Examensarbete.

Yes / Existing works on energy harvesting wireless systems often assume a constant conversion efficiency for the energy harvester. In practice, the conversion efficiency often varies with the input power. In this work, based on a review of existing energy harvesters in the literature, a heuristic expression for the conversion efficiency as a function of the input power is derived by curve fitting. Using this function, two example energy harvesters are used to analyze the realistic performances of wireless relaying and wireless energy transfer. Numerical results show that the realistic performances of the wireless systems could be considerably different from what predicted by the existing analysis.

A adoção da Agricultura de Precisão é crescente na agricultura brasileira. É notório o aumento de informações e aplicações desses conceitos, porém, para culturas perenes que não possuem importância econômica nos Estados Unidos e em outros países desenvolvidos, não são realizadas pesquisas e informações suficientes para a obtenção de soluções tecnológicas viáveis, que possam ser aplicadas na geração de mapas de produtividade para o monitoramento da produção. A Agricultura de Precisão baseia-se no conhecimento e no gerenciamento da variabilidade espacial dos fatores de produção, sendo que o mapeamento da produtividade das culturas é considerado uma das etapas fundamentais e indispensáveis. Este trabalho teve como objetivo o mapeamento da produtividade na colheita mecanizada do café por meio da adaptação, construção e utilização de um sistema automático de pesagem de grãos, constituído de uma estrutura de ferro apoiada sobre quatro células de carga e suportando um "bigbag" utilizado como depósito dos grãos colhidos. Um sistema de posicionamento global diferencial (DGPS) foi utilizado na colhedora para o posicionamento georreferenciado, sendo o sinal de correção diferencial recebido por meio de ondas de rádio.O sistema utilizado permitiu a obtenção do mapa de isolinhas da produtividade do café, em uma área de 4 ha. A produtividade média da área foi de 4226 kg.ha -1 , sendo a menor produtividade de 1284 kg.ha -1 , e a produtividade máxima de 6326 kg.ha -1 . As principais vantagens do sistema automático de pesagem utilizado neste trabalho referem-se à possibilidade da obtenção direta do peso dos grãos de café, sem que haja necessidade da utilização de sensores para a determinação da umidade e densidade do material colhido e a facilidade e simplicidade de calibração do sistema. / The adoption of the Precision Agriculture concepts has been growing in Brazil. Precision Agriculture is based on the knowledge and management of space variability of all production factors. The yield mapping is considered an essential and indispensable step in the process to optimize production through application of crop information and advanced technology. The objetive of this research was to obtain a yield map for a coffee crop an automatic weighing system, by adapting, constructing and using the system was made of a steel structure supported by four load cells containing a big bag, which served as a grain tank. A real time DGPS was used with a rover antena and a GPS recever on the harvester and a base antenna and GPS recever to calculate the differential correction signal, wich was received by an FM radio.With this system the yield map for a coffee crop was obtained for an area of 4 ha. The average yield of the area was 4226 kg.ha -1 , the lowest and highest productivities were 1284 kg.ha -1 and 6326 kg.ha -1 respectively.The main advantages of the automatic weighing system developed in this study were the possibility of direct obtaining the coffee beans weight without the need of sensors to determine the moisture or density of the harvested material, and the easyness and simplicity to calibrate the system.

A adoção da Agricultura de Precisão é crescente na agricultura brasileira. É notório o aumento de informações e aplicações desses conceitos, porém, para culturas perenes que não possuem importância econômica nos Estados Unidos e em outros países desenvolvidos, não são realizadas pesquisas e informações suficientes para a obtenção de soluções tecnológicas viáveis, que possam ser aplicadas na geração de mapas de produtividade para o monitoramento da produção. A Agricultura de Precisão baseia-se no conhecimento e no gerenciamento da variabilidade espacial dos fatores de produção, sendo que o mapeamento da produtividade das culturas é considerado uma das etapas fundamentais e indispensáveis. Este trabalho teve como objetivo o mapeamento da produtividade na colheita mecanizada do café por meio da adaptação, construção e utilização de um sistema automático de pesagem de grãos, constituído de uma estrutura de ferro apoiada sobre quatro células de carga e suportando um "bigbag" utilizado como depósito dos grãos colhidos. Um sistema de posicionamento global diferencial (DGPS) foi utilizado na colhedora para o posicionamento georreferenciado, sendo o sinal de correção diferencial recebido por meio de ondas de rádio.O sistema utilizado permitiu a obtenção do mapa de isolinhas da produtividade do café, em uma área de 4 ha. A produtividade média da área foi de 4226 kg.ha -1 , sendo a menor produtividade de 1284 kg.ha -1 , e a produtividade máxima de 6326 kg.ha -1 . As principais vantagens do sistema automático de pesagem utilizado neste trabalho referem-se à possibilidade da obtenção direta do peso dos grãos de café, sem que haja necessidade da utilização de sensores para a determinação da umidade e densidade do material colhido e a facilidade e simplicidade de calibração do sistema. / The adoption of the Precision Agriculture concepts has been growing in Brazil. Precision Agriculture is based on the knowledge and management of space variability of all production factors. The yield mapping is considered an essential and indispensable step in the process to optimize production through application of crop information and advanced technology. The objetive of this research was to obtain a yield map for a coffee crop an automatic weighing system, by adapting, constructing and using the system was made of a steel structure supported by four load cells containing a big bag, which served as a grain tank. A real time DGPS was used with a rover antena and a GPS recever on the harvester and a base antenna and GPS recever to calculate the differential correction signal, wich was received by an FM radio.With this system the yield map for a coffee crop was obtained for an area of 4 ha. The average yield of the area was 4226 kg.ha -1 , the lowest and highest productivities were 1284 kg.ha -1 and 6326 kg.ha -1 respectively.The main advantages of the automatic weighing system developed in this study were the possibility of direct obtaining the coffee beans weight without the need of sensors to determine the moisture or density of the harvested material, and the easyness and simplicity to calibrate the system.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Sveriges lantbruksuniv., 2001. / Härtill 4 uppsatser.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-01-28Bitstream added on 2014-06-13T19:19:10Z : No. of bitstreams: 1 mazetto_fr_dr_botfca.pdf: 2623321 bytes, checksum: 75cb530dbf650174a199592c6dd505fe (MD5) / A colheita é uma das atividades mais importantes na agricultura devido ao seu alto valor agregado, compreendendo operações custosas do processo produtivo, devido a alta demanda energética. Sua boa execução contribui para o retorno dos investimentos realizados em todo o ciclo produtivo de uma cultura. Informações dos desempenhos operacional, energético e ergonômico são de grande importância no gerenciamento de sistemas mecanizados agrícolas, auxiliando nas decisões a serem tomadas, visando a racionalização operacional. O objetivo do presente estudo consistiu na avaliação de três colhedoras de soja, sendo a primeira com plataforma de 7,62 m, motor de 176,4 kW e tanque graneleiro de 7.200 L, a segunda com plataforma de 7,01 m, motor de 161,7 kW e tanque graneleiro de 6.700 L e a terceira com plataforma de 6,71 m, motor de 165,4 kW e tanque granaleiro de 6.000 L com seus respectivos mecanismos atuadores, para identificar os sistemas mais eficientes quanto à racionalização da demanda energética, ergonomia e desempenho operacional relativos a perdas quantitativas e qualitativas de soja, em área de plantio direto na palha. O experimento foi realizado no campo de produção da fazenda Igreja Velha, Município de Tibagi/PR e as análises laboratoriais no Núcleo de Ensaio de Máquinas e Pneus Agroflorestais (NEMPA) da FCA-UNESP, Campus de Botucatu/SP e no laboratório de Análise de Sementes do Departamento de Fitotecnia da FEIS-UNESP, Campus de Ilha Solteira/SP. A avaliação do consumo energético foi realizada através da utilização de um fluxômetro, em condições normais de operação da colhedora, e para o desempenho operacional foram obtidos todos os tempos de operação das máquinas. Para a análise das perdas de grãos foram determinadas as perdas de pré-colheita; na plataforma; na trilha, separação e limpeza; e as totais...

The development of self-powered wireless sensor networks for structural and machinery health monitoring has attracted considerable attention in the research field during the last decade. Since the low-duty-cycle wireless sensor networks have significantly reduced the power requirements to the range of tens to hundreds of microwatts, it is possible to harvest environmental energy as the power supply instead of using batteries. Vibration energy harvesting using piezoelectric materials has become the most popular technique, which has a good potential to generate adequate power. However, there is a limitation for the conventional beam-shaped harvester designs in real applications due to their limited bandwidth. In order to overcome this limitation, the essential objective of this thesis is to develop harvesters with multi-resonance structures. The multi-resonance harvester with good broadband performance can achieve close resonance frequencies and relatively large power output in each vibration mode. The main tasks and contributions of this thesis are summarised as follows: • A parametric analysis is presented to determine how the modal structural and electromechanical performances of cantilevered beam harvesters are affected by two modal factors designated as mass ratio and electromechanical coupling coefficient (EMCC). The modal performance of using rectangular, convergent and divergent tapered configurations with and without extra masses are systematically analysed by geometric variation using the finite element analysis (FEA) software ABAQUS. • A modal approach using the two modal factors to evaluate the modal performance of harvesters is introduced and a configurational optimization strategy based on the modal approach is developed to pre-select the configurations of multi-resonance harvesters with better modal structural performance and close resonance frequencies in multiple modes. Using this optimization strategy obviates the need to run the full analysis at the first stage. • A novel two-layer stacked harvester, which consists of a base cantilevered beam that is connected to an upper beam by a rigid mass, is developed. By altering the dimensions and the locations of the masses, the two-layer harvester can generate two close resonance frequencies with relatively large power output. The effects of using rectangular, convergent and divergent tapered beam configurations are systematically analysed. • Multi-layer stacked harvesters with up to five layers are developed. The three-layer harvesters with different mass positions, which can generate three close resonance frequencies, are optimized using the configurational optimization strategy. • A novel doubly-clamped multi-layer harvester, which is able to generate five close resonance frequencies with relatively large power output, is developed and thoroughly analysed. • An experimental study of the multi-layer stacked harvester is presented to validate the simulated results and the configurational optimization strategy. • An experimental study of the two-layer stacked harvester using high performance single crystal piezoelectric material PIMNT is presented. The harvester using PIMNT can generate nearly 10 times larger power output and 3.5 times wider bandwidth than using PZT. Besides, by modifying the location of the piezoelectric layer, anti-resonances between two adjacent modes can be eliminated.

Orientador: Rouverson Pereira da Silva / Banca: David Luciano Rosalen / Banca: Alberto Carvalho Filho / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo a caracterização fenológica do algodão, a obtenção do rendimento potencial máximo (RPM), a quantificação das perdas na colheita de algodão em caroço e a análise da qualidade de sementes salvas de algodão após dois métodos de beneficiamento no município de Ipameri-GO. Para isso o experimento foi conduzido em três propriedades (fazendas) produtoras de algodão, sendo utilizado o delineamento experimental inteiramente casualizado com 10 repetições. A caracterização da lavoura foi realizada por meio de análises fenológicas obtendo-se dados que possibilitaram determinar o número e massa média de sementes ha-1 e pluma ha-1 (RPM). Esse material passou por testes que avaliaram sua qualidade após o beneficiamento, além da quantificação das perdas que foi realizada durante a colheita, possibilitando um diagnóstico da colheita de algodão na região Sul de Goiás. Os valores para o RPM de pluma variaram entre 1461 kg ha-1 e 1646,34 kg ha-1 por hectare. Os valores de RPM de sementes variaram entre 1694,72 kg ha-1 e 1922,9 kg ha-1 por hectare. As perdas totais encontradas neste trabalho situaram-se em torno de 5,1%, 3,5% e 7,5% respectivamente para as três propriedades, permanecendo dentro do limite considerado como aceitável. Em nenhum dos testes de germinação ou vigor houve diferenças significativas na qualidade de sementes beneficiadas manualmente ou mecanicamente. / Abstract: This study aimed to characterize the phenological cotton, obtaining the maximum potential yield (RPM), the quantification of losses in the harvesting of cotton in stone and analysis of the quality of cotton seed saved after two methods of treatment in the municipality of Ipameri -GO. For this reason the experiment was conducted on three properties (farms) the cotton, using the completely randomized design with 10 replications. The characterization of the farming was done using analysis of phenological data was obtained which enabled the number and average weight of seed ha-1 ha-1 and featherweight (RPM). This material went through tests that assessed their quality after the treatment, in addition to the quantification of losses that took place during the harvest, allowing a diagnosis of the harvest of cotton in the South of Goiás The values for the RPM of plume ranged from 1461 kg ha -1 and 1646.34 kg ha-1 per hectare. The values of RPM seed ranged from 1694.72 kg ha-1 and 1922.9 kg ha-1 per hectare. The total losses found in this study stood at around 5.1%, 3.5% and 7.5% respectively for the three properties, remaining within the limits considered acceptable. In none of the tests of germination or force were significant differences in quality of seed recipients manually or mechanically. / Mestre

The solar cells market has an annual growth of more than 30 percent over the past 15 years. At the same time, the cost of the solar modules diminished to meet both of the rapid global demand and the technological improvements. In particular for the crystalline silicon solar cells, the workhorse of this technology. The objective of this doctoral thesis is enhancing the efficiency of c-Si solar cells while exploring the cost reduction via innovative techniques. Contact metallization and ultra-flexible wafer based c-Si solar cells are the main areas under investigation. First, Silicon-based solar cells typically utilize screen printed Silver (Ag) metal contacts which affect the optimal electrical performance. To date, metal silicide-based ohmic contacts are occasionally used for the front contact grid lines. In this work, investigation of the microstructure and the electrical characteristics of nickel monosilicide (NiSi) ohmic contacts on the rear side of c-Si solar cells has been carried out. Significant enhancement in the fill factor leading to increasing the total power conversion efficiency is observed. Second, advanced classes of modern application require a new generation of versatile solar cells showcasing extreme mechanical resilience. However, silicon is a brittle material with a fracture strains <1%. Highly flexible Si-based solar cells are available in the form thin films which seem to be disadvantageous over thick Si solar cells due to the reduction of the optical absorption with less active Si material. Here, a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology based integration strategy is designed where corrugation architecture to enable an ultra-flexible solar cell module from bulk mono-crystalline silicon solar wafer with 17% efficiency. This periodic corrugated array benefits from an interchangeable solar cell segmentation scheme which preserves the active silicon thickness and achieves flexibility via interdigitated back contacts. These cells can reversibly withstand high mechanical stress as the screen-printed metals have fracture strain >15%. Furthermore, the integration of the cells is demonstrated on curved surfaces for a fully functional system. Finally, the developed flexing approach is used to fabricate three-dimensional dome-shaped cells to reduce the optical coupling losses without the use of the expensive solar tracking/tilting systems.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第22784号 / 農博第2427号 / 新制||農||1081(附属図書館) / 学位論文||R2||N5304(農学部図書室) / 京都大学大学院農学研究科地域環境科学専攻 / (主査)教授 飯田 訓久, 教授 近藤 直, 教授 中嶋 洋 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DFAM