[pt] Este trabalho de dissertação de mestrado apresenta uma comparação de algumas das técnicas de detecção de sinais mais promissoras para a viabilização de sistemas MIMO de grande porte em termos de desempenho, taxa de erro de bit e complexidade, número médio de flops requeridos por vetor de símbolos recebido. Com este objetivo foram também consideradas as técnicas de detecção clássicas, visando assim ressaltar o desempenho das novas técnicas com relação as antigas. Além disso foram propostas e investigadas novas estruturas para detectores SIC baseados em lista (i.e., com múltiplos ramos) que resultaram em melhor desempenho com menor complexidade quando comparados aos detectores deste tipo já propostos. Na comparação dos algoritmos, foram considerados três cenários diferentes: (i ) monousuário, com ganhos de canal gaussianos complexos independentes e identicamente distribuídos, ou seja, uma propagação que só considera a presença de desvanecimento de Rayleigh; (ii ) múltiplos usuários com canais correlatados e que considera as perdas de propagação de pequena e larga escala num sistema com antena centralizada; e (iii ) múltiplos usuários com canais correlatados e que considera as perdas de propagação de pequena e larga escala num sistema com antena distribuída. / [en] This work dissertation presents a comparison of some of the signal detection techniques most promising for the viability of large MIMO systems in terms of performance, bit error rate, and complexity, average number of flops required by transmitted symbol vector. For this purpose it was also considered classical detection techniques, thus aiming to highlight the performance of new techniques with respect the old. Also it has been proposed and investigated new structures to SIC detectors based on list (i.e., with multiple branches) resulting in better performance with less complexity compared to detectors of this kind already proposed. In the comparison of algorithms, three different scenarios were used: (i ) single user, with channel gains independent and distributed identically complex Gaussian, that is, a spread that only considers the presence of Rayleigh fading; (ii ) multiple users, with correlated channels, and considers the short and large scale path loss in a system with centralized antenna; e (iii ) multiple users, with correlated channels, and considers the short and large scale path loss in a system with distributed antenna.

[pt] O uso da energia solar fotovoltaica como fonte para geração/consumo de energia elétrica traz benefícios sob diversas perspectivas, desde a financeira até o estímulo à geração de emprego, passando pela questão ambiental. Mesmo assim, ainda não há amplo engajamento dos cidadãos para geração solar em suas residências devido ao caráter inovador do produto-serviço, que deixa dúvidas nas pessoas. Dado esse quadro, propusemos a especificação de um serviço de apoio a tomada de decisão para adesão à Geração Distribuída Fotovoltaica (GDFV). O design para apoio a tomada de decisão do cidadão para a GDFV deve considerar os diversos motivos que influenciam a decisão das pessoas. Os atributos que influenciam os cidadãos no processo decisório foi o objeto de estudo. Como metodologia, efetuamos pesquisa documental e bibliográfica sobre o contexto da GD em alguns países e o estado da arte no Brasil, discutimos o novo significado que a geração distribuída trouxe para o cenário energético a partir da gestão da inovação e principalmente pelo Design Drive-Innovation (VERGANTI, 2012). Realizamos entrevistas exploratórias semiestruturadas e aplicamos um questionário para ampliar a lista de atributos influenciadores numa amostragem não probabilística por conveniência. Os resultados nos permitiram construir um Mapa de Atributos, que são os fatores chave do processo decisório. Utilizamos uma série de técnicas do Design da Serviços para modelagem de um serviço de apoio à tomada de decisão (SATD). Ancorado em plataforma web, o SATD permitirá a união de oferta e demanda a partir de um autodiagnóstico do cidadão, conduzindo-o ao modelo de negócio mais aderente ao seu perfil. / [en] The use of photovoltaic solar energy as a source for the generation/consumption of electric energy brings benefits from different perspectives, from financial perspectives to encouraging job creation, including environmental issues. Even so, there is still no broad engagement of citizens for solar generation in their homes due to the innovative nature of the product-service, which leaves people with doubts. Given this situation, we proposed the specification of a decision-making support service for joining the Photovoltaic Distributed Generation (GDFV). The design to support citizen decision-making for the GDFV must consider the various reasons that influence people s decision. The attributes that influence citizens in the decision-making process was the object of study. As a methodology, we carried out documentary and bibliographic research on the context of DG in some countries and the state of the art in Brazil, we discussed the new meaning that distributed generation brought to the energy scenario from the management of innovation and mainly through Design Drive-Innovation. (VERGANTI, 2012). We conducted semi-structured exploratory interviews and applied a questionnaire to expand the list of influencing attributes in a nonprobabilistic convenience sample. The results allowed us to build a Map of Attributes, which are the key factors in the decision-making process. We use a series of Service Design techniques to model a decision support service (SATD). Anchored in a web platform, the SATD will allow the union of supply and demand based on a self-diagnosis of the citizen, leading him to the business model that is most adhering to his profile.

[pt] Os novos elementos conectados nos sistemas de distribuição de energia elétrica aumentam a complexidade do planejamento e operação destas redes. Os benefícios da implementação de técnicas clássicas, como Conservation Voltage Reduction (CVR), combinadas com uma operação coordenada dos recursos energéticos distribuídos, podem contribuir para o aumento de eficiência nos sistemas de distribuição de energia elétrica e reduzir o consumo de energia. Na técnica CVR, as tensões são reduzidas objetivando redução de picos de demanda e consumo de energia. Este trabalho propõe um modelo de otimização para o planejamento da operação do dia seguinte nos sistemas de distribuição de energia elétrica, considerando sistemas desequilibrados e com penetração de geração distribuída (GD) fotovoltaica. A técnica CVR será aplicada em uma abordagem determinística, estocástica e robusta, considerando a incerteza nos seus parâmetros e, consequente, na modelagem de carga. O modelo de otimização proposto considera a atuação de elementos de controle tradicionais, como transformador On Load Tap Changers (OLTC) na subestação e bancos de capacitores (BC), além de elementos modernos, como inversores fotovoltaicos inteligentes, para minimização do consumo de energia observado na subestação. O problema, fundamentalmente de programação não-linear inteira mista, é transformado em um problema de programação linear de natureza contínua. Os resultados são avaliados no sistema teste IEEE 123-barras para as diferentes estratégias modeladas. A economia de energia obtida foi significativa nas abordagens propostas, mas o modelo de otimização robusta se mostrou mais adequado para reduzir os riscos de violação de tensão. / [en] The new elements connected in electrical distribution systems increase the complexity of grids planning and operating. The benefits of classical techniques, such as Conservation Voltage Reduction (CVR), combined with a coordinated operation of distributed energy resources, can contribute to increasing efficiency and reducing energy consumption of the distribution systems. In the CVR technique, voltages are reduced in order to reduce peak demand and energy consumption. This paper proposes an optimization model for the day-ahead operation planning of unbalanced distribution systems with photovoltaic distributed generation (DG) penetration. The CVR technique will be applied in deterministic, stochastic and robust approach, considering the uncertainty in its parameters and consequently, in the load modeling. The proposed optimization model considers the operation of traditional control elements, such as On Load Tap Changers (OLTC) at substation and capacitor banks (CB), in addition to modern elements, such as intelligent photovoltaic inverters, to minimize the energy consumption at the substation. The problem, originally of mixed-integer nonlinear programming, is transformed into a continuous linear programming problem. The results are evaluated in the IEEE123-bus test system for the different optimization approaches. The energy savings obtained were significant in all the proposed approaches, but the robust optimization model proved to be more adequate since it reduces the risk of voltage violations.

[pt] No Brasil, devido aos incentivos governamentais ministrados na área de energia renovável, é postulada uma perspectiva crescente no número de instalações de micro e minigeração distribuída (MMGD), sendo a fonte solar destaque no país. Dessa forma, o aumento na inserção de fontes intermitentes promove alterações significativas no comportamento da curva de carga horária, podendo atingir de maneira direta a operação e o planejamento da rede elétrica. Para atender aos novos panoramas dispostos pelo sistema elétrico brasileiro, esta dissertação propõe uma nova metodologia para contabilizar a geração distribuída fotovoltaica para as horas que compõem o dia. Usando o modelo Holt-Winters Sazonal Duplo são feitas previsões de carga e demanda para o Sistema Interligado Nacional e os subsistemas que o integram, considerando, em particular, o impacto causado pela conexão destes sistemas de MMGD solar fotovoltaica na rede de distribuição. Para as previsões são utilizados o horizonte de tempo de 24 horas, em intervalos horários, efetuadas para a primeira semana de 2020. Os resultados indicam que a metodologia proposta para a criação das séries de geração distribuída fotovoltaica é válida, pois é observada uma diminuição dos erros de previsão para a série de demanda, constituída pelo montante da geração distribuída adicionado a carga. Os valores de MAPE analisados neste trabalho não ultrapassam 10 porcento para dias típicos, exceto feriados, indicando que o método apresentado é um recurso eficiente. / [en] In Brazil, due to government incentives given in the area of renewable energy, a growing perspective in the number of micro and mini distributed generation (MMGD) installations is postulated, being the solar source highlighted in the country. Thus, the increase in the insertion of intermittent sources promotes significant changes in the behavior of the hourly load curve, which can directly affect the operation and planning of the electrical network. To meet the new panoramas provided by the Brazilian electricity system, this dissertation proposes a new methodology to account for distributed photovoltaic generation for the hours that make up the day. Using the Double Seasonal Holt-Winters model, load and demand forecasts are made for the National Interconnected System and the subsystems that integrate it, considering, in particular, the impact caused by the connection of these solar photovoltaic MMGD systems in the distribution network. For the forecasts, the 24-hour time horizon is used, in hourly intervals, carried out for the first week of 2020. The results indicate that the proposed methodology for the creation of distributed photovoltaic generation series is valid, as it is observed a decrease in the forecast errors for the demand series, constituted by the amount of the distributed generation added to the load. The MAPE values analyzed in this work do not exceed 10 percent for typical days, except holidays, indicating that the presented method is an efficient resource.

[pt] Muitas aplicações necessitam do processamento de eventos de streeams de fontes diferentes em combinação com grandes quantidades de dados de bases de conhecimento. CEP Semântico é um paradigma especificamente designado para isso, ele extende o processamento complexo de eventos (CEP) para adicionar o suporte para a linguagem RDF e utiliza uma rede de operadores para processar streams RDF em combinação com bases de conhecimento em RDF. Outra classe popular de sistemas projetados para um proposito similar são os processadores de stream RDF (RSPs). Estes são sistemas que extendem a linguagem SPARQL (a linguaguem de query padrão para RDF) para adicionar a capacidade de fazer queries em stream. CEP Semântico e RSPs possuem propositos similares porém focam em objetivos diferentes. O CEP Semântico, foca na scalabilidade e processamento distribuido enquanto os RSPs focam nos desafios do processamento de streams RDF. Nesta tese, propomos o uso de RSPs como unidades para processamento de streams RDF dentro do contexto de CEP Semântico. Apresentamos uma infraestrutura, chamada DSCEP, que permite o encapsulamento de RSPs existentes em operadores do estilo CEP, de maneira que estes RSPs possam ser interconectados formando uma rede de operadores distribuída e descentralizada. DSCEP lida com os desafios e obstáculos desta interconexão, como comunicação confiável, divisão e agregação de streams, identificação de eventos e time-stamping, etc., permitindo que os usuários se concentrem nas consultas. Também discutimos nesta tese como o DSCEP pode ser usado para diminuir o tempo de processamento de consultas SPARQL monolíticas, seja dividindo-as em subconsultas e operando-as em paralelo através do uso de operadores ou seja dividingo a stream de entrada em multiplos operadores que possuem a mesma query e são executados em paralelo. Além disso também é avaliado o impacto que a base de conhecimento possui no tempo de processamento de queires contínuas. / [en] Many applications require the processing of event streams from different sources in combination with large amounts of background knowledge. Semantic CEP is a paradigm explicitly designed for that. It extends complex event processing (CEP) with RDF support and uses a network of operators to process RDF streams combined with RDF knowledge bases. Another popular class of systems designed for a similar purpose is the RDF stream processors (RSPs). These are systems that extend SPARQL (the RDF query language) with stream processing capabilities. Semantic CEP and RSPs have similar purposes but focus on different things. The former focuses on scalability and distributed processing, while the latter tends to focus on the intricacies of RDF stream processing per se. In this thesis, we propose the use of RSP engines as building blocks for Semantic CEP. We present an infrastructure, called DSCEP, that allows the encapsulation of existing RSP engines into CEP-like operators so that these can be seamlessly interconnected in a distributed, decentralized operator network. DSCEP handles the hurdles of such interconnection, such as reliable communication, stream aggregation and slicing, event identification and time-stamping, etc., allowing users to concentrate on the queries. We also discuss how DSCEP can be used to speed up monolithic SPARQL queries; by splitting them into parallel subqueries that can be executed by the operator network or even by splitting the input stream into multiple operators with the same query running in parallel. Additionally, we evaluate the impact of the knowledge base on the processing time of SPARQL continuous queries.

[pt] As mudanças recentes nas matrizes elétricas mundiais são geralmente motivadas pela busca de fontes de energia mais limpas e pela dificuldade na construção de novas gerações centralizadas. Como resultado, este estímulo altera não apenas a tecnologia da fonte de energia, mas também a sua localização, que agora passa a ser mais próximas aos centros consumidores ou até mesmo conectadas à rede de distribuição, como a Geração Distribuída (GD). No Brasil, a GD possui um arcabouço regulatório que permite aos seus adeptos, chamados de prosumidores, terem um papel ativo na rede de distribuição, injetando e consumindo eletricidade consoante o seu balanço elétrico. Esse comportamento traz novos desafios para as companhias de distribuição, e, embora alguns benefícios da GD possam ser obtidos para essas companhias, a perda de mercado e diminuição de suas receitas fixas podem acarretar em transferência de custos estruturais, dos prosumidores para os consumidores sem este tipo de instalação. Nesse contexto, o presente trabalho realiza uma análise técnico-econômico, para novos empreendimentos residenciais de GD fotovoltaica, parcela mais significativa de GD no Brasil. Essa análise considera todas as opções propostas de revisão da regulação de GD pelo órgão regulador e aborda tanto o impacto no retorno do investimento pelos prosumidores, quanto o impacto nas receitas em todas as distribuidoras do país. Para isto, no âmbito do investidor, serão avaliados três diferentes fatores econômicos: LCOE, payback descontado e benefício-custo; já no âmbito da distribuidora, será avaliado o impacto do aumento das GD na receita da empresa e na tarifa de energia elétrica imposta pela mesma, para tanto será realizado uma previsão de mercado para os próximos dez anos, considerando o modelo baseado em Bass. Os estudos realizados apontaram que qualquer uma das opções propostas pelo órgão regulador causará uma redução do mercado aderente a instalação da GD, o que consequentemente levará a uma redução dos prejuízos das distribuidoras e cenários menos favoráveis ao investimento pelo lado do prosumidor. / [en] Recent changes in the world s electrical mix are generally motivated by the search for cleaner energy sources and by the difficulty in building new centralized power plants. As a result, this stimulus changes not only the energy source technology, but also its location, which is now closer to consumer centers or even connected to the distribution network, such as Distributed Generation (DG). In Brazil, DG has a regulatory framework that allows its supporters, called prosumers, to play an active role in the distribution network, injecting and consuming electricity according to their own electrical balance. This behavior brings new challenges for distribution companies, and although some benefits of DG can be obtained for these companies, the loss of market and reduction of their fixed revenues can result in the transfer of structural costs, from prosumers to consumers without this type of installation. In this context, this work performs a technical-economic analysis for new residential projects of photovoltaic DG, the most significant portion of DG in Brazil. This analysis considers all proposed options for reviewing DG regulation by the regulatory body and addresses both the impact on return on investment by prosumers and the impact on revenues in all distribution companies in the country. For this, within the investor, three different economic factors are evaluated: LCOE, discounted payback and benefit-cost; within the scope of the distribution companies, the impact of the increase in DG on the company s revenue and on their electricity tariff are also evaluated, for which a market forecast will be made for the next ten years, considering the model based on Bass. The obtained results indicate that any of the options proposed by the regulatory agency will cause a reduction in the market adherent to the installation of the DG, which will consequently lead to a reduction in the revenue losses for distribution companies and less favorable scenarios for investment on the prosumer side.

[pt] Este trabalho avalia a coleta esporádica de dados em uma rede sem fio Bluetooth Mesh, usando o simulador OMNET (mais mais) INET. O coletor de dados é um nó sink em movimento, que poderia ser um smartphone ou outro dispositivo portátil, carregado por um pedestre, ciclista, animal, ou um drone. O nó sink poderia se conectar a uma rede mesh em áreas de difícil acesso onde não há acesso a internet, e coletar dados de sensores. Após implementar extensões ao Bluetooth Mesh, funcionalidades de nós Low Power e Friends no OMNET (mais mais), conseguimos propor e avaliar algoritmos para roteamento adaptativo, e com foco em mobilidade, de dados de sensores em direção ao nó sink. Uma variação de um dos algoritmos de roteamento propostos alcançou um aumento de 173,54 por cento na quantidade de dados únicos entregues ao nó sink em comparação ao algoritmo de roteamento padrão do Bluetooth Mesh. Neste caso, houve um aumento de apenas 4,63 por cento no consumo de energia para o mesmo cenário. Além disso, a taxa de entrega aumentou em 111.82 por cento. / [en] This work evaluates sporadic data collection on a Bluetooth Mesh network, using the OMNET (plus plus) INET simulator. The data collector is a roaming sink node, which could be a smartphone or other portable device, carried by a pedestrian, a biker, an animal, or a drone. The sink node could connect to a mesh network in hard-to-reach areas that do not have internet access and collect sensor data. After implementing Bluetooth Mesh relay extensions, Low Power, and Friend features in OMNET (plus plus), we were able to propose and evaluate algorithms for mobility-aware, adaptive, routing of sensor data towards the sink node. One variation of a proposed routing algorithm achieved a 173.54 percent increase in unique data delivered to the sink node compared to Bluetooth Mesh s default routing algorithm. In that case, there was only a 4.63 percent increase in energy consumption for the same scenario. Also, the delivery rate increased by 111.82 percent.

[pt] Esta pesquisa examina as potencialidades e limitações da manufatura aditiva na produção de dispositivos médicos em resposta à crescente demanda global durante a pandemia da COVID-19. A pesquisa busca entender as implicações da adaptação de projetos, da conformidade com regulamentações e da criação de uma cadeia de produção resiliente e sustentável, utilizando impressoras 3D de baixo custo. Além disso, a pesquisa incita reflexões sobre a intersecção entre medicina e design, instigando novas pesquisas neste campo interdisciplinar. O estudo se aprofunda na análise de adaptações de design e na exploração de uma cadeia produtiva alternativa mais resiliente e com menor impacto ambiental. A pesquisa considera a possibilidade de utilizar resíduos hospitalares como matériaprima para a produção de componentes médicos, uma prática que pode reduzir custos de descarte e a pegada de carbono. Além disso, discute a implementação do DRAM (Design, Reciclagem e Manufatura Aditiva Distribuídos) em ambientes hospitalares para responder às demandas de saúde em cenários de interrupção da cadeia de suprimentos. A pesquisa levanta questões importantes sobre a fronteira entre medicina e tecnologia, destacando a importância da responsabilidade ética e social na evolução científica e tecnológica. Argumenta a importância da manutenção adequada dos equipamentos médicos e o papel vital que a manufatura aditiva pode desempenhar na produção rápida de peças de reposição, especialmente em situações de emergência, como a pandemia da COVID-19. Com uma análise detalhada do joelho, um projeto prático desenvolvido durante o mestrado, a pesquisa identifica a necessidade de reestruturação dos processos de fabricação, considerando fatores econômicos e geográficos. A experiência do projeto instigou discussões enriquecedoras sobre o papel do designer, a potência da tecnologia de fabricação digital e a relevância dessa atividade em situações de emergência. Finalmente, a pesquisa conclui que a Reciclagem Distribuída e a Manufatura Aditiva (DRAM) podem se apresentar como uma solução sustentável e descentralizada para a produção de itens críticos em hospitais. Sugere a possibilidade de implementação de um ciclo fechado de produção e consumo de materiais através da fabricação de filamentos a partir de resíduos no próprio local de cuidados de saúde. Isso não só reduziria a dependência de fornecedores externos e a pegada ambiental da produção, mas também poderia melhorar a eficiência e agilidade dos sistemas de saúde em situações de emergência. / [en] This Master s dissertation examines the potentialities and limitations of additive manufacturing in the production of medical devices in response to the growing global demand during the COVID-19 pandemic. The research seeks to understand the implications of project adaptations, compliance with regulations, and the creation of a resilient and sustainable production chain, using low-cost 3D printers. Furthermore, the research instigates reflections on the intersection between medicine and design, stimulating new research in this interdisciplinary field. The study delves into the analysis of design adaptations and explores an alternative production chain that is more resilient and has less environmental impact. The research considers the possibility of using hospital waste as raw material for the production of medical components, a practice that can reduce disposal costs and the carbon footprint. In addition, it discusses the implementation of DRAM (Distributed Recycling and Additive Manufacturing) in hospital environments to respond to health demands in scenarios of supply chain disruption. The research raises important questions about the frontier between medicine and technology, highlighting the importance of ethical and social responsibility in scientific and technological evolution. It argues the importance of proper maintenance of medical equipment and the vital role that additive manufacturing can play in the quick production of replacement parts, especially in emergency situations, such as the COVID-19 pandemic. With a detailed analysis of the elbow, a practical project developed during the master s program, the research identifies the need for restructuring manufacturing processes, taking into account economic and geographic factors. The project s experience instigated enriching discussions about the role of the designer, the power of digital manufacturing technology, and the relevance of this activity in emergency situations.

[pt] As redes da Internet das Coisas (IdC) incluem dispositivos inteligentes que contêm muitos sensores que permitem interagir com o mundo físico, coletando e processando dados de streaming em tempo real. O consumo total de energia e o custo desses sensores afetam o consumo de energia e o custo dos dispositivos IdC. O tipo de sensor determina a precisão da interface analógica e a resolução dos conversores analógico-digital (ADCs). A resolução dos ADCs tem um compromisso entre a precisão de inferência e o consumo de energia, uma vez que o consumo de energia dos ADCs depende do número de bits usados para representar amostras digitais. Nesta tese, apresentamos um esquema de aprendizado distribuído com eficiência energética usando sinais quantizados para redes da IdC. Em particular, desenvolvemos algoritmos de gradiente estocástico com reconhecimento de quantização distribuído (DQA-LMS) e de mínimos quadrados recursivos com reconhecimento de quantização distribuído (DQA-RLS) que podem aprender parâmetros de maneira eficiente em energia usando sinais quantizados com poucos bits, exigindo um baixo custo computacional. Além disso, desenvolvemos uma estratégia de compensação de viés para melhorar ainda mais o desempenho dos algoritmos propostos. Uma análise estatística dos algoritmos propostos juntamente com uma avaliação da complexidade computacional das técnicas propostas e existentes é realizada. Os resultados numéricos avaliam os algoritmos com reconhecimento de quantização distribuída em relação às técnicas existentes para uma tarefa de estimação de parâmetros em que os dispositivos IdC operam em um modo ponto a ponto. Também apresentamos um esquema de aprendizado federativo com eficiência energética usando sinais quantizados para redes de IdC. Desenvolvemos o algoritmo federated averaging LMS (QA-FedAvg-LMS) com reconhecimento de quantização para redes IdC estruturadas por configuração de aprendizado federativo em que os dispositivos IdC trocam suas estimativas com um servidor. Uma estratégia de compensação de viés para QA-FedAvg-LMS é proposta junto com sua análise estatística e a avaliação de desempenho em relação às técnicas existentes com resultados numéricos. / [en] Internet of Things (IoT) networks include smart devices that contain many sensors that allow them to interact with the physical world, collecting and processing streaming data in real time. The total energy-consumption and cost of these sensors affect the energy-consumption and the cost of IoT devices. The type of sensor determines the accuracy of the analog interface and the resolution of the analog-to-digital converters (ADCs). The ADC resolution requirement has a trade-off between sensing performance and energy consumption since the energy consumption of ADCs strongly depends on the number of bits used to represent digital samples. In this thesis, we present an energy-efficient distributed learning framework using coarsely quantized signals for IoT networks. In particular, we develop a distributed quantization-aware least-mean square (DQA-LMS) and a distributed quantization-aware recursive least-squares (DQA-RLS) algorithms that can learn parameters in an energy-efficient fashion using signals quantized with few bits while requiring a low computational cost. Moreover, we develop a bias compensation strategy to further improve the performance of the proposed algorithms. We then carry out a statistical analysis of the proposed algorithms along with a computational complexity evaluation of the proposed and existing techniques. Numerical results assess the distributed quantization-aware algorithms against existing techniques for distributed parameter estimation where IoT devices operate in a peer-to-peer mode. We also introduce an energy-efficient federated learning framework using coarsely quantized signals for IoT networks, where IoT devices exchange their estimates with a server. We then develop the quantization-aware federated averaging LMS (QA-FedAvg-LMS) algorithm to perform parameter estimation at the clients and servers. Furthermore, we devise a bias compensation strategy for QA-FedAvg-LMS, carry out its statistical analysis, and assess its performance against existing techniques with numerical results.

La presente tesis aborda la elaboración de algoritmos de detección distribuida en sistemas monosensor. Tradicionalmente, la detección distribuida se ha aplicado a la fusión de decisiones tomadas por sensores espacialmente dispersos. No obstante, puede ser de utilidad en la implementación de detectores que tratan de explotar diferentes tipos de información sobre las diferencias existentes entre las dos hipótesis sobre las que decidir. El objetivo es sustituir un único detector complejo, cuando no inabordable, por una combinación de detectores más sencillos, implementables a partir de la teoría de detección óptima. Frente a la posibilidad de un enfoque general, se ha preferido focalizar la tesis en dos aplicaciones de especial interés para el grupo de investigación, en cuyo seno se ha desarrollado esta tesis: detección de incendios forestales a partir de señales infrarrojas y detección de ecos en ruido de fondo granular, en ensayos no destructivos por ultrasonidos. En cuanto a la detección de incendios forestales se ha propuesto un esquema de detección que fusiona dos tipos de detectores que hemos denominado detector de persistencia y detector de crecimiento. La idea subyacente es tratar de explotar la misma información que utiliza el propio vigilante humano, al que se trata de reemplazar. El detector de persistencia se basa a su vez en la fusión de decisiones correspondientes a pequeños intervalos de observación consecutivos. En cada intervalo se implementa un detector de filtro adaptado en subespacio que trata de explotar el comportamiento de persistencia en tiempo a corto plazo de un fuego, frente a otros efectos de carácter impulsivo que también pueden producir incrementos de temperatura esporádicos en la celda bajo vigilancia (coches, personas, sol, ). Por su parte el detector de crecimiento trata de explotar mediante un filtro adaptado a un crecimiento de tipo lineal, el esperado crecimiento en temperatura que, a medio y largo plazo, debe producir un fuego des / Bosch Roig, I. (2005). Algoritmos de detección distribuida en sistemas monosensor [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1898