Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-01-27T13:28:59Z No. of bitstreams: 1 2015_AlexAndersonDantasFidelis.pdf: 1932112 bytes, checksum: 6a5e03b44bbf43f3d9454b0752f5347d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-01T19:23:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AlexAndersonDantasFidelis.pdf: 1932112 bytes, checksum: 6a5e03b44bbf43f3d9454b0752f5347d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-01T19:23:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AlexAndersonDantasFidelis.pdf: 1932112 bytes, checksum: 6a5e03b44bbf43f3d9454b0752f5347d (MD5) / Buscando analisar o padrão IEEE 802.3az para economia de energia em redes de computadores, o presente estudo teve por objetivo avaliar a eficiência e eficácia do padrão para projeção do seu uso na infraestrutura de rede da Universidade de Brasília. Embora seja grande o empenho em busca do aumento da eficiência energética no que tange as áreas computacionais, as redes de computadores normalmente não têm a atenção devida quando o assunto é economia de energia. O padrão IEEE 802.3az, que proporciona a economia de energia em enlaces Ethernet com cabos UTP em momentos de baixa utilização, é o esforço mais promissor na busca da melhora do uso desses recursos. Neste sentido, diferentes testes foram realizados para verificar o funcionamento e comportamento do Ethernet Eficiente em Energia – EEE em diversas situações. Com base nos resultados obtidos com os experimentos foi possível observar que o EEE possibilita uma economia de até 30% no consumo de energia. No entanto, tal redução pode ser observada em momentos de baixa utilização dos recursos de rede. Tendo em vista a sazonalidade da utilização dos recursos computacionais na referida Universidade e as características do tráfego da rede, é possível identificar os locais com maior potencial de ganho com a utilização do EEE. Em suma, os estudos aqui empreendidos possibilitam tal análise e podem servir de norte para a tomada de decisão no que tange a alocação de equipamentos com suporte ao EEE na Universidade de Brasília, uma vez que os ganhos em economia de energia estimados por equipamento, em momentos de ociosidade, chegaram a 0,142 kWh, além de uma previsão de redução no consumo energético de até 2,57 vezes menos em relação aos switches convencionais atualmente utilizados. / Aiming at evaluating the IEEE 802.3az standard for energy savings, this work analyzes its efficiency and effectiveness in the network infrastructure of the University of Brasilia. While there is a great commitment in pursuing alternatives to increased energy efficiency in computing areas, computer networks usually lack a proper attention when it comes to energy savings. The IEEE 802.3az standard is the most promising effort in providing energy savings on under-utilized Ethernet links using UTP cables. This work evaluates the IEEE 802.3az standard and its benefits in terms of energy savings. In this context, different tests have been performed to check the operation and behavior of the Energy-Efficient Ethernet (EEE) in various situations. The results show that EEE can provide energy savings up to 30% in the evaluated settings. The use of the computing resources at UnB and the characteristic of network traffic provides insights on locations having the greatest EEE potential gains. The obtained results may serve as input for decision making regarding the allocation of the equipment to support the EEE. Gains in estimated energy savings for equipment, during idleness periods, reached 0.142 kWh, besides a reduction in the energy consumption prediction to 2.57 times less than conventional switches currently used.

Atualmente, diante dos possíveis riscos de falta no fornecimento de energia elétrica no Brasil, surge a necessidade de se educar os consumidores a utilizar corretamente a energia elétrica, pois é mais barato conservar energia do que produzi-Ia. Na busca de solucionar a má utilização da energia elétrica em um campus universitário, levantam-se as características da instalação existente por meio de um equipamento registrador/medidor de grandezas elétricas. De posse destes dados, descrevem-se os problemas de consumo e de dimensionamento dos equipamentos encontrados nas instalações internas, a fim de se apontarem soluções técnicas viáveis para que se possa ter o uso racional de energia elétrica, as quais também poderão ser utilizadas em quaisquer outros centros consumidores. Além disto, abordam-se aspectos relativos ao gerenciamento das instalações existentes, visando-se o correto uso da energia elétrica, independentemente das condições em que se encontram as instalações. E dentro do possível, analisam-se as medidas sugeridas, o que demonstra a viabilidade das mudanças, frente à manutenção dos gastos existentes. / Due to the current possible risks to electric energy supply in Brazil, there is the need of making the consumers aware of how to use electric energy correctly, because it is cheaper to conserve energy than to produce it. Seeking to correct the use of electric energy in a university campus, characteristics of the existent installation were researched by means of recording/measuring equipment of electric variables. With this data provided is described the problems of consumption and use of the equipment found in the intemal facilities, with the purpose of aiming at viable technical solutions as to the rational use of electric energy, not only locally but in any other consumer centers. Furthermore, some aspects related to the management of the existent facilities were approached with a view to using electric energy correctly, independently of the conditions which of facilities are met. Suggested measures are analyzed for the sake of evaluating the viability the proposed changes, with regard to the maintenance of the existent expenses.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-09T14:20:41Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO GIOVANE BOAVIAGEM RIBEIRO.pdf: 1180509 bytes, checksum: 60993216b72646656b1bd7f422bbf6f2 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-09T14:20:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO GIOVANE BOAVIAGEM RIBEIRO.pdf: 1180509 bytes, checksum: 60993216b72646656b1bd7f422bbf6f2 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-03-10 / Samsung Enetrônica da Amazônia Ltda / Smartphones estão cada vez mais presentes e conectados. A grande popularização destes aparelhos se deu principalmente pelo sucesso do sistema operacional Android, a modernização dos periféricos presentes no aparelho (câmera, módulo bluetooth, etc), e a adoção de grande parte da população dos planos de redes móveis oferecidos pelas operadoras. Tal popularização pode ser mostrada em números: 86% dos usuários utilizam o smartphone para se comunicar, seja por redes sociais, seja por e-mail ou programas de instant messaging, 73% não saem de casa sem o aparelho e projeções recentes indicam mais de um bilhão de dispositivos com este sistema no mundo. Porém, com a grande quantidade e usabilidade de aplicativos que necessitam de sincronização do seu conteúdo de forma permanente com a rede (com a realização de transmissões periódicas), o consumo de energia do smartphone acaba sendo elevado, devido ao fato da máquina de estados responsável por controlar os recursos de rádio do smartphone não conseguir permanecer no estado IDLE por um tempo suficientemente longo para promover economia de energia, o que acaba contribuindo para a redução da autonomia da bateria, cuja evolução não conseguiu acompanhar a demanda energética dos aparelhos de forma satisfatória. Este trabalho apresenta uma proposta de controle da sincronização global do smartphone baseado nos intervalos das transmissões classificadas como periódicas. Em experimentos com redes e aplicações reais foi constatada economia de energia em valores relevantes (mais de 60% para algumas configurações), mostrando a aplicabilidade e a eficácia da abordagem.

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-12T14:18:46Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Roberto do Nascimento.pdf: 1184922 bytes, checksum: bda89817647b4e6942e511a3bba3dcac (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-13T12:56:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Roberto do Nascimento.pdf: 1184922 bytes, checksum: bda89817647b4e6942e511a3bba3dcac (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T12:56:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Roberto do Nascimento.pdf: 1184922 bytes, checksum: bda89817647b4e6942e511a3bba3dcac (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 / O crescimento exponencial da carga de tráfego e a necessidade de acesso ubíquo provocaram uma expansão da infraestrutura de rede e um rápido crescimento na demanda do consumo de energia. Portanto, os operadores de redes de telecomunicações móveis têm de encontrar formas de atender essa nova demanda de recursos, enquanto otimiza os custos de energia. A redução do consumo de energia na estação base pode ser alcançada via ambiente de rede cooperativa explorando a flutuação da carga de tráfego. Dessa forma, é possível alternar o modo de operação da estação base (BS). Em um conglomerado de tecnologias de acesso sem fio pode ocorrer vários handovers e o desempenho em termos de eficiência de energia e probabilidade de bloqueio na estação base, pode ser seriamente prejudicado se os recursos não forem alocados adequadamente, assim são adotados critérios para realização do handover. Diante da importância de reduzir o consumo de energia nas RSFs, tem-se este tema como foco principal deste trabalho. Além da confecção de um modelo baseado em programação linear inteiro misto (PLIM) para otimizar o consumo de energia nas redes sem fio, dado um ambiente de rede colaborativo, um estudo é realizado buscando avaliar o impacto da cooperação das redes e da proporcionalidade existente entre os tamanhos de áreas de coberturas, na otimização do consumo de energia.

Na escala evolutiva dos processos de polpação de alto rendimento (PAR), a mais recente promessa é a biopolpação, ou seja, o pré-tratamento microbiológico do cavaco de madeira utilizado na polpação. Esse pré-tratamento tem o potencial de reduzir o consumo de energia necessária ao refino em até 38%, e ainda, ou consequentemente, melhorar importantes propriedades mecânicas deficientes nas PAR, como rasgo, estouro, e tração. Enorme atenção foi dispensada ao assunto nos últimos 20 anos com importantes avanços na compreensão dos mecanismos envolvidos, e ainda, com a condução de testes em escala piloto (50 ton de cavacos) por inoculação direta do fungo. Entretanto, esses testes foram conduzidos e se mostraram eficazes num clima temperado, com madeira típica da América do Norte. O presente trabalho detalha o desenvolvimento, implantação e operação de uma planta piloto para biotratamento de cavacos (inoculação e incubação) de Eucalyptus grandis, usados num processo de escala industrial de polpação termimecânica (TMP) e quimiotermomecânico (CTMP). Também estão detalhados nessa tese os esforços para se alcançar a eficácia desejada desse biotratamento. Vários testes em diferentes escalas - incluindo 40-50 ton - foram conduzidos em diferentes épocas do ano, sob as condições normalmente encontradas nos pátios de cavacos da indústria de celulose. Diferentes fungos (Ceriporiopsis subvermispora e Phanerochaete chrysosporium) e sistemas de inoculação (inoculação por aspersão e inoculação por semente) foram testados, e o escalonamento de um processo anteriormente factível apenas em nível laboratorial foi desenvolvido. Os resultados mostram que os sistemas de inoculação de C. subvermispora por aspersão com micélio suspenso em água e um auxiliar de crescimento foram sujeitos à contaminação dos cultivos por bolores primários, de ocorrência natural no ambiente de pátios de cavacos de indústrias de celulose. Por outro lado, o sistema de inoculação com cavacos pré-cultivados (inoculação por semente) mostrou-se eficaz na escala piloto, pois não esteve sujeito a ocorrência de contaminantes durante a incubação dos cavacos. Esse sistema de inoculação gerou resultados condizentes com a literatura em termos de economia de energia de refino que foram de 18% e 27% nos processos TMP e CTMP, respectivamente. No caso da inoculação por aspersão com P. chrysosporium, os cultivos não apresentaram contaminação por bolores primários, provavelmente devido à temperatura de incubação que nesse caso foi de 38 oC. Nesse experimento foi possível reduzir o consumo de energia em 18,5% no processo CTMP. Uma avaliação da viabilidade financeira do processo é apresentada e simulações de benefícios econômicos foram feitas para diferentes cenários de custo de energia elétrica e níveis de redução no consumo de energia. As simulações mostraram que benefícios econômicos da ordem de R$10/ton de polpa produzida podem ser obtidos para uma redução no consumo de energia da ordem de 20% advinda do biotratamento. Embora esperados, ganhos de propriedades mecânicas das biopolpas quando comparadas às polpas convencionais não foram observados, fato que limitou a extensão da análise econômica de considerar um processo integrado com máquina de papel na substituição de polpa kraft por polpas bio-CTMP ou bio-TMP. / In the evolution of the high yield pulping processes (HYP) biopulping have been considered the latest promise. Biopulping, defined as the microbiological pretreatment of wood chips prior to the pulping process, have the potential to reduce the refining energy consumption in 38%. Besides this benefit, or consequently, it can also enhance important mechanical properties usually poor in HYP pulps like tear, burst and tensile strength. Considerable efforts have been deposited in this issue during the last 20 years with important advances on understanding the involved mechanisms. Between these efforts trials were conducted in a pilot scale (50 ton of wood chips) by the direct spraying of the fungus. However such successful tests were conducted in a region of temperate climate, with a wood typically found in North America. The present work details the development, installation and operation of a pilot plant to biotreat (inoculation and incubation) Eucalyptus grandis wood chips used in an industrial thermomechanical (TMP) and chemithermomechanical (CTMP) mill. The efforts spent to reach the desired efficacy of this biotreatment are also presented. Several trials with different scales - including 40-50 ton trials - were conducted in different seasons, under the conditions normally found in woodyards of a tropical pulp mill. Different fungi (Ceriporiopsis subvermispora and Phanerochaete chrysosporium) and different inoculation systems (by direct spraying and by seed introduction) were tested, and one of them developed at the first time in this pilot scale. The results show that when C. subvermispora was used with the direct spraying systems of the mycelium suspended in water with corn steep liquor the pile was strongly contaminated by primary molds of natural occurrence at an industrial woodyard tropical environment. On the other hand, the inoculation using pre-cultivated wood chips (seed system) was successfully conducted in pilot scale since it does not showed expressive contamination during the incubation period. The refining of the wood chips prepared by seed inoculation resulted in energy savings of 18% and 27% for the TMP and CTMP processes, respectively. By using the P. chrysosporium the pile was not contaminated by primary molds either, probably due to the higher incubation temperature, around 38 oC. The CTMP processing of the wood chips incubated in this experiment refining energy saving of 18.5% was observed. An economic evaluation of the biopulping process is presented and saving of R$10/ton was simulated for a 20% reduction in refining energy saving. The enhancement of the mechanical properties of the biopulp compared to the reference was not observed, regardless being expected. This fact limited the extension of the economical simulation, since the replacement of kraft pulp by bio-TMP or bio-CTMP is usually considered in an integrated paper mill.

A expansão da oferta energética frente à crescente demanda se mostra como um grande desafio para o país nas últimas décadas, tanto que para estimular os investimentos privados na área de geração de energia elétrica, o poder executivo, em 2003, iniciou as discussões de forma a apresentar seus objetivos e os pré-requisitos para alcançá-los e que mais tarde viria a se transformar na reforma do modelo institucional, introduzida no ano de 2004. Um dos marcos da reforma promovida são os leilões de compra de energia elétrica, tanto de geração existente, quanto de empreendimentos novos, sendo que a modalidades de contratação da energia pode ser por quantidade e por disponibilidade. Na modalidade de contratação por quantidade, o gerador vender um determinado montante de energia a um preço e deverá entregá-la ao comprador independentemente do seu montante de geração verificada em cada período. Na modalidade de contratação de energia por disponibilidade, o empreendedor é remunerado pelo investimento incorrido para construção e manutenção da usina, sendo ressarcido pelos compradores do contrato no custo de operação da usina incorrido, em caso de despacho da geração pelo operador do sistema elétrico. A contratação por disponibilidade é aplicada aos empreendimentos termelétricos e eólicos, cujos combustíveis podem ser desde os ventos e resíduos agrícolas de baixo custo, até óleo combustível derivado de petróleo com um alto custo e suscetível às oscilações de preço no mercado internacional. Esse custo assumido pelo comprador é um dos principais pontos de discussão desse trabalho, uma vez que por ocasião do leilão esse custo é ainda uma mera estimativa intrinsecamente relacionada com a operação eletro-energética do sistema elétrico brasileiro. Além disso, será introduzida a discussão sobre o impacto do custo da energia contratada por disponibilidade na tarifa dos consumidores, como resultado do próprio leilão associado à estratégia de cada distribuidora para contratação de seu mercado. / Electric energy supply of the fast growing demand in Brazil has been a challenge for the country in the last fifteen years. In order to stimulate power generation investments, a new institutional power sector model was introduced in 2004. This model introduced the obligation of the energy requirements acquisition by Distribution Utilities (DISCO) only through energy auctions from old and new power plants. New power plants energy auctions can be performed in two different ways: energy and capacity contracts. In the energy contracts, the energy amount is guaranteed by the seller, frequently in the case of hydro power plants. On the other hand, in the capacity arrangements the seller requires a fee, which results from the bidding process, as well as a charge defined to recover maintenance and fuel costs of thermal power plants, if the plant were requested to dispatch. Thermal power plants are dispatched by the Independent System Operator (ISO) using hydrothermal system optimization model. However, fuel costs are paid by DISCOs and will be passed-through to the end customers tariffs. The main focus of this work, is the economical and financial risks of capacity arrangement and the impact in the captive customers tariffs.

As perdas de energia elétrica devidas a furtos e fraudes, também chamadas de Perdas Não-Técnicas (PNT) ou Perdas Comerciais, têm sido matéria prioritária das empresas concessionárias de distribuição de energia elétrica, bem como dos órgãos reguladores, tanto pelo seu crescimento nos últimos anos quanto pelo seu impacto no sistema elétrico brasileiro. As formas de fraude são as mais variadas possíveis, o que gera enormes dificuldades para as concessionárias. Este trabalho tem como objetivo o estudo do problema das PNT utilizando-se de uma abordagem multidisciplinar, que analisa a experiência tanto de concessionárias no Brasil como no exterior. O trabalho discute as melhores práticas para mitigação das mesmas e propõe melhorias nos processos de combate e de prevenção, e nos procedimentos legais para recuperação de receitas, apoiados sobre uma cuidadosa contextualização regulatória. Chamase a atenção para a diversidade sócio-econômica nacional, compara-se com diversos exemplos internacionais, e propõe-se identificar os aspectos mais relevantes a serem considerados na regulação sobre o tema, discutindo procedimentos e metodologias para o equacionamento do montante de recursos a serem aplicados pelas companhias distribuidoras para a adequada redução dessas perdas de energia. Observa-se que grande parte das PNT tem origem em questões de cunho social. O Estado pode e deve estabelecer políticas para resolver tais questões, possibilitando a universalização do acesso e subsidiando o fornecimento de energia elétrica. Não fez parte dessa pesquisa discutir se estes instrumentos são suficientes ou devem ser aprimorados, mas sim analisar amplamente a questão das PNT com base nos condicionantes regulatórios atuais, que obrigam as concessionárias a reduzir estas perdas visando entre outros a modicidade tarifária dos consumidores regulares. / The electric power losses due to thefts and frauds, also called Non technical Losses (NTL), have been priority matter for concessionary companies of electric power distribution, as well as for government regulatory agencies, not only due to rapid growth over the past years but also due to its impact on Brazilian electrical system. There is a wide range of possible types and methods of frauds, causing enormous difficulties to licensed companies. The objective of this work is to study the problem of NTL using a wide approach, analyze the experience of dealerships in Brazil and abroad, discuss the best practices for mitigation of those losses and propose improvements in the combat and prevention processes, and the legal procedures for recovery of incomes, leaning on a careful regulatory context. This study draws attention to Brazil\'s socioeconomic diversity, comparing it to various international examples, and intends to identify the most relevant aspects that must be considered on the theme, discussing procedures and methodologies for the equation of the amount of resources to be applied by distributing companies to achieve the appropriate reduction of NTL. A large part of the commercial losses has its origin in issues of social stamp. The State owes and can establish policies to solve such issues, making possible the access to electric power supply for all consumers. It was not part of this research to discuss if these instruments are enough, but to analyze the issue of the commercial losses thoroughly based in the regulatory policies that push dealerships to reduce NTL objecting reasonable regular consumers\' tariff.

Os dispositivos móveis passaram por grandes transformações na última década e tornaram-se complexos computadores dotados de grande poder de processamento e memória, além de prover aos usuários diversos recursos como sensores e câmeras de alta resolução. O uso de dispositivos móveis para diversas tarefas aumentou consideravelmente, o que levantou uma grande preocupação com o o alto consumo de energia desses dispositivos. Portanto, estudos tem sido realizados no sentido de encontrar soluções para diminuir o custo de energia das aplicações que executam em dispositivos móveis. Uma das alternativas mais utilizadas é o \\textit{computation offloading}, cujo objetivo é transferir a execução de uma tarefa para uma plataforma externa com o intuito de aumentar desempenho e reduzir consumo de recursos, como a bateria, por exemplo. Decidir sobre usar ou não esta técnica implica entender a influência de fatores como a quantidade de dados processados, a quantidade de computação envolvida, e o perfil da rede. Muitos estudos tem sido realizados para estudar a influência de diversas opções de rede wireless, como 3G, 4G e Wifi, mas nenhum estudo investigou a influência das escolhas de comunicação no custo de energia. Portanto, o objetivo deste trabalho é apresentar uma investigação sobre a influência da quantidade de dados, da quantidade de computação e dos protocolos de comunicação ou estilo arquitetural no consumo de energia quando a técnica de \\textit{computation offloading} é utilizada. Neste estudo, foram comparados REST, SOAP, Socket e RPC na execução de algoritmos de ordenação de diferentes complexidades aplicados sobre vetores de diversos tamanhos e tipos de dados. Os resultados mostram que a execução local é mais econômica com algoritmos menos complexos, pequeno tamanho de entrada e tipo de dados menos complexos. Quando se trata de execução remota, o REST é a escolha mais econômica seguida por Socket. Em geral, REST é mais econômico com vetores do tipo Object, independentemente da complexidade do algoritmo e tamanho do vetor, enquanto Socket é mais econômico com entradas maiores e com vetores de tipos primitivos, como Int e Float / Mobile devices have significantly changed in the last decade and they become complex computer machines equipped with large processing power and memory. Moreover, they provide users with several resources such as sensors and high resolution cameras. The usage of mobile devices has significantly increased in the past years, which raised an important concern regarding the high energy consumption. Therefore, several investigations have been conducted aiming at finding solutions to reduce the energy cost of mobile applications. One of the most used strategy is called computation offloading, whose main goal is to transfer the execution of a task to an external platform aiming at increasing performance and reducing resource consumption, including the battery. Deciding towards offloading certain tasks requires to understand the influence of the amount of data, amount of computation, and the network profile. Several studies have investigated the influence of different wireless flavours, such as 3G, 4G and wifi, but no study has investigated the influence of the communication choices on the energy cost. Therefore, the purpose of this research project is to present an investigation on the influence of the amount of data, amount of computation and the communication protocols and architectural style on the energy consumption in the context of the computation offloading technique. In this study, we compare REST, SOAP, Socket and RPC when executing algorithms of different complexities and different input sizes and types. Results show that local execution is more economic with less complex algorithms and small input data. When it comes to remote execution, REST is the most economic choice followed by Socket. In general, REST is the most economic choice when applied on Object type arrays, regardless the complexity and size, while Socket is the most economic choice with large arrays and primitive types such as integers and floats

Orientador: Sinclair Mallet Guy Guerra / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2011.

Orientador: Ricardo de Souza Moretti / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2009.