[pt] O setor de petróleo e gás apresenta diversas oportunidades de aplicação para os sensores a fibra óptica. Algumas características inerentes às fibras ópticas, como baixo peso, flexibilidade, longa distância de transmissão, baixa reatividade do material, isolamento elétrico, imunidade eletromagnética e alta capacidade de multiplexação, podem ser determinantes em diversas situações, seja nos segmentos de exploração, transporte, refino ou distribuição. As principais operadoras internacionais do setor identificaram a tecnologia de Sensores a Fibra Óptica como elemento chave para viabilizar, com toda a funcionalidade esperada, a instalação de sistemas de completação inteligente de poços de petróleo (produção ou injeção). O sensoriamento do poço permite obter, a qualquer momento, informações precisas sobre diversas grandezas, entre outras a pressão, temperatura, vazão, pH ou mesmo a posição de válvulas que controlam o fluxo através do poço. A monitoração em tempo real do poço é parte da estratégia de automação do processo de produção do campo de petróleo. Esta é uma tendência que no futuro próximo aponta para a exploração de campos de petróleo inteligentes, onde a produção por vários poços de um mesmo reservatório realizase de forma otimizada e automatizada, reduzindo custos, e aumentando fatores de recuperação das reservas de hidrocarbonetos fósseis. O presente trabalho se insere neste contexto, e apresenta a concepção, desenvolvimento e resultados de testes de dois protótipos de transdutores de fundo do poço para integrar um sistema de completação inteligente baseado na tecnologia de sensoriamento utilizando redes de Bragg em fibras ópticas. O primeiro deles destina-se à medida da pressão diferencial num sensor de vazão do tipo Venturi. Resultados de testes com protótipos do transdutor demonstraram que ele pode operar numa faixa de mais ou menos 5 bar de pressão diferencial, sob pressões médias de até 21 MPa e temperaturas de 90 graus Celsius com resolução de 0,06 por cento do fundo de escala. O segundo transdutor desenvolvido, aplica-se à medida da posição de abertura e fechamento de uma válvula controladora de fluxo tipo camisa deslizante (sliding sleeves). Duas técnicas foram investigadas. A primeira delas, para aplicações mais gerais, baseia-se no uso de atuadores magnetoestrictivos. A segunda procurou atender a um projeto específico para este tipo de válvula, em cuja concepção utiliza-se uma mola elástica para exercer a força de restituição contra um atuador hidráulico. Neste caso, optou-se por desenvolver uma célula de carga instrumentada com redes de Bragg. Nos testes realizados foram obtidos resultados satisfatórios em termos de sensibilidade e resolução, tendo-se chegado para esta última a valores próximos de 0,03 mm num curso de 70 mm (0,04 por cento do fundo de escala). / [en] Optical fibers are finding a growing range of new applications in the petroleum industry, which include, not only those already well established in telecommunications, but also in novel sensing technologies. Possibility of dense multiplexing, continuous distributed measurements, long distances between measurement points and electronic circuits, and explosion risk free, are some of the characteristics shared by different types of optical fiber sensors. The major global oil and gas operators and service companies have elected optical fiber sensing as one of the key enablers to implement with all the expected functionality and reliability the novel technology of intelligent well completion. Continuous well monitoring allows the operator to access, at any time during the well life, important information regarding different process variables, such as pressure, temperature, flow-rate, pH, or even the position of sliding sleeves valves that control the flow through the well. This is part of the automation strategy to optimize production in the whole reservoir, a technological trend that points towards the concept of an intelligent oil field and that, in the near future, will be applied to the integrated management of production from several wells in the same reservoir, contributing to reduce intervention costs, and increasing recovery factors of fossil hydro-carbon reserves. The present work is inserted in this context, and reports the conception, development and results of tests conducted with prototypes of two different optical fiber transducers to be integrated in an intelligent well completion system. The first one is a Bragg grating differential pressure transducer, which has been developed to measure pressure drop across a Venturi flow-meter inserted in the production tubing. Test results with prototypes have demonstrated that the transducer may be applied to measure differential pressures in the range of more or less 5 bar, under static (average) pressures up to 21 MPa and temperatures below 90 Celsius Degree, with 0.06 percent full-scale resolution. The second development is a displacement transducer applied to measure the opening position of sliding sleeves valves. Two different measurement principles were investigated. The first, intended to general applications of displacement measurements, relied on the use of magnetostrictive actuators and fiber Bragg grating sensors. The second displacement transducer applies to a specific type of valve, which employs a mechanical spring to provide recovery forces to a hydraulic actuator. The proposed solution was based on the use of a load cell instrumented with fiber Bragg gratings. Tests results demonstrated that the prototype transducer was capable of resolving changes in displacement as lower as 0.03 mm in a full-range of 70 mm, approximately 0.04 percent full-scale resolution.

Um sistema elétrico de potência agrega toda a estrutura pela qual a energia elétrica percorre, desde a sua geração até o seu consumo final. Nas últimas décadas observou-se um significativo aumento da demanda e, consequentemente, um aumento das interligações entre sistemas, tornando assim a operação e o controle destes extremamente complexos. Com o fim de obter a desejada operação destes sistemas, inúmeros estudos na área de Proteção de Sistemas Elétricos são realizados, pois é sabido que a interrupção desses serviços causam transtornos que podem assumir proporções desastrosas. Em sistemas elétricos malhados, nos quais as correntes de curto-circuito podem ser bidirecionais e podem ter intensidades diferentes devido a alterações topológicas nos mesmos, coordenar relés de sobrecorrente pode ser uma tarefa muito trabalhosa caso não haja nenhuma ferramenta de apoio. Neste contexto, este trabalho visa o desenvolvimento de uma metodologia eficiente que determine os ajustes otimizados dos relés de sobrecorrente direcionais instalados em sistemas elétricos malhados de forma a garantir a rapidez na eliminação da falta, bem como a coordenação e seletividade, considerando as várias intensidades das correntes de curto-circuito. Seguindo essa linha de raciocínio, observou-se que o uso de técnicas metaheurísticas para lidar com o problema da coordenação de relés é capaz de alcançar resultados significativos. No presente projeto, dentre os algoritmos inteligentes estudados, optou-se por pesquisar a aplicação do Algoritmo Enxame de Partículas Evolutivo (Evolutionary Particle Swarm Optimization) por este apresentar como características as vantagens tanto do Algoritmo Enxame de Partículas (Particle Swarm Optimization) quanto as dos Algoritmos Genéticos, possuindo assim grande potencial para solução destes tipos de problemas. / An electric power system aggregates all the structure in which the electric energy travels, from its generation to the final user. In the last decades it has been observed a significative increase of the demand and, consequently, an increment of the number of interconnections between systems, making the operation and control of them extremely complex. Aiming to obtain a good operation of this kind of systems, a lot of effort in the research area of power system protection has been spent, because it is known that the interruption of this service causes disorders that may assume disastrous proportions. In meshed power systems, in which the shortcircuit currents might be bidirectional and might have different magnitudes due to topological changes on them, to coordinate overcurrent relays may be a really hard task if you do not have a support tool. Look in this context, this work aims the development of and efficient methodology thats determine the optimal parameters of the directional overcurrent relays in a meshed electric power system ensuring the quickness in the fault elimination, as well as the coordination and selectivity of the protection system, considering the various intensities of the short-circuit currents. Maintaining this line, it has been noticed that the use of metaheuristics to deal with the problem of relay coordination is capable of achieving promissory results. In the present research, among the studied intelligent algorithms, it was chosen to use in it the Evolutionary Particle Swarm Optimization, due to its features thats is the advantages of the Particle Swarm Optimization as well as the Genetic Algorithms ones, hence it has great potential do solve theses kind of problems.

Os brinquedos são uma parte essencial de nossa cultura e têm evoluído ao longo do tempo. Atualmente, encontramos no mercado brinquedos dotados de circuitos eletrônicos e sensores, capazes de coletar dados do ambiente e informações pessoais dos usuários. Além disso, eles podem se conectar automaticamente a redes de comunicação por meio de protocolos de rede sem fio para acessar serviços móveis com o objetivo de personalizar a experiência de jogo para cada usuário. Conhecidos como brinquedos inteligentes, estes fazem parte de um ambiente denominado de computação para brinquedos, composto pelo brinquedo físico, um dispositivo móvel, que pode ser um tablet ou smartphone, e um aplicativo móvel (app), que pode controlar o brinquedo físico e compartilhar informações com serviços móveis. Esse novo tipo de brinquedo, que pertence a um novo tipo de ambiente e que também carrega características da Internet das Coisas, traz consigo questões relacionadas à segurança da informação que não existiam nos brinquedos convencionais. Essas questões, portanto, devem ser tratadas de forma a evitar prejuízos aos usuários dessa tecnologia. Para isso, o presente trabalho apresenta vinte e dois (22) requisitos de segurança gerais identificados por meio da utilização do processo Security Development Lifecycle (SDL) da Microsoft e da técnica de modelagem de ameaças suportada pelo modelo de ameaça STRIDE (Spoofing identity, Tampering with data, Repudiation, Information disclosure, Denial of service e Elevation of privilege). Os requisitos apresentados endereçam questões de segurança que os brinquedos inteligentes devem atender para evitar as principais ameaças existentes. As questões de segurança consideradas foram extraídas da Childrens Online Privacy Protection Act (COPPA), General Data Protection Regulation (GDPR) e Personal Information Protection and Eletronic Documents Act (PIPEDA). Além dos requisitos de segurança, um conjunto de testes de segurança gerais foram identificados com base no processo SDL para verificar o adequado atendimento a esses requisitos. Uma análise dos brinquedos inteligentes atualmente disponíveis no mercado e suas falhas de segurança relatadas publicamente dão indícios da importância de atender aos requisitos de segurança e executar os testes propostos neste trabalho para evitar problemas de segurança variados / Toys are an essential part of our culture, and they have evolved over time. Currently, we can find in the market toys equipped with electronic circuits and sensors able to collect environmental and personal data from users. They are also able to automatically connect to communication networks through wireless network protocols in order to access mobile services aiming at customizing the gaming experience for each user. Known as smart toys, these are part of a so-called toy computing environment, consisting of a physical toy, a mobile device, which can be a tablet or smartphone, and a mobile app, which can control the physical toy and share information with mobile services. This new type of toy, which belongs to a new type of environment and also present characteristics of the Internet of Things, raises issues regarding information security which did not exist in conventional toys. Such issues, hence, should be treated in a way to avoid losses to the users of this technology. Accordingly, this research project presents twenty two (22) general security requirements identified following the Microsoft Security Development Lifecycle (SDL) and the threat modeling supported by the threat model STRIDE (Spoofing identity, Tampering with data, Repudiation, Information disclosure, Denial of service e Elevation of privilege). These requirements address security issues that smart toys should meet to avoid the main existent threats. All considered issues were extracted from the Childrens Online Privacy Protection Act (COPPA), General Data Protection Regulation (GDPR) and Personal Information Protection and Electronic Documents Act (PIPEDA). Furthermore, we have also identified a general set of security tests based on the SDL process to check whether the identified security requirements have been met. A further analysis of the smart toys currently available in the market and their publicly related security flaws give evidence of the importance of meeting the proposed security requirements and executing the proposed security tests to avoid several security problems

Os avanços tecnológicos das últimas décadas têm motivado o desenvolvimento dos edifícios inteligentes, visando à criação de ambientes mais confortáveis e seguros para os ocupantes, economicamente vantajosos para os proprietários e ambientalmente corretos. Considerando-se que nestes ambientes emergem novas formas de interação entre os usuários e os sistemas prediais, as quais não são adequadamente tratadas por técnicas convencionais de modelagem, torna-se necessário o estudo de novas soluções que abordem essas interações. Assim, este trabalho apresenta a proposta de uma abordagem sistemática para modelar e simular os sistemas de controle de edifícios inteligentes. Considera-se o sistema de controle como um sistema orientado por eventos discretos, no qual a comunicação entre os dispositivos que o constituem é realizada por meio da troca assíncrona de mensagens. Nesta abordagem, é utilizada a rede de Petri colorida para especificar as funcionalidades do edifício inteligente e a interação entre os dispositivos que constituem o seu sistema de controle. Assim, fornece-se um procedimento estruturado para desenvolver modelos que facilita a especificação do algoritmo de controle dos subsistemas do edifício inteligente. Para avaliar as principais características do procedimento proposto, foi apresentado um exemplo de aplicação que aborda a integração das funcionalidades de um sistema de telefonia distribuído e um sistema de vigilância predial. A abordagem de modelagem possibilitou a identificação das funcionalidades dos dispositivos inteligentes que integram o sistema de controle em diferentes níveis de abstração e as interações que ocorrem durante o seu funcionamento. A realização deste trabalho contribui para o aprimoramento de novas abordagens para o desenvolvimento de sistemas de controle com arquiteturas heterárquicas. Estes sistemas são constituídos por dispositivos inteligentes colaborativos, que possuem um elevado grau de autonomia. / Technological advances in recent decades have motivated the development of intelligent buildings, aimed at creating environments more productive for the occupants, economically advantageous for the owners and environmentally correct. New ways of interaction between users and the buildings systems are emerging from these kinds of systems, which are not adequately treated by conventional modeling techniques. In this sense, it is necessary the study of new approaches which address these new functionalities. Thus, this work presents a proposal for a systematic approach to model and simulate the control system of the intelligent buildings. The control system is considered to be a discrete event system, where the communication between the devices that integrate it is oriented by means of asynchronous messages exchange. This approach uses the colored Petri nets in order to specify the functionalities of the building system and their devices interactions. The approach provides a structured procedure to develop models that facilitate the algorithm specification of the control system. In order to verify the main characteristics of the proposed procedure, it is presented an example that is a control system that integrates a distributed telephony system and a surveillance building system. The approach proposed enabled the identification of the main functionalities and interactions of the intelligent devices constituting the control system. The achievement of this thesis contributes to the development of new approaches to develop heterarchical control system architectures. This kind of system architectures is constituted by collaborative intelligent devices that have a high degree of autonomy.

Este trabalho propõe uma nova classe de algoritmos que permite o uso de heurísticas para aceleração do aprendizado por reforço. Esta classe de algoritmos, denominada \"Aprendizado Acelerado por Heurísticas\" (\"Heuristically Accelerated Learning\" - HAL), é formalizada por Processos Markovianos de Decisão, introduzindo uma função heurística H para influenciar o agente na escolha de suas ações, durante o aprendizado. A heurística é usada somente para a escolha da ação a ser tomada, não modificando o funcionamento do algoritmo de aprendizado por reforço e preservando muitas de suas propriedades. As heurísticas utilizadas nos HALs podem ser definidas a partir de conhecimento prévio sobre o domínio ou extraídas, em tempo de execução, de indícios que existem no próprio processo de aprendizagem. No primeiro caso, a heurística é definida a partir de casos previamente aprendidos ou definida ad hoc. No segundo caso são utilizados métodos automáticos de extração da função heurística H chamados \"Heurística a partir de X\" (\"Heuristic from X\"). Para validar este trabalho são propostos diversos algoritmos, entre os quais, o \"Q-Learning Acelerado por Heurísticas\" (Heuristically Accelerated Q-Learning - HAQL), que implementa um HAL estendendo o conhecido algoritmo Q-Learning, e métodos de extração da função heurística que podem ser usados por ele. São apresentados experimentos utilizando os algoritmos acelerados por heurísticas para solucionar problemas em diversos domínios - sendo o mais importante o de navegação robótica - e as heurísticas (pré-definidas ou extraídas) que foram usadas. Os resultados experimentais permitem concluir que mesmo uma heurística muito simples resulta em um aumento significativo do desempenho do algoritmo de aprendizado de reforço utilizado. / This work presents a new class of algorithms that allows the use of heuristics to speed up Reinforcement Learning (RL) algorithms. This class of algorithms, called \"Heuristically Accelerated Learning\" (HAL) is modeled using a convenient mathematical formalism known as Markov Decision Processes. To model the HALs a heuristic function that influences the choice of the actions by the agent during its learning is defined. As the heuristic is used only when choosing the action to be taken, the RL algorithm operation is not modified and many proprieties of the RL algorithms are preserved. The heuristic used in the HALs can be defined from previous knowledge about the domain or be extracted from clues that exist in the learning process itself. In the first case, the heuristic is defined from previously learned cases or is defined ad hoc. In the second case, automatic methods for the extraction of the heuristic function H called \"Heuristic from X\" are used. A new algorithm called Heuristically Accelerated Q-Learning is proposed, among others, to validate this work. It implements a HAL by extending the well-known RL algorithm Q-Learning. Experiments that use the heuristically accelerated algorithms to solve problems in a number of domains - including robotic navigation - are presented. The experimental results allow to conclude that even a very simple heuristic results in a significant performance increase in the used reinforcement learning algorithm.

A demanda por mais flexibilidade nas fábricas e serviços originou um aumento no volume de operações internas de carga e descarga, devido à maior diversidade dos elementos transportados. Logo, na busca por um fluxo de materiais mais eficiente, as empresas passaram a investir em soluções tecnológicas, entre elas, o uso de Automated Guided Vehicles (AGVs), por conta do custo mais atrativo e do avanço em relação aos primeiros AGVs, que até então dependiam de uma infraestrutura adicional para suportar a navegação. Muitos AGVs modernos possuem movimentação livre e são orientados por sistemas que utilizam sensores para interpretar o ambiente, sendo assim, tornar os AGVs autônomos despertou o interesse de pesquisadores na área de robótica móvel para o desenvolvimento de sistemas capazes de auxiliar e coordenar a navegação. Novas técnicas de localização, tal como a localização baseada em marcadores reflexivos, e a construção de armazéns com layouts estruturados para a navegação viabilizaram o uso de AGVs autônomos, entretanto sua utilização em armazéns existentes ainda é um desafio. Neste contexto, o Laboratório de Robótica Móvel (LabRom) do Grupo de Mecatrônica da EESC/USP, através do projeto do Armazém Inteligente, tem pesquisado os problemas de: roteamento, gerenciamento das baterias, navegação e auto-localização. Robôs autônomos precisam de um sistema de auto-localização eficiente e preciso para navegar com segurança, o qual depende de um mapa e da interpretação do ambiente utilizando sensores embarcados. Para alcançar esse objetivo este trabalho propõe um Sistema de Auto-localização baseado no Extended Kalman Filter (EKF) como solução. O sistema, desenvolvido em linguagem C, interage com outros dois sistemas: roteamento e navegação e foi implementado em um armazém simulado utilizando o software Player/Stage, mostrando ser confiável no fornecimento de uma estimativa de localização baseada em odometria e landmarks com localização conhecida. O sistema foi novamente testado utilizando a odometria de um robô móvel Pioneer P3-AT e os valores de um sensor de medição laser 2D SICK LMS200 extraídos de um ambiente indoor real. Para este teste foi construído um feature-based map a partir de um desenho de planta baixa no formato CAD e utilizou-se o algoritmo de segmentação Iterative End-Point Fit (IEPF) para interpretar o ambiente. Os resultados mostraram que as vantagens oferecidas pelas características padronizadas de um ambiente indoor, semelhante a um armazém, podem viabilizar o uso do Sistema de Auto-localização em armazéns existentes. / The demand for more flexibility in factories and services led to an increase in the volume of internal operations of loading and unloading, due to the greater diversity of elements transported. Hence, in the search for a more efficient materials flow, companies went to invest in technology solutions, among them, the use of Automated Guided Vehicles (AGVs), on account of the more attractive cost and improvement over the first AGVs, which hitherto depended of an additional infrastructure to support navigation. Many modern AGVs have free movement and are guided by systems that use sensors to interpret the environment, thus make AGVs autonomous aroused the interest of researchers in the mobile robotics field to development of systems able to assist and coordinate the navigation. New localization techniques, such as localization based on reflective markers, and the construction of warehouses with structured layouts for navigation did feasible the use of autonomous AGVs, however its use in existing warehouses is still a challenge. In this context, the Mobile Robotics Lab (LabRom) of the Mechatronics Group of EESC/USP, through the Intelligent Warehouse Project, has researched the problems: routing, battery management, navigation and self-localization. Autonomous robots need an efficient and accurate self-localization system to safely navigate, which depends on one map and of the interpretation of the environment using embedded sensors. To achieve this goal, this work proposes a Self-Localization System based on the Extended Kalman Filter (EKF) as a solution. The system, developed in C language, interacts with two other systems: routing and navigation and was implemented in a simulated warehouse using the Player/Stage software, showing to be reliable in providing an estimative of localization based on odometry and landmarks with known localization. The system was again tested using the odometry of mobile robot Pioneer P3-AT and the values of a 2D Laser Rangefinder SICK LMS200 extracted from a real indoor environment. For this test was built a feature-based map from a floor plan design in CAD format and was used the segmentation algorithm Iterative End-Point Fit (IEPF) to interpret the environment. The results showed that the advantages offered by the standard features of indoor environment, like a warehouse, can enable the use of the Self-Localization System on the existing warehouses.

[pt] A reinjeção de gás é uma técnica empregada para o aumento do fator de recuperação de reservatórios de petróleo. Em campos marítimos, quando o volume de gás produzido na unidade estacionária de produção (plataforma) é muito elevado e não se dispõe de infraestrutura para exportá-lo para terra, a reinjeção de todo o gás produzido pode requerer vazões suficientemente altas para causar danos à coluna de injeção do poço em decorrência da vibração induzida pelo escoamento. Esse problema pode ser ainda mais crítico para injetores com completação inteligente, que são instrumentados com sensores e válvulas de controle de fluxo e cujo monitoramento e controle são realizados por meio de cabos elétricos e hidráulicos instalados ao longo da coluna do poço. O risco da falha no sistema de completação inteligente torna-se, portanto, um limitante para a vazão máxima do gás que pode ser reinjetado no poço. Nestes casos, não havendo como exportar o gás produzido, a alternativa é reduzir a produção de petróleo da plataforma. Esta dissertação aborda o problema da vibração induzida pelo escoamento em poços injetores de gás equipados com sistemas inteligentes de completação. Modelou-se a geometria de um poço real a fim de realizar as análises computacionais da dinâmica do escoamento. Devido as altas vazões envolvidas, a abordagem do caso exige um tratamento adequado da turbulência. Para tal, fez-se uso dos métodos Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) e Large Eddy Simulation (LES). O primeiro é um modelo estacionário que prevê as estatísticas estacionárias baseando-se em equações de transporte para as mesmas. O segundo é um modelo transiente, que resolve a maior e mais energética parte do espectro das flutuações turbulentas. A partir da análise computacional com os dois modelos foram estimadas as amplitudes e espectros de frequência das forças de excitação dinâmicas produzidas pelo escoamento sobre os componentes do sistema de completação inteligente na região mais crítica da coluna de injeção. Para o caso estudado, um poço injetor de gás com uma coluna de 4 1/2´´ em um revestimento de 9 5/8´´ e vazão máxima nominal de 4,5 x 10(6) m(3)/d, as forças de excitação sobre os componentes críticos do sistema de completação inteligente atingiram amplitudes máximas da ordem de 10 N/m numa faixa de frequência de até 150 Hz, valores considerados satisfatórios para a operação do poço estudado. A metodologia desenvolvida neste trabalho pode ser estendida para outras configurações de poços injetores com completação inteligente. / [en] Reinjection of produced gas is a well-known technique of enhanced oil recovery. In offshore fields, the production units do not always have the proper infrastructure to export the produced gas to shore. In these cases, if the gas volumes are too high, reinjecting it into the reservoir may require elevated flow rates, increasing the risk of mechanical failures due to flow induced vibration on the well completion equipment. This problem may be even more critical in the case of injector wells with intelligent completion systems, which are monitored and controlled with the aid of electrical and optical cables running along the injection tubing. In many instances, to avoid fatigue damage in the intelligent completion equipment, the production unit has to be restricted to allowable rates. This work focus on the problem of flow induced vibration in injector wells equipped with intelligent completion systems. A real well has been modeled in order to perform computational fluid dynamic analysis and understand the turbulent flow near the discharge of the downhole inflow control valves. The problem was modeled using both the Averaged-Reynolds Navier-Stokes and Large Eddy Scale turbulent models. In the first, the flow is stationary and the variables are time-averaged. In the second model, transient analysis is performed considering only the large length scales. Combining the two models, the amplitudes and frequency spectra of the dynamic forces that excite the components of the injector well are estimated. In the case studied, a well with tubing of 4 1/2´´ in a 9 5/8´´ casing and with a maximum nominal gas injection flow rate of 4.5 x 10(6) m(3)/d, the dynamical loads on the critical intelligent completion components were estimated presenting amplitudes of the order of 10 N/m and frequency ranges up to 150 Hz, values that were considered safe for the operation of the analyzed well. The methodology developed in this work can be extended to model other configurations of high flow rate injector wells.

As cidades, notadamente aquelas identificadas como de porte médio, acabam absorvendo mudanças de qualidade e passam a centralizar atividades econômicas. Se, por um lado, a urbanização traz oportunidades para o desenvolvimento social e econômico, de outro, resulta em significativa perda nas funcionalidades básicas e exerce pressão sobre as infraestruturas e recursos naturais. As Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) surgem como aliadas no enfrentamento a estes desafios. Baseadas no uso das TIC, iniciativas de Cidades Inteligentes exploram a instrumentalização das infraestruturas da cidade. Na tentativa de unificar a gestão dos diversos aspectos das cidades, por meio do monitoramento e análise em tempo real de dados públicos, diversas capitais estaduais do Brasil já contam com o suporte de centros de controle integrados. Dado o exposto, o presente trabalho propõe um modelo para a estruturação de Centros de Controle Integrados (CCI), compatíveis com a realidade de municípios de médio porte. Para tanto, por meio da revisão da literatura e de uma entrevista junto ao Centro Integrado de Comando da Cidade de Porto Alegre (CEIC), realizou-se o levantamento das melhores práticas a respeito da implantação de centros de controle. Complementarmente, entrevistaram-se os responsáveis de quatro prefeituras municipais para a determinação dos modelos de controle instituídos em cidades de médio porte. Para fins de validação, deu-se a avaliação do modelo por três especialistas da área de estudo. O modelo proposto – composto pelas dimensões de (i) coordenação, (ii) design, (iii) gerenciamento, (iv) comunicação, (v) práticas e rotinas de trabalho e (vi) processamento e gerenciamento de evidências, resulta do cruzamento destas informações e contribui, como ferramenta de gestão, para o desenvolvimento estruturado das cidades de médio porte. / The cities, especially those identified as medium-sized cities, end up absorbing quality changes and begin to centralize economic activities. If, on the one hand, urbanization brings opportunities for social and economic development, on the other hand, it results in a significant loss of basic functionalities, jeopardizing infrastructure and natural resources. In this way, Information and Communication Technologies (ICT) emerge as an alliy in face of these challenges. Based on the use of ICT, Smart Cities initiatives explore the instrumentalization of the city's infrastructures. In an attempt to unify the management of the various aspects of cities through real-time monitoring and analysis of public data, several state capitals in Brazil already rely on the support of Integrated Control Centers. Thus, the present work proposes a model for structuring the Integrated Control Centers (ICC), compatible with the reality of medium-sized municipalities. Through a literature review and an interview with the Centro Integrado de Comando of Porto Alegre (CEIC), the best practices regarding the implementation of control centers were surveyed. Complementarily, the heads of four city halls were interviewed to determine the control models established in medium-sized cities. Furthermore, the model was also assessed by three specialists in the study area. The proposed model - composed by the dimensions of (i) coordination, (ii) design, (iii) management, (iv) communication, (v) practices and work routines and (vi) processing and management of evidence, results from the cross-referencing of this information and contributes as a management tool to the structured development of medium-sized cities.

A centenária indústria automotiva está passando por profundas transformações nos seus modelos de negócio, processos de desenvolvimento em produto e de produção. Inovações tais como veículos autônomos, transporte compartilhado, células de combustível, entre outras, apresentam-se aos estrategistas das montadoras como alternativas para gerar um diferencial competitivo e garantir a sobrevivência das empresas. Assim sendo, o entendimento dos mecanismos e fatores que influenciam na decisão de adoção de inovações em produto pelas montadoras é um tema relevante para a academia. Artigos sobre adoção de inovação em produto pelas organizações da indústria automotiva não são comuns na literatura, e quando realizados concentram-se no estudo de tecnologias de propulsão alternativa. Este estudo propõe, a partir de uma ampla revisão sistemática da literatura disponível sobre adoção de inovações pelas organizações, um modelo teórico contendo dimensões e fatores de influência na adoção de inovações em produto pelas montadoras de veículos, aplicando o modelo a um componente específico do automóvel, os chamados sistemas semiativos de amortecimento ou \'amortecedores inteligentes\'. Um diferencial do modelo conceitual desenvolvido foi a introdução da dimensão \'gestão da inovação\', analisando diversos fatores relacionados à estratégia tecnológica da montadora. A aplicação deste modelo foi realizada utilizando a metodologia de pesquisa qualitativa básica, por meio de entrevistas com funcionários de montadoras e fabricantes de sistemas de suspensão e amortecedores estabelecidos no mercado automotivo brasileiro. Uma pesquisa adicional foi realizada com o objetivo de identificar de que maneira a importância relativa entre os fatores que influem na adoção de inovações em produto pelas montadoras de veículos muda entre um país desenvolvido (EUA) e outro em desenvolvimento (Brasil). Dessa forma, o modelo conceitual desenvolvido foi aplicado por meio de entrevistas realizadas com funcionários de empresas do segmento automotivo estabelecidas no mercado dos EUA. As análises dos resultados permitiram identificar os fatores de maior influência na adoção da inovação em estudo pelas montadoras, bem como os fatores de menor influência. Análises comparativas foram realizadas entre estes fatores, para discutir as razões das semelhanças e diferenças entre eles. Esta tese produziu três artigos correlacionados entre si, o primeiro denominado Adoção de inovações em produto pelas organizações: Uma revisão sistemática de literatura. O segundo artigo foi intitulado como Adoção de inovações em produto na indústria automotiva: Modelo conceitual e aplicação para sistemas semiativos de amortecimento. O artigo Adoção de inovações em produto na indústria automotiva: Um estudo comparativo entre Brasil e EUA é o terceiro e último da tese. Estudos comparando a influência de fatores de adoção de inovação em produto pelas organizações foram realizados em outras áreas da tecnologia, porém artigos com comparações internacionais entre estes fatores não são comuns na literatura. Nenhum estudo sobre adoção de sistemas semiativos de amortecimento ou \'amortecedores inteligentes\' foi identificado na revisão de literatura realizada, o que evidencia o ineditismo deste trabalho de pesquisa. / The centenary automotive industry has gone through significant transformations in its business models, product development and production processes. Innovations like autonomous vehicles, transportation sharing, fuel cells, among others, show themselves as alternatives to create a competitive differential and assure companies survival. Therefore, the understanding of mechanisms and factors that influence automaker\'s decision to adopt product innovations is a relevant issue for the academy. Papers about product innovation adoption by organizations in the automotive industry are not common in the literature. When made, they focus mostly on the study of alternative propulsion technologies. This research proposes a theoretical model comprising dimensions and factors influencing product innovation adoption by automakers based on a broad literature systematic analysis about organizational innovation adoption. This model was applied to a specific automotive component, the so-called semi active damping systems or \"smart shock absorbers.\" The conceptual model presents the unpublished dimension \"innovation management\", which analyses several factors related to the automakers technological strategy. This research used basic qualitative analysis methodology and performed interviews with employees from automakers and suspension system manufacturers settled in the Brazilian automotive market. An extra research aimed to identify the way the relative importance between the factors that influence in the product innovation adoption by the automakers changes from a developed country (USA) and another country in development (Brazil). Interviews with employees from automotive companies settled in the USA market applied the conceptual model. The result of the analysis allowed the identification of the most influencing factors in the adoption of the product innovation by automakers, as well the less influencing factors. Comparative analyses between these factors were made in order to discuss the reasons of similarities and differences between them. This dissertation produced three correlated papers se, the first one is \"Product innovation adoption by organizations: A systematic literature review.\" The second one is \"Product innovation adoption in the automotive industry: Conceptual model and application for semi active damping systems.\" The third and last one of this dissertation is \"Product innovation adoption in the automotive industry: A comparative study between Brazil and USA.\" There are papers comparing the factors influencing product innovation adoption by organizations in other technology fields, but international comparisons between these factors are not common in literature. This research found no paper about semi active damping systems (\"smart shock absorbers\") in the literature review, which evidences the brand new characteristic of this dissertation.

Os brinquedos são uma parte essencial de nossa cultura e têm evoluído ao longo do tempo. Atualmente, encontramos no mercado brinquedos dotados de circuitos eletrônicos e sensores, capazes de coletar dados do ambiente e informações pessoais dos usuários. Além disso, eles podem se conectar automaticamente a redes de comunicação por meio de protocolos de rede sem fio para acessar serviços móveis com o objetivo de personalizar a experiência de jogo para cada usuário. Conhecidos como brinquedos inteligentes, estes fazem parte de um ambiente denominado de computação para brinquedos, composto pelo brinquedo físico, um dispositivo móvel, que pode ser um tablet ou smartphone, e um aplicativo móvel (app), que pode controlar o brinquedo físico e compartilhar informações com serviços móveis. Esse novo tipo de brinquedo, que pertence a um novo tipo de ambiente e que também carrega características da Internet das Coisas, traz consigo questões relacionadas à segurança da informação que não existiam nos brinquedos convencionais. Essas questões, portanto, devem ser tratadas de forma a evitar prejuízos aos usuários dessa tecnologia. Para isso, o presente trabalho apresenta vinte e dois (22) requisitos de segurança gerais identificados por meio da utilização do processo Security Development Lifecycle (SDL) da Microsoft e da técnica de modelagem de ameaças suportada pelo modelo de ameaça STRIDE (Spoofing identity, Tampering with data, Repudiation, Information disclosure, Denial of service e Elevation of privilege). Os requisitos apresentados endereçam questões de segurança que os brinquedos inteligentes devem atender para evitar as principais ameaças existentes. As questões de segurança consideradas foram extraídas da Childrens Online Privacy Protection Act (COPPA), General Data Protection Regulation (GDPR) e Personal Information Protection and Eletronic Documents Act (PIPEDA). Além dos requisitos de segurança, um conjunto de testes de segurança gerais foram identificados com base no processo SDL para verificar o adequado atendimento a esses requisitos. Uma análise dos brinquedos inteligentes atualmente disponíveis no mercado e suas falhas de segurança relatadas publicamente dão indícios da importância de atender aos requisitos de segurança e executar os testes propostos neste trabalho para evitar problemas de segurança variados / Toys are an essential part of our culture, and they have evolved over time. Currently, we can find in the market toys equipped with electronic circuits and sensors able to collect environmental and personal data from users. They are also able to automatically connect to communication networks through wireless network protocols in order to access mobile services aiming at customizing the gaming experience for each user. Known as smart toys, these are part of a so-called toy computing environment, consisting of a physical toy, a mobile device, which can be a tablet or smartphone, and a mobile app, which can control the physical toy and share information with mobile services. This new type of toy, which belongs to a new type of environment and also present characteristics of the Internet of Things, raises issues regarding information security which did not exist in conventional toys. Such issues, hence, should be treated in a way to avoid losses to the users of this technology. Accordingly, this research project presents twenty two (22) general security requirements identified following the Microsoft Security Development Lifecycle (SDL) and the threat modeling supported by the threat model STRIDE (Spoofing identity, Tampering with data, Repudiation, Information disclosure, Denial of service e Elevation of privilege). These requirements address security issues that smart toys should meet to avoid the main existent threats. All considered issues were extracted from the Childrens Online Privacy Protection Act (COPPA), General Data Protection Regulation (GDPR) and Personal Information Protection and Electronic Documents Act (PIPEDA). Furthermore, we have also identified a general set of security tests based on the SDL process to check whether the identified security requirements have been met. A further analysis of the smart toys currently available in the market and their publicly related security flaws give evidence of the importance of meeting the proposed security requirements and executing the proposed security tests to avoid several security problems