Orientadores: Paulo Sergio Scarazzato, Hélio Pedrini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-26T13:49:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_DennisFloresde_D.pdf: 57790978 bytes, checksum: b6823404106d40d260ee7c43d24ecaa9 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O uso de imagens de grande alcance dinâmico (HDR) nos estudos de iluminação vem se tornando um expediente frequente pela capacidade de armazenamento de dados referentes à distribuição de luminâncias em uma cena. Diversos estudos comprovaram, por exemplo, as possibilidades de registro da luz natural por imagens digitais, uma vez que as características das imagens HDR puderam melhorar os resultados. Dentre as diferentes aplicações, o registro da abóbada celeste é um dos que mais pode se beneficiar dessa ferramenta, pois tal procedimento é mais simples do que aqueles realizados a partir de medições feitas por luminancímetros ou escâneres de céu. Além disso, atualmente a identificação dos tipos de céu ainda é feita em sua maioria utilizando métodos subjetivos. Isto se deve ao fato de não existir uma metodologia para comparar imagens HDR com modelos matemáticos, apenas métodos unidimensionais que focalizam um ou outro aspecto. Esta pesquisa teve por objetivo desenvolver um método multidimensional de identificação, classificação e extração de dados de iluminação natural a partir de imagens HDR da abóbada celeste. As imagens das câmeras foram calibradas segundo métodos disponíveis para estabelecer a confiabilidade da análise e interpretação dos dados, e foram obtidas em localidade com o mínimo de obstrução à visão da abóbada celeste. O método multidimensional de análise foi desenvolvido juntamente a uma rotina em MATLAB, que serviu ao propósito de verificar sua viabilidade e a precisão. Os dados extraídos foram testados na plataforma Flash, usando a linguagem ActionScript 3, para brevemente demonstrar as possibilidades de uso. Este método utiliza um sistema de classificação baseado na relevância das características identificadas na imagem, como a cobertura de nuvens e a distribuição de luminâncias, para escolher o tipo de céu da norma ISO 15469:2004 (e) / CIE S 011/E:2003 mais apropriado. Os resultados apontam para a viabilidade desse método em escolher o tipo de céu mais relevante de acordo com os dados extraídos da imagem HDR. A proposição deste método multidimensional de análise pode contribuir para a criação de um sistema de classificação e de um banco de dados digital úteis para futuros programas de simulação, providenciando dados de entrada obtidos a partir de medições de uma realidade física, facilmente registrada com precisão e confiabilidade a partir de imagens fotográficas / Abstract: Lately, the high dynamic range images (HDR) have experienced a significant growth in their usage in lighting studies, due to their capacity to store data of luminance distribution in a scene. Various studies have attested, for instance, the possibilities of using digital images in the register of daylighting, since the features of HDR images could enhance the results. Among different applications, the record of the light on the sky vault is one that can benefit most from HDR techniques, because this procedure is simpler than those performed by luminance meters or sky scanners measurements. Besides, the identification and classification of sky types are still done mostly by subjective methods. This can be explained by the unavailability of a methodology able to compare HDR images with mathematical models, although there are unidimensional methods that focus on one or another aspect of digital images. This research aimed at the development of a multidimensional method of identification, classification and extraction of daylight data from HDR images of the sky vault. The images registered by the camera were calibrated using available methods to establish the reliability of the analysis and interpretation of data. They were then obtained on a site with minimal obstruction to the vision of the sky vault. The multidimensional analysis method was developed in conjunction with a routine in MATLAB, which served the purpose of verifying its feasibility and accuracy. The extracted data were tested in Flash platform using ActionScript 3 language to briefly demonstrate the usage possibilities. This method relies on a classification system based on the relevance of the features identified in the image, such as cloud covering and luminance distribution, to choose the most appropriate sky type according to ISO 15469:2004 (e) / CIE S 011/E:2003 Standard. The results demonstrate the feasibility of this method in choosing the most relevant sky type according to the data extracted from the HDR image. The proposition of this multidimensional analysis method may contribute to the creation of a classification system and a digital database useful for future simulation software, providing input data from measurements of a physical reality, easily recorded with accuracy and confidence by photographic images / Doutorado / Arquitetura, Tecnologia e Cidade / Doutor em Arquitetura, Tecnologia e Cidade

Orientador: Leandro Tiago Manera / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T15:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DellaLucia_FelipeLorenzo_D.pdf: 3577549 bytes, checksum: 4c1aa6af60e58052accce7e28ad2c314 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema sem fio de gestão de iluminação pública. Através do sistema desenvolvido, é possível controlar a potência de cada lâmpada de vapor de sódio de alta pressão dos postes de iluminação pública de determinada região. Desta maneira, nos horários em que as vias públicas se tornam menos utilizadas, é possível reduzir a potência e o brilho das lâmpadas e economizar energia elétrica. O sistema proposto utiliza o protocolo ZigBee para realizar a comunicação sem fio entre os módulos instalados nos postes. Este protocolo é baseado no protocolo IEEE 802.15.4 desenvolvido especialmente para redes de sensores sem fio e foca em baixo consumo de energia e transmissão da informação nó a nó da rede. Também é possível instalar sensores (luminosidade, umidade, etc.) nos módulos projetados e transformar cada unidade de iluminação pública em uma central de monitoramento de determinada região. Os resultados mostram que o sistema economiza energia, sendo possível reduzir a potência das lâmpadas em até 60% sem que o fator de potência do reator saia do valor mínimo estipulado na regulamentação (0,92). Os módulos desenvolvidos dão a opção ao operador de escolher a potência das lâmpadas em três valores distintos: 100%, 80% e 50% da potência nominal, sendo possível alterar estes valores conforme a necessidade do operador e do local onde o sistema será utilizado (condições de tráfego e segurança). O sistema foi testado em laboratório e em campo, em postes da Universidade Estadual de Campinas, onde ficou instalado pelo período entre 05/02/2014 e 01/04/2014. A potência das lâmpadas foi variada e medidas de iluminância e uniformidade foram realizadas na via. Foi possível concluir que o sistema é robusto, imune a interferências eletromagnéticas da rede de distribuição, e dá flexibilidade aos ajustes de iluminância e uniformidade de iluminação da via. O alcance de nó a nó da rede é, em média, de 260 m, o que torna a utilização do protocolo e do circuito desenvolvido adequados para esta aplicação, uma vez que a distância típica entre postes é de 30 a 40 metros. Estudos de viabilidade econômica foram realizados e mostram que o sistema é viável e apresenta taxas de retorno atrativas que dependem fortemente da tarifa de energia vigente / Abstract: This project presents the development of a wireless system for public street lighting management. Through the developed system, it is possible to control the power of each high pressure sodium lamp of the streetlights in a particular region. Thus, at times when the public streets become less utilized, it is possible to reduce the power and brightness of the lamps and save energy. The proposed system uses the ZigBee protocol to perform wireless communication between the modules installed on the lampposts. This protocol is based on IEEE 802.15.4 protocol, developed especially for wireless sensors networks and focus on low power consumption and data transmission node to node. It is also possible to install sensors (luminosity, humidity, etc.) in the designed modules and transform each unit of public lighting in a region into a monitoring station. The results show that the system saves energy and it is possible to reduce the lamp power by 64%, without reducing the ballast's power factor below the value stipulated in the regulation (0.92). The developed modules give the operator the option to choose the lamp power between three distinct values: 100%, 80% and 50% of rated nominal power, and it is also possible to change these values according to the operator's needs and the installment place characteristics (traffic usage, security). The system was tested in laboratory and on field, on the lampposts at State University of Campinas, where it remained installed in the period between February 5th and April 1st of 2014. The lamp power was varied and measurements of illuminance and uniformity were performed on the street. It was possible to conclude that the system is robust and immune to electromagnetic interference from the energy distribution grid, and gives flexibility for adjustments of brightness and uniformity of the street lighting. The reach node to node of the network is, on average 260 m, which makes the protocol and developed circuit adequate for this application, since the distance between lampposts is typically 30 to 40 meters. Economic viability studies have been conducted and show that the system is feasible and present attractive rates of return that depend heavily on the rate of current energy price / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-01-07T18:22:40Z No. of bitstreams: 1 milenafariapinto.pdf: 3767169 bytes, checksum: 1c057d68b3cee498c456fe7c7610b2c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-01-25T16:53:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 milenafariapinto.pdf: 3767169 bytes, checksum: 1c057d68b3cee498c456fe7c7610b2c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T16:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 milenafariapinto.pdf: 3767169 bytes, checksum: 1c057d68b3cee498c456fe7c7610b2c2 (MD5) Previous issue date: 2015-06-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho propõe um sistema eletrônico que permite gerenciar, monitorar parâmetros e controlar de forma descentralizada um conjunto de luminárias à LED pertencentes a um sistema de iluminação pública. Estes parâmetros incluem nível de iluminação, consumo de energia, detecção da presença de pedestres, problemas na própria luminária e monitoração de variáveis ambientais como temperatura e umidade. Adicionalmente, o mesmo sistema é capaz também de detectar falhas na rede elétrica, permitindo monitorar e gerenciar os parâmetros de qualidade de rede de uma forma global. Basicamente, o sistema pode ser dividido em três partes. A primeira parte consiste de um módulo inteligente, chamado neste trabalho por SM, que é conectado a uma determinada luminária e à rede elétrica, sendo assim responsável por medir tanto os parâmetros provindos da luminária quanto da rede elétrica. Na segunda parte encontra-se o módulo controlador (CM) que possui a finalidade de coordenar as informações oriundas dos módulos inteligentes instalados nas luminárias, armazenando e posteriormente enviando os dados para um sistema supervisório. Além disso, o mesmo possui sensores de temperatura e umidade para prover informações sobre as condições climáticas, objetivando confiabilidade nos dados medidos pelos sensores dos módulos inteligentes. O sistema supervisório (SS) consiste da etapa final deste sistema proposto, o qual é responsável por salvar os dados obtidos em um certo período de tempo, analisar e monitorar possíveis falhas e enviar comandos para cada CM e/ou um respectivo SM. Com a finalidade de avaliar experimentalmente o sistema proposto neste trabalho, foram realizados experimentos para demonstrar tanto as funcionalidades do módulo bem como da avaliação dos algoritmos de processamento de sinais propostos, e obtendo ao final projeções econômicas para o protótipo. Os resultados obtidos mostraram eficiência, flexibilidade e interoperabilidade do sistema proposto. / The present paper proposes a system to manage, control and monitor a group of LED luminaires of a street lighting system, being able to control the light intensity of the luminaire and monitoring the power consumption, detection of pedestrians, fault conditions, environmental parameters such as temperature and humidity. Additionally, the system contains a voltage sensor coupled to the grid in order to monitor and manage the power quality parameters. Basically, the system can be divided in three essential parts. The first one regards the smart module, called in this work as SM, which has the responsibility to sensing the parameters stemming from power grid as well as luminaire. The second part is the control module (CM), which has the aim to coordinate the data received from each smart module, storing and subsequently sending the data to the supervisory system. Besides, the control module also has temperature and humidity sensors in order to check and register environmental conditions, providing, in this way, reliability of the measured data. The supervisory system (SS) consists of the final part of the proposed system and it is responsible to save the data in a local memory, to analyze and to monitor problems or even possible faults and sending commands to each CM and/or a respective SM. With the aim to evaluate the proposed system, it was performed experiments to demonstrate the system operation as well as the quality analysis capability. Due to the energy savings potential provided by the technology, it was also studied the economic feasibility of the prototype, aiming a future commercial product. The results have shown that the proposed system is scalable, flexible and efficient.

Para atenuar o impacto visual, que acomete o motorista ao ingressar em túneis rodoviários durante o período diurno, utiliza-se a luz artificial, com alto nível inicial e gradual diminuição para o interior do túnel. Tal solução apresenta dois inconvenientes imediatos, relacionados ao consumo de energia e à segurança. Devido à radiação solar direta, as imediações da entrada do túnel tornam-se fontes de ofuscamento de elevada intensidade e a iluminação deve estar dimensionada para permitir, ao motorista que se aproxima da entrada do túnel, a visualização de seu interior, implicando em elevado consumo de energia para uma tarefa com pouco requisito visual. Quanto à segurança, na hipótese de falta de energia aumenta-se a probabilidade de acidentes, pois o reflexo do motorista pode ser frear. As soluções arquitetônicas, objeto da pesquisa, correspondem a um Sistema para Adaptação Visual (SAV), implantado no trecho de rodovia aberta anterior à entrada do túnel, que, por um lado, atua nos elementos causadores do problema e, por outro, fornece a iluminação necessária no interior do túnel através das fontes de luz natural (Sol e céu). Para sua concepção, são propostas cinco estratégias. O desempenho do SAV, assim constituído, foi testado em uma aplicação prática nos túneis do trecho Oeste do Rodoanel Mário Covas, sem apresentar os inconvenientes identificados na solução convencional (iluminação artificial). A segurança no ponto crítico ficou garantida por característica intrínseca do sistema. Além de reduzir o consumo, a energia para o período noturno pôde ser gerada pelo próprio SAV, se incorporados módulos fotovoltaicos, e a sazonalidade característica da luz natural é acompanhada pelo sistema, favorecendo o conforto visual por diminuir a faixa em que ocorre o processo de adaptação visual. / The usual adopted solution to defuse the drivers visual impact at the highway tunnel entrance during the daytime, has been the use of electric lighting, with high initial level and gradual reduction towards the internal side of the tunnel. This brings two immediate problems, concerning energy consumption and security. Direct sunlight causes high intensity glare sources around the tunnel entrance, and the lighting level should be enough to allow the interior visibility, when the driver approaches the tunnel, entailing high energy consumption to a low accurate task. Security-wise, in case of power supply failure, collisions possibility increases, due to the drivers instinctive reaction to brake suddenly. Architectural solutions, this research object, are related to a Visual Adaptation System (VAS) positioned on the open road before the tunnel entrance, which, on the one hand, acts into the problem causes, and, on the other, provides the necessary lighting inside the tunnel by natural light sources (Sun and sky). Five strategies are proposed designing the VAS. A practical application on Metropolitan Area Ring Road Mario Covas West segment tunnels checked the so-built VAS performance, not presenting the identified deficiencies in the conventional solution (artificial lighting). The intrinsic system feature assured the critical point security. Besides the consumption reduction, the energy supply for nighttime could be generated by the VAS, if photovoltaic modules are added, and the natural light seasonal feature is followed by the system, favoring the visual comfort by decreasing the visual adaptation process range.

Para atenuar o impacto visual, que acomete o motorista ao ingressar em túneis rodoviários durante o período diurno, utiliza-se a luz artificial, com alto nível inicial e gradual diminuição para o interior do túnel. Tal solução apresenta dois inconvenientes imediatos, relacionados ao consumo de energia e à segurança. Devido à radiação solar direta, as imediações da entrada do túnel tornam-se fontes de ofuscamento de elevada intensidade e a iluminação deve estar dimensionada para permitir, ao motorista que se aproxima da entrada do túnel, a visualização de seu interior, implicando em elevado consumo de energia para uma tarefa com pouco requisito visual. Quanto à segurança, na hipótese de falta de energia aumenta-se a probabilidade de acidentes, pois o reflexo do motorista pode ser frear. As soluções arquitetônicas, objeto da pesquisa, correspondem a um Sistema para Adaptação Visual (SAV), implantado no trecho de rodovia aberta anterior à entrada do túnel, que, por um lado, atua nos elementos causadores do problema e, por outro, fornece a iluminação necessária no interior do túnel através das fontes de luz natural (Sol e céu). Para sua concepção, são propostas cinco estratégias. O desempenho do SAV, assim constituído, foi testado em uma aplicação prática nos túneis do trecho Oeste do Rodoanel Mário Covas, sem apresentar os inconvenientes identificados na solução convencional (iluminação artificial). A segurança no ponto crítico ficou garantida por característica intrínseca do sistema. Além de reduzir o consumo, a energia para o período noturno pôde ser gerada pelo próprio SAV, se incorporados módulos fotovoltaicos, e a sazonalidade característica da luz natural é acompanhada pelo sistema, favorecendo o conforto visual por diminuir a faixa em que ocorre o processo de adaptação visual. / The usual adopted solution to defuse the drivers visual impact at the highway tunnel entrance during the daytime, has been the use of electric lighting, with high initial level and gradual reduction towards the internal side of the tunnel. This brings two immediate problems, concerning energy consumption and security. Direct sunlight causes high intensity glare sources around the tunnel entrance, and the lighting level should be enough to allow the interior visibility, when the driver approaches the tunnel, entailing high energy consumption to a low accurate task. Security-wise, in case of power supply failure, collisions possibility increases, due to the drivers instinctive reaction to brake suddenly. Architectural solutions, this research object, are related to a Visual Adaptation System (VAS) positioned on the open road before the tunnel entrance, which, on the one hand, acts into the problem causes, and, on the other, provides the necessary lighting inside the tunnel by natural light sources (Sun and sky). Five strategies are proposed designing the VAS. A practical application on Metropolitan Area Ring Road Mario Covas West segment tunnels checked the so-built VAS performance, not presenting the identified deficiencies in the conventional solution (artificial lighting). The intrinsic system feature assured the critical point security. Besides the consumption reduction, the energy supply for nighttime could be generated by the VAS, if photovoltaic modules are added, and the natural light seasonal feature is followed by the system, favoring the visual comfort by decreasing the visual adaptation process range.

Este trabalho aborda o problema de casamento entre duas imagens. Casamento de imagens pode ser do tipo casamento de modelos (template matching) ou casamento de pontos-chaves (keypoint matching). Estes algoritmos localizam uma região da primeira imagem numa segunda imagem. Nosso grupo desenvolveu dois algoritmos de casamento de modelos invariante por rotação, escala e translação denominados Ciratefi (Circula, radial and template matchings filter) e Forapro (Fourier coefficients of radial and circular projection). As características positivas destes algoritmos são a invariância a mudanças de brilho/contraste e robustez a padrões repetitivos. Na primeira parte desta tese, tornamos Ciratefi invariante a transformações afins, obtendo Aciratefi (Affine-ciratefi). Construímos um banco de imagens para comparar este algoritmo com Asift (Affine-scale invariant feature transform) e Aforapro (Affine-forapro). Asift é considerado atualmente o melhor algoritmo de casamento de imagens invariante afim, e Aforapro foi proposto em nossa dissertação de mestrado. Nossos resultados sugerem que Aciratefi supera Asift na presença combinada de padrões repetitivos, mudanças de brilho/contraste e mudanças de pontos de vista. Na segunda parte desta tese, construímos um algoritmo para filtrar casamentos de pontos-chaves, baseado num conceito que denominamos de coerência geométrica. Aplicamos esta filtragem no bem-conhecido algoritmo Sift (scale invariant feature transform), base do Asift. Avaliamos a nossa proposta no banco de imagens de Mikolajczyk. As taxas de erro obtidas são significativamente menores que as do Sift original. / This work deals with image matching. Image matchings can be modeled as template matching or keypoints matching. These algorithms search a region of the first image in a second image. Our group has developed two template matching algorithms invariant by rotation, scale and translation called Ciratefi (circular, radial and template matching filter) and Forapro (Fourier coefficients of radial and circular projection). The positive characteristics of Ciratefi and Forapro are: the invariance to brightness/contrast changes and robustness to repetitive patterns. In the first part of this work, we make Ciratefi invariant to affine transformations, getting Aciratefi (Affine-ciratefi). We have built a dataset to compare Aciratefi with Asift (Affine-scale invariant feature transform) and Aforapro (Affine-forapro). Asift is currently considered the best affine invariant image matching algorithm, and Aforapro was proposed in our master\'s thesis. Our results suggest that Aciratefi overcome Asift in the combined presence of repetitive patterns, brightness/contrast and viewpoints changes. In the second part of this work, we filter keypoints matchings based on a concept that we call geometric coherence. We apply this filtering in the well-known algorithm Sift (scale invariant feature transform), the basis of Asift. We evaluate our proposal in the Mikolajczyk images database. The error rates obtained are significantly lower than those of the original Sift.

Na busca por eficiência energética em serviços e produtos de iluminação pública, a maioria das iniciativas concentra-se em procedimentos voltados estritamente à substituição de tecnologias convencionais por outras mais energeticamente eficientes, considerando somente a fase de operação, onde há mais consumo de energia, e o investimento inicial. No entanto, verifica-se que há uma carência de estudos dedicados à análise da sustentabilidade urbana, em particular com o foco na ecoeficiência das iniciativas, em que pese o crescente interesse das empresas por produtos economicamente e ambientalmente sustentáveis. Portanto, a qualidade do serviço de iluminação pública quanto à sua ecoeficiência (componente importante da sustentabilidade urbana) pode ser desenvolvida utilizando-se o pensamento de ciclo de vida de forma simplificada para avaliar tanto economicamente quanto ambientalmente o empreendimento, de modo a viabilizar a comparação de tecnologias, desenvolvimento de projetos e a tomada de decisão para gestores. O objetivo do presente trabalho é propor um modelo analítico que permita, tanto os desenvolvedores de produtos e projetos como a gestores de serviços de Iluminação Pública IP, gerenciar seus recursos para garantir maior ecoeficiência na transição para tecnologias mais avançadas (como o uso de LEDs em produtos), que mitigam os impactos ambientais e o custo desta transição. Como método, utilizou-se uma abordagem qualitativa, se aplicou a técnica de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) para avaliação ambiental e econômica de produtos e instalações para IP baseados na tecnologia convencional e produtos com tecnologia LED. Com isso obteve-se uma medida da ecoeficiência associada a diferentes soluções. Na sequência, as informações foram analisadas, comparadas e um conjunto de parâmetros foi definido para constituir um modelo para tomada de decisão. Em particular, foi dada ênfase à qualidade da iluminação na definição da Unidade Funcional. Todas as fases do ciclo de vida foram analisadas (extração de matérias primas, fabricação de componentes, integração e fabricação de luminárias, manutenção e descarte). Como resultados, foram obtidos critérios mínimos de comparação para instalações de Iluminação Pública a LED; identificação dos impactos de novas tecnologias (como uso da tecnologia LED) em termos de emissões de gases de efeito estufa (CO2 equivalentes) do setor de IP; identificação dos impactos de novas tecnologias (como uso da tecnologia LED) no Custo do Ciclo de Vida de instalações para IP e foi desenvolvido um Modelo de Análise para integrar o desempenho econômico ao ambiental (ecoeficiência) de produtos e instalações de IP. / Introduction: in the search for energy efficiency services and street lighting products, most of the initiatives focuses on procedures aimed strictly to the replacement of conventional technologies by more energy efficient ones considering only their use phase. However, it turns out that there is a lack of studies dedicated to analyzing this field with a focus on eco-efficiency initiatives, despite the growing interest of companies by products economically and environmentally sustainable. Therefore, the quality of the street lighting service for their eco-efficiency can be developed using the Life Cycle Assessment (LCA) technique in a systematic and objective manner, in order to facilitate the comparison of technologies, project development and decision making for managers. Objective: To generate an analytical model that allows both product and project developers and managers of street lighting services to manage its resources to ensure greater eco-efficiency in the transition to more advanced technologies (such as the use of LEDs in products) that mitigate the environmental impacts and the cost of this transition. Method: it was applied the LCA for environmental and economic evaluation of products and street lighting facilities based on conventional technology and products with LED technology. Further, the information was analyzed, compared and a set of parameters has been set to provide a model for decision-making. In particular, it was given emphasis to the quality of lighting in the definition of a functional unit. Every stage of the life cycle was analyzed (extraction of raw materials, component manufacturing, integration and manufacturing lighting fixtures, maintenance and disposal). Results: we obtained minimum criteria of comparison for Street Lighting LED installations, identifying the impact of new technologies (such as use of LED technology) in the carbon footprint of the street lighting industry. Besides, we identified the impact of new technologies (such as use of LED technology) in the cost of life cycle of street lighting facilities. Lastly, it was developed an Analysis Model to integrate environmental economic performance (eco-efficiency) products and street lighting facilities.

O labirinto em cruz elevado é um teste comportamental sensível à iluminação ambiental. Na ausência de luz, ratos testados neste modelo exibem aumento da exploração dos braços abertos, quando comparados com animais testados em ambientes iluminados. No presente trabalho investigou-se a expressão da proteína Fos em cérebro de ratos expostos ao labirinto em cruz elevado na presença e ausência de iluminação. Duas horas depois do teste no labirinto em cruz elevado, ratos foram perfundidos com paraformaldeído juntamente com outros que somente permaneceram em uma gaiola enquanto os primeiros eram testados no labirinto. Para cada par (labirinto e gaiola) manteve-se a mesma condição de iluminação: claro ou escuro. Ainda, ratos de um terceiro grupo que permanecia no biotério eram perfundidos juntamente com cada dupla. Os cérebros foram retirados e preparados para inicio do procedimento imunoistoquímico da marcação da proteína Fos e posterior contagem de células marcadas. De um modo geral, animais expostos ao labirinto em cruz elevado sem iluminação, exibiram aumento na porcentagem de entradas e tempo de permanência nos braços abertos, assim como aumento da expressão de Fos em diferentes regiões do cérebro. A comparação entre os grupos sugere que a lâmina intergeniculada se relaciona provavelmente com a detecção de iluminação. A exploração de ambientes novos ou familiares envolve a participação do córtex cingulado e do locus coeruleus. Animais testados no labirinto em cruz elevado no escuro exibiram aumentos significativos na expressão de Fos nos núcleos da amígdala lateral, basolateral e medial, núcleos do hipotálamo lateral anterior e dorsomedial, quando comparados com os animais testados no mesmo modelo na presença de luz e com os que somente permaneceram na gaiola no escuro. Além disso, na ausência de luz, correlações significativas entre medidas comportamentais no labirinto em cruz elevado e número de neurônios marcados por Fos mostraram uma relação entre o aumento da exploração dos braços abertos e ativação de neurônios pertencentes à maioria dos núcleos descritos. Os resultados sugerem que a detecção de luminosidade em ambientes novos inibe a ativação neuronal e comportamental inicial. Esse processo induziria uma diminuição do número de neurônios ativos e comportamentos relacionados com ansiedade. A ausência de luz, pelo contrario, manteria a ativação inicial gerada pela novidade e envolveria comportamentos de exploração subjacentes ao aumento da expressão de Fos sobretudo no complexo amigdalóide e córtex piriforme. / The elevated plus-maze is a behavioral test sensitive to environmental illumination. In the absence of light, rats tested in with this model exhibit increases in the exploration of the open arms, when compared to animals tested in illuminated environments. The present work investigated Fos protein expression in the brain of rats exposed to the elevated plus-maze in the presence and absence of illumination. Two hours after the test in the plus-maze, the rats were perfused with paraformaldehyde together with others that just remained in a cage while the first were tested in the maze. For each pair (maze and cage) the same illumination condition was maintained: light or dark. Also, rats from a third group that only remained in the vivarium were perfused together with each pair. The brains were removed and prepared for the procedure of immunohistochemical staining for Fos followed by cell counting. In general, rats exposed to the elevated plus-maze in the dark exhibited increases in the percentage of entries and time spent in the open arms, as well as increases in Fos expression in different brain areas. Comparisons among groups suggests that intergeniculate leaflet is probably related to illumination detection. The exploration of novel of familiar environments involves the cingulate cortex and the locus coeruleus. Rats tested inn the elevated plus-maze in the dark exhibited significant increases in Fos expression in the lateral, basolateral, medial and central amygdala nuclei, lateral anterior and dorsomedial hypothalamic nuclei when compared to rats tested in this model under illumination and rats that remained in the cage in the dark. Besides, in the dark, significant correlations between behavioral measurements in the maze and amount of Fos-stained cells indicates a relationship between open arm exploration and neuron activation in most of the studied nuclei. The results suggest that light detection in novel environments inhibits the initial neuronal and behavioral activation. This process induces a decrease in the number of active neurons and behaviors related to anxiety. The absence of light, on the other hand, keeps the initial activation generated by novelty and involves the exploratory behaviors subserved by the increases in the expression of Fos protein, mainly in the amygdaloid complex and piriform cortex.

A conjugação das variáveis luz e vento e sua consideração desde a concepção do edifício são fundamentais para garantir uma eficiente ventilação e iluminação natural. A orientação e a forma do edifício também são importantes. No entanto, a ventilação natural depende da integração dos seus princípios básicos; por diferença de pressão e pelo efeito chaminé. Os fundamentos da ventilação e da iluminação naturais em climas quentes são ilustrados através da obra do arquiteto João Filgueiras Lima, Lelé. Economia de energia, boas condições visuais, psicológicas, higiênicas e uma agradável sensibilidade espacial, entre outros aspectos, subjetivos e relativos ao conforto ambiental, caracterizam à eficaz incorporação da luz e da ventilação natural nas suas obras. Analisam-se os hospitais da rede Sarah Kubitschek, Fortaleza e Rio de Janeiro, duas das obras que melhor ilustram as soluções técnicas e arquitetônicas, propostas pelo arquiteto, que favorecem a entrada do vento e da luz natural. Evidencia-se o aprimoramento dos sheds e demais sistemas de ventilação como as galerias e o piso técnico assim como os sistemas flexíveis de fechamento; o forro de painéis de policarbonato basculantes e os arcos retráteis, os quais, dependendo do tipo de ventilação em funcionamento (natural, mecânica ou artificial), permitem o controle da saída do ar e da iluminação natural de maneira independente. A incorporação de jardins internos e dispositivos de climatização passivos, como espelhos d´água e nebulizadores, são também ilustrados. No hospital Sarah Fortaleza destaca-se a organização dos ambientes especiais e os ambientes flexíveis. Nos ambientes especiais (salas de radiologia, farmácias e centros cirúrgicos), o ar condicionado é fundamental, pois exigem níveis rigorosos e controlados de temperatura, umidade relativa e gradiente de pressão de ar. Já nos ambientes flexíveis (salas de fisioterapia, ambulatórios, enfermarias e áreas de espera), onde o controle é menos rigoroso, a ventilação natural garante o conforto térmico. Cabe salientar que os ambientes flexíveis estão dispostos de maneira a captar os ventos dominantes. Conclui-se que os dispositivos de fechamento (janelas, sheds, muros e aberturas) devem permitir o controle independente da iluminação e da ventilação natural. / The combination of the variables light and wind, and its consideration since the conception of the building is fundamental to guarantee an efficient natural ventilation and lighting. The orientation and shape of the building are also important. However, natural ventilation depends on the integration of its basic principles; through pressure difference and through chimney effect. Natural lighting and ventilation principles in warm climates are illustrated through the work of the architect João Filgueiras Lima, Lelé. Low energy, good visual conditions, also psychological and hygiene conditions, and a pleasant spatial sensibility, among other aspects, subjective and relative to environmental comfort, characterize the efficient incorporation of natural light and ventilation in the architect’s work. Hospitals from the Rede Sarah Kubitschek, from Fortaleza and Rio de Janeiro, were analyzed, two of the buildings that best illustrate the technical and architectonic solutions proposed by the architect, which enhance the entrance of wind and natural light. The refinement of sheds and other ventilation systems such as galleries and technical floors, as well as the flexible systems for closing, stands out in his architecture; the tilting polycarbonate panels that form the false roof, and the retractable arcs, which, depending on the type of applied ventilation (natural, mechanic, or artificial), allow a control of air exit and natural lighting independently. The incorporation of internal gardens and passive acclimatizing devices, such as water pools and nebulizers, are also illustrated. At the Sarah hospital in Fortaleza, an organization of special and flexible environments stands out. In the special environments (radiology rooms, pharmacy, and surgery centers), air conditioning is fundamental, because they demand rigorous and controlled levels of temperature, relative humidity, and gradient air pressure. On the other hand, in the flexible environments (physiotherapy rooms, clinic, nursery and waiting areas), where environmental control is less rigorous, natural ventilation guarantees the thermal comfort. It is important to emphasize that the flexible environments are disposed in such a way to capture the dominant winds. Therefore, it is concluded that the closing devices (windows, sheds, walls, and openings) shall allow an independent control of natural ventilation and natural lighting.

Este trabalho propõe estratégias de roteamento e de controle de acesso ao meio destinadas as redes urbanas, motivadas pelo monitoramento e controle de variáveis elétricas relacionadas à iluminação pública. Tais estratégias foram desenvolvidas segundo requisitos da aplicação, trabalhos encontrados na literatura, limitações do protocolo IEEE 802.15.4 e as especificações RFC 5548 e IEEE 802.15.4e (draft). As estratégias desenvolvidas foram incorporadas a protocolos encontrados na literatura, as quais geraram protocolos aperfeiçoados para redes urbanas, dentre eles GGPSR e gradiente em função da maior distância, utilizados para o tráfego divergente e convergente, respectivamente. O protocolo GGPSR é composto pelo algoritmo geográfico GPSR, geocast e retransmissões para os vizinhos seguindo o critério do GGPSR em caso de falha. O protocolo baseado na maior distância é composto pelo algoritmo do gradiente, o qual utiliza a maior distância no caso de receptores com pesos de gradiente iguais e retransmissões seguindo o mesmo critério. Foi utilizado um modelo de propagação realista, no qual foi aplicada a estratégia de mapeamento de vizinhos dos nós de acordo com a distância aproximada fornecida pelo atributo do pacote RSSI. Além disso, para ambos os tipos de tráfego, foi aplicado o mecanismo de controle de acesso ao meio RIT com o objetivo de minimizar o consumo energético. A avaliação dos protocolos gerados a partir dessas estratégias foi feita em simulação utilizando a ferramenta NS-2 integrada em cenários de grande escala fornecidos pela concessionária de iluminação pública Elektro, segundo os critérios de energia remascente da rede, média de atraso fim a fim e taxa de entrega fim a fim. Os resultados obtidos mostram que os protocolos gerados superam protocolos propostos na literatura; além disso, a estratégia baseada na distância obtida pelo atributo RSSI viabiliza a aplicação do protocolo GGPSR. Em relação à aplicação do RIT com a estratégia de parâmetros em função do gradiente, esta se mostrou mais eficiente em comparação com os parâmetros de RIT iguais para todos os nós. / This work proposes routing and medium access control strategies for urban networks, particularly related to monitoring and control of electric variables in the street lighting system. Such strategies were developed according to application requirements, studies in the literature, limitations of the IEEE 802.15.4 protocol, and RFC 5548 and IEEE 802.15.4e (draft) specifications. Strategies were incorporated into protocols found in the literature, which generated specific improved protocols for urban networks, including GGPSR and Gradient based on the farthest neighbor, applied to divergent and convergent traffic, respectively. The GGPSR protocol is composed by the GPSR algorithm, geocast and retransmissions to neighbors according to the GGPSR criterion when a failure occurs. The protocol based on the longest distance comprises the gradient algorithm, which considers the longest distance when receivers have equal gradient weights and retransmissions follow the same criterion. A realistic propagation model was used, implementing the strategy to map neighboring nodes according to the approximate distance provided by the RSSI packet attribute. Moreover, for both traffic ypes, the RIT medium access control mechanism was used in order to minimize energy consumption. Protocols generated by these strategies were evaluated through simulation in NS-2 tool applied to large scale scenarios provided by public street lighting concessionaire Elektro, according to the criteria of remaining energy network, end-to-end average delay and end-to-end delivery rate. Results show that the generated protocols outperform protocols proposed in the literature; in addition, the strategy based on the distance obtained by the RSSI attribute enables the use of the GGPSR protocol. Regarding the use of RIT considering the parameters as a function of the gradient, this strategy is more efficient compared to using the same RIT parameters for all nodes.