Este trabalho apresenta uma arquitetura de hardware, baseada em FPGA (Field-Programmable Gate Array) e com multi-câmeras, para o problema de localização e mapeamento simultâneos - SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) aplicada a sistemas robóticos embarcados. A arquitetura é composta por módulos de hardware altamente especializados para a localização do robô e para geração do mapa do ambiente de navegação em tempo real com features extraídas de imagens obtidas diretamente de câmeras CMOS a uma velocidade de 30 frames por segundo. O sistema é totalmente embarcado em FPGA e apresenta desempenho superior em, pelo menos, uma ordem de magnitude em relaçãoo às implementações em software processadas por computadores pessoais de última geração. Esse desempenho deve-se à exploração do paralelismo em hardware junto com o processamento em pipeline e às otimizações realizadas nos algoritmos. As principais contribuições deste trabalho são as arquiteturas para o filtro de Kalman estendido - EKF (Extended Kalman Filter) e para a detecção de features baseada no algoritmo SIFT (Scale Invariant Feature Transform). A complexidade para a implementaçãoo deste trabalho pode ser considerada alta, uma vez que envolve uma grande quantidade de operações aritméticas e trigonométricas em ponto utuante e ponto fixo, um intenso processamento de imagens para extração de features e verificação de sua estabilidade e o desenvolvimento de um sistema de aquisição de imagens para quatro câmeras CMOS em tempo real. Adicionalmente, foram criadas interfaces de comunicação para o software e o hardware embarcados no FPGA e para o controle e leitura dos sensores do robô móvel. Além dos detalhes e resultados da implementação, neste trabalho são apresentados os conceitos básicos de mapeamento e o estado da arte dos algoritmos SLAM com visão monocular e estéreo / This work presents a hardware architecture for the Simultaneous Localization And Mapping (SLAM) problem applied to embedded robots. This architecture, which is based on FPGA and multi-cameras, is composed by highly specialized blocks for robot localization and feature-based map building in real time from images read directly from CMOS cameras at 30 frames per second. The system is completely embedded on an FPGA and its performance is at least one order of magnitude better than a high end PC-based implementation. This result is achieved by investigating the impact of several hardwareorientated optimizations on performance and by exploiting hardware parallelism along with pipeline processing. The main contributions of this work are the architectures for the Extended Kalman Filter (EKF) and for the feature detection system based on the SIFT (Scale Invariant Feature Transform). The complexity to implement this work can be considered high, as it involves a significant number of arithmetic and trigonometric operations in oating and fixed-point format, an intensive image processing for feature detection and stability checking, and the development of an image acquisition system from four CMOS cameras in real time. In addition, communication interfaces were created to integrate software and hardware embedded on FPGA and to control the mobile robot base and to read its sensors. Finally, besides the implementation details and the results, this work also presents basic concepts about mapping and state-of-the-art algorithms for SLAM with monocular and stereo vision.

Os métodos de Aprendizagem por Reforço (AR) se mostram adequados para problemas de tomadas de decisões em diversos domínios por sua estrutura flexível e adaptável. Apesar de promissores, os métodos AR frequentemente tem seu campo de atuação prático restrito a problemas com espaço de estados de pequeno ou médio porte devido em muito à forma com que realizam a estimativa da função de avaliação. Nesta tese, uma nova abordagem de AR, denominada de Agente Topológico de Aprendizagem por Reforço (ATAR), inspirada em aprendizagem latente, é proposta para acelerar a aprendizagem por reforço através de um mecanismo alternativo de seleção dos pares estado-ação para atualização da estimativa da função de avaliação. A aprendizagem latente refere-se à aprendizagem animal que ocorre na ausência de reforço e que não é aparente até que um sinal de reforço seja percebido pelo agente. Este aprendizado faz com que um agente aprenda parcialmente uma tarefa mesmo antes que este receba qualquer sinal de reforço. Mapas Cognitivos são usualmente empregados para codificar a informação do ambiente em que o agente está imerso. Desta forma, o ATAR usa um mapa topológico, baseado em Mapas Auto-Organizáveis, para realizar as funções do mapa cognitivo e permitir um mecanismo simples de propagação das atualizações. O ATAR foi testado, em simulação, para planejamento de navegação de um robô móvel em ambientes inicialmente desconhecidos e não-estruturados. Comparações com outros seis algoritmos AR avaliaram comparativamente o desempenho do agente proposto na navegação. Os resultados obtidos são promissores e comparáveis com os algoritmos AR mais rápidos testados, alcançando em alguns ensaios desempenho superior aos dos demais algoritmos - principalmente nas simulações que consideram situações observadas em ambientes não-estruturados. Três características do ATAR original foram alteradas para tornar ainda mais viável sua aplicação prática: (i) mudanças no mapa topológico para reduzir o número de vértices, (ii) mudança na heurística usada na seleção das ações do agente e (iii) variações na estratégia de exploração do ATAR. Do ponto (i), foi proposto e implementado um novo mapa topológico, o Mapa Topológico Incremental Classificador MTIC, que a partir da classificação dos estados do ambiente gera os vértices de uma triangularização de Watson. O ponto (ii) criou um método aplicável a outros problemas de planejamento de trajetória em grafos denominado de Melhoria das trajetórias por detecção de ponto interior. O terceiro estudou estratégias direcionadas de exploração como uma opção para acelerar o aprendizado do ATAR. / Reinforcement Learning (RL) methods have shown to be a good choice for decision-making problems due to their flexible and adaptive characteristics. Despite such promising features, RL methods often have their practical application restricted to small or medium size (at state, or state-action, space) problems mainly because of their standard strategies for value function estimation. In this thesis, a new RL approach, called \"Topological Reinforcement Learning Agent\" - TRLA, is proposed to accelerate learning through an alternative mechanism to update the state-action value function. TRLA is inspired in latent learning, which refers to animal learning that occurs in the absence of reinforcements and that is not visible until an environmental reinforcement is perceived. This concept considers that part of a task can be learned even before the agent receives any indication of how to perform such a task. Cognitive Maps are usually used to encode information about the environment where the agent is immersed. Thus, the TRLA uses a topological map, based on Self-Organized Maps, to implement cognitive map functions and permit a new simple mechanism to execute the propagation of state-action updates. The chosen problem to test TRLA is the simulation of a mobile robot navigation in some initially unknown and unstructured environments. Performance comparisons of the TRLA with six other RL algorithms were carried out to the execution of the navigation task. The obtained results are very promising and comparable with some of faster RL algorithms simulated. In some experiments, the TRLA\'s performance overcomes the others especially in simulations with unstructured environments. Three characteristics of the original TRLA were modified to make it more suitable for real implementations: (i) changes in the topological map construction to reduce the vertices number, (ii) changes in the agents heuristic for action selection, and (iii) variations on the TRLAs strategy for exploration of the state-action space. In (i), a new procedure to construct topological maps was proposed and implemented, the Incremental Classifier Topological Map ICTM, which generates the vertices for a Watsons triangulation from the classification of the input states. In (ii), it was proposed a method to optimize trajectory planning problems based on graphs, denoted \"trajectory improvement from inner point detection\". The third point considers directed exploration strategies as an option for TRLA\'s learning acceleration.

Navegação autônoma é um tópico abrangente cuja atenção por parte da comunidade de robôs móveis vemaumentando ao longo dos anos. O problema consiste em guiar um robô de forma inteligente por um determinado percurso sem ajuda humana. Esta dissertação apresenta um sistema de navegação para ambientes abertos baseado em visão estéreo. Uma câmera estéreo é utilizada na captação de imagens do ambiente e, utilizando o mapa de disparidades gerado por um método estéreo semi-global, dois métodos de detecção de obstáculos são utilizando para segmentar as imagens em regiões navegáveis e não navegáveis. Posteriormente esta classificação é utilizada em conjunto com um método de desvio de obstáculos, resultando em um sistema completo de navegação autônoma. Os resultados obtidos por está dissertação incluem a avaliação de dois métodos estéreo, esta sendo favorável ao método estéreo empregado (semi-global). Foram feitos testes visando avaliar a qualidade e custo computacional de dois métodos para detecção de obstáculos, um baseado em plano e outro baseado em cone. Tais testes deixaram claras as limitações de ambos os métodos e levaram a uma implementação paralela do método baseado em cone. Utilizando uma unidade de processamento gráfico, a versão paralelizada do método baseado em cone atingiu um ganho no tempo computacional de aproximadamente dez vezes. Por fim, os resultados demonstrarão o sistema completo em funcionamento, onde a plataforma robótica utilizada, um veículo elétrico, foi capaz de desviar de pessoas e cones alcançando seu objetivo seguramente / Autonomous navigation is a broad topic that has received increasing attention from the community of mobile robots over the years. The problem is to guide a robot in a smart way for a certain route without human help. This dissertation presents a navigation system for open environments based on stereo vision. A stereo camera is used to capture images of the environment and based on the disparity map generated by a semi-global stereo method, two obstacle detection methods are used to segment the images into navigable and non-navigable regions. Subsequently, this classification is employed in conjunction with a obstacle avoidance method, resulting in a complete autonomous navigation system. The results include an evaluation two stereo methods, this being favorable to the employed stereo method (semi-global). Tests were performed to evaluate the quality and computational cost of two methods for obstacle detection, a plane based one and a cone based. Such tests have left clear the limitations of both methods and led to a parallel implementation of the cone based method. Using a graphics processing unit, a parallel version of the cone based method reached a gain in computational time of approximately ten times. Finally, the results demonstrate the complete system in operation, where the robotic platform used, an electric vehicle, was able to dodge people and cones reaching its goal safely

Sistemas computacionais empregados na Agricultura de Precisão (AP) são dedicados, atualmente, a prover relativa amostragem, precisão e nível de processamento de dados requeridas pelas práticas agrícolas, que não são comuns a agricultura convencional, elevando custos com a produção e pesquisas direcionadas ao sensoriamento remoto, para o mapeamento e inspeção das linhas de plantio. São tarefas a priori realizadas com o uso de sensores proprioceptivos e exteroceptivos, instrumentação embarcada, informações geográficas e implementos existentes na produção e cultivo, que auxiliam as atividades do agricultor durante as etapas de plantação, maturação, conservação e colheita de determinada cultura. Ainda, estas tarefas são auxiliadas com uso de robôs agrícolas móveis terrestres, como plataformas veiculares autônomas para a locomoção entre as linhas de plantio na aquisição de dados do campo. Dadas estas informações e relacionando o grau de investimento e desenvolvimento destas tecnologias, o objetivo deste trabalho é auxiliar a inspeção, quantificação e qualificação de culturas agrícolas (citricultura) de determinada área de plantio através da análise e identificação de dados por fusão sensorial, associada a processamento de imagens digitais, termografia óptica e sensores de fluxo óptico e refletância, baseado na extração de objetos de cenas naturais reais, identificando itens como frutos, gramíneas, caules, ramos, folhas e galhos, provendo assim um conjunto de dados qualitativos e quantitativos da cultura analisada. A partir de um sistema de visão computacional e fusão sensorial, com câmeras GigE/IP-CMOS, conjunto de sonares, câmera térmica, sensores de fluxo óptico e sensores de refletância, são embarcados nas laterais da estrutura veicular, com a mesma relação do centro geométrico cinemático do robô agrícola móvel. Após a aquisição dos dados, são aplicadas técnicas de processamento de imagens e sinais para a segmentação de regiões não homogêneas, e reconhecimento de padrões por classificadores estatísticos. Tais técnicas são programadas em OpenCV e MATLAB, de forma offline. Classificadores cognitivos que realizam as correspondências de padrões e classes são pretendidos na combinação de técnicas de fusão de dados ponderada, para que, durante a locomoção do robô agrícola móvel, as etapas de processamento de imagens e combinação de parâmetros para a classificação sejam manipuláveis para análise a posteriori, conflitando os dados existentes com prováveis alterações decorrentes na cultura e na biomassa. / Computer systems are used in Precision Agriculture (PA) to provide relational sampling, accuracy and data processing required for agricultural practices and schemes, which are not common to conventional agriculture, demanding higher costs of production and research directed to the remote sensing for mapping and inspection of crop rows. Tasks are carried out using a priori On-the-Go sensors, and proprioceptive and exteroceptive ones, embedded instrumentation, geographic information and existing implements on production and farming, which these activities ensure during the steps of planting, maturation, maintenance and harvesting of a particular culture. Also, these tasks are aided with the use of terrestrial agricultural mobile robots such as autonomous vehicle platforms for locomotion between the crop rows in the acquisition of field data. Given this information and relating the investment and development of these technologies, the goal of this work is to assist the inspection, quantification and qualification of agricultural crops (citrus) of planting area through analyzing and identifying data for sensor fusion, associated with digital image processing, optical thermal imaging and optical flow sensors and reflectance, based on the extraction of real natural scenes objects, identifying items such as fruits, grasses, stems, branches and leaves, thus providing a qualitative and quantitative set of data analyzed culture. As of a computer vision system and sensor fusion, Gigabit Ethernet cameras, sonars, thermal camera, infrared optical flow sensors and monochrome CMOS sensors are embedded in two sides of the vehicle structure, with the same geometric center ratio of the agricultural mobile robot. After data acquisition, image and signal processing techniques are applied for non homogeneous region segmentation, and pattern recognition through statistical classifiers. Such techniques are programmed in MATLAB and OpenCV, embedded in a computer platform. Cognitive classifiers that perform pattern and classes matching are intended on a combination of weighted data fusion techniques, that during locomotion of the agricultural mobile robot, the steps of image processing and combination of parameters for classification are manipulated for analysis retrospectively, conflicting existing data with likely changes resulting in culture and biomass.

Introdução: Manaus dispõe de um Serviço de Atendimento Móvel de Urgência (SAMU) fluvial que atende a população que reside em comunidades ribeirinhas dos rios Negro e Amazonas. Tem-se observado várias iniciativas de atendimento pré-hospitalar (APH) com uso desse tipo de transporte; no entanto, não foram encontradas na literatura informações sobre esses serviços, perfil dos usuários e fatores associados a desfechos indesejáveis do atendimento. Objetivo: Caracterizar o perfil dos usuários, aspectos do atendimento do SAMU fluvial de Manaus e identificar fatores relacionados ao agravamento no APH fluvial. Método: Estudo descritivo correlacional realizado em duas etapas. Na primeira etapa, a coleta de informações foi retrospectiva e teve como fonte os registros dos atendimentos realizados pelo SAMU fluvial de Manaus de 2009 a 2015. Na segunda etapa, a coleta de dados foi prospectiva; indivíduos com 15 anos ou mais, atendidos pelo SAMU fluvial no período de seis meses (janeiro a junho de 2016), tiveram informações coletadas desde a chamada na Central de Regulação até a chegada à base fluvial. Pacientes encaminhados para hospitais tiveram a coleta de informações estendida até a saída hospitalar. Testes de associação foram aplicados considerando as características do atendimento e usuário perante o agravamento do paciente, identificado por meio das mudanças do Rapid Emergency Medicine Score (REMS) entre o atendimento inicial e final do SAMU fluvial. Resultados: Entre 2009 e 2015, o SAMU fluvial de Manaus realizou 2.002 atendimentos, a maior parte em comunidades do Rio Negro e próximas da base fluvial. A grande maioria dos atendidos pelo SAMU fluvial foi removida para Manaus (92%), variando o tipo de embarcação mais frequentemente utilizada no transporte ao longo dos anos e com ajustes na tripulação da modalidade Unidade de Suporte Avançado (USA) após 2015. Foi baixa a frequência de procedimentos nos atendimentos (média 1,5 procedimento), porém o acesso venoso foi realizado em quase todos os usuários (97,8%). Houve grande variabilidade dos tempos de APH. As médias do tempo de resposta (84 minutos) e total de APH fluvial (172 minutos) foram bastante elevadas. A maioria dos pacientes removidos foi encaminhada para hospital (44,9%) ou serviço de pronto atendimento (37,1%). A frequência de homens e mulheres atendidos foi semelhante e os usuários com menos de 35 anos predominaram. As causas mais frequentes dos atendimentos foram as relacionadas a sintomas, sinais e achados anormais e causas externas de morbidade e mortalidade. Os parâmetros fisiológicos e o valor médio do REMS inicial, 2,7 (dp = 3,6), indicaram baixo risco de morte dos pacientes. No entanto, a mortalidade hospitalar dos internados foi de 8,7%. Dos pacientes transportados pelo SAMU fluvial, 68,5% mantiveram o quadro clínico, 18,0% pioraram e 13,5% melhoraram durante o atendimento. Houve associação entre piora e local de destino dos usuários (p=0,037), também com as ocorrências relacionadas a contato com serpentes venenosas (p= 0,039) e dor aguda (p= 0,005). Conclusão: No geral, os resultados mostraram peculiaridades do SAMU fluvial de Manaus em relação a serviços terrestres que necessitam ser consideradas no planejamento, implementação e avaliação do APH fluvial. / Introduction: Manaus has a fluvial Mobile Emergency Care Service (SAMU) that serves the population who lives in riverside communities of Negro and Amazon rivers. Several prehospital care initiatives (APH) have been observed regarding this type of transportation. However, information on these services, users\' profiles and factors associated with undesirable outcomes were not found in the literature. Objective: To characterize the profile of the users and aspects of Manaus fluvial SAMU and to identify factors related to the worsening in fluvial APH. Method: Descriptive, correlational study carried out in two stages. In the first stage, the information collection was retrospective and was based on the records of the services performed by Manaus fluvial SAMU from 2009 to 2015. In the second stage, data collection was prospective. Individuals aged 15 years and older attended by fluvial SAMU in the six-month period (January to June 2016) had information collected from the call to the Regulation Center until arrival at the fluvial base. Patients referred to hospitals had information collection extended until hospital discharge. Association tests were applied considering the characteristics of care and user before the patient\'s worsening, identified through the changes of the Rapid Emergency Medicine Score (REMS) from the initial care until the final care by fluvial SAMU. Results: From 2009 to 2015, Manaus fluvial SAMU carried out 2,002 visits, mostly in communities of Rio Negro and near the fluvial base. The vast majority of people served by the fluvial SAMU were removed to Manaus (92%). The type of boat most frequently used has changed over the years. Additionally, there were adjustments to the Advanced Support Unit (USA) crew after 2015. The frequency of procedures occurred during management was low (mean 1.5 procedure), but venous access was performed in almost all patients (97.8%). There was great variability of APH times. The mean response time (84 minutes) and total fluvial APH (172 minutes) were quite high. The majority of patients removed were referred to hospital (44.9%) or emergency care (37.1%). The frequency of men and women attended was similar and users less than 35 years old predominated. The most frequent causes of the visits were related to \"symptoms, signs and abnormal findings\" and \"external causes of morbidity and mortality\". The physiological parameters and the mean value of the initial REMS, 2.7 (SD = 3.6), indicated a low risk of death related to the patients. However, in- hospital mortality was 8.7%. Considering the patients transported by fluvial SAMU, 68.5% maintained the clinical presentation, 18.0% worsened and 13.5% improved during the care. There was an association between worsening and destination of the users (p = 0.037), as well as occurrences related to contact with venomous snakes (p = 0.039) and acute pain (p = 0.005). Conclusion: In general, the results showed peculiarities of Manaus fluvial SAMU related to terrestrial services that need to be considered in the planning, implementation and evaluation of fluvial APH.

O monitoramento da população animal é um instrumento imprescindível para o controle de zoonoses e outras doenças. Com o avanço tecnológico, em termos de comunicação, houve o aumento no desenvolvimento de aplicativos móveis. Este trabalho tem com o objetivo desenvolver um aplicativo móvel para o sistema operacional Android® com o propósito de otimizar o sistema de notificação de animais espoliados por morcegos e casos de suspeitas de raiva. Sendo utilizado para o desenvolvimento do aplicativo o Software LiveCode®. O Aplicativo é capaz de se conectar ao banco de dados em um servidor através da Internet móvel ou wi fi, e permite ao proprietário notificar a incidência de mordedura por morcego ou suspeita de raiva no rebanho, e ao médico veterinário visualizar e modificar os dados enviados pelo proprietário da sua região. Diante dos dados obtidos neste trabalho, conclui-se que o aplicativo atende aos objetivos propostos de coletar dados de notificação e otimizar o sistema de notificação. A baixa adesão ao aplicativo, devido a ausência de acesso a Internet pelos proprietários, sugere a necessidade de modificar o sistema de comunicação do aplicativo com o banco de dados. / Monitoring of the animal population is an essential tool for the control of zoonoses and other diseases. With the technological advancement, in terms of communication, there has been an increase in the development of mobile applications. This work aims to develop a mobile application for the Android® operating system for the purpose of optimizing the notification system of bat-bitten animals and suspected rabies cases. LiveCode® Software is used for the development of the application. The application is able to connect to the database on a mobile Internet or wi fi, and allows the owner to report the incidence of bat bitten or suspected rabies in the herd, and to the veterinarian viewing and modifying the data sent by the owner of your region. Based on the data obtained in this work, it is concluded that the application meets the proposed objectives of collecting notification and optimizing the notification system. The low adherence to the application, due to the absence of Internet access by the owners, suggests the need to modify the communication system of the application with the database.

Este trabalho trata da coordenação de robôs heterogêneos que consiste em um robô helicóptero e em múltiplos robôs móveis com rodas, de modo que estes sigam um líder. Para atingirmos este objetivo, neste trabalho desenvolve-se a estimação da atitude e posição de um robô utilizando filtros robustos. Os filros realizam a fusão dos sinais de uma unidade de medida inercial de baixo custo e de um receptor GPS (Global Positioning System) considerando um modelo de corpo rígido formulado em termos de quatérnios. Resultados experimentais são apresentados baseados em um estudo comparativo entre os filtros robustos e o filtro de Kalman. Desenvolve-se o controle de um robô móvel com rodas deslizantes e de um robô helicóptero. Para realizar o controle robusto utilzia-se um regulador robusto recursivo. Simulaçõoes do robô móvel com rodas deslizantes e do robô helicóptero são apresentadas utilizando os parâmetros de um robô móvel Pioneer 3AT e de um robô helicóptero RMAX. Desenvolve-se também um mini robô helicóptero e uma base de movimento para realização de testes de controle do mini robô helicóptero constiste de um mini helimodelo e de um piloto automático baseado em um microprocessador com conectividade Wi-Fi, uma unidade de medida inercial e uma placa de controle de servos motores. E por fim, desenvolve-se a coordenação de robôs heterogêneos de modo que estes sigam um líder. Para isto é utilziado um controlador descentralizado e cooperativo cuja finalidade é gerar trajetórias de referência para que os robôs heterogênos se movimentem em formação rígida. / This research deals with the coordination of the heterogeneous robots, consisting of a robotic helicopter and multiple uheeled mobile robots, to achieve this aim this work develops the estimation of attitude, heading and positions of a robot based on robust filters. The filters perform the fusion of the signals of a low-cost inertial measurement unit and a GPS (Global Positioning System) receiver considering a rigid body model formulated in terms of quaternions. Experimental results are presented based on a comparative study of the robust filters and Kalman filter. It develops a robust control scheme of a ski-steering mobile robot and a robotic helicopter. The robust control is performed through a the robust recursive regulator. Simulations of the skid-steering mobile robot and a robotic helicopter are presented using the parameters of a Pioneer 3AT and a robotic helicopter RMAX. It also develops a mini robotic helicopter and a motion base to perform control test of a mini robotic helicopter. The mini robotic helicopter consists of a mini helicopter TREX 450 XL and an autopilot based on a microprocessor with Wi-Fi, an inertial measurement unit a servo control board. To finish, it develops the coordination of the heterogeneous robots in order to perform a leader strategy based on the concept of rigid formation.

Aproximadamente 15% do faturamento das indústrias brasileiras são provenientes da indústria alimentícia, responsáveis por empregar mais de um milhão de pessoas. Para produção em larga escala é necessário que estas indústrias estejam preparadas tecnologicamente, no entanto grande parte da instrumentação eletrônica e controle ainda requer tecnologia estrangeira. Para acompanhar o crescimento e as tendências mundiais nesta área, faz-se necessário fomento para as pesquisas e inovações tecnológicas. Essas inovações podem trazer a este setor maior faturamento, principalmente nos setores de alimentos saudáveis e de preparo rápido. Ao contrário disso, muitas dessas empresas sequer possuem departamentos de pesquisa e desenvolvimento, principalmente no que se refere ao uso da tecnologia da informação agregada à instrumentação eletrônica, com foco na produção de alimentos. Que é justamente onde se insere este projeto que tem como objetivo o desenvolvimento de uma mini linha experimental de produção de biscoitos com monitoramento eletrônico e computacional, que possa estimar o ponto ideal da massa e controlar a produção de biscoitos automaticamente. Para provar a viabilidade da aplicação das tecnologias desenvolvidas na indústria alimentícia, uma linha de produção de biscoitos foi projetada e construída em escala laboratorial, sensores e atuadores que utilizam tecnologia sem fio com protocolo zigbee foram instalados ao longo da linha. Para que se pudesse analisar a temperatura interna do biscoito durante seu assamento, um encapsulamento a base de cimento refratário foi desenvolvido para proteger o nó sensor, permitindo que esse possa acompanhar o biscoito dentro do forno e coletar a temperatura interna do biscoito. Desenvolveu-se também um sensor capaz de captar, em tempo real, dados referente à massa, através da leitura da corrente utilizada pelo motor do misturador, pois esta corrente está relacionada com o torque aplicado à massa. A metodologia proposta comprovou a viabilidade da utilização de sensores sem fio com protocolo zigbee, e mostrou ser possível estimar o ponto ideal da massa através do sistema desenvolvido, iniciar o processo de fabricação automaticamente e controlar todos os processos envolvidos / Approximately 15% of the revenues of Brazilian industries from the food industry is responsible for employing over a million people. For large scale production is necessary for these industries are technologically prepared, however much of the electronic instrumentation and control equipment still requires foreign technology. To keep up with growth and global trends in this area, it is necessary to promote research and technological innovation. These innovations can improve sales to this sector, mainly in health food and fast preparation. By contrast, many of these companies even have departments of research and development, especially regarding the use of information technology to aggregate electronic instrumentation, focusing on food production. That is precisely where it belongs this project aims to develop an experimental production line mini biscuits with electronic monitoring and computing, which can estimate the ideal point of the mass and control the production of biscuits automatically. To prove the feasibility of applying the technologies developed in the food industry, a biscuit production line was designed and built at the laboratory scale, using sensors and actuators with wireless zigbee protocol were installed along the line. In order to examine the internal temperature of the cookie during its baking, a tunnel-based refractory cement is designed to protect the sensor node, allowing it to follow the cookie into the oven and the temperature inside the collecting biscuit. It was also developed a sensor capable of capturing real time data regarding the mass, by reading the current used by the motor of the mixer, since this current is related to the torque applied to the mass. The proposed methodology proved the feasibility of using wireless sensor zigbee-protocol, and shown to be possible to estimate the ideal point of the mass through the system developed, start the manufacturing process and automatically control all processes involved

Este trabalho visa estudar e implementar a integração entre o domínio de comutação de circuitos e o IP Multimedia Subsystem (IMS) para suportar handovers verticais, ou seja, entre redes de acesso distintas, por exemplo, Global System for Mobile communications (GSM) e WiFi, em especial no Serviço Voice Call Continuity (VCC). Entretanto muito pouco é especificado sobre a integração entre os domínios nas normas das diversas entidades de padronização que tratam sobre o assunto. Assim, apresenta-se uma proposta para essa integração, criando-se uma nova entidade funcional para realizá-la, o Call Data Storage Function (CDSF), que interage com os demais módulos do Serviço VCC e garante que algumas informações que devem ser trocadas entre os módulos não sejam perdidas, devido à conversão de protocolos de sinalização na interface entre tais domínios. O CDSF auxilia também no controle da alocação de endereços de referência utilizados no encaminhamento de chamadas de um domínio para o outro. São definidos os protocolos de acesso ao CDSF, bem como os métodos disponíveis. Em sua concepção, recorre-se a uma modelagem modular, que permite futuras melhorias, apenas por troca de módulos. Como estudos de caso para validar a proposta são apresentados cenários de chamadas que utilizam o Serviço VCC, passando pelo CDSF. Por fim, conclui-se que a integração entre os domínios é viável se a proposta deste trabalho for utilizada. Também se demonstra que a separação dos planos de controle dos planos de dados (de usuário) é uma das contribuições fundamentais da arquitetura NGN para o sucesso de suas implementações, como por exemplo o IMS.Além disso, destacam-se as vantagens que o Serviço VCC pode agregar ao IMS, contribuindo para sua adesão em menor prazo pelas operadoras de telecomunicações, dado que esse serviço contribui para a integração de redes, cada vez mais convergentes, agregando mobilidade e continuidade à sua utilização. / This work intends to study and implement the integration between the circuit switching domain and the IP Multimedia Subsystem (IMS) to support vertical handovers that are between different access networks, such as Global System for Mobile communications (GSM) and WiFi. Therefore the specifications are incomplete about this topic in standards from the entities who works with this subject. Then, is presented a new proposal for this integration: a new functional entity to realize this integration: the Call Data Storage Function (CDSF), which interacts with other modules of VCC Service and guarantees that some information shared between modules are not lost, due to conversion of signalling protocols in the interface between domains. Besides that, CDSF helps in the control of allocation of reference address that are used to route calls from one domain to another. Access protocols to CDSF are defined and CDSF methods are exposed. The CDSF design uses a modular approach, which allows future improvements, just changing modules. As case studies to validate this work proposal, call scenarios are presented that uses the VCC Service, using CDSF. Finally, it is concluded that the integration between domains is viable if this work proposal is used. It is presented, as well, that the separation between control plans and data plans is one of the main contributions of NGN architecture to the success of its implementations, like IMS. Furthermore, it is exposed the advantages that VCC Service can aggregate to IMS, contributing for more rapidly adoption by telecommunications operators, considering that this service helps the networks integration, adding convergence, mobility and continuity.

O tratamento de efluentes industriais é uma prática que vem se disseminando em ritmo acelerado, porque além de contribuir para reforçar a imagem pública, através do combate à poluição, ela traz vantagens econômicas para as empresas que podem reutilizar a água tratada do efluente em seus próprios processos. A técnica de tratamento estudada no presente trabalho é a que utiliza a oxidação/redução química destacando-se a utilização da radiação ionizante por meio de feixes de elétrons. Esta técnica utiliza um processo oxidativo avançado, gerando radicais altamente reativos que provocam a oxidação, redução, dissociação e degradação em compostos orgânicos e exercendo efeito letal nos microorganismos, protozoários e parasitas em geral. Neste trabalho desenvolveu-se um projeto conceituai e básico de uma unidade móvel de tratamento de efluentes utilizando radiação ionizante, fazendo com que a unidade se desloque até o ponto de tratamento, facilitando assim a logística. Em seguida, elaborou-se um estudo de viabilidade técnica e econômica permitindo dados consistentes sobre a capacidade e custo de processamento de efluentes e valores consolidados dos investimentos necessários para serem apresentados a órgãos financiadores para a construção de uma unidade móvel. Os resultados dos estudos demonstram que é viável tecnicamente a construção de uma unidade móvel, pois atende a legislação pertinente do Brasil, nos aspectos de Radioproteção e limite de transporte de carga. O custo unitário do processamento mostrou-se superior ao de uma unidade fixa em razão da diminuição da eficiência da interação da radiação incidente no efluente processado, devido à redução de energia do acelerador de elétrons e da disponibilidade de operação da unidade. / The treatment of industrial effluents is a practice that is disseminating in accelerated rhythm, of contributing to reinforce the public image, through the combat of the pollution, it brings economical advantages allowing the companies the reuse of the treated water in their own processes. The liquid effluent treatment technique studied in the present work is the one that uses the chemical oxidation/reduction standing out the use of the electron beam (e.b.) radiation. This technique uses an advanced oxidation process, generating radicals highly reagents that provoke the oxidation, reduction, dissociation and degradation in composed organic and exercising lethal effect in general in the microorganisms and parasites. In this work a conceptual and basic project of a movable unit of effluents treatment using electron beam radiation process was developed, in order that the unit moves until the treatment point, where the effluent is produced, facilitating the logistics. A technical and economical feasibility study was also elaborated allowing data on the capacity and cost of effluents processing to consolidate the values of the necessary investments to be presented to foundations organs for the construction of a movable unit. The results of the studies demonstrated that it is technically viable attending the pertinent legislation of Brazil, in the aspects of Radiation Protection and transport limit capacity. The unitary cost of the e.b. radiation processing in the movable unit was shown more expensive than in the fixed unit, the reason is the decrease of the efficiency of the interaction of the incident electrons in the effluent, due to the reduction of electron energy operation time of the unit.