. The main thesis' objective is to determine the connection between sustainable development, eco-innovation, and innovation systems by studying the complexity of (i) sustainability and innovation dimensions integrated into eco-innovation processes, (ii) the interaction among innovation system agents, and (iii) the socio-economic context and specific characteristics of individual countries. This three-fold connection was analyzed through four methodologies which were applied at a three-step approach. The hypothetical link between sustainable development and innovation and its facilitators was established through multiple linear regression and cluster analyses (Chapter 2). By using bibliometric methods, the current state of the literature that simultaneously studies eco-innovation and innovation systems was examined to identify the possible research avenues or possibilities on eco-innovation systems (Chapter 3). Finally, fuzzy-set qualitative comparative analysis (fsQCA) provided perspectives on how eco-innovation is explained through the interaction of factors and agents within eco-innovation systems (Chapters 4 and 5). The conclusions of this study emphasize the need for a transition towards circular economy and sustainability models where economic growth is controlled and monitored to avoid environmental degradation. In this transition, national characteristics adopt a prominent role when applying eco-innovation and sustainability strategies. In this sense, the wide variety of national contexts and the existence of limited resources for countries call for a deep understanding of eco-innovation systems. This deep understanding could reduce the complexity and uncertainty inherent to eco-innovation and the relationships emerged among the agents of innovation systems that stimulate or hamper eco-innovation activities. Therefore, the success of eco-innovation and the subsequent sustainable development achievement would be ensured by establishing tailored eco-innovation and sustainability policies adapted to the characteristics of each national eco-innovation system. Through the combination of knowledge gained from the analysis of national eco-innovation systems and participation in international collaboration, world inequalities in terms of sustainable development and well-being could be reduced. / Chaparro Banegas, N. (2024). Driving sustainable development: eco-innovation systems and public policies [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203653 / Compendio