A aplicação eficiente de agrotóxicos é um desafio na produção agrícola, mesmo considerando os avanços com a agricultura de precisão. O efeito deriva é o principal responsável pela ineficiência no controle das pragas ou doenças, pelo desperdício de recursos e pela contaminação ambiental. Para minimizar a deriva é essencial conhecer as condições ambientais como vento, temperatura e umidade. Esta pesquisa propõe o uso das redes de sensores sem fio como sistema de monitoramento ambiental e de suporte ao processo de pulverização agrícola, especialmente a pulverização executada por aeronave. São propostas três funcionalidades para o sistema: avaliação das condições ambientais, verificando se as condições estão apropriadas para a pulverização, buscando minimizar a ocorrência da deriva; suporte na definição e manutenção da rota do veículo pulverizador por meio dos dados do vento, de modo a efetuar ajustes na rota de pulverização e manter a aplicação do defensivo agrícola na área alvo; e a avaliação da eficácia da pulverização por meio dos dados da deposição do produto pulverizado coletados pela rede de sensores. Para viabilizar a utilização das redes de sensores sem fio no controle da deriva é proposto um protocolo de roteamento de dados que visa garantir a coleta dos dados pelos nós e a entrega para o veículo pulverizador, mesmo sendo ele um avião e se deslocando em alta velocidade. Para demonstrar a viabilidade do sistema proposto, foi desenvolvido um sistema de simulação computacional que considera os aspectos das redes de sensores sem fio e as características do protocolo de roteamento proposto. Os resultados demonstraram sua viabilidade, demonstrando que as redes de sensores sem fio podem ser utilizadas como suporte em um sistema de controle da deriva, incrementando a qualidade da pulverização, reduzindo custos e a contaminação ambiental. / The efficient application of low cost pesticides is a challenge for agricultural production. Pesticide drift is the major cause of money loss, inefficiency in crop disease control, and environmental contamination in the crop spraying process. At the time of application, it is essential to know the environmental conditions, such as wind, temperature and humidity to minimize contamination by pesticide drift. This study proposes the use of wireless sensor networks in a support and control system for crop spraying, especially in aircraft application methods. Three system functionalities are proposed: In the first case, the sensor network evaluates environmental data at the time of application to notify the user if the environmental conditions are suitable for continuing with the application. The second case evaluates the wind speed and its direction to suggest corrections in the path of a spray vehicle. Due to this alteration in the vehicle path, the pesticide will be applied only in the appropriate area. The final case involves collecting data samples and analyzing the quality of the spraying operation by evaluating the deposition of pesticide over the crop. This work proposes a new routing data protocol to make possible the use of wireless sensor networks in aerial crop spraying. It ensures that the sensor node data will be delivered to the sink node. Through computer simulations, wireless sensor networks are shown to be useful in crop spraying to minimize and to control pesticide drift, to improve the quality of application, to reduce environmental contamination and to reduce costs and the duration of the application operation.

A presente dissertação examina um método de determinação da conectividade cerebral cujo uso vem se tornando popular nos últimos anos, o partial direct coherence (PDC), que se destaca dentre outros métodos por possibilitar a verificação das relações imediatas de sinais multivariados. Este método representa a conectividade cerebral no domínio da frequência e tem íntima relação com a noção de \"causalidade\" de Granger (GRANGER, 1969), que possibilita quantificar a influência mútua entre séries temporais observadas. De um ponto de vista computacional, o referido método faz uso de modelos de séries temporais que hoje têm implementação bastante eficiente em termos de algoritmos off-line, mas cujo sucesso depende da presunção de estacionariedade dos dados, fato que é somente verdadeiro em trechos relativamente curtos de sinais de origem cerebral, como no caso do EEG (Eletroencefalograma). O objetivo deste trabalho é criar um sistema que calcule o PDC, continuamente, em tempo real e que possua a mesma precisão do método off-line, além de ser uma plataforma de estudos para implementações e testes de métodos de determinação da conectividade neural em tempo real. A plataforma desenvolvida é modular, incentivando futuros trabalhos na mesma, e mostrouse eficaz quanto a precisão numérica dos resultados do cálculo do PDC. As características de tempo real foram atingidas com algumas restrições, que dependem da configuração do usuário e do número de canais que um sinal possui. / This thesis examines a method of determination of brain connectivity whose use becomes popular in recent years, the partial direct coherence (PDC) that stands out in comparison with other methods for making possible the verification of immediate relations of multivariate signal. This method represents the brain connectivity in the frequency domain and has a close relationship with the notion of Granger causality (GRANGER, 1969) that makes it possible to quantify the mutual influence between observed time series. From a computational perspective, the above method makes use of time series models, which today has very efficient implementation in terms of off-line algorithm, but whose success depends on presume that the data is stationary, a fact that is only true in relatively short stretches of cerebral signals, especially in the case of EEG. The objective of this thesis is to create a system that calculates the PDC continuously and in real time maintaining the same precision of the off-line method. Furthermore being a research platform for implementations and tests of new methods for determining neural connectivity in real time. The developed platform is modular encouraging future work on it, and was effective in the numerical accuracy of the PDC calculation results. The real time characteristics were achieved with some restrictions that depend of the user configuration and the number of channels that the signal has.

Made available in DSpace on 2016-04-04T18:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ARGEMIRO BEVILACQUA.pdf: 2610930 bytes, checksum: df685dd9b2dd0d4ab1d5444e2991dc47 (MD5) Previous issue date: 2015-12-15 / IEEE 802.11 standard is largely used anywhere as a cheap way to access Internet, but the majority of devices used does not provide a standard way to manage them remotely. Mobile stations competing for the access point may cause a general wireless network failure, known as the "MAC Performance Anomaly". Here, it is presented an access point with modified firmware, that monitors wireless conections?s quality and has a programmable capability, allowing to do network management in a standardized manner. Embedded Linux "OpenWRT" was installed to replace the original firmware in a very cheap and reduced size hardware. By means of Bourne shell script programming, it is possible to collect all important operating parameters and data of the access point. From this, its possible to gain considerable control over it. Wireless access point devices are routers, while embedded Linux has routing capabilities. Thus, it is easy to implement traffic policies by means of Bourne shell script programming. Traffic shaping is one of the acces point?s capabilities successfuly tested and demonstrated in this work. MAC performance anomaly detection in IEEE 802.11 networks can be easily implemented by means of scripts as well. It was collected and plotted network throughput data, becoming possible to observe the MAC performance anomaly, identifying the offending stations. Furthermore, traffic shaping is applied in order to mitigate the effects of the anomaly, restoring in this manner, the normal network operation. The object of the current study is to integrate everything: measurements of operation data (network throughput in Mbit/s), detection of the MAC performance anomaly and perform its mitigation immediately. The ultimate goal is to install this device in a test field and therefore mitigate the MAC anomaly automatically. / O padr?o IEEE 802.11 est? presente em toda a parte como ponto de acesso ? Internet sem fio. A maioria dos dispositivos utilizados ? de baixo custo e n?o prov? uma interface padronizada para gerenciamento remoto. Dispositivos m?veis competindo pelo ponto de acesso podem causar uma degrada??o no desempenho da rede, conhecida como Anomalia da MAC . Neste estudo ? apresentado um dispositivo com firmware modificado, o que possibilita a monitora??o da qualidade de suas conex?es sem fio em tempo real. Este firmware especial possui recursos de programa??o, permitindo que o ponto de acesso seja gerenciado remotamente. O Linux embarcado OpenWRT foi adotado como plataforma neste trabalho, em substitui??o ao firmware original. Foi escolhido um hardware de tamanho reduzido, de baixo custo e acess?vel. Atrav?s de programa??o, ? poss?vel coletar importantes par?metros sobre a opera??o da rede sem fio, o que nos permite obter consider?vel controle sobre o ponto de acesso. Pontos de acesso ? Internet sem fio s?o dispositivos roteadores e o Linux OpenWRT possui recursos de roteamento e controle de tr?fego configur?veis e program?veis. Desta maneira, ? poss?vel adicionar o recurso de controle de tr?fego ou pol?ticas de roteamento atrav?s de programa??o. Neste trabalho foram coletados dados de vaz?o, tornando-se poss?vel observar a anomalia da MAC, bem como identificar as esta??es ofensoras. Ap?s isso, afim de mitigar o efeito danoso da anomalia ao desempenho da rede, foi utilizada a t?cnica traffic shaping para for?ar um decr?scimo de vaz?o nas esta??es ofensoras, restaurando assim a opera??o normal da rede. O objetivo deste trabalho ? integrar os scripts de medi??o de vaz?o, identifica??o de ofensores e mitiga??o da anomalia, obtendo como resultado um dispositivo livre de quedas de desempenho devido ? anomalia da MAC e que pode ser instalado em uma rede convencional para testes de campo.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anderson Estevam Rosa.pdf: 3262543 bytes, checksum: c3518741cd61f3841cdebd7d20f65884 (MD5) Previous issue date: 2012-07-23 / Precision agriculture is still considered a new topic in Brazil, even by the Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa), which, in 2012, published a book on the subject and had more than 4.5 million hits in less than a month of its publication. It demonstrates that this is a promising area of interest and can be the difference for Brazil's agriculture be increasingly competitive still in a sustainable way. Thus, the replacement of the manual for an automated process and georeferenced data collection in the field becomes more rapid, standardized, and accurate. One can also observe that the use of mobile devices is perhaps one of the keys to the future, since they are of considerable computational capacity on low cost, and obviously portable. Therefore, this study aims to develop a software for embedded computers or phones, with georeferenced points and routes and route correction using Fuzzy Logic. The correction of the route is necessary due to possible deviations caused by common elements in the field, such as rocks, holes and vegetation. This system will be used by the robot field being developed in the Laboratory of Automation and Robotics at the State University of Ponta Grossa, PR, the AGROBOT. The validation of the computer system was done manually, ie, yet without the robot, the author of this work, performed on foot paths with embedded computer in hand. During the course, the data were collected to study the results, making a comparison between the correction obtained by Fuzzy Logic and mathematics correction given by subtracting the initial and current angle of the device to the target point. As a result it was graphically demonstrated that the use of fuzzy logic has proved more effective in comparison with the simple subtraction mathematics, mainly in response to the error location GPS devices / A agricultura de precisão ainda é um tema considerado novo no Brasil, até mesmo pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), que em 2012 lançou um livro sobre tema e teve mais de 4500 acessos em menos de um mês de publicação. Isso demonstra que esta é uma área promissora, de interesse geral e pode ser o diferencial para que cada vez mais a agricultura no Brasil seja competitiva sem deixar de ser sustentável. Sendo assim, a substituição do processo manual por um processo automatizado e georreferenciado faz com que a coleta de dados no campo se torne mais rápida, padronizada e precisa. Pode-se observar também que o uso de dispositivos móveis talvez seja uma das chaves para o futuro, uma vez que são aparelhos de considerável capacidade computacional, relativo baixo custo e, obviamente, portáteis. Desta forma, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um sistema computacional para computadores embarcados ou celulares, de marcação de pontos e rotas georreferenciadas e correção da rota utilizando Lógica Fuzzy. A correção da rota se faz necessária devido aos possíveis desvios, causados por elementos comuns no campo, como pedras, buracos e vegetação. Este sistema será utilizado pelo robô de campo que está sendo desenvolvido no Laboratório de Automação e Robótica da Universidade Estadual de Ponta Grossa-PR, o projeto AGROBOT. A validação do sistema computacional foi feita manualmente, ou seja, ainda sem o robô, pelo autor do trabalho, em trajetos realizados a pé com o computador embarcado em mãos. Durante o percurso do trajeto foram feitas coletas de dados para estudo dos resultados, fazendo um comparativo entre a correção obtida pela Lógica Fuzzy e a correção matemática dada pela subtração do ângulo inicial e atual do dispositivo com o ponto alvo. Como resultado foi demonstrado graficamente que o uso da lógica Fuzzy mostrou-se mais eficaz em comparação com a simples subtração matemática, principalmente em resposta ao erro de localização dos dispositivos GPS.

O presente trabalho apresenta um benchmark para avaliar o desempenho de uma plataforma embarcada WandBoard Quad no processamento de imagens, considerando o uso da sua GPU Vivante GC2000 na execução de rotinas usando OpenGL ES 2.0. Para esse fim, foi tomado por base a execução de filtros de imagem em CPU e GPU. Os filtros são as aplicações mais comumente utilizadas em processamento de imagens, que por sua vez operam por meio de convoluções, técnica esta que faz uso de sucessivas multiplicações matriciais, o que justifica um alto custo computacional dos algoritmos de filtros de imagem em processamento de imagens. Dessa forma, o emprego da GPU em sistemas embarcados é uma interessante alternativa que torna viável a realização de processamento de imagem nestes sistemas, pois além de fazer uso de um recurso presente em uma grande gama de dispositivos presentes no mercado, é capaz de acelerar a execução de algoritmos de processamento de imagem, que por sua vez são a base para aplicações de visão computacional tais como reconhecimento facial, reconhecimento de gestos, dentre outras. Tais aplicações tornam-se cada vez mais requisitadas em um cenário de uso e consumo em aplicações modernas de sistemas embarcados. Para embasar esse objetivo foram realizados estudos comparativos de desempenho entre sistemas e entre bibliotecas capazes de auxiliar no aproveitamento de recursos de processadores multicore. Para comprovar o potencial do assunto abordado e fundamentar a proposta do presente trabalho, foi realizado um benchmark na forma de uma sequência de testes, tendo como alvo uma aplicação modelo que executa o algoritmo do Filtro de Sobel sobre um fluxo de imagens capturadas de uma webcam. A aplicação foi executada diretamente na CPU e também na GPU embarcada. Como resultado, a execução em GPU por meio de OpenGL ES 2.0 alcançou desempenho quase 10 vezes maior com relação à execução em CPU, e considerando tempos de readback, obteve ganho de desempenho total de até 4 vezes. / This work presents a benchmark for evaluating the performance of an embedded WandBoard Quad platform in image processing, considering the use of its GPU Vivante GC2000 in executing routines using OpenGL ES 2.0. To this goal, it has relied upon the execution of image filters in CPU and GPU. The filters are the most commonly applications used in image processing, which in turn operate through convolutions, a technique which makes use of successive matrix multiplications, which justifies a high computational cost of image filters algorithms for image processing. Thus, the use of the GPU for embedded systems is an interesting alternative that makes it feasible to image processing performing in these systems, as well as make use of a present feature in a wide range of devices on the market, it is able to accelerate image processing algorithms, which in turn are the basis for computer vision applications such as facial recognition, gesture recognition, among others. Such applications become increasingly required in a consumption and usage scenario in modern applications of embedded systems. To support this goal were carried out a comparative studies of performance between systems and between libraries capable of assisting in the use of multicore processors resources. To prove the potential of the subject matter and explain the purpose of this study, it was performed a benchmark in the form of a sequence of tests, targeting a model application that runs Sobel filter algorithm on a stream of images captured from a webcam. The application was performed directly on the embbedded CPU and GPU. As a result, running on GPU via OpenGL ES 2.0 performance achieved nearly 10 times higher with respect to the running CPU, and considering readback times, achieved total performance gain of up to 4 times.

A crescente demanda por Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) tem sido objeto de preocupação por parte das organizações internacionais responsáveis pela segurança do espaço aéreo. O uso de VANT em condições restritas tem sido realizado pelos interessados e envolvidos, mas para que o VANT seja economicamente viável, há a necessidade de regulamentação ainda não existente para sua integração segura no Espaço Aéreo Controlado e Não Segregado. Em função dessa demanda não atendida, nesta Tese foi desenvolvido um método (Safety-VANT) que avalia a segurança crítica da condução do VANT, tarefa realizada por um Sistema Autônomo de Pilotagem. O desenvolvimento do Método Safety-VANT tem como missão fornecer aos órgãos reguladores, assim como aos desenvolvedores de VANT, meios de quantificar a avaliação de segurança na navegabilidade aérea dessas aeronaves. Uma hipótese considerada para o método é a de que o hardware e software (aviônicos, fuselagem, sensores e atuadores) do VANT estejam previamente avaliados e certificados pelos mesmos procedimentos e regras aplicáveis para os equipamentos de aeronaves tripuladas. Essa hipótese permitiu que o desenvolvimento do método de avaliação de segurança Safety-VANT fosse direcionado para avaliar a capacidade de comando autônomo de um VANT para voar, navegar e comunicar de acordo com as regras do sistema de gerenciamento e controle do tráfego aéreo. A aplicação do Safety-VANT foi exercitada sob um VANT hipotético definido como sendo capaz de voar, navegar e se comunicar com o Controle de Tráfego Aéreo e que tenha os equipamentos e estrutura da aeronave (fuselagem) que o constitui, devidamente certificados. Adicionalmente são realizadas considerações sobre como implantar a utilização do Safety-VANT no desenvolvimento de VANT Autônomo com a missão de ser integrado no Espaço Aéreo. / The growing demand for unmanned aerial vehicles (UAV) has been a subject of concern on the part of international organizations responsible for airspace safety. UAV has been used by stakeholders in strict conditions, but for UAV to become economically viable, it is necessary to issue regulations that still do not exist for safe integration in the controlled non-segregated airspace. In the light of this unattended demand, a method (Safety-VANT) was developed in this Thesis to evaluate the critical safety of UAV conduction, a task performed by a Piloting Autonomous System. The development of the Safety-VANT method aims to provide UAV regulators and developers, means of quantifying the safety assessment in the aircraft airworthiness. A hypothesis used in the method considers that the UAV hardware and software (avionics, fairing, sensors and actuators) are previously evaluated and certified by the same procedures and rules applicable to manned aircraft equipment. This hypothesis allowed the Safety-VANT - the developed safety assessment method - to evaluate the ability of an autonomous command embedded in an UAV to fly, to navigate and to communicate, according to the management of air navigation system rules. The Safety-VANT application was exercised under a hypothetical UAV set to being able to fly, to navigate and to communicate with Air Traffic Control and it has the equipment and the certified aircraft structure (fairing). In addition, considerations are performed for deploying the use of Safety-VANT in autonomous UAV development to integrate it into the Airspace.

A aplicação eficiente de agrotóxicos é um desafio na produção agrícola, mesmo considerando os avanços com a agricultura de precisão. O efeito deriva é o principal responsável pela ineficiência no controle das pragas ou doenças, pelo desperdício de recursos e pela contaminação ambiental. Para minimizar a deriva é essencial conhecer as condições ambientais como vento, temperatura e umidade. Esta pesquisa propõe o uso das redes de sensores sem fio como sistema de monitoramento ambiental e de suporte ao processo de pulverização agrícola, especialmente a pulverização executada por aeronave. São propostas três funcionalidades para o sistema: avaliação das condições ambientais, verificando se as condições estão apropriadas para a pulverização, buscando minimizar a ocorrência da deriva; suporte na definição e manutenção da rota do veículo pulverizador por meio dos dados do vento, de modo a efetuar ajustes na rota de pulverização e manter a aplicação do defensivo agrícola na área alvo; e a avaliação da eficácia da pulverização por meio dos dados da deposição do produto pulverizado coletados pela rede de sensores. Para viabilizar a utilização das redes de sensores sem fio no controle da deriva é proposto um protocolo de roteamento de dados que visa garantir a coleta dos dados pelos nós e a entrega para o veículo pulverizador, mesmo sendo ele um avião e se deslocando em alta velocidade. Para demonstrar a viabilidade do sistema proposto, foi desenvolvido um sistema de simulação computacional que considera os aspectos das redes de sensores sem fio e as características do protocolo de roteamento proposto. Os resultados demonstraram sua viabilidade, demonstrando que as redes de sensores sem fio podem ser utilizadas como suporte em um sistema de controle da deriva, incrementando a qualidade da pulverização, reduzindo custos e a contaminação ambiental. / The efficient application of low cost pesticides is a challenge for agricultural production. Pesticide drift is the major cause of money loss, inefficiency in crop disease control, and environmental contamination in the crop spraying process. At the time of application, it is essential to know the environmental conditions, such as wind, temperature and humidity to minimize contamination by pesticide drift. This study proposes the use of wireless sensor networks in a support and control system for crop spraying, especially in aircraft application methods. Three system functionalities are proposed: In the first case, the sensor network evaluates environmental data at the time of application to notify the user if the environmental conditions are suitable for continuing with the application. The second case evaluates the wind speed and its direction to suggest corrections in the path of a spray vehicle. Due to this alteration in the vehicle path, the pesticide will be applied only in the appropriate area. The final case involves collecting data samples and analyzing the quality of the spraying operation by evaluating the deposition of pesticide over the crop. This work proposes a new routing data protocol to make possible the use of wireless sensor networks in aerial crop spraying. It ensures that the sensor node data will be delivered to the sink node. Through computer simulations, wireless sensor networks are shown to be useful in crop spraying to minimize and to control pesticide drift, to improve the quality of application, to reduce environmental contamination and to reduce costs and the duration of the application operation.

Este trabalho propõe uma nova abordagem para o desenvolvimento de sistemas embarcados, através da combinação da abstração e propriedades de verificação de modelos da linguagem declarativa Alloy com a ampla aceitação de Java na indústria. A abordagem surge no contexto de que a automação de software no domínio embarcado tornou-se extremamente necessária, uma vez que atualmente a maior parte do tempo de desenvolvimento é gasta no projeto de software de produtos tão restritos em termos de recursos. As ferramentas de automação de software embarcado devem atender a demanda por produtividade e manutenibilidade, mas respeitar restrições naturais deste tipo de sistema, tais como espaço de memória, potência e desempenho. As ferramentas de automação de projeto lidam com produtividade e manutenibilidade ao permitir especificações de alto nível, tarefa difícil de atender no domínio embarcado devido ao comportamento misto de muitas aplicações embarcadas. Abordagens que promovem meios para verificação formal também são atrativas, embora geralmente sejam difíceis de usar, e por este motivo não são de grande auxílio na tarefa de reduzir o tempo de chegada ao mercado do produto. Através do uso de Alloy, baseada em lógica de primeira-ordem, é possível obter especificações em altonível e verificação formal de modelos com uma única linguagem. Este trabalho apresenta a poderosa abstração proporcionada pela linguagem Alloy em aplicações embarcadas, assim como regras para obter automaticamente código Java a partir de modelos Alloy. A geração de código Java a partir de modelos Alloy, combinada a uma ferramenta de estimativa, provê exploração de espaço de projeto, atendendo assim as fortes restrições do projeto de software embarcado, o que normalmente não é contemplado pela engenharia de software tradicional. / This work proposes a new approach for embedded software development, by combining the abstraction and model verification properties of the Alloy declarative language with the broad acceptance in industry of Java. The approach comes into play since software automation in the embedded domain has become a major need, as currently most of the development time is spent designing software for such hardconstrained resources products. Design automation tools for embedded systems must meet the demand for productivity and maintainability, but constraints such as memory, power and performance must still be considered. Design automation tools deal with productivity and maintainability by allowing high-level specifications, which is hard to accomplish on the embedded domain due to the mixed behavior nature of many embedded applications. Approaches that provide means for formal verification are also attractive, but their usage is usually not straightforward, and for this reason they are not that helpful in dealing with time-tomarket constraints. By using Alloy, based in first-order logic, it is possible to obtain high-level specifications and formal model verification with a single language. This work shows the powerful abstraction provided by the Alloy language for embedded applications, as well as rules for obtaining automatically Java code from Alloy models. The Java source code generation from Alloy models, combined with an estimation tool, provides design space exploration to match tight embedded software design constraints, what is usually not taken into account by standard software engineering techniques.

La carrera por dotar a los vehículos de mayor seguridad y de comodidades hasta hace poco inimaginables, ha espoleado los avances en novedosos sistemas inteligentes de transporte, o intelligent transportation systems (ITS). De hecho, tal es la cantidad de líneas de trabajo y ámbitos de la ciencia que conforman los ITS, que la investigación se ha visto diversificada en gran medida en el último lustro. Uno de los campos que más interés procesa (si no el que más) es el de la telemática vehicular. Los nuevos servicios de a bordo englobados por la informática y las telecomunicaciones no paran de crecer en el ámbito científico, e incluso los modelos comerciales empiezan a incorporarlos en forma de sistemas de navegación integrados o mecanismos de tele-asistencia, por ejemplo.La tesis doctoral se encuadra dentro de este ámbito, mediante la definición de una plataforma integral para la provisión de servicios telemáticos tradicionales y de carácter ubicuo. La investigación puntual en los principales subsistemas de a bordo y del lado de la infraestructura, completa las piezas del puzzle que comprende un sistema de carácter genérico de despliegue de servicios ITS. La adecuación de un vehículo prototipo de referencia se ha enriquecido con una unidad de a bordo basada en un computador de propósito general, que incluye una propuesta de plataforma software modular basada en pasarela de servicios. El sistema de navegación toma como referencia a GPS, y explota las capacidades de los sistemas de aumento de señal, o satellite based augmentation systems (SBAS). De esta manera, se mejora la precisión y la disponibilidad, pero, sobre todo, se añade la funcionalidad necesaria para la monitorización de la integridad del sistema. La red vehicular cubre el hueco existente entre las soluciones poco flexibles basadas en redes de infraestructura, y las demasiado localizadas y distribuidas (VANET), mediante una arquitectura de comunicación overlay que funciona sobre unas resurgidas redes celulares. Finalmente, la plataforma se completa con un soporte remoto adicional de la infraestructura, para la definición de servicios pervasivos con capacidades de monitorización de la red viaria, procesamiento global, e inferencia descentralizada de información contextual adaptada a las preferencias de los usuarios. / Due to the growing interest that current society has in new technologies, new products in the fields of information and communication technologies are emerging in new environments still unexploited. In this way, vehicles are a perfect frame for installing a lot of useful functionalities traditionally available at work or home environments. However, this expansion needs a suitable hardware and software support adapted for the market and user demands. The on-board software architecture developed in the frame of the thesis covers some of these issues and acts as the basis for the rest of proposals presented in the work. Integration of telematics and vehicular communications in next-generation cars will turn the provision of contextual information into the cornerstone of vehicular services. In the world of intelligent transportation systems (ITS) such capability has a key role in the transmission of traffic incidences. Although there are multitude of solutions for the problem of sharing information between vehicles and between the vehicle and the infrastructure, none presents a valid general communication architecture for the notification, storage, management and provision of context-aware information on traffic and current location. The proposal given in the thesis offers a solution using an integrated vehicle to vehicle (V2V) and vehicle to infrastructure (V2I) communication paradigm enriched with an information management system. The infrastructure manages all the collected safety hazards heard from vehicles and the interesting information to be provided to the user, and adapts these to the car's context and driver's preferences. Moreover, positioning requirements of this new generation of ITS services are continuously growing. New applications in the vehicular domain require positioning sensors with a high level of accuracy, availability, continuity and integrity. The proposed navigation and networking architectures are of special relevance in the thesis and, as it is explained, both of them imply novel designs not only in the vehicle, but also in the remote and road side support. In addition to the system design, a real vehicle prototype and the whole implementation of the system are presented. This test-bed has been also used to perform multitude of experimental evaluations, which demonstrate the suitability of the whole proposed platform.

A presente dissertação examina um método de determinação da conectividade cerebral cujo uso vem se tornando popular nos últimos anos, o partial direct coherence (PDC), que se destaca dentre outros métodos por possibilitar a verificação das relações imediatas de sinais multivariados. Este método representa a conectividade cerebral no domínio da frequência e tem íntima relação com a noção de \"causalidade\" de Granger (GRANGER, 1969), que possibilita quantificar a influência mútua entre séries temporais observadas. De um ponto de vista computacional, o referido método faz uso de modelos de séries temporais que hoje têm implementação bastante eficiente em termos de algoritmos off-line, mas cujo sucesso depende da presunção de estacionariedade dos dados, fato que é somente verdadeiro em trechos relativamente curtos de sinais de origem cerebral, como no caso do EEG (Eletroencefalograma). O objetivo deste trabalho é criar um sistema que calcule o PDC, continuamente, em tempo real e que possua a mesma precisão do método off-line, além de ser uma plataforma de estudos para implementações e testes de métodos de determinação da conectividade neural em tempo real. A plataforma desenvolvida é modular, incentivando futuros trabalhos na mesma, e mostrouse eficaz quanto a precisão numérica dos resultados do cálculo do PDC. As características de tempo real foram atingidas com algumas restrições, que dependem da configuração do usuário e do número de canais que um sinal possui. / This thesis examines a method of determination of brain connectivity whose use becomes popular in recent years, the partial direct coherence (PDC) that stands out in comparison with other methods for making possible the verification of immediate relations of multivariate signal. This method represents the brain connectivity in the frequency domain and has a close relationship with the notion of Granger causality (GRANGER, 1969) that makes it possible to quantify the mutual influence between observed time series. From a computational perspective, the above method makes use of time series models, which today has very efficient implementation in terms of off-line algorithm, but whose success depends on presume that the data is stationary, a fact that is only true in relatively short stretches of cerebral signals, especially in the case of EEG. The objective of this thesis is to create a system that calculates the PDC continuously and in real time maintaining the same precision of the off-line method. Furthermore being a research platform for implementations and tests of new methods for determining neural connectivity in real time. The developed platform is modular encouraging future work on it, and was effective in the numerical accuracy of the PDC calculation results. The real time characteristics were achieved with some restrictions that depend of the user configuration and the number of channels that the signal has.