Submitted by Marcio Filho (marcio.kleber@ufba.br) on 2017-06-05T14:28:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-08T11:44:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-08T11:44:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Os motores elétricos são responsáveis por grande parte do consumo de energia elétrica na indústria (49%) e desempenham funções importantes que podem contribuir para o aumento da eficiência operacional deste setor da economia. Por outro lado, a disponibilidade operacional das indústrias, pode ser comprometida pelas falhas dos motores elétricos que acionam os equipamentos de processos. A identificação destas falhas na fase inicial é fator determinante para evitar a degradação do equipamento que pode levar a sua quebra. Um sistema de monitoramento capaz de detectar os mecanismos de falha em fase inicial, é uma ferramenta de grande valor para a manutenção, na medida que pode antecipar ações que evitem as paradas não planejadas, trabalhando com foco no planejamento, mantenabilidade e aumento do Mean Time Between Failures (MTBF). Este trabalho apresenta uma proposta tecnológica inovadora, através de um sistema automático de aquisição de dados com Personnal Computer (PC), via porta paralela para monitoramento de motores elétricos de baixa tensão. O sistema se baseia na medição da resistência de isolamento como meio de verificar a isolação do motor e na medição das impedâncias entre fases de forma a avaliar os processos de falha nas bobinas. São descritos de forma detalhada, os fundamentos teóricos usados para a escolha das variáveis a serem monitoradas e os experimentos realizados tanto com instrumentos de bancada como com a interface montada. Da mesma forma, o hardware e software desenvolvido estão bem documentados com detalhamento dos circuitos e do código escrito em Visual Basic (VB). Os dados coletados foram tratados com ferramentas estatísticas e se apresentaram consistentes, com alta repetibilidade das medidas e precisão compatível com os objetivos do projeto.

Submitted by Marcio Filho (marcio.kleber@ufba.br) on 2017-06-09T12:32:23Z No. of bitstreams: 1 MestradoPaulRegnier.pdf: 1360286 bytes, checksum: 1fce559f768969919812613818682ff5 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-12T15:27:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MestradoPaulRegnier.pdf: 1360286 bytes, checksum: 1fce559f768969919812613818682ff5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T15:27:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MestradoPaulRegnier.pdf: 1360286 bytes, checksum: 1fce559f768969919812613818682ff5 (MD5) / Este trabalho apresenta um protocolo que torna o uso compartilhado de Ethernet eficiente para dar suporte aos sistemas de tempo real modernos. O protocolo foi especificado formalmente e sua correção foi atestada automaticamente através de um verificador de modelo. Em seguida, um protótipo foi realizado numa plataforma operacional de tempo real. Os resultados experimentais confirmaram a capacidade do protocolo em atender os objetivos definidos na sua proposta. As aplicações que podem se beneficiar deste protocolo são principalmente aquelas compostas de dispositivos heterogêneos e distribuídos que têm restrições temporais de natureza críticas e não-críticas. Utilizando o protocolo proposto, tais sistemas podem utilizar o mesmo barramento Ethernet de forma eficiente e previsível. A utilização do barramento é otimizada através da alocação apropriada da banda disponível para os dois tipos de comunicação. Além disso, o protocolo, compatível com os dispositivos Ethernet comuns, define um controle descentralizado do acesso ao meio que garante flexibilidade e confiabilidade à comunicação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-25T04:09:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344792.pdf: 2995970 bytes, checksum: 3778627bb72f25d91f0304214061e55a (MD5) Previous issue date: 2016 / Os veículos da atualidade vêm integrando um número crescente de eletrônica embarcada, com o objetivo de permitir uma experiência mais segura aos motoristas. Logo, a garantia da segurança física é um requisito que precisa ser observada por completo durante o processo de desenvolvimento. O padrão ISO 26262 provê medidas para garantir que esses requisitos não sejam negligenciados. Injeção de falhas é fortemente recomendada quando da verificação do funcionamento dos mecanismos de segurança implementados, assim como sua capacidade de cobertura associada ao diagnóstico de falhas existentes. A análise exaustiva não é obrigatória, mas evidências de que o máximo esforço foi feito para acurar a cobertura de diagnóstico precisam ser apresentadas, principalmente durante a avalição dos níveis de segurança associados a arquitetura implementada em hardware. Estes níveis dão suporte às alegações de que o projeto obedece às métricas de segurança da integridade física exigida em aplicações automotivas. Os níveis de integridade variam de A à D, sendo este último o mais rigoroso. Essa Tese explora o estado-da-arte em soluções de verificação, e tem por objetivo construir uma metodologia que permita acelerar a verificação da cobertura de diagnóstico alcançado. Diferentemente de outras técnicas voltadas à aceleração de injeção de falhas, a metodologia proposta utiliza uma plataforma de hardware dedicada à verificação, com o intuito de maximizar o desempenho relativo a simulação de falhas. Muitos aspectos relativos a ISO 26262 são observados de forma que a presente contribuição possa ser apreciada no segmento automotivo. Por fim, uma arquitetura OpenRISC é utilizada para confirmar os resultados alcançados com essa solução proposta pertencente ao estado-da-arte.<br> / Abstract : Modern vehicles are integrating a growing number of electronics to provide a safer experience for the driver. Therefore, safety is a non-negotiable requirement that must be considered through the vehicle development process. The ISO 26262 standard provides guidance to ensure that such requirements are implemented. Fault injection is highly recommended for the functional verification of safety mechanisms or to evaluate their diagnostic coverage capability. An exhaustive analysis is not required, but evidence of best effort through the diagnostic coverage assessment needs to be provided when performing quantitative evaluation of hardware architectural metrics. These metrics support that the automotive safety integrity level ? ranging from A (lowest) to D (strictest) levels ? was obeyed. This thesis explores the most advanced verification solutions in order to build a methodology to accelerate the diagnostic coverage assessment. Different from similar techniques for fault injection acceleration, the proposed methodology does not require any modification of the design model to enable acceleration. Many functional safety requisites in the ISO 26262 are considered thus allowing the contribution presented to be a suitable solution for the automotive segment. An OpenRISC architecture is used to confirm the results achieved by this state-of-the-art solution.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:17:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345600.pdf: 3655585 bytes, checksum: 3d94ed6ae6a9801aa6d6bcf1f72c5c32 (MD5) Previous issue date: 2016 / Todo produto ou sistema não está livre de falhas. De modo geral, é esperado que o sistema se degrade com o passar do tempo, logo é provável que o mesmo tenha as condições funcionais afetadas por algum processo de degradação. Percebe-se que as falhas, salvo alguns casos, não acontecem de maneira abrupta, mas sim perpassam por estados que podem produzir efeitos no sistema, tais como: aumento de vibração, temperatura, ruído, folgas, interrupção da função e entre outros. Estes efeitos trazem informações sobre os processos de degradação e podem ser utilizados como referenciais para tomadas de decisão, tanto para questões operacionais e de manutenção quanto para questões de projeto do sistema. É a partir da análise de falha em componentes, subsistemas ou sistemas técnicos, que se conhece o processo de falha (mecanismos, modos de falha, causas e efeitos) e se é capaz de sistematizar estas tomadas de decisão. Dentro deste contexto, este trabalho aborda o desenvolvimento de uma sistemática para organizar, analisar e caracterizar o processo de degradação em sistemas técnicos. O intuito foi construir procedimentos a partir de técnicas que ajude o entendimento da degradação, facilite a aplicação e organize as informações para tomada de decisão em nível de projeto ou de manutenção. Fez-se uma aplicação em sistemas hidráulicos para testar a abordagem proposta. Com os resultados obtidos, foi possível constatar que a abordagem desenvolvida ajuda na estruturação e documentação das informações acerca do processo de degradação de sistemas técnicos com vistas a auxiliar os projetistas na incorporação de barreiras para mitigar os processos de falhas e também os mantenabilistas nas ações de mantenabilidade, principalmente em nível do planejamento das manutenções preventivas e preditivas.<br> / Abstract : Every product or system is not fault-free. In general, it is expected that the system degrades with time, so it is likely that the functional conditions of the system will affected by some degradation process. It is notable, that the failures, except for some cases, do not happen abruptly, but cut across by several states that produce various effects on the system, such as increasing vibration, temperature, noise and others. These effects may be used as points for decision making for operational, maintenance and system design issues. Through the failure analysis of components, subsystems or technical systems it is possible to know the process of failure (mechanisms, failure modes, causes and effects) and to systematize the decision-making. Within this context, this dissertation addresses the development of a systematic to organize, analyze and characterize the degradation process in technical systems. The aim was created procedures based on techniques that it provides the understanding of the degradation, facilitate the application and organize the information for decision making on the design or maintenance level. An application was made to verify the proposed systematic. With the results, one can see that the developed systematic helps to structure and document the information about technical systems degradation process serving as basis to designer on the incorporation of barriers to mitigate the failure?s process and the maintenance staff in their action, mainly in the level of the planning of preventive and predictive maintenance.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-raduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-23T03:15:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345602.pdf: 8579741 bytes, checksum: c68001a901d05714eed3bddaad5934f3 (MD5) Previous issue date: 2017 / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma nova configuração de sistema de shearografia com sensibilidade radial e avalia sua aplicabilidade para inspeção de falhas de adesão em uniões flangeadas de tubos de material compósito. A inspeção é realizada a partir da superfície interna do tubo onde o flange está colado. O sistema utiliza dois espelhos cônicos. Com 90° de ângulo de ponta, o espelho cônico primário tem a função de promover a visualização da superfície interna a ser inspecionada. O espelho cônico secundário, com 178° de ângulo de ponta, produz o deslocamento lateral radial das imagens. O conceito foi desenvolvido e um protótipo construído e testado. Primeiramente, foram analisados dois corpos de prova tubulares de aço, revestidos internamente com materiais compósitos e tendo defeitos artificiais conhecidos, para testar a capacidade do sistema em detectá-los com sensibilidade radial. Após a validação do sistema, foram analisadas duas uniões flangeadas, sendo uma de referência, sem defeitos, e outra com defeitos artificiais, simulando falhas de adesão com diferentes dimensões. Em ambos os casos foi aplicado o carregamento térmico através de um soprador de ar quente na superfície externa da união. O sistema apresentou bons resultados em todos os corpos de prova inspecionados, sendo capaz de detectar as falhas de adesão presentes na união com defeitos artificialmente inseridos. Os resultados obtidos experimentalmente nesse trabalho são promissores e abrem uma nova frente para inspeções com shearografia.<br> / Abstract : This work presents the development of a new shearography system with radial sensitivity and evaluates its applicability for detecting adhesion flaws on internal surfaces of flanged joints of composite material pipes. The inspection is performed from the inner surface of the tube where the flange is adhered. The system uses two conical mirrors. At 90° cone angle, the primary conical mirror has the function of promoting the visualization of the internal surface to be inspected. The secondary conical mirror, with 178° cone angle, produces a radial lateral displacement of the images. The concept was developed and a prototype built and tested. First, two tubular steel specimens, internally coated with composite materials and having known artificial defects were analyzed to test the ability of the system to detect them with radial sensitivity. After the validation of the system, two flange joints were analyzed, one of them being a reference, without defects, and another one with artificial defects, simulating adhesion failures with different dimensions. In both cases the thermal loading was applied through a hot air blower on the outer surface of the joint. The system presented good results on all inspected specimens, being able to detect adhesion flaws present in the flanged joints with artificially inserted defects. The results obtained experimentally in this work are promising and open a new front for inspections with shearography.

Nos ultimos anos, com a crescente popularização das redes de computadores baseadas no protocolo IP, desde pequenas redes até metropolitanas começaram a se agrupar e a fazer do que hoje se conhece como a rede mundial de computadores.Apesar dos benefícios de comunicação e troca de informação da Internet, esse feômeno global também trouxe problemas de segurança, pois a origem e estrutura dos protocolos utilizados na comunicação entre as diversas máquinas limitam as possibilidades de prevenir, identificar ou detectar possíveis ataques ou intrusos. Assim, várias ferramentas surgiram para prevenir e auxiliar na tarefa de identicar problemas de segurança nas redes como firewalls, sniffers e sistemas de detecção de intrusão. Apesar dos benefícios trazidos por essas novas tecnologias, surgiram muitas dúvidas referentes a segurança que esses recursos proporcionam. Afinal, o desenvolvimento e validação desses sistemas são procedimentos bastante complexos e, freqüentemente, esses sitemas têm se tornado o alvo primário de um atacante. O resultado disso, não raramente, é uma falsa noção de segurança devido à utilização inadequada desses mecanismos, o que é, normalmente, mais prejudicial do que a simples inexistência de segurança em uma organização, mas cujas falhas são conhecidas por seus administradores. A realização de testes para verificação da segurança de uma organização é uma atividade fundamental a fim de alcançar um ambiente operacional seguro e de verificar a correta aplicação dos requisitos de segurança de uma organização.O uso de testes permite a uma empresa verificar com precisão a postura de segurança utilizada em seus sistemas ao mesmo tempo em que permite visualizar a sua rede da mesma maneira que um atacante a visualizaria. Ao visualizar a rede como atacante, pode-se verificar com que facilidade obtém-se informações da rede, quais suas fragilidades e a dificuldade que se tem para invadí-la. Assim, obtém-se uma visão mais realista da segurança de uma organização. Além de técnicas para a avaliação, é muito importante que se possua ferramentas para a realização desses testes. Assim, é possível automotizar a realização de testes e verificar com maior facilidade a existência de problemas em uma rede. A existência de ferramentas que testem sistemas de segurnaça é extremamente importante e necessária, pois, afinal, a segurança de toda uma rede pode depender fortemente de algum desses sistemas. Este trabalho apresenta as técncias existentes para a injecção de falhas visando verificar as que são mais eficientes para a valiação de sistemas de segurança de rede. Adicionalmente são apresentadas algumas técnicas para o teste de mecanismos de segurança e algumas ferramentas existentes para a realizão de tais testes. A partir desses estudos, é apresentado um modelo de ferramenta adequando as funções de um sistema de injeção de falhas ao teste de mecanismos de segurança em rede. Um protótipo essa ferramenta foi desenvolvido e é apresentado neste trabalho. Esse protótipo permite o envio e o recebimento de pacotes da pilha TCP/IP, podendo testar problemas em protocolos e sistemas utilizados na rede. E, através da utilização de plug-ins, permite que diversos tipos de ataque mais sofisticados possam ser realizados.

Devido à natureza onipresente das falhas de serviço e suas consequências nocivas, é importante compreender como os clientes reagem a elas. Esta tese de doutorado explora algumas das reações cognitivas, emocionais e comportamentais dos clientes em relação a falhas de serviço. De maneira mais específica, a tese investiga atribuições causais, avaliações e controle percebido dos clientes como reações cognitivas, assim como uma ampla variedade de reações emocionais (p.ex., arrependimento, raiva, decepção, etc.) e comportamentais (p.ex., troca, reclamação, boca-a-boca negativo, entre outros). Esta tese apresenta três diferentes pesquisas dentro do escopo de reações do cliente a falhas de serviço. A primeira pesquisa traz o modelo temporal de controle percebido da psicologia para a área de serviços e compara o seu poder de explicar reações emocionais e comportamentais do cliente com o poder explanatório dos modelos de atribuição e de avaliação amplamente utilizados. Três surveys e um experimento são realizados. Os resultados mostram que, para algumas reações dos clientes (p.ex., arrependimento e troca), o modelo temporal de controle percebido tem poder explanatório superior ao poder dos modelos de atribuição causal e de avaliação tradicionalmente utilizados. Esta pesquisa também demonstra que o modelo temporal de controle percebido pode ser combinado aos modelos de atribuição causal e de avaliação para atingir maior poder explanatório. A segunda pesquisa investiga se falhas em serviços coproduzidos levam a uma atribuição causal mais interna ou externa (i.e., se a culpa é atribuída ao cliente ou ao prestador de serviço) e como isto afeta arrependimento, decepção e insatisfação do cliente. Dois experimentos são realizados. Os resultados indicam que falhas em serviços coproduzidos levam a uma atribuição mais interna que falhas em serviços não coproduzidos. Falhas em serviços coproduzidos também resultam em menores níveis de decepção e insatisfação sem elevar o nível de arrependimento do cliente. Os resultados também apontam que, em caso de incerteza causal (i.e., quando o cliente não está seguro sobre quem causou a falha), clientes que coproduzem sentem o mesmo alto nível de arrependimento de clientes que causaram a falha, contradizendo a literatura que afirma que incerteza causal leva à redução da intensidade emocional. A terceira pesquisa investiga se a velocidade do pensamento dos clientes afeta a atribuição de lócus causal para falhas de serviço bem como as reações emocionais e comportamentais dos clientes. Quatro experimentos são conduzidos. Os resultados sugerem que clientes que pensam mais rápido fazem atribuições causais mais externas que clientes que pensam mais devagar. Aparentemente, a velocidade do pensamento não tem efeito nas reações emocionais e comportamentais dos clientes. De acordo com os resultados, as diferenças de velocidade de pensamento que foram induzidas tendem a ter curta duração. Em geral, estas três pesquisas oferecem insights sobre algumas das coisas que os clientes pensam, como eles se sentem e agem em resposta a falhas de serviço. Implicações teóricas e gerenciais são discutidas ao final de cada pesquisa e sintetizadas no capítulo de conclusões. / Given the pervasive nature of service failures and their harmful consequences, it is important to understand how customers react to them. This doctoral dissertation addresses some of the customers’ cognitive, emotional, and behavioral reactions to service failures. More specifically, it investigates customers’ causal attributions, appraisals, and perceived control as cognitive reactions, as well as a wide range of emotional (e.g., regret, anger, disappointment, etc.) and behavioral reactions (e.g., switch, complaint, negative word-of-mouth, and others). This dissertation presents three different researches within the scope of customers’ reactions to service failure. The first research introduces the temporal model of perceived control from psychology to service research and compares its explanatory power for customer emotional and behavioral reactions with the ones of the widely used causal attribution and appraisal models. Three surveys and one experiment are conducted. The results show that for some customers’ reactions (e.g., regret and switch), the temporal model of perceived control has explanatory power over and above the traditionally used causal attribution and appraisal models. This research also shows that the temporal model of perceived control may be combined with the causal attribution and appraisal models to achieve higher explanatory power. The second research investigates whether failed co-produced services lead to more internal or external causal attribution (i.e., whether the blame is attributed to the customer or the service provider) and how it affects customers’ regret, disappointment, and dissatisfaction. Two experiments are conducted. The results indicate that failed co-produced services lead to more internal attributions than failed services that were not co-produced. Failed co-produced services also lead to lower levels of disappointment and dissatisfaction without elevating customer’s regret level. The results also show that in case of causal uncertainty (i.e., when the customer is not sure about who caused the failure), customers who co-produced experience the same high level of regret of customers who have caused the failure, contradicting the literature that states that causal uncertainty leads to reduced emotional intensity. The third research investigates whether customers’ thought speed affects causal locus attribution for services failures as well as customers’ emotional and behavioral reactions. Four experiments are conducted. The results suggest that customers who think faster make more external attributions for service failures (i.e., attribute more blame to the service provider) than customers who think slower. It seems that thought speed has no effect on customers’ emotional and behavioral reactions though. According to the results, the induced differences in thought speed tend to be short-lived. Overall, these three researches offer insights into some of the things that customers think, how do they feel and act in response to service failures. Theoretical and managerial implications are discussed at the end of each research and recapitulated in the conclusions chapter.

Os erros transientes nos bits de memória de configuração dos FPGAs baseados em SRAM são um tema importante devido ao efeito de persistência e a possibilidade de gerar falhas de funcionamento no circuito implementado. Sempre que um bit de memória de configuração é invertido, o erro transiente será corrigido apenas recarregando o bitstream correto da memória de configuração. Se o bitstream correto não for recarregando, erros transientes persistentes podem se acumular nos bits de memória de configuração provocando uma falha funcional do sistema, o que consequentemente, pode causar uma situação catastrófica. Este cenário se agrava no caso de falhas múltiplas, cuja probabilidade de ocorrência é cada vez maior em novas tecnologias nano-métricas. As estratégias tradicionais para lidar com erros transientes na memória de configuração são baseadas no uso de redundância modular tripla (TMR), e na limpeza da memória (scrubbing) para reparar e evitar a acumulação de erros. A alta eficiência desta técnica para mascarar perturbações tem sido demonstrada em vários estudos, no entanto o TMR visa apenas mascarar falhas individuais. Porém, a tendência tecnológica conduz à redução das dimensões dos transistores o que causa o aumento da susceptibilidade a falhos. Neste novo cenário, as falhas multiplas são mais comuns que as falhas individuais e consequentemente o uso de TMR pode ser inapropriado para ser usado em aplicações de alta confiabilidade. Além disso, sendo que a taxa de falhas está aumentando, é necessário usar altas taxas de reconfiguração o que implica em um elevado custo no consumo de potência. Com o objetivo de lidar com falhas massivas acontecidas na mem[oria de configuração, este trabalho propõe a utilização de um sistema de redundância múltipla composto de n módulos idênticos que operam em conjunto, conhecido como (nMR), e um inovador votador auto-adaptativo que permite mascarar múltiplas falhas no sistema. A principal desvantagem do uso de redundância modular é o seu elevado custo em termos de área e o consumo de energia. No entanto, o problema da sobrecarga em área é cada vez menor devido à maior densidade de componentes em novas tecnologias. Por outro lado, o alto consumo de energia sempre foi um problema nos dispositivos FPGA. Neste trabalho também propõe-se um modelo para prever a sobrecarga de potência causada pelo uso de redundância múltipla em FPGAs baseados em SRAM. A capacidade de tolerar múltiplas falhas pela técnica proposta tem sido avaliada através de experimentos de radiação e campanhas de injeção de falhas de circuitos para um estudo de caso implementado em um FPGA comercial de tecnologia de 65nm. Finalmente, é demostrado que o uso de nMR em FPGAs é uma atrativa e possível solução em termos de potencia, área e confiabilidade medida em unidades de FIT e Mean Time between Failures (MTBF). / Soft errors in the configuration memory bits of SRAM-based FPGAs are an important issue due to the persistence effect and its possibility of generating functional failures in the implemented circuit. Whenever a configuration memory bit cell is flipped, the soft error will be corrected only by reloading the correct configuration memory bitstream. If the correct bitstream is not loaded, persistent soft errors can accumulate in the configuration memory bits provoking a system functional failure in the user’s design, and consequently can cause a catastrophic situation. This scenario gets worse in the event of multi-bit upset, whose probability of occurrence is increasing in new nano-metric technologies. Traditional strategies to deal with soft errors in configuration memory are based on the use of any type of triple modular redundancy (TMR) and the scrubbing of the memory to repair and avoid the accumulation of faults. The high reliability of this technique has been demonstrated in many studies, however TMR is aimed at masking single faults. The technology trend makes lower the dimensions of the transistors, and this leads to increased susceptibility to faults. In this new scenario, it is commoner to have multiple to single faults in the configuration memory of the FPGA, so that the use of TMR is inappropriate in high reliability applications. Furthermore, since the fault rate is increasing, scrubbing rate also needs to be incremented, leading to the increase in power consumption. Aiming at coping with massive upsets between sparse scrubbing, this work proposes the use of a multiple redundancy system composed of n identical modules, known as nmodular redundancy (nMR), operating in tandem and an innovative self-adaptive voter to be able to mask multiple upsets in the system. The main drawback of using modular redundancy is its high cost in terms of area and power consumption. However, area overhead is less and less problem due the higher density in new technologies. On the other hand, the high power consumption has always been a handicap of FPGAs. In this work we also propose a model to prevent power overhead caused by the use of multiple redundancy in SRAM-based FPGAs. The capacity of the proposal to tolerate multiple faults has been evaluated by radiation experiments and fault injection campaigns of study case circuits implemented in a 65nm technology commercial FPGA. Finally we demonstrate that the power overhead generated by the use of nMR in FPGAs is much lower than it is discussed in the literature.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:42:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho apresenta resultados sobre téccnicas de projeto de observadores para sistemas descritores com alguma propriedade estrutural de detectabilidade, principalmente para fins de implementação de leis de controle de realimentação de estados estimados. Trata também de uma classe importante de problemas centrados em observadores, conhecidos na literatura como problemas de "Isolamento e detecção de Falhas" (em inglês: Fault Detection and Isolation-FDI). Os métodos propostos são todos baseados numa equação de Sylvester Generalizada. Um deles, denominado método de sistema de ordem reduzida, consiste de uma seqüência de transformações de coordenadas, que permite projetar o observador desejado através de uma equação de Sylvester associada a um sistema normal de ordem reduzida detectável. Conseqüentemente, soluções para esta equação podem ser encontradas ou por posicionamento de autoestrutura ou por posicionamento de pólos regional em regiões do tipo LMI do plano complexo. Em outra proposição, leva-se em consideração a existência de perturbações externas, e definem-se dois sinais auxiliares como idéia básica tal que o erro entre os estados estimados e os estados reais do sistema seja independente das perturbações. Para este método, a estrutura e a ordem mínima do observador dependem das matrizes que são coeficientes dos termos com perturbações, no sistema descritor. Em outros resultados consideram-se duas possibilidades de um ruído de medi¸ção e perturbações externas agirem sobre o sistema descritor. Neste contexto apresentam-se condições, em termos de restrições LMI, para o projeto de um observador, usando um critério de desempenho baseado em norma H1, e um critério de condicionamento numérico de uma matriz envolvida na reconstrução dos estados estimados.

Nos ultimos anos, com a crescente popularização das redes de computadores baseadas no protocolo IP, desde pequenas redes até metropolitanas começaram a se agrupar e a fazer do que hoje se conhece como a rede mundial de computadores.Apesar dos benefícios de comunicação e troca de informação da Internet, esse feômeno global também trouxe problemas de segurança, pois a origem e estrutura dos protocolos utilizados na comunicação entre as diversas máquinas limitam as possibilidades de prevenir, identificar ou detectar possíveis ataques ou intrusos. Assim, várias ferramentas surgiram para prevenir e auxiliar na tarefa de identicar problemas de segurança nas redes como firewalls, sniffers e sistemas de detecção de intrusão. Apesar dos benefícios trazidos por essas novas tecnologias, surgiram muitas dúvidas referentes a segurança que esses recursos proporcionam. Afinal, o desenvolvimento e validação desses sistemas são procedimentos bastante complexos e, freqüentemente, esses sitemas têm se tornado o alvo primário de um atacante. O resultado disso, não raramente, é uma falsa noção de segurança devido à utilização inadequada desses mecanismos, o que é, normalmente, mais prejudicial do que a simples inexistência de segurança em uma organização, mas cujas falhas são conhecidas por seus administradores. A realização de testes para verificação da segurança de uma organização é uma atividade fundamental a fim de alcançar um ambiente operacional seguro e de verificar a correta aplicação dos requisitos de segurança de uma organização.O uso de testes permite a uma empresa verificar com precisão a postura de segurança utilizada em seus sistemas ao mesmo tempo em que permite visualizar a sua rede da mesma maneira que um atacante a visualizaria. Ao visualizar a rede como atacante, pode-se verificar com que facilidade obtém-se informações da rede, quais suas fragilidades e a dificuldade que se tem para invadí-la. Assim, obtém-se uma visão mais realista da segurança de uma organização. Além de técnicas para a avaliação, é muito importante que se possua ferramentas para a realização desses testes. Assim, é possível automotizar a realização de testes e verificar com maior facilidade a existência de problemas em uma rede. A existência de ferramentas que testem sistemas de segurnaça é extremamente importante e necessária, pois, afinal, a segurança de toda uma rede pode depender fortemente de algum desses sistemas. Este trabalho apresenta as técncias existentes para a injecção de falhas visando verificar as que são mais eficientes para a valiação de sistemas de segurança de rede. Adicionalmente são apresentadas algumas técnicas para o teste de mecanismos de segurança e algumas ferramentas existentes para a realizão de tais testes. A partir desses estudos, é apresentado um modelo de ferramenta adequando as funções de um sistema de injeção de falhas ao teste de mecanismos de segurança em rede. Um protótipo essa ferramenta foi desenvolvido e é apresentado neste trabalho. Esse protótipo permite o envio e o recebimento de pacotes da pilha TCP/IP, podendo testar problemas em protocolos e sistemas utilizados na rede. E, através da utilização de plug-ins, permite que diversos tipos de ataque mais sofisticados possam ser realizados.