Neste trabalho, a literatura (estado da arte) sobre Agricultura de Precisão é revisada. Um equipamento para a aquisição de dados foi desenvolvido, foi feita uma descrição detalhada do mesmo e são apresentados os testes de campo para sua validação.

Orientador: João Eduardo Machado Perea Martins / Banca: Rosemary Marques de A. Bertani / Banca: Marco Antonio Gandolfo / Resumo: O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um sistema computacional para o sensoriamento, aquisição de dados e visualização de parâmetros físicos, fundamentais para a área de irrigação. O trabalho incluiu aspectos de hardware e software, e foi desenvolvido utilizando a plataforma de instrumentação virtual chamada LabVIEW, composta por uma placa de hardware padrão para aquisição de dados e de um ambiente para desenvolvimento de softwares. Durante o desenvolvimento, sensores foram conectados ao hardware do LabVIEW para a medição de três parâmetros físicos importantes para a irrigação, que são temperatura ambiente, umidade relativa do ar e índice pluviométrico. Paralelamente, foram desenvolvidos os softwares, em ambiente LabVIEW, responsáveis pela aquisição de dados dos sensores e pela interface homem-máquina de comunicação com o usuário, permitindo a visualização e interpretação dos dados agrometeorológicos em tempo-real e de forma simples, a fim de que possam ser eficientemente analisados por um usuário sem treinamentos prévios. O trabalho também incluiu o desenvolvimento de mecanismos de hardware para a análise das características físicas dos sensores de temperatura, umidade e de precipitação, permitindo a verificação de parâmetros como precisão, exatidão, ruído elétrico, etc. Isto representou um tópico adicional ao trabalho, o qual apresenta um produto para a análise de confiabilidade e desempenho dos sensores para aplicações agrícolas. Além disso, nesse trabalho foi desenvolvido um software genérico que permite a aquisição de dados de qualquer dispositivo de sensoriamento que tenha saída de dados no padrão de comunicação serial RS-232, os quais são atualmente muito utilizados em diversos dispositivos de sensoriamento. Na análise dos resultados, o trabalho permitiu o desenvolvimento de um sistema eficiente de análise... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to develop a computer system for sensing, data acquisition and visualization of physical parameters that are fundamental to the irrigation area. The work included aspects of hardware and software, thus it was developed using the virtual instrumentation platform called LabVIEW that consisting of a standard hardware interface for data acquisition and a software development environment. During development, the sensors were connected to the LabVIEW hardware for measurement of three main physical parameters for irrigation, which are temperature, relative humidity and rainfall. In parallel, four pieces of software were developed in the LabVIEW environment, which were responsible for data acquisition from sensors and for the human-machine interface, allowing the visualization and interpretation of agrometeorological data in real-time and with a friendly environment that can be efficiently analyzed by a user without prior training. The work also included the development of hardware mechanisms for the analysis of physical characteristics of temperature sensors, humidity and precipitation, allowing verification of parameters such as precision, accuracy, noise, etc. This represented an additional topic to the work, introducing a product for the reliability and performance analyses of the sensors in agricultural applications. In addition, to this work was developed generic software that allows data acquisition of any sensing device which outputs data in the standard RS 232 serial communication, which are widely used in various sensing devices. The result includes a system that allows efficient sensor parameters analysis, performs the data acquisition and also allows a friendly visual interaction with user. Thus, we conclude that the initial objectives were achieved, which it is important to note that... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O objetivo deste trabalho é desenvolver e avaliar um sistema capaz de reproduzir na tela de um microcomputador o movimento de um ponto, sem qualquer contato no mesmo. Para construir o protótipo foram utilizados sensores magnetoresistivos, um superímã, e para calibração, uma mesa adaptada com três parafusos micrométricos, capaz de realizar um deslocamento nas coordenadas x, y e z de um sistema tridimensional. Este estudo foi dividido em duas partes, na primeira avaliou-se o comportamento do sistema para a variação de deslocamento em um plano, caracterizando um movimento em duas dimensões (20). Na segunda parte, foi inserido um terceiro eixo, reproduzindo assim deslocamentos em 3 dimensões (30). O sistema apresentou resultados coerentes e comprovou ser uma opção para medidas desta natureza. Considerando-se os limites de precisão e tolerância necessárias, aplicações nas áreas de controle e Engenharia Biomédica podem ser implementadas baseadas no estudo de medidas sem contato. / The aim of this work is to develop and evaluate a system to reproduce the movement of a point on a microcomputer screen in real time and contactless between the point and the sensor. To build the prototype, were used magnetoresistives sensors, a magnet and a calibration table adapted with three micrometric screws to accomplish the displacement on x, y and z coordenates of a 30 system. This study has been divided into two parts. In the first, the bahaviour of the system was asseded for the displacement variation of a point on a plane (20). In the second part, a third axis was inserted, thus reproducing 30 displacements. The system has present consistent resuslts and prove to be an alternative for mesurements of this nature. Considering necessary accuracy and tolerance limits, aplications in Control and Biomedical Engeneering can be implemented, based on the study of contactless mesurement.

O uso de técnicas de processamento digital de sinais e de processamento adaptativo de sinais possibilita a resolução de problemas que dificilmente seriam resolvidos do modo analógico convencional. O desenvolvimento da microeletrônica e da teoria de análise de sistemas discretos no tempo permitiu a aplicação destas técnicas para a resolução de problemas em "tempo real", com custo economicamente viável e com algumas caracteristicas vantajosas em relação a implementações analógicas. O presente trabalho evidencia a relação entre o problema de separação de sinais e a Instrumentação. Apresenta-se em detalhes o "cancelador adaptativo de ruído". É estudada a base teórica para o desenvolvimento de estruturas e algoritmos de filtros adaptativos. As principais estruturas e algoritmos de filtros adaptativos de resposta ao impulso de duração finita (FIR) são examinadas. São apresentados algoritmos para filtros adaptativos de resposta ao impulso de duração infinita (IIR.) e estrutura direta. Problemas que estas estruturas enfrentam são salientados. Mostra-se uma aplicação da técnica de· separação de sinais com filtros adaptativos ao problema de cancelamento de eco em linha telefônica. É implementado um cancelador de eco em um equipamento baseado no microprocessador TMS320C25. Os problemas de implementação em tempo real são discutidos. São feitas comparações de desempenho de algumas estruturas e algoritmos de filtros adaptativos para este problema. Medidas de desempenho do sistema implementado e sugestões para a sua melhoria são apresentadas. / The use of digitai signal processing and adaptive signal processing techniques makes it possible to solve problems that would hardly be solved by conventional analog techniques. The development of microeletronic and of discrete-time systems theory permitted the application of these techniques to the solution of real-time problems, with an economically viable cost and with some advantageous characteristi~s over analog technology implementations. The present work evinces the relation between the signals separation problem and lnstrumentation. The adapt_ive noise canceller is presented in details. It is studied the theoretical basis for the development of structures and algorithms of adaptive filters. The main structures and algorithms for adaptive filters with finite duration impulse response (FIR) are examined. Algorithms are presented for adaptive filters with infinite duration impulse response (IIR) and direct structure. Problems that these structures face are pointed out. An application of the technique of signals separation with adaptive filters to the problem of echo canceling in telephone lines is showed . An echo canceller is implemented on a TMS320C25 microprocessor based equipment. Problems of real-time implementation are discussed. Comparisons of some adaptive filter structures and algorithms performance for this problem are made. Measures of the implemented system performance and suggestions for its improvement are showed.

Visando aprimorar as medidas de distâncias cosmológicas feitas com a observação de supernovas de tipo Ia (SNIas), nós realizamos dois estudos: primeiro, verificamos as relações entre as propriedades das SNIas e de seus ambientes; segundo, avaliamos os dados de supernovas que poderiam ser obtidos com um mapeamento (survey) fotométrico do céu em filtros de banda estreita. Na primeira parte deste trabalho, nós utilizamos dados do Sloan Digital Sky Survey para confirmar as relações publicadas na literatura entre as propriedades das SNIas e a taxa de formação estelar de suas galáxias hospedeiras: SNIas em galáxias passivas tendem a ser mais breves, mais luminosas após correções, e sua cor influencia menos a sua magnitude quando comparadas a SNIas em galáxias ativas. Nós então analisamos SNIas em aglomerados ricos de galáxias e concluímos que elas são ainda mais breves do que a SNIa média em galáxias passivas. Essa característica está relacionada com a idade mais alta das galáxias passivas em ambientes densos e com a preferência dessas galáxias em hospedar SNIas bastante breves. As demais características das SNIas foram consideradas compatíveis com SNIas de campo dentro da precisão alcançada. Esse tipo de estudo deve impactar a determinação de distâncias uma vez que, em diversos casos, SNIas em redshifts diferentes habitam ambientes diferentes. O segundo tema desta tese trata de estudar as características de um novo método fotométrico aplicado às supernovas: o imageamento em filtros de banda estreita. Utilizando simulações de fotometria e tomando como base o projeto Javalambre Physics of the accelerating universe Astrophysical Survey (J-PAS), mostramos que um mapeamento realista em filtros de banda estreita é capaz de produzir amostras massivas de SNIas em redshifts intermediários (0 < z < 0;5) com baixa contaminação (3% ou menos), com um redshift fotométrico altamente preciso (sz =0;005) e com boa precisão na parametrização de suas curvas de luz. Além disso, filtros de banda estreita são capazes de resolver quase todas as características espectrais das supernovas. Junto com a rica informação que esse mapeamento pode prover sobre as galáxias observadas, esse tipo de projeto deve trazer contribuições significativas para o melhor entendimento das supernovas e das relações com seus ambientes. / Aiming at improvements in cosmological distance measurements performed with type Ia supernovae (SNe Ia) observations, we carried out two studies: first, we analyzed the relationships between the properties of SNe Ia and those of their environments; second, we assessed what kind of SNe data could be attained by a photometric survey using narrowband filters. In the first part of this work we used data from the Sloan Digital Sky Survey to confirm previously reported relations between SNe Ia properties and their hosts star formation rate: SNe Ia in passive galaxies tend to be briefer, more luminous after corrections and their colors do not impact their magnitudes as much when compared to SNe Ia in active galaxies. We then analyzed the properties of SNe Ia inside rich galaxy clusters and concluded that they are even briefer than the average SNe Ia in passive galaxies. This characteristic is related to the older age of passive galaxies in dense regions and their preference for hosting very brief SNe Ia. Other properties of these SNe Ia were considered compatible under the precision attained. This kind of study may influence distance determinations since, in many cases, SNe Ia at different redshifts populate different environments. On the second part of this work we studied the characteristics of a new photometric method applied to supernovae: the narrowband filter imaging of the sky. Using photometry simulations and taking the Javalambre Physics of the accelerating universe Astrophysical Survey (J-PAS) project as our fiducial survey, we showed that a realistic narrowband survey is capable of producing massive SNe Ia samples at intermediate redshifts (0 < z < 0;5) with low contamination rate (3% or less), a highly precise photometric redshift (sz = 0;005) and a good precision on their light curve parametrization. Moreover, narrowband filters are able to resolve almost every supernova spectral feature. Together with the rich galaxy information this kind of survey can provide, it should present significant contributions to the better understanding of supernovae and their relationships with their environments.

O trabalho realizado teve como objetivo principal o projeto, a construção e os testes de um sistema de vácuo dedicado a técnica de Espectrometria de Massa do íon Secundário (SIMS), a ser utilizado na caracterização estrutural de heteroestruturas semicondutoras. O sistema (câmaras e conexões) foi totalmente desenvolvido nas dependências do IFSC-USP, sendo acoplado a este um conjunto de elementos comerciais, tais como: visores de Ultra-Alto Vácuo (UHV), medidores, canhão de íons, válvulas, bombas (mecânica, turbo e iônica) e espectrômetro de massa. Testes realizados mostraram que o sistema de vácuo principal (o sistema todo é composto por duas câmaras de vácuo: uma principal e uma de introdução) pode atingir pressões da ordem de 10-10 Torr, necessária para a implementação de técnicas de análise de superfície. Além disto, o sistema mostrou-se versátil para a troca de amostras (uso continuo) e de fácil operação. Além de instrumentação para UHV, os resultados obtidos são promissores no sentido de proporcionar uma economia nos custos para futuras aquisições de sistemas para analise de superfícies / The principal purpose of this work was the project, construction and test of a vacuum system dedicated to Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS), for the structural characterization of semiconductor heterostructures. All the system components were developed at the IFSC-USP, to which were connected commercial vacuum elements, such: Ultra-high Vacuum (UHV) visors, sensors, ion gun, vacuum pumps (mechanical, turbo and ionic) and mass spectrometer. The results showed that the main chamber (the system is composed by two chambers: main chamber and the load-look) is able to reach pressures of 10-10 Torr, important for surface analyses. Also the system showed versatility to change the samples and easy operation. The results for UHV instrumentation developed are promising, and these results can be used to decrease the cost of surface analysis systems which can be implemented in the future

O presente trabalho avaliou comparativamente a efetividade da instrumentação rotatória, manual e ultrasônica. Foram utilizados 40 dentes entre incisivos centrais, laterais e pré-molares inferiores permanentes humanos, que apresentavam achatamento proximal bem definidos na porção radicular. O conteúdo das cavidades pulpares foi removido e os canais preenchidos com corante tinta nanquim vermelha. Os dentes foram instrumentados por três métodos diferentes: mecânica rotatória, utilizando os sistemas K3 e ProTaper, ultrasônica com técnica coroa-ápice e manualmecânico progressivo, coroa-ápice sem pressão apical. As raízes foram seccionadas longitudinalmente no sentido vestíbulo-lingual. A análise qualitativa da presença de corante remanescente aderido após o preparo biomecânico foi realizada ordenando-se as hemissecções de forma crescente de quantidade de corante através de três avaliações: nas paredes da metade cervical, na metade apical e ao longo das paredes dos canais. A análise quantitativa foi realizada a partir da digitalização das imagens das hemissecções e inseridas no programa Sigma Scan, responsável pela mensuração da área total da cavidade pulpar instrumentada e da área específica de remanescente de corante nas regiões não atingidas pela instrumentação. A análise estatística da avaliação qualitativa mostrou que em todos os grupos experimentais, as técnicas empregadas não conseguiram a remoção total do corante das paredes; a avaliação global dos canais radiculares mostrou não haver diferença estatística significante entre os grupos estudados; a avaliação da metade cervical mostrou que o Sistema K3 não produziu bons resultados; e a metade apical do canal foi mais bem limpa com o Sistema ProTaper. Na análise quantitativa, os resultados não mostraram diferença estatisticamente significante entre os grupos. / The present work aimed at comparatively evaluating the effectiveness of rotary nickel-titanium, ultrasonic and manual instruments, were utilized 40 teeth among central, lateral incisors and premolars inferior human permanent teeth, which presented proximal flatter well defined on radicular portion. The contents of the pulpar cavities were removed and the canals filled out with colouring red nanquim ink. The teeth were prepared by three different methods: mecanic rotatory, using the K3 and ProTaper systems, ultrasonic technique crown-down and progressive manual crown-down without apical pression. The roots were split up on a longitudinal way in the vestibular-lingual aspect. The qualitative analysis of the remaining presence colouring attached after the biomechanical preparation were made orderly the splinter in a crescent shape of colouring quantity on the cervical half canals walls, on the apical half and along of the canals walls. The quantitative analysis were made by the image scan of the splinter insert on Sigma Scan Program, responsible by measured the total area of the pulpar cavity prepared and the specific area of the remaining colouring on the not affected areas by the preparation. The statistical analysis of the qualitative and quantitative avaliation showed that in all experimental groups the techniques used did not succeed on the total removal of the colouring from the walls; the root canals global avaliation showed no significant statistical difference among the studied groups; the cervical half avaliation showed that K3 System did not produced good results on the colouring removal, and the apical half were cleanest up better with the ProTaper System.

Avaliou-se “in vitro” o selamento apical em canais curvos que sofreram desvio apical de instrumentação (ZIP), utilizando quatro técnicas obturadoras: Condensação Lateral, Condensação Lateral com moldagem térmica direta do cone principal, Thermafil e System B e dois tipos de cimentos: Óxido de zinco e eugenol e AH Plus acrescido de 5% de Hidróxido de Cálcio. Foram empregadas 80 raízes mésio-vestibulares de dentes molares superiores humanos extraídos. Foi realizada a instrumentação pela Técnica Escalonada Regressiva, tendo como instrumento memória a lima do tipo Kerr n.º30, realizando-se o recuo até a n.º45. As raízes tiveram suas superfícies externas impermeabilizadas e os canais foram obturados segundo as técnicas citadas. Imediatamente após a obturação, as raízes foram impermeabilizadas no terço cervical com cera rosa derretida e imersas em solução corante de Rhodamine B a 0,2% por 72 horas a 37ºC. Para avaliação da infiltração as raízes foram desgastadas no sentido longitudinal em uma das faces proximais até expor-se a obturação. As infiltrações foram medidas com auxilio de uma ocular micrometrada pela técnica linear da planimetria em microscópio óptico comum. Após análise estatística constatou-se que a Técnica do System B, bem como, o cimento AH plus acrescido de 5% de hidróxido de Cálcio apresentaram melhores resultados quando comparados às demais técnicas estudadas e ao cimento de Óxido de Zinco e Eugenol. / The main purpose of this in vitro study is to test the sealing properties (leakage) of two cements (zinc oxide-eugenol and AH Plus with 5% calcium hydroxide) using four different apical sealing techniques: lateral condensation only, lateral condensation with direct gutta percha cone thermal molding, Thermafil and System B. Eighty (N=80) mesial- vestibular human upper molar roots had instrumentation induced apical ZIP and were treated by stepback instrumentation technique (Reamer: Kerr nº. 30-45) followed by apical isolation and root filling. All ten (N=10) specimens of each experimental group (N=8) were sectioned at cervical level and immersed in 0,2% Rhodamine B solution for 72 hours at 37°C. Longitudinal cuts were made to verifying leakage using an optical microscope and the linear technique. Statistical analysis showed statistically significant results for the group using cement AH Plus wíth 5% calcium hydroxide and System B Technique.

Foi analisada a infiltração coronária, in vitro, de diferentes cimentos endodônticos resinosos (AH26, AH Plus, EndoREZ e o cimento experimental MBP). Utilizaram-se sessenta e quatro dentes pré-molares inferiores humanos unirradiculados extraídos, que tiveram suas coroas eliminadas, padronizando o comprimento das raízes em 14 mm. Os canais radiculares foram instrumentados por meio da técnica escalonada regressiva, as raízes foram impermeabilizadas com duas camadas de esmalte para unhas, exceto na região do forame apical e, então, foram divididas em quatro grupos de 15 espécimes de acordo com o cimento obturador utilizado. Em seguida, os canais foram obturados pela técnica do cone único de guta-percha. Quatro raízes foram utilizadas como controle, sendo 2 controles positivo e 2 controles negativo. Posteriormente, os espécimes foram mantidos por 15 dias em estufa a 37°C e 100% de umidade. O método da filtração de fluido foi utilizado para a avaliação quantitativa da infiltração coronária. A infiltração foi mensurada pela movimentação de uma bolha de ar dentro de um capilar de vidro de 25 µl e 65 mm, conectado às raízes. As medições foram realizadas a cada 2 minutos em um intervalo de 8 minutos. A qualidade do selamento, em cada espécime, foi medida após 15, 30 e 60 dias e os resultados submetidos à análise estatística pelos testes ANOVA e Tukey HSD. Com relação ao fator tempo, concluiu-se que não houve diferença no grau de infiltração aos 15 e 30 dias, apresentando uma redução estatisticamente significante aos 60 dias. Aos 15 dias os cimentos AH Plus e MBP produziram menores médias de infiltração que os cimentos AH26 e EndoREZ (p<0,05). Aos 30 dias o cimento AH26 apresentou as maiores médias de infiltração quando comparado aos outros cimentos (p<0,05). Aos 60 dias o cimento MBP e AH Plus apresentaram as menores médias de infiltração, com diferença significante em relação ao cimento EndoREZ (p<0,05). / Foi analisada a infiltração coronária, in vitro, de diferentes cimentos endodônticos resinosos (AH26, AH Plus, EndoREZ e o cimento experimental MBP). Utilizaram-se sessenta e quatro dentes pré-molares inferiores humanos unirradiculados extraídos, que tiveram suas coroas eliminadas, padronizando o comprimento das raízes em 14 mm. Os canais radiculares foram instrumentados por meio da técnica escalonada regressiva, as raízes foram impermeabilizadas com duas camadas de esmalte para unhas, exceto na região do forame apical e, então, foram divididas em quatro grupos de 15 espécimes de acordo com o cimento obturador utilizado. Em seguida, os canais foram obturados pela técnica do cone único de guta-percha. Quatro raízes foram utilizadas como controle, sendo 2 controles positivo e 2 controles negativo. Posteriormente, os espécimes foram mantidos por 15 dias em estufa a 37°C e 100% de umidade. O método da filtração de fluido foi utilizado para a avaliação quantitativa da infiltração coronária. A infiltração foi mensurada pela movimentação de uma bolha de ar dentro de um capilar de vidro de 25 µl e 65 mm, conectado às raízes. As medições foram realizadas a cada 2 minutos em um intervalo de 8 minutos. A qualidade do selamento, em cada espécime, foi medida após 15, 30 e 60 dias e os resultados submetidos à análise estatística pelos testes ANOVA e Tukey HSD. Com relação ao fator tempo, concluiu-se que não houve diferença no grau de infiltração aos 15 e 30 dias, apresentando uma redução estatisticamente significante aos 60 dias. Aos 15 dias os cimentos AH Plus e MBP produziram menores médias de infiltração que os cimentos AH26 e EndoREZ (p<0,05). Aos 30 dias o cimento AH26 apresentou as maiores médias de infiltração quando comparado aos outros cimentos (p<0,05). Aos 60 dias o cimento MBP e AH Plus apresentaram as menores médias de infiltração, com diferença significante em relação ao cimento EndoREZ (p<0,05).

Os sistemas operacionais de tempo real, assim como os sistemas embarcados, estão inseridos no desenvolvimento de projetos de automação industrial segmentado em diversas áreas de pesquisa como, por exemplo, robótica, telecomunicações, e barramentos industriais. As aplicações de sistemas modernos de controle e automação necessitam de alta confiabilidade, velocidade de comunicação, além de, determinismo temporal. Sistemas operacionais de tempo real (SOTR) têm-se apresentado como uma solução confiável quando aplicadas em sistemas que se fundamentam no cumprimento de requisitos temporais. Além disso, o desempenho computacional é totalmente dependente da capacidade operacional da unidade de processamento. Em um sistema monoprocessado, parte da capacidade computacional da unidade de processamento é utilizada em atividades administrativas, como por exemplo, processos de chaveamento e salvamento de contexto. Em decorrência disto, surge a sobrecarga computacional como fator preponderante para o desempenho do sistema. Este trabalho tem por objetivo, analisar e fornecer uma arquitetura alternativa para realizar o co-processamento de tarefas em uma plataforma IBM-PC, aumentando a capacidade computacional do microprocessador principal. No presente trabalho, a plataforma de coprocessamento realiza a execução do algoritmo de escalonamento do sistema operacional, desta forma distribuiu-se o gerenciamento temporal das tarefas entre a plataforma IBM-PC e a unidade de co-processamento.