O notável desenvolvimento da indústria eletrônica observado nos últimos tempos tem permitido aplicações de conjuntos integrados de sensores em ambientes sem fio, conhecidos por wireless sensor networks (WSN), que passam por sensoriamento de processos industriais, ambientes tóxicos, projetos militares de monitoração de variáveis de segurança, até observação de fenômenos físicos naturais. Uma das principais especificações de uma rede WSN, o consumo de energia afeta diretamente a capacidade e tempo de vida útil do sistema, pois, na maioria dos casos, seus módulos possuem baterias independentes e sua substituição nem sempre é tarefa simples. Motivado pela necessidade de oferecer robustez e economia de energia nas redes WSN, o protocolo difusão direcionada se baseia na centralização de dados e a identificação de seus módulos é feita por meio de pares valor-atributo. Sua estrutura permite a adição de componentes de software que podem atuar na análise e modificação dos dados recebidos com o objetivo de alterar o protocolo original. O objetivo principal deste trabalho é investigar um método para otimização do uso de energia disponível em redes WSN com intuito de prolongar seu tempo de vida útil. O metódo consiste em analisar os valores das energias atribuídas aos módulos componentes da rede por meio de incorporação de um algoritmo de rotas baseado em energia ao protocolo difusão direcionada. Comparações de desempenho da rede em relação ao seu tempo de vida e energia dos módulos são realizadas utilizando o simulador NS-2. As simulações feitas em diversos cenários indicaram melhoria de desempenho em relação ao protocolo difusão direcionada original. Os cenários onde o protocolo original foi alterado apresentaram um número maior de rotas descobertas e possibilitaram um aumento de pelo menos 22% no tempo de vida da rede, em relação ao protocolo original. / The notable development of electronic industry in the last years allows the implementation of sensor integrated circuits in wireless environments, known as wireless sensor networks (WSN), which leads to industrial process sensing, toxic environments, military security monitor projects and natural physical phenomenon. As one of the main specifications of a WSN network, the energy consumption directly affects the capacity and the system useful lifetime, since most of the time its modules have independent batteries and their substitution is not always a simple task. Motivated by the need of offering robustness and energy economy for WSN networks, the directed diffusion protocol is data-centric based and its modules identification is made by attribute-value pairs. The directed diffusion structure enables the addition of software components which can act on the analysis and modification of received data with the objective of changing the original protocol. The main objective of this work is to investigate a method for optimization of available energy on WSN networks with the intention of increasing its useful lifetime. The method consists on analyzing the energy values attributed to the component modules of the network by incorporating an energy-based routing algorithm to directed diffusion protocol. Performance comparisons of the network related to its lifetime and modules energy are developed using the NS-2 simulator. Simulations performed in several scenarios indicated a better performance in relation to the original directed diffusion protocol. The scenarios where the original protocol was changed had larger number of discovered routes and allowed a rising of at least 22% on network lifetime, in relation to the original protocol.

O notável desenvolvimento da indústria eletrônica observado nos últimos tempos tem permitido aplicações de conjuntos integrados de sensores em ambientes sem fio, conhecidos por wireless sensor networks (WSN), que passam por sensoriamento de processos industriais, ambientes tóxicos, projetos militares de monitoração de variáveis de segurança, até observação de fenômenos físicos naturais. Uma das principais especificações de uma rede WSN, o consumo de energia afeta diretamente a capacidade e tempo de vida útil do sistema, pois, na maioria dos casos, seus módulos possuem baterias independentes e sua substituição nem sempre é tarefa simples. Motivado pela necessidade de oferecer robustez e economia de energia nas redes WSN, o protocolo difusão direcionada se baseia na centralização de dados e a identificação de seus módulos é feita por meio de pares valor-atributo. Sua estrutura permite a adição de componentes de software que podem atuar na análise e modificação dos dados recebidos com o objetivo de alterar o protocolo original. O objetivo principal deste trabalho é investigar um método para otimização do uso de energia disponível em redes WSN com intuito de prolongar seu tempo de vida útil. O metódo consiste em analisar os valores das energias atribuídas aos módulos componentes da rede por meio de incorporação de um algoritmo de rotas baseado em energia ao protocolo difusão direcionada. Comparações de desempenho da rede em relação ao seu tempo de vida e energia dos módulos são realizadas utilizando o simulador NS-2. As simulações feitas em diversos cenários indicaram melhoria de desempenho em relação ao protocolo difusão direcionada original. Os cenários onde o protocolo original foi alterado apresentaram um número maior de rotas descobertas e possibilitaram um aumento de pelo menos 22% no tempo de vida da rede, em relação ao protocolo original. / The notable development of electronic industry in the last years allows the implementation of sensor integrated circuits in wireless environments, known as wireless sensor networks (WSN), which leads to industrial process sensing, toxic environments, military security monitor projects and natural physical phenomenon. As one of the main specifications of a WSN network, the energy consumption directly affects the capacity and the system useful lifetime, since most of the time its modules have independent batteries and their substitution is not always a simple task. Motivated by the need of offering robustness and energy economy for WSN networks, the directed diffusion protocol is data-centric based and its modules identification is made by attribute-value pairs. The directed diffusion structure enables the addition of software components which can act on the analysis and modification of received data with the objective of changing the original protocol. The main objective of this work is to investigate a method for optimization of available energy on WSN networks with the intention of increasing its useful lifetime. The method consists on analyzing the energy values attributed to the component modules of the network by incorporating an energy-based routing algorithm to directed diffusion protocol. Performance comparisons of the network related to its lifetime and modules energy are developed using the NS-2 simulator. Simulations performed in several scenarios indicated a better performance in relation to the original directed diffusion protocol. The scenarios where the original protocol was changed had larger number of discovered routes and allowed a rising of at least 22% on network lifetime, in relation to the original protocol.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2017-04-27T18:03:46Z No. of bitstreams: 1 Francisco Elanio Bezerra.pdf: 3173273 bytes, checksum: d46cdeb01bbd348e3926275e79daa4f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T18:03:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco Elanio Bezerra.pdf: 3173273 bytes, checksum: d46cdeb01bbd348e3926275e79daa4f3 (MD5) Previous issue date: 2017-02-02 / The technological advance, in the world, has brought about profound changes in the way the electric energy is generated, distributed and consumed. The increase in electricity consumption and the interruption of power supply in Brazil led to the creation of Decree 5.163/2004, proposing a new model for the sale of electricity in the National Interconnected System through auctions in the free contracting environments between buyers and Sellers, or regulated through auctions promoted by the Electric Energy Trading Chamber (CCEE), which accounts for the difference between contracting and energy consumption and through the settlement price of the differences and promotes the settlement of this energy short-term market .If you have more contracts than consumption, or more consumption than contracts, you will suffer penalties. With the change in the commercialization of energy, the generators and distributors suffer with forecast of consumption and with amount of energy that must contract in the auctions. In this scenario, several techniques such as genetic algorithm, multicriteria decision, fuzzy logic, artificial neural networks among others have been used to optimize the system of buying and selling energy in this new environment. Therefore, the proposal of this work is to develop an intelligent computational system, using historical data from a distributor to forecast demand by consumption class to support decision making in the short term market. The result of the work may provide conditions for a distributor to monitor energy demand by consumption class, provide possibilities for short-term market trading and minimize losses with subcontracting and over-contracting. / O avanço tecnológico, no mundo, trouxe profundas mudanças na forma como a energia elétrica é gerada, distribuída e consumida. O aumento do consumo de energia elétrica e a interrupção no fornecimento de energia no Brasil levaram à criação do Decreto 5.163/2004, propondo um novo modelo de comercialização de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional por meio de leilões nos ambientes de contratação livre entre compradores e vendedores, ou regulada, por meio de leilões promovidos pela Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE). A diferença entre contratação e consumo é contabilizada pela CCEE mensalmente e negociada no mercado de curto prazo. Por meio do preço de liquidação das diferenças é promovida a liquidação dessa energia, cujo mecanismo pode gerar prejuízos ou lucros para a distribuidora que, caso tenha mais contratos do que consumo, ou mais consumo do que contratos, sofrerá penalizações. Com a modificação na comercialização de energia, os geradores e distribuidores sofrem com previsão de consumo e com montante de energia que devem contratar nos leilões. Neste cenário, diversas técnicas, como algoritmo genético, decisão multicritério, lógica fuzzy, redes neurais artificiais entre outras vêm sendo utilizadas para otimizar o sistema de compra e venda que atenda o decreto e mantenha as receitas da geradora e distribuidora. Sendo assim, a proposta deste trabalho é desenvolver uma abordagem computacional utilizando dados históricos de uma distribuidora para previsão de demanda por classe de consumo que sirva de apoio à tomada de decisão no mercado de curto prazo. O resultado do trabalho poderá oferecer condições para uma distribuidora acompanhar a demanda de energia por classe de consumo, fornecer possibilidades para negociação no mercado de curto prazo e minimizar prejuízos com subcontratação e sobrecontratação.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-10-25T22:46:25Z No. of bitstreams: 1 CUNHA_Marcel_2016.pdf: 12825811 bytes, checksum: fe0b61494670e2e5bcf510bf3689ef64 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-10-25T22:46:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CUNHA_Marcel_2016.pdf: 12825811 bytes, checksum: fe0b61494670e2e5bcf510bf3689ef64 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-10-25T22:46:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CUNHA_Marcel_2016.pdf: 12825811 bytes, checksum: fe0b61494670e2e5bcf510bf3689ef64 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-25T22:46:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CUNHA_Marcel_2016.pdf: 12825811 bytes, checksum: fe0b61494670e2e5bcf510bf3689ef64 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Não recebi financiamento / Nowadays smartphones are composed of a wide range of sensors and resources such as GPS (Global Positioning System), Bluetooth and Internet connection through Wi-Fi, 3G, among others resources. Along with the smartphone’s increasing popularity around the world, there is an increasing development and popularity of power-hungry applications: applications that take advantage from these resources and may reduce the smartphones autonomy. This fact is known as one of the biggest to be solved when talking about nowadays smartphones. Considering this, many solutions were proposed and approach this topic in different ways. These solutions can be classified in two major groups: software layer solutions and hardware layer solutions. In one hand, the software layer solutions are the ones that try to reduce the smartphone’s energy drain by only changing the software that composes the smartphone. For example, by improving the Wi-Fi interface or managing the running applications of the smartphone. On the other hand, the hardware layer solutions are the ones that try to improve or increase the energy availability of the smartphone changing or improving only the physical components, for example evolving the technology regarding the batteries. This study presents an approach in software layer for this problem: a system for managing the states of the smartphone’s sensors and components, based on the user profile, aiming energy savings. This work consisted of three steps. In the first step the literature research was done and also a research of the existing solutions in the same area. In the second step the mechanism, called MyBatRecommender, composed by the server and client sides, was presented and developed for the Android operational system. In the last step some validation tests were applied aiming to verify the system efficiency. The results show that when applied to a controlled scenario, the MyBatRecommender achieves around thirty-two per cent of energy savings. / Os smartphones atuais são compostos por uma grande gama de sensores e componentes como GPS, Bluetooth e conexão com a Internet através das interfaces de rede Wi-Fi, 3G, entre diversos outros recursos. Junto com a crescente popularização dos smartphones ao redor do mundo está também o crescente desenvolvimento e popularização dos aplicativos que fazem uso desses recursos e tendem a diminuir a autonomia dos smartphones. Esse fato é considerado como um dos maiores problemas a ser superado no contexto de smartphones atualmente. Tendo esse problema em vista, diversas soluções abordam a questão de diferentes maneiras, e podem ser classificados em dois grupos: soluções em nível de software e soluções em nível de hardware. As soluções em nível de software são aquelas que procuram melhorar o consumo de energia dos smartphones apenas com alterações nos softwares que compõe o smartphone. Por exemplo, melhorando a eficiência da interface de rede Wi-Fi, controlando aplicativos que rodam no smartphone, entre outras. Por outro lado, as soluções em nível de hardware procuram melhorar ou ampliar a disponibilidade de energia nos smartphones através dos seus componentes físicos, como por exemplo evoluindo a tecnologia das baterias dos mesmos. Esta dissertação apresenta uma abordagem em nível de software para esse problema através de um sistema de gerenciamento dos estados dos sensores e componentes de um smartphone, baseado no perfil do usuário, visando a economia de energia. Esse estudo consistiu de três etapas. Na primeira etapa foi feito o levantamento bibliográfico e desenvolvida uma pesquisa de soluções existentes na área, identificando possíveis sistemas e aplicativos com a mesma proposição. Na segunda etapa foi elaborado o mecanismo denominado MyBatRecommender, composto pelas partes servidora e cliente, e implementado para o sistema operacional Android. Por fim, na última etapa, foram aplicadas algumas formas de validação no sistema proposto a fim de verificar a sua eficiência. Os resultados obtidos mostram que o sistema implementado, quando aplicado em cenário de testes controlado, apresenta um resultado que traz uma economia de energia de aproximadamente trinta e dois por cento em relação ao uso sem o mecanismo proposto.