Organizações públicas ou privadas que possuem atuação em todo o território nacional têm adotado projetos padronizados de suas edificações, desenvolvidos especificamente para atender a questões técnicas e econômicas de sua rede de atendimento, tais como escolas, agências de serviços públicos, postos de saúde e lojas de redes varejistas. As edificações são construídas por meio da repetição do mesmo projeto padrão em diferentes localidades que, muitas vezes, não consideram as características bioclimáticas regionais. O trabalho analisou e classificou o desempenho energético da envoltória do projeto padrão de uma agência bancária por meio de parâmetros do Método Prescritivo do RTQ-C, em diferentes zonas bioclimáticas brasileiras. Nas situações em que o edifício apresentou oportunidades de melhoria (quando não foi atingida a classificação com o Nível A), foram testadas estratégias bioclimáticas em relação às aberturas envidraçadas, tais como sombreamentos (AVS e AHS) e alteração do fator solar (FS) dos vidros. Para avaliação do potencial de economia de energia elétrica do sistema de ar condicionado com as alterações propostas, foi realizada a simulação computacional com o programa EnergyPlus, considerando o projeto padrão e o projeto com as alterações propostas. Em apenas 6 situações verificou-se que a envoltória do projeto padrão original não atingiu o Nível A. Para essas situações, foram testados valores de AVS, AHS e FS nas equações do Método Prescritivo para obtenção de um valor do índice de consumo da envoltória (ICEnv) abaixo do valor limite para classificação com o Nível A. Para o projeto padrão implantado na Zona Bioclimática ZB-1 com orientação da fachada principal para Oeste, o valor de ICEnv para o Nível A somente é atingido com a retirada de todas as proteções de sombreamento verticais (redução de AHS), aumento do FS médio dos vidros e aumento da largura da marquise sobre a entrada da agência (aumento do AVS). Essa proposta de alteração do projeto foi simulada para o município de Curitiba/PR, apresentando um potencial de economia de energia elétrica de 25,97% em relação ao projeto original. Para o projeto padrão implantando nas Zonas Bioclimáticas ZB-4 e ZB-5 com orientação da fachada principal para Oeste, a única alternativa viável de acordo com as equações do Método Prescritivo é reduzir o valor do FS médio dos vidros. No caso do município de Brasília/DF (localizado na ZB-4), a simulação mostrou uma economia de até 30,53% em relação ao projeto original. Não foram feitas simulações do projeto otimizado para a ZB-5, devido à falta de arquivos com dados climáticos para municípios localizados nesse zoneamento. O projeto original também não atingiu o Nível A quando implantando na Zona Bioclimática ZB-7 com orientações da fachada principal para o Norte, Leste e Sul. As alterações dos valores na equação do Método Prescritivo para a ZB-7 indicaram três possibilidades para melhoria do projeto original (aumentar o valor médio do FS, aumentar o AVS ou reduzir o AHS). As simulações computacionais para validação das equações da ZB-7 foram feitas para o município de Cuiabá/MT. No caso da alteração do FS, a simulação apontou que o potencial de economia é praticamente nulo (0,04 a 0,50%). Com o aumento do AVS, as economias são de 0,68% para a fachada Sul, 2,80% para a fachada Leste e 3,90% para a fachada Norte. Já a redução do valor de AHS não foi confirmada pela simulação, pois houve aumento do consumo de energia de 1,43% para a fachada Norte, 1,74% para a fachada Leste e 3,23% para a fachada Sul. / Some public and private organizations that operate throughout Brazil have standardized their building projects. These projects have been developed to achieve a common approach to the implementation of technical, economic and service networks. Buildings are constructed by repeating the same standard design in different locations often without considering regional bioclimatic conditions. This study analyzed and rated the energy performance of a standard project undertaken by a bank to build new branches using the Prescriptive Method of RTQ-C in different bioclimatic zones in Brazil. In situations where the building presented opportunities for improvement, bioclimatic strategies were tested, such as shading fenestration areas or changing the solar heat gain coefficient (SHGC) of the windows. In order to evaluate the potential of saving electricity, computer simulation software (EnergyPlus) was used. Simulations were run for the original standard design and the optimized design taking into consideration each bioclimatic zone. In only six cases the envelope of the original standard building design did not reach Level A (best) by Prescriptive Method of RTQ-C. For these cases, changes to the shading devices (overhangs and fins) were tested as well as the SHGC of windows. The equations for the Prescriptive Method were recalculated to obtain a value of the envelope’s consumption (ICEnv) below the maximum value for classification with Level A. For the original standard building design implemented in Bioclimatic Zone ZB-1 having its main façade to the West, the value of ICEnv for the Level A could only be achieved with the removal of all its windows vertical shading protections (reduced AHS), increasing the SHGC of some windows and increasing the width of the overhang at the entrance of the agency (increased AVS). This proposed amendment was simulated for the city of Curitiba/PR, indicating a potential energy saving of 25.97% over the original project. When the original project was deployed in Bioclimatic Zones ZB-4 and ZB-5 having the main façade to the West, the only viable alternative according to the equations of the Prescriptive Method was to reduce the value of the SHGC of some windows. In the case of the city of Brasilia/DF (located in ZB-4), the simulation showed savings of up to 30.53% when compared to the original standard project. There have been no simulations of the optimized project for the ZB-5 due to lack of climate data files for cities located in that zone. The original project did not attain Level A when deployed in Bioclimatic Zone ZB-7 having the main façade to the North, East and South. Changing values in the equation of Prescriptive Method for the ZB-7 indicated three possibilities for improving original project (increasing the average value of SHGC, increasing AVS or reducing AHS). Computer simulations validating the equations of ZB-7 were made for the city of Cuiabá/MT. With the amendment of the SHGC, the simulation showed that the savings potential is practically nil (0.04 to 0.50%). Increasing AVS gave savings of 0.68% for the Southern façade, 2.80% for the Eastern façade and 3.90% for the Northern façade. The reduction of AHS has not been confirmed by the simulation, due to there being an increase in energy consumption of 1.43% for the Northern façade, 1.74% for the Eastern façade and 3.23% for the Southern façade.

CAPES / Cada vez mais consolida-se a necessidade de uma abordagem conceitual que priorize práticas sustentáveis em suas diferentes formas, devido principalmente ao uso indiscriminado dos recursos naturais, ao aumento populacional, ao acesso às tecnologias e ao aumento do consumo. Entre as abordagens estão o consumo eficiente de energia, o aproveitamento da iluminação natural disponível, e também a integração dos sistemas de iluminação artificial e natural, entre outros. Estas práticas podem ser avaliadas por certificações que existem em todo o mundo. Este estudo tem como objetivo principal avaliar o nível de eficiência energética nos sistemas de iluminação do Edifício Sede do Tribunal de Contas do Estado do Paraná, bem tombado e considerado patrimônio histórico do Paraná, localizado no Centro Cívico de Curitiba, bem como o potencial de economia de energia através do projeto de iluminação artificial e de uma estimativa de possibilidade de aproveitamento da iluminação natural. O edifício, construído em meados dos anos 1960, foi executado em concreto armado e pele de vidro, e possui brises externos em concreto armado revestidos em mármore branco que apoiam perifericamente a estrutura de cobertura, o que torna o edifício bem particular. O estudo foi dividido em duas etapas: a primeira para avaliar o desempenho energético do edifício através do caderno de Requisitos Técnicos da Qualidade do Nível de Eficiência Energética para Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos – RTQ-C, do Procel. Para isto foram realizados levantamentos de dados no local para posterior aplicação nos requisitos. Na segunda etapa, de simulação, através do software Apolux foram analisadas a incidência solar através dos brises e as iluminâncias resultantes tanto da iluminação artificial existente quanto da resultante de um possível retrofit com luminárias e lâmpadas eficientes. Posteriormente foram apresentados indicadores de possível economia energética resultante de algumas variáveis como diminuição do número de luminárias, troca de lâmpadas, e possibilidade de aproveitamento da luz natural, sempre respeitando o valor de iluminância requisitado para a função do edifício pelas normas vigentes. Dentre os resultados ficou comprovado que o edifício apresenta grande potencial de economia energética, em torno de 64%, resultantes de alterações que produziriam tanto um aumento na eficiência energética como uma melhor distribuição na iluminação do edifício. Os indicadores sugeridos neste trabalho para a análise de eficiência, no caso de retrofit de edifícios, mostraram-se confiáveis e poderão ser aplicados em diversos estudos. / The need of a conceptual approach that prioritizes sustainable practices increasingly consolidates in its many forms, mainly due to the indiscriminate use of natural resources, the population growth, the access to technologies and the increased consumption. Among the approaches are the efficient energy consumption, the utilization of available daylight, and also the integration of the daylight and artificial lighting use, among others. These practices can be evaluated by certifications that exist worldwide. This study has as main objective to evaluate the level of energy efficiency in lighting systems of the Headquarters of the Court of the State of Paraná heritage listed building, located in the Civic Center of Curitiba, and to assess the potential for energy savings through design of artificial lighting and an estimate of the possibility of use of natural lighting.. The building, built in the mid-60s, was performed in concrete and glass skin and has external louvers, built in concrete and finished in white marble, peripherally support the roof structure. The study was divided in two parts: the first one to assess the energy performance of the building through the specifications of the Requisitos Técnicos da Qualidade do Nível de Eficiência Energética para Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos – RTQ-C, from Procel. For this, surveys were conducted on site to after apply on the requirements. The second phase, consisting of simulation using the Apolux software, solar incidence through the louvers and illuminance resulting from the existing artificial lighting and artificial lighting resulting from a possible retrofit with efficient fixtures and bulbs were evaluated. Subsequently, indicators of possible energy savings resulting from variables such as reduction in the number of lamps, lamp replacement, and possible use of daylight were presented, always respecting the value of illuminance required for the function of the building by current standards. Among the results it was attested that the building has a great potential for energy savings, around 64%, and could benefit from changes that produce an increase in energy efficiency such as improved lighting distribution in the building. The indicators suggested in this paper for the analysis of efficiency, in the case of retrofit buildings, proved to be reliable and can be applied in several studies.

CAPES; CNPq / O constante aumento na velocidade da rede, o número de ataques e a necessidade de eficiência energética estão fazendo com que a segurança de rede baseada em software chegue ao seu limite. Um tipo comum de ameaça são os ataques do tipo probing, nos quais um atacante procura vulnerabilidades a partir do envio de pacotes de sondagem a uma máquina-alvo. Este trabalho apresenta o estudo, o desenvolvimento e a implementação de um algoritmo de extração de características dos pacotes da rede em hardware e de três classificadores de aprendizagem de máquina (Árvore de Decisão, Naive Bayes e k-vizinhos mais próximos), em software e hardware, para a detecção de ataques do tipo probing. O trabalho apresenta, ainda resultados detalhados de acurácia de classificação, taxa de transferência e consumo de energia para cada implementação. / The increasing network speeds, number of attacks, and need for energy efficiency are pushing software-based network security to its limits. A common kind of threat is probing attacks, in which an attacker tries to find vulnerabilities by sending a series of probe packets to a target machine. This work presents the study, development, and implementation of a network packets feature extraction algorithm in hardware and three machine learning classifiers (Decision Tree, Naive Bayes, and k-nearest neighbors), in software and hardware, for the detection of probing attacks. The work also presents detailed results of classification accuracy, throughput, and energy consumption for each implementation.

Muitas aplicações de redes de sensores sem fio exigem que nós, além de monitorar certo fenômeno, devem ser capazes de detectar e comunicar eventos assíncronos (e.g. alarmes), o que implica que eles deverão ouvir o meio em modo ocioso, o que é inerentemente um desperdício de energia. Nesse cenário, sincronização de relógio é crucial para operar com eficiência em ciclos de trabalho e minimizar o consumo de energia. Nesta dissertação, avaliamos o impacto do \textit{trade-off} entre a energia gasta com sincronizações mais frequentes e, em troca reduzir a janela de escuta ociosa necessária para que a confiabilidade desejada da comunicação seja atingida. A frequência ideal de sincronizações é obtida analiticamente e corroborada por resultados numéricos, mostrando que é possível gastar uma pequena fração da energia total com uma rede com sincronização mais precisa quando comparada com a manutenção da precisão do relógio mínima exigida pelo fenômeno que está sendo monitorado, aumentando significativamente a vida útil da rede. Além disso, uma solução fechada para o limite superior a este número ideal é derivada através da aproximação de que a energia gasta para transmitir ser muito menos significativa quando comparada à gasta para receber. Usando este resultado, pudemos prever através de simulações que este número ideal será aumentado pela energia de escuta, o número de vezes que um nó precisa ouvir o meio à espera de alarmes, ao nível de confiança em que o sistema foi concebido para trabalhar, ao intervalo de sincronização e à variância da frequência de oscilação relativa entre os nós. Por outro lado, este número será menor quando o custo energético de sincronização for maior (i.e. Quando a energia de comunicação aumentar). / Many applications of wireless sensor networks require that nodes, besides monitoring a given phenomenon, must be able to detect and communicate asynchronous events (e.g. alarms), implying that they have to often listen to the medium in idle mode, which is inherently energy wasteful. In such a scenario time synchronization is crucial to efficiently operate in duty-cycles and minimize energy consumption. In this work we assess the impact of the trade-off between spending energy with more frequent synchronizations and in return saving it by reducing the idle listening window necessary for the desired reliability of the communication. The optimal frequency of time synchronizations is obtained analytically and corroborated by numerical results, showing that several times less overall energy may be spent with a finer synchronization when compared with maintaining the minimum clock precision required by the phenomenon being monitored, greatly extending the life-span of the network.Furthermore, a closed form upper bound to this optimal number is derived by approximating transmit power being of much more significance when compared to receive power. Using this result, we predict and then simulate that this optimal number will be increased by the listening power, the number of times which a node has to listen to the medium idly, the level of confidence at which the system is designed to work, the synchronization interval and the variance of the relative oscillation frequency between synchronizing nodes. On the other hand, this number will be smaller when the energy cost of synchronization is higher (e.g. when active communication energy increases).

CNPq / Nesta tese abordamos técnicas de diversidade espacial e cooperativa em dois tipos de sistemas de comunicação sem fio: sistemas digitais e sistemas analógicos. No âmbito dos sistemas digitais, consideramos a transmissão entre nós de uma rede de sensores sem fio. Uma vez que estas redes são caracterizadas por um grande número de nós, cuja quantidade de energia disponível é restrita, focamos em esquemas eficientes sob o ponto de vista do consumo de energia. Para tanto, analisamos protocolos cooperativos e técnicas com múltiplas antenas procurando delinear a real eficiência dessas técnicas em cenários práticos de redes de sensores sem fio, onde levamos em consideração questões como condição de linha de visada entre os nós, o consumo dos circuitos de transmissão e recepção, a presença ou não do canal de retorno, restrições de perda de pacotes e atraso, além de possíveis não linearidades no consumo das baterias dos dispositivos. Nossos resultados mostram que algumas das conclusões da literatura podem se inverter quando parâmetros mais adequados são levados em conta. Além disso, detalhamos as regiões mais eficientes de operação para cada método de transmissão nas referidas redes. Por outro lado, no âmbito dos sistemas analógicos, consideramos sistemas de codificação analógica conjunta fonte-canal que realizam uma compressão da largura de banda. Tais sistemas têm apelo em cenários nos quais a complexidade e atraso podem ser fatores limitantes. Nesse caso, procuramos primeiramente aplicar o que já existe na literatura no contexto de canais sem fio, para então focar em esquemas cooperativos e de múltiplas antenas que reduzam a distorção no receptor, buscando aproximar o desempenho desses sistemas ao seu limite teórico. Nossos resultados mostram uma melhoria de desempenho quando a diversidade espacial e cooperativa são utilizadas. Além disso, a solução analógica proposta se aproxima do limitante superior de desempenho de um sistema digital prático, com a vantagem de oferecer menor complexidade e atraso, além de maior flexibilidade no projeto do sistema. / In this thesis we discuss spatial diversity and cooperative diversity techniques for two types of wireless communication systems: digital systems and analog systems. In the context of digital systems, we consider the transmission between nodes of a wireless sensor network. Since these networks are characterized by a large number of nodes, with limited amount of energy, we focus on efficient schemes from the point of view of the energy consumption. For this purpose, we analyze cooperative protocols and multiple antenna techniques trying to delineate the real effectiveness of these techniques in practical wireless sensor networks scenarios, where we consider issues such as line of sight, the energy consumption of the transmit and receive circuits, the availability or not of a feedback channel, packet loss and delay constraints, and possible nonlinearities in the battery consumption. Our results show that some of the conclusions of the literature can change if some of these parameters are taken into account. Furthermore, we detail the most efficient operation regions for each transmission method in such networks. On the other hand, in the context of analog systems, we consider analog joint source-channel coding systems performing bandwidth compression. Such systems are suitable for scenarios in which the complexity and delay can be limiting factors. In this case, we first apply some of the already existing concepts of the literature to the context of wireless channels, and then focus on cooperative schemes and multiple antenna techniques to reduce the distortion at the receiver, while trying to approximate the performance of these systems to their theoretical limit. Our results show a performance improvement when spatial and cooperative diversity are used. Moreover, the proposed analog solution approaches the upper bound performance of a practical digital system, with the advantage of lower complexity and delay, and more flexibility in the system design.

A popularização dos dispositivos móveis impulsionou a pesquisa e o desenvolvimento de soluções de baixo consumo. A evolução destas aplicações demanda ferramentas que permitam avaliar diferentes alternativas de implementação, fornecendo, aos desenvolvedores, informações valiosas para a criação de soluções energeticamente eficientes. Este trabalho desenvolveu uma nova plataforma de medição de consumo que permite comparar a eficiência energética de diferentes algoritmos implementados em software e em hardware. A plataforma é capaz de medir o consumo energético de um processo específico em execução em um processador de propósito geral com um sistema operacional padrão, além de comparar o resultado obtido com algoritmos equivalentes implementados em uma FPGA. Isto permite ao desenvolvedor dividir o processamento da aplicação entre software e hardware de forma a obter a solução mais energeticamente eficiente. Comparada com o estado da arte, a plataforma de medição criada possui três característica inovadoras: suporte a medição de consumo de software e hardware; medição de trechos de código específicos executados pelo processador; e suporte a alteração dinâmica do clock. Também é mostrado neste trabalho como a plataforma desenvolvida tem sido utilizada para analisar o consumo energético de algoritmos de detecção de intrusão de rede para ataques do tipo probing. / The large number of mobile devices increased the interest in low-power designs. Tools that allow the evaluation of alternative implementations give the designer actionable information to create energy-efficient designs. This paper presents a new power measurement platform able to compare the energy consumption of different algorithms implemented in software and in hardware. The proposed platform is able to measure the energy consumption of a specific process running in a general-purpose CPU with a standard operating system, and to compare the results with equivalent algorithms running in an FPGA. This allows the designer to choose the most energy-efficient software vs. hardware partitioning for a given application. Compared with the current state-of-the-art, the presented platform has four distinguishing features: (i) support for both software and hardware power measurements, (ii) measurement of individual code sections in the CPU, (iii) support for dynamic clock frequencies, and (iv) improvement of measurement precision. We also demonstrate how the developed platform has been used to analyze the energy consumption of network intrusion detection algorithms aimed at detecting probing attacks.

Organizações públicas ou privadas que possuem atuação em todo o território nacional têm adotado projetos padronizados de suas edificações, desenvolvidos especificamente para atender a questões técnicas e econômicas de sua rede de atendimento, tais como escolas, agências de serviços públicos, postos de saúde e lojas de redes varejistas. As edificações são construídas por meio da repetição do mesmo projeto padrão em diferentes localidades que, muitas vezes, não consideram as características bioclimáticas regionais. O trabalho analisou e classificou o desempenho energético da envoltória do projeto padrão de uma agência bancária por meio de parâmetros do Método Prescritivo do RTQ-C, em diferentes zonas bioclimáticas brasileiras. Nas situações em que o edifício apresentou oportunidades de melhoria (quando não foi atingida a classificação com o Nível A), foram testadas estratégias bioclimáticas em relação às aberturas envidraçadas, tais como sombreamentos (AVS e AHS) e alteração do fator solar (FS) dos vidros. Para avaliação do potencial de economia de energia elétrica do sistema de ar condicionado com as alterações propostas, foi realizada a simulação computacional com o programa EnergyPlus, considerando o projeto padrão e o projeto com as alterações propostas. Em apenas 6 situações verificou-se que a envoltória do projeto padrão original não atingiu o Nível A. Para essas situações, foram testados valores de AVS, AHS e FS nas equações do Método Prescritivo para obtenção de um valor do índice de consumo da envoltória (ICEnv) abaixo do valor limite para classificação com o Nível A. Para o projeto padrão implantado na Zona Bioclimática ZB-1 com orientação da fachada principal para Oeste, o valor de ICEnv para o Nível A somente é atingido com a retirada de todas as proteções de sombreamento verticais (redução de AHS), aumento do FS médio dos vidros e aumento da largura da marquise sobre a entrada da agência (aumento do AVS). Essa proposta de alteração do projeto foi simulada para o município de Curitiba/PR, apresentando um potencial de economia de energia elétrica de 25,97% em relação ao projeto original. Para o projeto padrão implantando nas Zonas Bioclimáticas ZB-4 e ZB-5 com orientação da fachada principal para Oeste, a única alternativa viável de acordo com as equações do Método Prescritivo é reduzir o valor do FS médio dos vidros. No caso do município de Brasília/DF (localizado na ZB-4), a simulação mostrou uma economia de até 30,53% em relação ao projeto original. Não foram feitas simulações do projeto otimizado para a ZB-5, devido à falta de arquivos com dados climáticos para municípios localizados nesse zoneamento. O projeto original também não atingiu o Nível A quando implantando na Zona Bioclimática ZB-7 com orientações da fachada principal para o Norte, Leste e Sul. As alterações dos valores na equação do Método Prescritivo para a ZB-7 indicaram três possibilidades para melhoria do projeto original (aumentar o valor médio do FS, aumentar o AVS ou reduzir o AHS). As simulações computacionais para validação das equações da ZB-7 foram feitas para o município de Cuiabá/MT. No caso da alteração do FS, a simulação apontou que o potencial de economia é praticamente nulo (0,04 a 0,50%). Com o aumento do AVS, as economias são de 0,68% para a fachada Sul, 2,80% para a fachada Leste e 3,90% para a fachada Norte. Já a redução do valor de AHS não foi confirmada pela simulação, pois houve aumento do consumo de energia de 1,43% para a fachada Norte, 1,74% para a fachada Leste e 3,23% para a fachada Sul. / Some public and private organizations that operate throughout Brazil have standardized their building projects. These projects have been developed to achieve a common approach to the implementation of technical, economic and service networks. Buildings are constructed by repeating the same standard design in different locations often without considering regional bioclimatic conditions. This study analyzed and rated the energy performance of a standard project undertaken by a bank to build new branches using the Prescriptive Method of RTQ-C in different bioclimatic zones in Brazil. In situations where the building presented opportunities for improvement, bioclimatic strategies were tested, such as shading fenestration areas or changing the solar heat gain coefficient (SHGC) of the windows. In order to evaluate the potential of saving electricity, computer simulation software (EnergyPlus) was used. Simulations were run for the original standard design and the optimized design taking into consideration each bioclimatic zone. In only six cases the envelope of the original standard building design did not reach Level A (best) by Prescriptive Method of RTQ-C. For these cases, changes to the shading devices (overhangs and fins) were tested as well as the SHGC of windows. The equations for the Prescriptive Method were recalculated to obtain a value of the envelope’s consumption (ICEnv) below the maximum value for classification with Level A. For the original standard building design implemented in Bioclimatic Zone ZB-1 having its main façade to the West, the value of ICEnv for the Level A could only be achieved with the removal of all its windows vertical shading protections (reduced AHS), increasing the SHGC of some windows and increasing the width of the overhang at the entrance of the agency (increased AVS). This proposed amendment was simulated for the city of Curitiba/PR, indicating a potential energy saving of 25.97% over the original project. When the original project was deployed in Bioclimatic Zones ZB-4 and ZB-5 having the main façade to the West, the only viable alternative according to the equations of the Prescriptive Method was to reduce the value of the SHGC of some windows. In the case of the city of Brasilia/DF (located in ZB-4), the simulation showed savings of up to 30.53% when compared to the original standard project. There have been no simulations of the optimized project for the ZB-5 due to lack of climate data files for cities located in that zone. The original project did not attain Level A when deployed in Bioclimatic Zone ZB-7 having the main façade to the North, East and South. Changing values in the equation of Prescriptive Method for the ZB-7 indicated three possibilities for improving original project (increasing the average value of SHGC, increasing AVS or reducing AHS). Computer simulations validating the equations of ZB-7 were made for the city of Cuiabá/MT. With the amendment of the SHGC, the simulation showed that the savings potential is practically nil (0.04 to 0.50%). Increasing AVS gave savings of 0.68% for the Southern façade, 2.80% for the Eastern façade and 3.90% for the Northern façade. The reduction of AHS has not been confirmed by the simulation, due to there being an increase in energy consumption of 1.43% for the Northern façade, 1.74% for the Eastern façade and 3.23% for the Southern façade.

A medição da eficiência energética dos processos de reciclagem é questão fundamental para a humanidade. O aumento de resíduos apresenta um desafio para as organizações e a sociedade na busca de desenvolvimento sustentável. Frente a esse problema a reciclagem é amplamente reconhecida por ser uma estratégia de fim de vida amigável ao ambiente e a abordagem adequada para gerir eficazmente o lixo e minimizar o impacto negativo sobre meio ambiente e economia, bem como garantir a disponibilidade de materiais e energia ao longo das próximas décadas. Entretanto, uma vez que a tecnologia de reciclagem disponível, ao mesmo tempo requer matérias-primas e energia, acaba por contribuir para o esgotamento dos recursos naturais, logo torna-se vital avaliar também a eficiência energética dos processos de reciclagem e determinar o seu real benefício. Caracterizado como um método, a avaliação da eficiência na reciclagem por análise de exergia mostra-se um aliado valoroso na medida em que permite revelar a eficiência energética nos processos, como uma função de transformações físicas, térmicas e da qualidade dos materiais reciclados em cada etapa escolhida para os diferentes e possíveis cenários dos processos de reciclagem. Por meio da análise são identificadas as exergias agregadas a um determinado produto em fim de vida, de modo que componentes ou submontagens são priorizados para fins da estratégia de reuso. Em seguida, são construídos quatro cenários. Um primeiro representa o estado da arte quanto a eficiência em processos de reciclagem; o segundo visa a recuperação máxima de matérias; o terceiro avalia exegeticamente o potencial de recuperação de energia e por fim, uma condição tal que atenda a legislação vigente. Para apoiar o processo decisório, os resultados são analisados por métodos de análise multicritério a fim de apontar a melhor opção sob a ótica da exergia e de suas características. Os resultados revelam em cada cenário, quais práticas e configurações representam um maior impacto na eficiência energética e como cenários e métodos tradicionais de reciclagem podem obter melhores resultados segundo combinados por diferentes estratégias de fim de vida. Por fim, testes são realizados para verificar se a reciclagem fere o senso comum1 que induz a acreditar que reciclar é, sob quaisquer circunstâncias, uma prática benéfica ao meio ambiente. / Measuring the energy efficiency of recycling processes is fundamental for humanity. The increase of waste presents a challenge for organizations and society pursuing sustainable development. Faced with this problem, recycling is widely recognized as a friendly strategy to the environment and the proper approach for effectively managing waste and minimizing the negative impact on environment and economy, as well as ensuring the availability of materials and energy over the next decades. However, since the available recycling technology, at the same time, requires raw materials and energy, it ultimately contributes to the depletion of natural resources, so it is vital also to assess the energy efficiency of recycling processes in order to determine their real benefit. Characterized as a method, the evaluation of efficiency in recycling by exergy analysis, shows to be a valuable ally insofar as it permits to reveal the energy efficiency in the processes as a function of physical, thermal and quality of recycled materials in each stage chosen for the different and possible scenarios of recycling processes. By means of exergy analysis, the embodied exergy linked to a particular product in its end of life is identified in a certain way that components or sub-assemblies are prioritized for the purposes of reuse strategy. In the sequence, four scenarios are defined. A first scenario represents the state-of-the-art of efficiency in recycling processes; the second aims the maximum recovery of materials; the third exegetically evaluates the potential for energy recovery and finally, such a scenario that meets the current legislation. To support the decisionmaking process, the results are analyzed by means of a multi-criteria analysis method, in order to point the best option from the perspective of exergy and its features. Results reveal, in each scenario, which practices and configurations pose a greater impact on energy efficiency and how traditional methods can get better results if combined or replaced with end-of-life strategies. Finally, tests are run for determining whether recycling hurts the common sense 2 according to which recycling is always a beneficial practice on the environment.

CAPES / Cada vez mais consolida-se a necessidade de uma abordagem conceitual que priorize práticas sustentáveis em suas diferentes formas, devido principalmente ao uso indiscriminado dos recursos naturais, ao aumento populacional, ao acesso às tecnologias e ao aumento do consumo. Entre as abordagens estão o consumo eficiente de energia, o aproveitamento da iluminação natural disponível, e também a integração dos sistemas de iluminação artificial e natural, entre outros. Estas práticas podem ser avaliadas por certificações que existem em todo o mundo. Este estudo tem como objetivo principal avaliar o nível de eficiência energética nos sistemas de iluminação do Edifício Sede do Tribunal de Contas do Estado do Paraná, bem tombado e considerado patrimônio histórico do Paraná, localizado no Centro Cívico de Curitiba, bem como o potencial de economia de energia através do projeto de iluminação artificial e de uma estimativa de possibilidade de aproveitamento da iluminação natural. O edifício, construído em meados dos anos 1960, foi executado em concreto armado e pele de vidro, e possui brises externos em concreto armado revestidos em mármore branco que apoiam perifericamente a estrutura de cobertura, o que torna o edifício bem particular. O estudo foi dividido em duas etapas: a primeira para avaliar o desempenho energético do edifício através do caderno de Requisitos Técnicos da Qualidade do Nível de Eficiência Energética para Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos – RTQ-C, do Procel. Para isto foram realizados levantamentos de dados no local para posterior aplicação nos requisitos. Na segunda etapa, de simulação, através do software Apolux foram analisadas a incidência solar através dos brises e as iluminâncias resultantes tanto da iluminação artificial existente quanto da resultante de um possível retrofit com luminárias e lâmpadas eficientes. Posteriormente foram apresentados indicadores de possível economia energética resultante de algumas variáveis como diminuição do número de luminárias, troca de lâmpadas, e possibilidade de aproveitamento da luz natural, sempre respeitando o valor de iluminância requisitado para a função do edifício pelas normas vigentes. Dentre os resultados ficou comprovado que o edifício apresenta grande potencial de economia energética, em torno de 64%, resultantes de alterações que produziriam tanto um aumento na eficiência energética como uma melhor distribuição na iluminação do edifício. Os indicadores sugeridos neste trabalho para a análise de eficiência, no caso de retrofit de edifícios, mostraram-se confiáveis e poderão ser aplicados em diversos estudos. / The need of a conceptual approach that prioritizes sustainable practices increasingly consolidates in its many forms, mainly due to the indiscriminate use of natural resources, the population growth, the access to technologies and the increased consumption. Among the approaches are the efficient energy consumption, the utilization of available daylight, and also the integration of the daylight and artificial lighting use, among others. These practices can be evaluated by certifications that exist worldwide. This study has as main objective to evaluate the level of energy efficiency in lighting systems of the Headquarters of the Court of the State of Paraná heritage listed building, located in the Civic Center of Curitiba, and to assess the potential for energy savings through design of artificial lighting and an estimate of the possibility of use of natural lighting.. The building, built in the mid-60s, was performed in concrete and glass skin and has external louvers, built in concrete and finished in white marble, peripherally support the roof structure. The study was divided in two parts: the first one to assess the energy performance of the building through the specifications of the Requisitos Técnicos da Qualidade do Nível de Eficiência Energética para Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos – RTQ-C, from Procel. For this, surveys were conducted on site to after apply on the requirements. The second phase, consisting of simulation using the Apolux software, solar incidence through the louvers and illuminance resulting from the existing artificial lighting and artificial lighting resulting from a possible retrofit with efficient fixtures and bulbs were evaluated. Subsequently, indicators of possible energy savings resulting from variables such as reduction in the number of lamps, lamp replacement, and possible use of daylight were presented, always respecting the value of illuminance required for the function of the building by current standards. Among the results it was attested that the building has a great potential for energy savings, around 64%, and could benefit from changes that produce an increase in energy efficiency such as improved lighting distribution in the building. The indicators suggested in this paper for the analysis of efficiency, in the case of retrofit buildings, proved to be reliable and can be applied in several studies.

CAPES; CNPq / O constante aumento na velocidade da rede, o número de ataques e a necessidade de eficiência energética estão fazendo com que a segurança de rede baseada em software chegue ao seu limite. Um tipo comum de ameaça são os ataques do tipo probing, nos quais um atacante procura vulnerabilidades a partir do envio de pacotes de sondagem a uma máquina-alvo. Este trabalho apresenta o estudo, o desenvolvimento e a implementação de um algoritmo de extração de características dos pacotes da rede em hardware e de três classificadores de aprendizagem de máquina (Árvore de Decisão, Naive Bayes e k-vizinhos mais próximos), em software e hardware, para a detecção de ataques do tipo probing. O trabalho apresenta, ainda resultados detalhados de acurácia de classificação, taxa de transferência e consumo de energia para cada implementação. / The increasing network speeds, number of attacks, and need for energy efficiency are pushing software-based network security to its limits. A common kind of threat is probing attacks, in which an attacker tries to find vulnerabilities by sending a series of probe packets to a target machine. This work presents the study, development, and implementation of a network packets feature extraction algorithm in hardware and three machine learning classifiers (Decision Tree, Naive Bayes, and k-nearest neighbors), in software and hardware, for the detection of probing attacks. The work also presents detailed results of classification accuracy, throughput, and energy consumption for each implementation.