Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256491.pdf: 7318659 bytes, checksum: 79bb4a8596708d71d17d82714ae52c7a (MD5) / A primeira versão da tecnologia wireless (sem fio) ZigBee surgiu em dezembro de 2004, como um novo padrão definido pelo IEEE 802.15.4 para transmissão digital a curto alcance. Esta tecnologia incorpora diversas vantagens frente às demais, principalmente quanto ao seu baixíssimo consumo de energia e baixas taxas de transmissão, até 250 Kbps. Isso faz do ZigBee uma atraente alternativa para projetos de monitoração e sensoriamento remoto, em que os requisitos passam a ser superdimensionados com o emprego das demais tecnologias, como por exemplo, Bluetooth e WiFi. O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de módulos wireless para comunicar um sistema microcontrolado a um microcomputador, compondo o Sistema de Processamento de Sinais Biomédicos (SPSB). Tem como objetivo monitorar e visualizar biossinais de maneira remota, no âmbito da criação inicial de uma Plataforma Didática de Engenharia Biomédica visando o ensino de Engenharia Biomédica na graduação de Engenharia Elétrica equipando o Laboratório de Engenharia Biomédica do Instituto de Engenharia Biomédica da Universidade Federal de Santa Catarina (IEB-UFSC). Para a construção dos módulos de comunicação wireless são especificados e incorporados dois dispositivos ZigBee OEM Maxstream XBeeTM. Um se comunica via USB com o microcomputador e o outro é conectado ao microcontrolador, ADuC 7026 da Analog Devices, através da interface serial UART com TX e RX em 115,2 Kbps. Os dois módulos XBeeTM formam entre si o enlace wireless ZigBee em conformidade com as normas ANATEL 02/93 e 012/96 nas resoluções 209/00, 305/02, 365/04. Os principais resultados apontam perdas quase nulas dos pacotes transmitidos a curto alcance e com atraso de comunicação de apenas 8 ms para qualquer distância admissível (até 30 m) entre os módulos ZigBee. Isso garante o bom funcionamento e comprova a eficiência da tecnologia empregada na transmissão wireless adotada para os requisitos deste projeto. A proposta dos módulos de transmissão sem fios no SPSB surge para dar suporte ao ensino no Laboratório de Engenharia Biomédica no que se referem às próprias tecnologias wireless, tendo em vista a recente inovação tecnológica no contexto de transmissão sem fios de dados digitais e a confiabilidade dos dados transmitidos nessa aplicação biomédica. The first version of wireless ZigBee technology show up in 2004's December, with a new standard defined by IEEE 802.15.4 for digital transmission in a short way. This technology goes away advantages side the others, especially because of your low decreasing energy consume and low baud rates. This make the ZigBee an attractive alternative for monitoring projects and remote sensing, where the requirements turn up in a high dimension with the engagement of another technologies, as examples, Bluetooth and WiFi. The present paper approach the development and the implementation of wireless models to connect a microcontroller to a personal computer (PC) composing the Biomedicals Signals Processing System (SPSB). The goal is to monitor and visualizes biosignals in a remote way, in the ambit of first creation of a Didactic Methodology of Biomedical Engineering, going with teach of Biomedical Engineering in the graduation of Electrical Engineering providing the Laboratory of the Biomedical Engineering in the Biomedical Engineering Institute of the Santa Catarina's Federal University (IEB-UFSC). To the elaboration of the wireless communication models are specificity and incorporate two devices of ZigBee OEM Maxstream XBeeTM. One of those communicates via USB with the PC and the other is connected to the microcontroller, ADuC 7026 of the Analog Devices, through the serial interface UART with TX and RX in 115.2 Kbps. Both the XBeeTM models compose together the wireless ZigBee enlace in conformity with the ANATEL 02/93 and 012/96 rules in the 209/00, 305/02 and 365/04 resolutions. The principal results do not show important losses in the information package in a short way and with delay of just 8 ms in the communication for any acceptable distance (up to 30 m) between the ZigBee models. This guaranty the well done and make certain the technology efficiency utilized in wireless transmission adopted for the conditions of this project. The propose of models of wireless transmission in SPSB show up to support about teach in Biomedical Engineering Laboratory with connected ideas with de wireless self technologies, look through the brand new technology innovation in the context of wireless transmission of digital information and credibility of transmitted information in this biomedical application.

Orientador: José Eduardo Pitelli Turco / Coorientador: Luís Cesar Dias Drumond / Banca: José Luiz Rodrigues Torres / Banca: Nivaldo Carleto / Banca: David Luciano Rosalen / Banca: Antonio Carlos Barreto / Resumo: A agricultura de precisão vem sendo utilizada para melhorar os níveis de produtividade e reduzir os impactos ambientais. Sendo um processo que leva em conta a coleta e análise de dados, bem como a gestão da variabilidade espacial e temporal (manejo localizado), no intuito de implementarmos respostas em escala e tempo adequados, objetivou-se neste trabalho corroborar no sentido de aumentar a melhoria da eficiência de utilização da água na gestão da irrigação, por meio de um controlador (hardware e software) automático, com tecnologia de comunicação sem fio. A proposta foi desenvolver um equipamento de precisão para possibilitar que a irrigação fosse estabelecida a partir da aplicação da água em turnos de rega e lâminas variáveis, ao invés de critérios fixos de forma arbitrária, caracterizando o controlador como um sistema automático de irrigação com aplicação em taxa variável. A eficiência do equipamento foi validada em um sistema de irrigação por aspersão para pastagem, embora possa ser utilizado para controlar a irrigação de qualquer cultura, bastando para isso conhecermos o tipo de sistema de irrigação, o(s) coeficiente(s) da cultura (Kc) e os limites de capacidade de campo e de ponto de murcha permanente do solo (análise da retenção da água no solo), no intuito de estabelecermos um parâmetro de disponibilidade hídrica a ser utilizada pela cultura. Com os resultados concluiu-se que o controlador proposto mostrou-se original e eficiente no controle da irrigação para enlaces ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The precision agriculture has been used to improve productivity levels and reduce environmental impacts. As a process that takes into account the collection and analysis of data, as well as the management of spatial and temporal variability (localized management), in order to implement responses on an adequate scale and time, this study aimed to corroborate in order to increase the improvement of the efficiency of water use in irrigation management, by means of an automatic controller (hardware and software) with wireless communication technology. The proposal was to create a precision equipment to enable that the irrigation was established from the application of water in watering shifts and variable levels, instead of arbitrarily fixed criteria, characterizing the controller as an automatic irrigation system with the application at a variable rate. The efficiency of the equipment was validated in a pasture irrigation system, although it can be used to control the irrigation of any crop, just by knowing the type of irrigation system, the crop coefficient(s) (Kc) and the limits of field capacity and the soil permanent wilting point (analysis of water retention in the soil), in order to establish a parameter of water availability to be used by the crop. With the results, we concluded that the proposed controller proved to be original and efficient in irrigation control for links up to 212 meters among its communication modules. / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:31:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294386.pdf: 13412819 bytes, checksum: 0d09f0e0ebf93952eac15001d7ae9381 (MD5) / As redes veiculares têm se tornado cada vez mais populares nos últimos anos, onde cada veículo constitui uma rede móvel sem fio. Esse crescimento deve-se ao fato do aumento pela exigência de mobilidade nos grandes centros. O acesso mais fácil à tecnologia tem permitido isso, visto que adquirir um veículo não é mais um ato para poucos. Com o intuito de otimizar o fluxo sem grandes modificações das malhas viárias estudos e inovações surgiram. Neste trabalho foi feita uma proposta de uma arquitetura de comunicação hierárquica com o objetivo de combinar duas tecnologias de grande disseminação no mercado a fim de fornecer suporte a uma grande gama de aplicações de controle de tráfego urbano. Sendo a WiFi, a responsável pela comunicação de curtas distâncias e, a WiMAX, para comunicação de longa distância. Um estudo de caso, chamado SORVES, foi implementado em cima da arquitetura proposta, com o objetivo de monitorar visualmente veículos especiais (ambulâncias, viaturas dos bombeiros, etc.). Essa arquitetura, em sua instância mais simples, é composta dos seguintes elementos: um veículo, um GPS, uma unidade de processamento e um ponto WiFi, um BS e um SS WiMAX e uma câmera PTZ. Pode-se destacar no trabalho 2 contribuições: (1) comunicação WiFi entre veículo e ponto fixo na rodovia sem o estabelecimento de conexão; (2) a movimentação da câmera PTZ somente através da análise da posição enviada pelo veículo / Vehicular networks have become increasingly popular in recent years where every vehicle is a mobile wireless network. This growth is due increasing demand for mobility in cities. The easier access to the technology has allowed it, since buying a car is no longer an act for a few people. So, networks studies and innovations have emerged to optimize the car ow without major changes in the infrastructure of the roads. In this work a proposal is made for a hierarchical communication architecture in order to combine two technologies readily avaliable in the market to provide support for a wide range of applications in urban trafic control. These technologies are WiFi, responsible for communication over short distances, the WiMAX, responsible for communication over long distances. A case study called SORVES, was implemented using this proposed architecture, in order to optically monitor special vehicles (ambulances, vehicles of firefighters, etc.). This architecture, in the simplest case, consists of the following elements: a vehicle, a GPS, a processing unit, a couple of WiFi AP, a BS and SS WiMAX and a camera PTZ. We highlight two contributions in this work: (1) the communication WiFi without establishing of a connection between the vehicle and a fixed point on the road, (2) the PTZ motion of the camera only by analyzing the position sent by the vehicle.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:39:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325189.pdf: 3161692 bytes, checksum: d354a87b228c53578f114b0ee9c06e6a (MD5) Previous issue date: 2013 / Nesta tese, é tratado do problema de estimação em Sistemas de Controle Via Rede sem fio. Um dos principais desafios em redes sem fio é a perda de pacote induzida pela rede, pois impactará no desempenho do sistema, podendo causar a sua instabilidade. O filtro de Kalman unscented, é utilizado para tratar o problema de estimação nesta tese, em que as propriedades estatísticas de convergência do filtro de Kalman unscented são analisadas, mostrando a existência de um valor crítico para a chegada de observações em torno do qual a covariância do erro de estimação diverge. Inicialmente, as equações do filtro de Kalman unscented são redefinidas quando o sistema de controle via rede está sujeito a perdas de pacotes, logo em seguida, é apresentado o teorema que mostra a existência de um valor crítico para a taxa de chegada de pacotes, em torno da qual a covariância do erro de estimação diverge. Finalmente, o método proposto é aplicado em um sistema de teleoperação, uma vez que este tipo de sistema utiliza um rede de comunicação para interligar seus componentes, sendo assim, um exemplo de aplicação real de um sistema de controle que utiliza uma rede de comunicação para interligar seus componentes.<br> / Abstract : This thesis, the problem of estimation in a wireless networked control systems is treated. One of themain challenges in wireless networks is packet loss induced by the network as impact on system performance and may cause instability. The unscented Kalman filter, is used to treat the estimation problem in this thesis, where the statistical properties of convergence of the unscented Kalman filter are analyzed, showing the existence of a critical value for the arrival of observations around which the covariance of the estimation error diverges. Initially, the equations of the unscented Kalman filter are redefined to a networked control system with packet losses, for this system is presented the theorem that shows a critical value for the rate of packet loss, around the covariance estimation error diverge. Finally, the proposed method is applied to a teleoperation system, since this type of system uses a communication network for interconnecting components, and thus a real application example of a control system utilizing a communication network to interconnect their components.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2008 / Bibliografia: p. 41-43 / Os novos padrões para redes locais sem fio e redes metropolitanas sem fio, como por exemplo os padrões IEEE 802.11 n ( WiFi ) e IEEE 802.16 ( Wimax ) utilizam as técnicas MIMO de maneira a propiciar serviços multimídia com altas taxas de transmissão. O pr / The standards to local wireless network and metropolitan wireless network, such as IEEE 802.11 n ( WiFi ) and IEEE 802.16 ( Wimax ) use MIMO technique to provide high rate multimidia service transmission. The transmission control protocol (TCP) is general

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2009 / Bibliografia: p. 73-74 / As redes sem-fio são cada vez mais populares devido ao seu baixo custo, tolerância a falhas, facilidade de instalação e operação. Há três tipos principais: Redes Ad-Hoc, Redes em Malha e Redes de Sensores. Em todas elas a capacidade de se determinar a loc / Wireless Networks are becoming even more popular thanks to its low cost, resilience, easy of deployment and operation. There are three main types: Ad-Hoc, Wireless Mesh Network-WMN and Wireless Sensor Network-WSN. In all of them, the capacity to determine

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2003 / Inclui bibliografias / As companhias de distribuição de energia elétrica no Brasil vêm enfrentando grandes desafios. Atropeladas pela crise de energia pela qual o país passou recentemente e pelas novas regras de atuação decorrentes do processo de privatização, elas estão atualm / The electric energy distribution companies are facing great challenges, especially in Brazil. Run over by the crisis of energy by which the country has recently gone through and because of the new current rules of acting resulting from the privatization p

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2004 / Inclui bibliografia / Aplicações multimídia, especialmente aplicações em tempo real, se tornarão um importante serviço para redes celulares de terceira geração. É necessário garantir qualidade de serviço (Quality of Service - QoS) para estas aplicações de tempo real. O gerenci / Multimidia Applications, especially real time applications, will become an important service for cellular networks of third generation. It is necessary to guarantee Quality of Service (QoS) for these real time applications. The efficient management resour

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2004 / Inclui bibliografia / Prover serviços de acesso via enlaces com desempenho comparado à redes cabeadas é essencial para o funturo das redes wireless, principalmente no que tange a acessos à Internet. O protocolo padrão de transporte utilizado pela maioria das aplicações da Inte

COSTA NETO, F. H. Utility-based scheduling algorithms to enhance user satisfaction in OFDMA systems. 2016. 71 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-06-23T16:17:57Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_fhcostaneto.pdf: 4893771 bytes, checksum: 412cfc73d8a447879c3e130098cc3786 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-14T13:20:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_fhcostaneto.pdf: 4893771 bytes, checksum: 412cfc73d8a447879c3e130098cc3786 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T13:20:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_fhcostaneto.pdf: 4893771 bytes, checksum: 412cfc73d8a447879c3e130098cc3786 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / The increasing market demand for wireless services and the scarcity of radio resources calls more than ever for the enhancement of the performance of wireless communication systems. Nowadays, it is mandatory to ensure the provision of better radio services and to improve coverage and capacity, thereby increasing the number of satisfied subscribers. This thesis deals with scheduling algorithms aiming at the maximization and adaptive control of the satisfaction index in the downlink of an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) network, considering different types of traffic models of Non-Real Time (NRT) and Real Time (RT) services; and more realistic channel conditions, e.g., imperfect Channel State Information (CSI). In order to solve the problem of maximizing the satisfaction with affordable complexity, a cross layer optimization approach uses the utility theory to formulate the problem as a weighted sum rate maximization. This study is focused on the development of an utility-based framework employing the shifted log-logistic function, which due to its characteristics allows novel scheduling strategies of Quality of Service (QoS)-based prioritization and channel opportunism, for an equal power allocationn among frequency resources. Aiming at the maximization of the satisfaction of users of NRT and RT services, two scheduling algorithms are proposed: Modified Throughput-based Satisfaction Maximization (MTSM) and Modified Delay-based Satisfaction Maximization (MDSM), respectively. The modification of parameters of the shifted log-logistic utility function enables different strategies of distribution of resources. Seeking to track satisfaction levels of users of NRT services, two adaptive scheduling algorithms are proposed: Adaptive Throughput-based Efficiency-Satisfaction Trade-Off (ATES) and Adaptive Satisfaction Control (ASC). The ATES algorithm performs an average satisfaction control by adaptively changing the scale parameter, using a feedback control loop that tracks the overall satisfaction of the users and keep it around the desired target value, enabling a stable strategy to deal with the trade-off between satisfaction and capacity. The ASC algorithm is able to ensure a dynamic variation of the shape parameter, guaranteeing a strict control of the user satisfaction levels. System level simulations indicate the accomplishment of the objective of development of efficient and low complexity scheduling algorithms able to maximize and control the satisfaction indexes. These strategies can be useful to the network operator who is able to design and operate the network according to a planned user satisfaction profile. / A crescente demanda de mercado por serviços sem fio e a escassez de recursos de rádio apela mais do que nunca para a melhoria do desempenho dos sistema de comunicação sem fio. Desse modo, é obrigatório garantir o provimento de melhores serviços de rádio e aperfeiçoar a cobertura e a capacidade, com isso aumentando o número de consumidores satisfeitos. Esta dissertação lida com algoritmos de escalonamento, buscando a maximização e o controle adaptativo do índice de satisfação no enlace direto de uma rede de acesso baseado em frequência, OFDMA (do inglês Orthogonal Frequency Division Multiple Acess , considerando diferentes modelos de tráfego para serviços de tempo não real, NRT (do inglês Non-Real Time ), e de tempo real, RT (do inglês Real Time ); e condições de canal mais realistas, por exemplo, CSI imperfeitas. Com o intuito de resolver o problema de maximização de satisfação com menor complexidade, uma abordagem com otimização de múltiplas camadas usa a teoria da utilidade para formular o problema como uma maximização de soma de taxa ponderada. Este estudo é focado no desenvolvimento de um framework baseado em utilidade empregando a função log-logística deslocada, que devido às suas características permite novas estratégias de escalonamento de priorização baseada em QoS e oportunismo de canal, para uma alocação de potência igualitária entre os recursos de frequência. Visando a maximização da satisfação de usuários de serviços NRT e RT, dois algoritmos de escalonamento são propostos: MTSM e MDSM, respectivamente. A modificação dos parâmetros da função de utilidade log-logística descolocada permite a implementação de diferentes estratégias de distribuição de recursos. Buscando controlar os níveis de satisfação dos usuários de serviços NRT, dois algoritmos adaptativos de escalonamento são propostos: ATES e ASC. O algoritmo ATES realiza um controle da satisfação média pela mudança dinâmica do parâmetro de escala, permitindo uma estratégia estável para lidar com o dilema entre satisfação e capacidade. O algoritmo ASC é capaz de garantir uma variação dinâmica do parâmetro de formato, garantindo um controle rigoroso dos níveis de satisfação dos usuários. Simulações no nível do sistema indicam o cumprimento do objetivo de desenvolvimento de algoritmos de escalonamento eficientes e de baixa complexidade capazes de maximizar e controlar os índices de satisfação. Estas estratégias podem ser úteis para o operador da rede, que se torna capaz de projetar e operar a rede de acordo com um perfil de satisfação de usuário.