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Gerenciamento e processamento de dados biomédicos - uma framework / Biomedical data management and processing - a framework (Inglês)Ribeiro Junior, Fernando da Silva 12 December 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-12-12 / The integration of information from biomedical devices is of fundamental importance for assisting medical diagnosis. In this sense, the present work aimed to develop a system able to manage and process in real time biomedical data. The major advantage of the proposed system is the ability to add new medical devices and integrate their results with the existing ones. The devices considered in this work were brainwave sensors, baropodometric treadmill, and biomedical kit. From the results obtained, it can be concluded that the proposed system is quite robust, accurate and fast, and can manage and process large volumes of data in real time according to the power of the computer used. Customizable graphs are built from the EEG signals captured during patient gait. Finally, it can be concluded that the system is quite promising to be used in hospitals and doctors' offices as a tool to assist medical diagnosis and improve and accelerate the treatment of patients.
Keywords: baropodometry, Mindwave, processing and management, biomedical data. / A integração de informações provenientes de equipamentos biomédicos é de fundamental importância para suportar o diagnóstico médico. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema capaz de gerenciar e processar dados biomédicos em tempo real. A grande vantagem do sistema proposto é a possibilidade de adicionar novos equipamentos médicos integrando os seus resultados aos pré-existentes, por isso, a designação de framework. Os equipamentos considerados neste trabalho foram sensores de ondas cerebrais, esteira baropodométrica e kit biomédico. A partir dos resultados obtidos é possível concluir que o sistema proposto é bastante robusto, preciso e rápido (tempo real), podendo gerenciar e processar grandes volumes de dados em tempo real de acordo com a configuração do computador utilizado. São gerados gráficos customizáveis a partir da captura do sinal eletroencefalograma no momento exato de uma determinada passada do paciente (imagem pedobarográfica). Finalmente, pode-se concluir que o sistema é bastante promissor para ser utilizado em consultórios médicos e hospitais como uma ferramenta de auxílio ao diagnóstico médico melhorando e acelerando o tratamento de pacientes.
Palavras-chaves: Baropodometria, Mindwave, aquisição e processamento de dados biomédicos.
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Uma heurística de participação agregando a metodologia gerar e resolver aplicada ao problema de cobertura e conectividade em redes de sensores sem fio / A Partition Heuristic Aggregating the Generate and Solve Methodology Applied to the Coverage and Connectivity in Wireless Sensor Networks (Inglês)Sobreira Neto, Álvaro de Menezes 09 October 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-10-09 / The power management of the sensors that make it up and use directly influences the lifetime of a Wireless Sensor Network. The models applied to the problem aim to optimize energy use organizing the activation of sensors in time intervals, so that only the minimum amount of sensors is activated, respecting the constraints of coverage and connectivity. However, this class of problems has significant computational complexity where it is not possible to obtain optimal solution, making it necessary to implement methodologies in order to find a viable solution, allowing solve larger instances and increasingly closer to real networks. The objective of this research is to present a structured hybrid methodology in a heuristic partition adding the methodology to generate and solve improving the results and expanding the size of the instances of networks while maintaining the flexibility and reliability when applied to problems of wireless sensor networks Homogeneous Heterogeneous and with restrictions of coverage and connectivity. / O tempo de vida útil de uma Rede de Sensores Sem Fio é diretamente influenciado pelo gerenciamento da energia dos sensores que a compõem e utilização. Os modelos aplicados ao problema têm por objetivo otimizar a utilização energética organizando a ativação dos sensores em intervalos de tempo, de forma que somente a quantidade mínima necessária de sensores seja ativados, respeitando as restrições de cobertura e conectividade. Entretanto, essa classe de problemas possui significativa complexidade computacional, onde não é possível obter solução ótima, tornando necessário implementar metodologias de forma a encontrar uma solução viável, permitindo solucionar instâncias maiores e cada vez mais próximas das redes reais. O objetivo desta pesquisa é apresentar uma metodologia híbrida estruturada em uma heurística de partição agregando a metodologia gerar e resolver aperfeiçoando os resultados obtidos e ampliando o tamanho das instâncias das redes, mantendo a flexibilidade e confiabilidade quando aplicados a problemas de redes de sensores sem fio Homogêneas e Heterogêneas com restrições de cobertura e conectividade.
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Propriedades estruturais, microestruturais e elétricas da cerâmica BaSnO3 / Structural properties, the microstructural and electrical ceramics BaSnO3Cleiton Feitosa do Nascimento 17 August 2009 (has links)
As propriedades de superfícies de pós cerâmicos desempenham um papel importante na produção de dispositivos de alta qualidade, elevado desempenho e confiabilidade. Muitas dessas propriedades estão relacionadas a interações com o meio em que o material esta presente. Um exemplo, são materiais cerâmicos utilizados em sensores de gases. A perovisquita BaSnO3 (estanato de bário) é um de material cerâmico promissor a sensor de gás. Neste sentido, a proposta do presente trabalho consistiu em realizar a síntese do composto BaSnO3 por reação no estado sólido e preparar cerâmicas com o objetivo de estudar suas propriedades estruturais, microestruturais e seu comportamento elétrico em função da atmosfera. As amostras foram caracterizadas utilizando-se as técnicas de termogravimetria, calorimetria exploratória diferencial, difratometria de raios x, microscopia eletrônica de varredura, dilatometria e espectroscopia de impedância. Para a produção do BaSnO3 foram utilizadas duas metodologias de síntese. A primeira, chamada de rota 1, a preparação foi realizada a partir da mistura direta dos pós precursores, sem aquecimento prévio. A segunda metodologia, denominada rota 2, os pós precursores foram submetidos a um aquecimento separadamente antes da mistura e síntese. Os resultados obtidos utilizando a rota 1 mostraram a presença de fases secundárias (SnO2 e BaCO3) ao material pretendido, além da formação de fase líquida durante o processo de sinterização das cerâmicas. Contudo, os resultados obtidos com o procedimento adotado na rota 2 mostraram apenas a presença da fase desejada e ausência de fase líquida durante a sinterização. Com o objetivo de assegurar que a presença de fases secundárias na rota 1 e a fase líquida observadas nas microestruturas foram devido a presença de água adsorvida nos pós precursores, corpos cerâmicos `a verde produzidos pela rota 2 foram submetidos a imersão em água por aproximadamente 10 horas antes da sinterização. Este procedimento não resultou no aparecimento de fases secundárias, como era esperado, porém verificou-se a formação de fase líquida durante o processo de sinterização. As cerâmicas assim processadas apresentaram menor densidade relativa e maior tamanho médio de grão. Para a caracterização elétrica das cerâmicas foram utilizados as seguintes atmosferas: ar, em condição de pressão distinta, argônio contendo 5% de hidrogênio e argônio contendo 15% de hidrogênio. Os resultados mostraram que o estanato de bário apresenta significativa sensibilidade relativa da condutividade elétrica para as atmosferas estudadas a temperaturas acima de 100oC. / The surface properties of ceramic powders play an important role in the production of devices of high quality, high performance and reliability. Many of these properties are related to interactions with the environment. One example, ceramics are used in gas sensor devices. A ceramic material that has been reported as promising gas sensor is perovskite BaSnO3 (barium stannate). In this work we performed the synthesis of the BaSnO3 compound by solid state reaction to study its structural properties, microstructure and electrical behavior in function of atmosphere. The samples were characterized by thermogravimetry, differential scanning calorimetry, x-ray diffraction, scanning electron microscopy, dilatometry and impedance spectroscopy. For the production of BaSnO3 used two methods of synthesis. the first method, called route 1, the preparation was performed directly from the mixing of powder precursors. The second, named as route 2, the precursor powders were subjected to heating separately before mixing. The results obtained using the route 1 showed the presence of secondary phases (SnO2 and BaCO3) and the formation of liquid phase during sintering of the ceramics. The results obtained with the procedure adopted in the route 2 showed only the presence of the desired (BaSnO3) phase and no liquid phase during sintering. In order to investigate what the effects caused by the water adsorption by perovskite BaSnO3, the green-ceramic bodies produced by route 2 were submitted to immersion in water prior to sintering. This procedure did not result in the appearance of secondary phases, but was verified the presence of the liquid phase, and the ceramics showed lower density and larger average grain size. For the electrical characterization we used the following atmospheres: vacuum, air, argon containing 5% hydrogen and argon containing 15% hydrogen. The results showed that the barium stannate shows a significant sensitivity to the conductivity in the studied atmospheres at temperatures above 100oC.
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T?cnicas de localiza??o para um ve?culo aqu?tico baseadas em mapas batim?tricos e filtro de part?culasFran?a, Rodrigo Paz 01 March 2016 (has links)
Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-05-17T12:48:46Z
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Previous issue date: 2016-03-01 / This work presents localization methods for underwater vehicles based on sensor fusion.
To achieve the sensor fusion two techniques were used: Extended Kalman Filter (EKF)
and Particle Filter (PF). The EKF method developed uses an Inertial Measurement Unit
(IMU) and a GPS Intelligent Buoys (GIB) sensor. With the purpose of developing a
low-cost location method which does not require external sensors, the Terrain Based
Localization (TBL) technique was also developed. This method consists in the fusion
between an IMU, a sonar and a bathymetric map of the navigation region through the
PF. This technique utilizes particles to estimate the probability function of the vehicle
position, however, this approach shows poor precision in regions of low depth variation.
In order to solve this problem two solutions are presented, one in software, which uses a
trajectory generation algorithm (TG) that limits the vehicle navigation to regions of the
map with large depth variation; and another solution which uses a peripheral GIB sensor,
with the purpose of improving the PF correction step. In order to validate the developed
methods simulations in the MATLAB software were made utilizing an AUV (Autonomous
Underwater Vehicle) mathematical model. An analysis of the computational cost of the
LBT technique was performed, through the implementation of the algorithm in the ?C?
programming language, where it was embedded on a micro-controlled board to measure
the method execution time. In order to analyze the convergence capacity of the TBL and
the TG algorithm effect thousand simulations with different quantities of particles were
performed for TBL technique and TBL together with the GT algorithm. / Este trabalho apresenta m?todos de localiza??o para ve?culos aqu?ticos baseados na fus?o
de sensores. Para realizar a fus?o dos sensores foram utilizadas duas t?cnicas: o Filtro
de Kalman Estendido (FKE) e o Filtro de Part?culas (FP). O m?todo do FKE desenvolvido,
al?m de uma Unidade de Medidas Inercias (IMU do ingl?s-Inertial Measurement
Unit) tamb?m necessita de um sensor GIB (GPS Intelligent Buoys). Com a finalidade
de desenvolver um m?todo de localiza??o de baixo custo, o qual n?o necessite de sensores
externos, foi desenvolvido a t?cnica de Localiza??o Baseada em Terreno (LBT). Tal
m?todo consiste na fus?o entre uma IMU, um sonar e um mapa batim?trico da regi?o
de navega??o do ve?culo, por meio do FP. Esta t?cnica utiliza part?culas para estimar a
fun??o de probabilidade da posi??o do ve?culo; entretanto, tem como limita??o a baixa
precis?o em regi?es de pouca varia??o de profundidade no mapa. A fim de contornar esse
problema s?o apresentadas duas solu??es, uma em software que utiliza um algoritmo de
gera??o de trajet?ria (GT) que for?a o ve?culo a navegar por locais onde a varia??o de
terreno ? maior. Tamb?m foi desenvolvido uma solu??o que utiliza um sensor GIB como
perif?rico, com proposito de melhorar o passo de corre??o do FP. A fim de validar os m?todos
foram realizadas simula??o no software MATLAB utilizando um modelo matem?tico
de um AUV (Autonomous Underwater Vehicle). Uma an?lise do custo computacional da
t?cnica LBT foi realizada atrav?s da implementa??o do algoritmo na linguagem de programa??o
?C?, onde foi embarcada em uma placa micro-controlada para medir a frequ?ncia
de execu??o do m?todo. Foram realizadas mil simula??es para t?cnica de LBT e para
LBT em conjunto com o algoritmo de GT com diferentes quantidades de part?culas, com
o intuito de analisar a capacidade de converg?ncia do m?todo de LBT e tamb?m o efeito
do algoritmo de GT.
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Funcionalização de nanopartículas plasmônicas para o desenvolvimento de sensores SERS / Functionalization of plasmonic nanoparticles for the development of SERS sensorsZamarion, Vitor de Moraes 25 May 2012 (has links)
O estudo de nanopartículas plasmônicas de ouro sob o ponto de vista conceitual foi o foco desta tese, explorando principalmente os efeitos do envoltório molecular e a intensificação dos espectros SERS tendo em vista aplicações em sensoriamento químico. Como moléculas sonda, foram selecionadas espécies multifuncionais, como a 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazina (TMT), 4,5-diamino-2,6- dimercaptopirimidina (DadMcP ou Dad) e a mercaptoetilpirazina (PZT), que apresentam grupos tióis capazes de ancorar nas nanopartículas de ouro, deixando outros sítios livres para interagir com substratos e complexos metálicos. Observou-se que o envoltório molecular formado no método de Turkevich, é bastante dependente das condições de síntese, tendo sido possível detectar a presença do intermediário da reação de oxidação do citrato na superfície das nanopartículas, sob condições controladas, influenciando drasticamente o comportamento SERS. Foi feito um estudo sistemático da molécula sonda 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazina ancorada nas nanopartículas de ouro, tanto por troca da camada passivante (citrato), como por síntese in situ com e sem agente redutor. Esses sistemas foram investigados, sob diferentes condições, como sensores SERS para metais. Esse estudo foi ampliado para a molécula sonda 4,5-diamino-2,6-dimercaptopirimidina (DadMcP), explorando a influência do tempo na coordenação dessa espécie na superfície e o efeito de diferentes eletrólitos nos processos de agregação. Finalmente, foram apresentadas fortes evidências da ocorrência de processos fotoinduzidos envolvendo as nanopartículas funcionalizadas, com destaque para a mercaptoetilpirazina (PZT), cujo comportamento mostrou-se bastante inusitado, gerando filmes fotoagregados sob influência da luz UV com possível aplicação em fotolitografia. / The study of plasmonic gold nanoparticles under the conceptual point of view was the focus of this thesis, exploring mainly, the effects of molecular shell and the intensification of SERS spectra aiming at applications in chemical sensing. For the probe molecules, multifunctional species were selected, such as a 2,4,6-trimercapto- 1,3,5-triazine (TMT), 4,5-diamine-2,6-dimercaptopyrimidine (DadMcP or Dad) and mercaptoethylpyrazine (PZT) which present thiol groups able to anchor onto gold nanoparticles, leaving available sites for further interaction with substrates and metal complexes. It was observed that the molecular shell in Turkevich\'s method is very dependent on the synthesis condition, being possible to detect the intermediate product of citrate oxidation reaction in the nanoparticle surface, under controlled conditions, dramatically influencing the SERS behavior. A systematic study was conduct with the probe molecule 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine anchored to gold nanoparticles either by changing the passivating layer (citrate), or for in situ synthesis with and without a reducing agent. These systems were investigated under different conditions as SERS sensors for metals. This study was extended to the probe molecule 4,5-diamine-2,6-dimercaptopyrimidine, exploiting the influence of time in the coordination of such species and also the effect of different kinds of eletrolytes in the aggregation process. Finally, it has been presented strong evidences for the occurence of photoinduced processes involving functionalized nanoparticles with emphasis on mercaptoethylpyrazine, whose bahavior has proved to be very unusual, generating photoaggregated films under UV light influence, with possible applications in photolithography.
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Modelamiento dinámico de los parametros de control de vuelo de una aeronave del tipo ala volante utilizando redes neuronales artificiales.Saito Villanueva, Carlos 21 January 2019 (has links)
Esta tesis de investigación propone obtener el modelo aerodinámico de una aeronave del tipo ala volante utilizando redes neuronales artificiales con el fin de mejorar la performance del controlador de vuelo del sistema de navegación de un vehículo aéreo no tripulado. Actualmente la aeronave pierde altitud al momento de realizar los giros, y se entiende porque es un problema con el ángulo de cabeceo y velocidad de vuelo. El tipo de Red Neuronal Artificial (RNA) utilizada es de Back Propagation Dinámico y tiene dos capas intermedias con 100 neuronas cada una. Se utilizó este tipo de RNA porque permite entrenar un modelo dinámico como es el caso de una aeronave. Las variables de entrada utilizadas para el entrenamiento fueron: posición del elevador, posición de los alerones, posición del throtle y aceleraciones en los tres ejes de la aeronave. Las variables de salida fueron: ángulo de cabeceo, ángulo de alabeo, cambio en el tiempo de ángulo de cabeceo y alabeo, velocidad y altitud. Asimismo, se utilizó un “bias” para tomar en consideración fuerzas o perturbaciones que no se pueden medir. La metodología utilizada permitió realizar el modelado de manera satisfactoria del ángulo de cabeceo y velocidad. Los errores de entrenamiento fueron de 36% y 5.5% respectivamente. La validación de ambos parámetros fue de 68% y 3.38%. La metodología aplicada todavía necesita ser mejorada para obtener un error de entrenamiento satisfactorio en el ángulo de alabeo y mejorar los entrenamientos obtenidos para el ángulo de cabeceo y velocidad. Este trabajo demuestra que el modelamiento de una aeronave del tipo ala volante es más complejo que una aeronave convencional. Son pocos los trabajos de investigación sobre modelamiento de aeronaves que han realizado el modelamiento de este tipo de aeronaves. En la mayoría de los casos utilizan técnicas diferentes a las de RNA y realizan modelamiento lineal y no dinámico como se ha realizado en esta tesis. / Tesis
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Estudo de sensores de hidrogênio baseados em nanotubos de TiO2Rodini, Michel Antonio January 2014 (has links)
Orientadora: Profa. Dra. Kátia Franklin Albertin Torres / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2014. / A detecção de pequenas concentrações do gás hidrogênio, da ordem de ppm-ppb ( partes por milhão ¿ partes por bilhão), são de grande importância na área médica. Patologias como a intolerância a lactose, a má absorção de frutose, o crescimento bacteriano e das atividades microbianas, podem ser diagnosticadas com a monitoração dos níveis destes tipo de gás.
Neste trabalho foi realizado o estudo de síntese de matrizes de nanotubos de dióxido de titânio ( TiO2 ), pela técnica de oxidação anódica do titânio, sobre dois diferentes tipos de substrato, vidro e folha de Ti, com diferentes valores de tensão e tempo de processo. O vidro foi escolhido por ser transparente, biologicamente inativo e pode ser fabricado com superfícies muito lisas e impermeáveis. Já a folha de titânio foi utilizada com o objetivo de reduzir a quantidade de processos a serem executados, oferecendo uma redução do custo de fabricação dos sensores. Foi realizado também um estudo de cristalização dos nonotubos de dióxido de titânio ( TiO2 ).
Sensores baseados em matrizes de nanotubos de dióxido de titânio( TiO2 ) obtidos com 10, 15, 20, 25, 30, 35 e 40 V foram fabricados e caracterizados à temperatura ambiente.
As caracterizações morfológicas e estruturais dos nanotubos de dióxido de titânio, foram feitas utilizando a técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e microscopia Raman. Foram obtidos nanotubos de dióxido de titânio, ordenados e com paredes lisas tanto sobre o vidro como sobre as folhas de titânio. Os nanotubos crescidos a partir de filmes de titânio depositados em substrato de vidro, tiveram os diâmetros variando de 20 a 40 nm e comprimento de 240 a 520 nm. Para os nanotubos obtidos a partir de folhas de titânio, obtivemos nanotubos de 15 a 30 nm de diâmetro e comprimento variando de 150 a 500 nm.
Resultados preliminares mostraram que os sensores de hidrogênio baseados em nanotubos de óxido de titânio obtidos a partir de filme fino de Ti sobre vidro, crescido com 10 V, apresentaram uma boa resposta a presença de diferentes concentrações, variando de 50 a 4000 partes por milhão ( ppm ), de hidrogênio à temperatura ambiente. Este resultado viabiliza a possibilidade da utilização deste sensor para a detecção de pequenas quantidades de hidrogênio na área da saúde. / The detection of small hydrogen gas concentrations, the ppm-ppb order (parts per million - parts per billion), is of great importance in the medical field. Pathologies such as intolerance to lactose, fructose malabsorption, bacterial growth and microbial activities can be diagnosed by monitoring the levels of these gas.
This work was conducted to study the synthesis of arrays of nanotubes of titanium dioxide (TiO2), by anodic oxidation of titanium technique over two different substrate glass and titanium, with different voltages and process time. The glass was chosen because it is an insulator and not influence the results of conductivity of the nanotubes when subjected to hydrogen gas. Since the titanium foil was used in order to reduce the number of processes to be performed, offering a reduction in the manufacturing cost of the sensors. Was also carried out a study of the crystallization nonotubes titanium dioxide (TiO2).
Sensors based on arrays of TiO2 nanotubes obtained with 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40 V were manufactured and characterized at room temperature.
The morphological and structural characterization of titanium dioxide nanotubes, were made using scanning electron microscopy technique (SEM) and Raman microscopy. Titanium dioxide nanotubes were obtained, ordered and smooth on the glass walls so as on the titanium sheet. The nanotubes grown from titanium films deposited on glass substrate had diameters ranging from 20 to 40 nm and length 240-520 nm. For nanotubes obtained from titanium sheets, obtained nanotubes 15 to 30 nm in diameter and length ranging from 150 to 500 nm.
Preliminary results showed that the hydrogen sensors based on titanium oxide nanotubes obtained from Ti thin film on glass, growing to 10 V, showed a good response to the presence of different concentrations, ranging 50 a 4000 ppm hydrogen at room temperature. This result enables the possibility of using this sensor for the detection of small amounts of hydrogen in health.
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Integração de dados de navegação de um robô bípedeGuimarães Bastos Junior, Guaraci 31 January 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho está focado na modelagem matemática e simulação de um robô bípede. Parte da
nossa modelagem matemática visa calcular as posições e velocidades de cada ponto do robô
bípede, em cada instante de tempo, nos seus aspectos cinemáticos a partir de dados obtidos
de sensores inerciais. Neste trabalho essa modelagem foi feita através da utilização de um
sistema auxiliar de coordenadas 3D. E também da construção e utilização de um integrador
numérico para as velocidades angulares e acelerações lineares desse sistema, solidário a cintura
do robô bípede, com isso poderemos conhecer deslocamentos e rotações sofridos por todas as
partes do robô em relação a um sistema global de coordenadas. A estratégia é primeiro obter o
deslocamento da origem e as rotações dos eixos do sistema local de coordenadas, para, então,
a partir das rotações dos motores obter o movimento das outras partes. Com isto pode-se
reconstituir toda a dinâmica em tempo suficiente para qualquer atitude de controle ou avaliação
de desempenho do mesmo
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Desenvolvimento de uma rede de sensores sem fio aplicada no monitoramento da variabilidade térmica em casas de vegetação /Barbosa, Rogério Zanarde, 1988. January 2015 (has links)
Orientador: Eduardo Machado Perea Martins / Banca: Rodrigo Maximo Sanchez Roman / Banca: João Carlos Cury Saad / Banca: Marcelo Girotto / Banca: Andrea Carla Gonçalves Vianna / Resumo: Este é um trabalho de tecnologia computacional aplicada na área agrícola, cujo objetivo principal do trabalho é desenvolver uma rede de sensores sem fio, que envolve aspectos de software e hardware, para o monitoramento térmico no interior de uma casa de vegetação. Além da rede propriamente dita, o trabalho também inclui a sua aplicação no levantamento quantitativo da variabilidade térmica na casa de vegetação o que pode ser aplicado em diversas atividades agrícolas a serem desenvolvidas no interior da estrutura. A proposta é que a rede desenvolvida seja de fácil implementação e manuseio, com baixo custo, e que use técnicas computacionais eficientes a fim de permitir a sua fácil adaptação a diferentes necessidades das pesquisas. As redes de sensores sem fios dependem fundamentalmente de estruturas chamadas de nós de sensoriamento, que são responsáveis pelas medições de um parâmetro físico e também pela troca de informações via rádio. No presente e trabalho, o nó de sensoriamento desenvolvido é constituído pelo módulo de rádio XBee Pro S2B; por um módulo de processamento Arduino Nano e por sensores de temperatura modelo LM35. O processador de cada nó de sensoriamento da rede desenvolvida executa um programa que faz a captura dos dados dos sensores de temperatura e os enviam por rádio à um computador onde existe um software que também foi desenvolvido no presente trabalho com o objetivo de receber, separar e gravar os dados de uma rede de sensores sem fio para o monitoramento térmico em casas de vegetação. Cada nó de sensoriamento possui capacidade de ser conectado a até 8 sensores LM35. Na análise térmica, foram distribuídos dois nós de sensoriamento e um total de 15 sensores distribuídos sistematicamente no interior de uma casa de vegetação do tipo teto em arco com dimensões de 8 X 16 metros localizada em Garça - SP. Os sensores foram ... / Abstract: This work presents the use of computer technology applied in agricultural systems, which involves aspects of software and hardware for thermal monitoring inside a greenhouse. It includes detailed analyses of the thermal variability in the greenhouse, which can be used in various agricultural activities implemented within the structure. The work also includes de design of a wireless sensor network with main features are easy implementation, low cost, and efficient use of computational techniques to allow easy adaptation to new different needs of research. Wireless sensor networks depend of a structure called sensor node, which are responsible for measuring a physical parameter and by wireless information exchange. In this work, the sensing node was designed with a radio module XBee Pro S2B; an Arduino Nano by a processing module; and the LM35 temperature sensor. The sensor nodes processor runs a program that makes the capture of data from temperature sensors and sends them by radio to a computer where a software which was also developed in this work and aim to receive, separate and record data from a wireless sensor network for monitoring the air temperature inside greenhouses. Each sensor node has the ability to be connected to up to eight LM35 sensors. In greenhouse thermal analysis, they were distributed in two sensing nodes connected to 15 sensors systematically distributed into the greenhouse with dimensions of 8 x 16 meters located in Garça - SP, Brazil. The sensors were... / Doutor
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Sensor eletroquímico modificado com octafenilciclotetrasiloxano para análise de sódio em biodiesel / Modified electrochemical sensor with octaphenylcyclotetrasiloxane for sodium analysis in biodieselSuzyéth Monteiro Melo 21 January 2016 (has links)
O uso do biodiesel está em expansão no mercado mundial. A presença de metais alcalinos é um dos parâmetros de qualidade que mais se destaca devido aos prejuízos que pode causar ao automóvel. Neste trabalho propôs-se um método alternativo para determinar íon sódio usando um sensor eletroquímico baseado em eletrodo quimicamente modificado (EQM) com filme de octafenilciclotetrasiloxano (OFCTS), o qual possui estrutura molecular sugestiva para uma coordenação com Na+. A caracterização do sensor foi realizada por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR) e Difração de Raios X (DRX). A interação metal:ligante foi estuda por cálculos teóricos, Espectrofotometria UV-Vis, Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) e Voltametria Cíclica (VC). A imobilização do OFCTS no eletrodo de carbono vítreo foi alcançada por adsorção usando a técnica drop coating. O par redox [Ru(NH 3)5 Cl] 2+/3+foi empregado como íon sonda e a corrente de pico (Ip) foi monitorada por voltametria de pulso diferencial com varredura anódica. Adições sucessivas de Na+ à célula eletroquímica causaram a diminuição da Ip do íon sonda, devido à interação do íon sódio com o ligante imobilizado no eletrodo e consequente repulsão com o íon sonda. Empregando este efeito, a concentração de íons sódio pode ser indiretamente medida. Após a otimização dos principais parâmetros da eletroanálise, a curva analítica foi construída através da relação entre diferença de Ip (δIp) do [Ru(NH 3) 5Cl]2+/3+e a quantidade de íons sódio adicionada, obtendo um coeficiente de correlação (r) de 0,998, LD e LQ iguais a 0,38 mg kg -1 e 1,29 mg kg-1 , respectivamente. As amostras de biodiesel foram preparadas por digestão ácida por via úmida com radiação de micro-ondas. As recuperações foram obtidas e os percentuais para a fortificação foi biodiesel 105% e para água mineral foi 81%. O método alternativo foi aplicado para amostra real e detectou 4,1 mg Kg-1 de sódio em biodiesel. / The use of biodiesel is expanding in the world market. The presence of alkali metals is one of its quality parameters that stand out, due to the damage that they can cause to vehicles. This study aimed to propose an alternative method to determine sodium ions using an electrochemical sensor based on chemically modified electrode (CME) with octaphenylcyclotetrasiloxane (OFCTS), which has suggestive molecular structure for coordination with Na+ ion. The characterization of the sensor was carried out by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and X-Ray Diffraction (XRD). The metal:ligand interaction was studied by theoretical calculations, UV-Visible Spectroscopy, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Cyclic Voltammetry (CV). Immobilization of OPCTS on glassy carbon electrode was achieved by adsorption through drop coating technique. The [Ru(NH 3) 5Cl]2+/3+e redox couple was used as ion probe, and its peak current (Ip) was monitored by stripping anodic stripping differential pulse voltammetry . Successive additions of Na+ to the electrochemical cell promote the Ip decrease of the ion probe, due to interaction between the sodium ion and the immobilized ligand on the electrode and the subsequent repulsion with the ion probe. Using this effect, the sodium ions concentration could be indirectly measured. After the main parameters optimization of the electroanalysis, the analytical curve was constructed by plotting the Ip difference (δIp) of [Ru(NH 3) 5Cl]2+/3+e against the amount of sodium ions added, obtaining a coefficient of correlation (r 2) of 0.99 and LOD and LOQ equal to 0,38 and 1,29 mg Kg-1, respectively. The biodiesel samples were pretreated by microwave assisted acid digestion. Recoveries were obtained and the percentages for the fortification for biodiesel was 105,5% and for mineral water was 81%. The alternative method was applied for real sample and detected 4 mg Kg -1 of the sodium in biodiesel.
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