Submitted by Programa de P?s-Gradua??o Engenharia El?trica (ppgee@ifpb.edu.br) on 2018-04-17T17:08:18Z No. of bitstreams: 1 47- N?iron de Vasconcelos Sousa - AUTOMA??O RESIDENCIAL POR COMANDOS DE VOZ PARA PESSOAS COM MOBILIDADE REDUZIDA.pdf: 4710798 bytes, checksum: 2754bd2158dbfbd02a15ce408130b212 (MD5) / Approved for entry into archive by Programa de P?s-Gradua??o Engenharia El?trica (ppgee@ifpb.edu.br) on 2018-04-17T17:09:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 47- N?iron de Vasconcelos Sousa - AUTOMA??O RESIDENCIAL POR COMANDOS DE VOZ PARA PESSOAS COM MOBILIDADE REDUZIDA.pdf: 4710798 bytes, checksum: 2754bd2158dbfbd02a15ce408130b212 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T17:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 47- N?iron de Vasconcelos Sousa - AUTOMA??O RESIDENCIAL POR COMANDOS DE VOZ PARA PESSOAS COM MOBILIDADE REDUZIDA.pdf: 4710798 bytes, checksum: 2754bd2158dbfbd02a15ce408130b212 (MD5) Previous issue date: 2018-03-22 / IFPB / Nos ?ltimos anos, tem se observado um crescimento de tecnologias voltadas ? Automa??o Industrial ou Residencial. O comando de voz para automa??o residencial ? uma ?rea de pesquisa emergente, devido ao surgimento de diversas plataformas embarcadas, simples e de baixo custo, com alto poder de processamento e tamanho reduzido. A utiliza??o de sistemas de automa??o controlados por voz ? indiscutivelmente interessante ?s pessoas portadoras de necessidades especiais, idosos, nas quais a fala pode substituir algumas a??es motoras. Pode ser realizada de forma independente ou dependente do locutor. Nesse sentido, este projeto aborda o desenvolvimento de um sistema de reconhecimento autom?tico de fala, de baixo custo, independente do locutor, que utiliza comandos isolados. O trabalho se divide em duas abordagens. Na primeira, foi empregada a plataforma Raspberry PI B+. O sistema foi testado com o Pocketsphinx na l?ngua inglesa com uma placa de circuito pr?pria desenvolvida para o acionamento das cargas, com a finalidade de avaliar efici?ncia e efic?cia do software. Foi obtida uma taxa de reconhecimento de 90,4%, com resposta r?pida do sistema. Na segunda abordagem, o sistema de reconhecimento ? baseado na l?ngua portuguesa, utilizando a plataforma embarcada Raspberry PI Zero W, ESP8266 12E e o software Jasper, tendo a placa de controle dos dispositivos separada do Raspberry Pi Zero W. A fala ? convertida em texto usando o Google speech. Ap?s validado o comando, o mesmo ? enviado ao ESP8266 12E atrav?s de um roteador que permite a??es de controle, como aparelhos eletroeletr?nicos ou envio de mensagens SMS, com o intuito de dar autonomia, seguran?a e comodidade ?s pessoas com mobilidade reduzida. O sistema proposto foi avaliado atrav?s de aspectos de integridade, tais como sensibilidade a ru?dos do meio, sensibilidade de aceite da pron?ncia das palavras de acordo com o idioma escolhido e detec??o de falso-positivo. Nos testes realizados com a segunda abordagem obteve-se uma taxa de acertos de 99,67 %, indicando que a proposta se mostra vi?vel para a cria??o de uma interface por reconhecimento autom?tico de fala com baixo custo.

Com a evolução tecnológica há nos dias de hoje um aumento de dispositivos eletrônicos presentes ao nosso redor. Com o passar dos anos diversas funcionalidades vêm sendo agregadas a estes inclusive com maior poder de processamento. Em particular, para sistemas embarcados houve um crescimento da quantidade de sensores para diversos propósitos. Seguindo esta tendência, na área de saúde também houve um aumento significativo de aparelhos e dispositivos de monitoramento, tais como glicosimetros, oxímetros, monitoramento de pressão e batimento cardíaco por exemplo, que através de sensores realizam transdução dos dados pertinentes ao parâmetro envolvido. Este trabalho apresenta a pesquisa e o desenvolvimento de um sistema embarcado com a propriedade de multiplexação de sensores, ou seja, foi desenvolvido um dispositivo microcontrolado o qual visa multiplicar a capacidade de monitoramento de analitos, conseguindo analisar múltiplos sensores para um mesmo experimento. Ao decorrer deste desenvolvimento foram utilizados quatro sensores dispostos simetricamente em um béquer, os dados são coletados e tratados de forma sequencial e individual. Inicialmente utilizamos um sistema embarcado com um microcontrolador (PIC 18F2550) que é responsável por digitalizar a informação e pela conexão via terminal USB. Posteriormente um microprocessador (Raspberry Pi Zero, placa embarcada) fez-se necessário devido ao melhor processamento de dados. Os sensores aqui estudados tratam-se de sensores químicos, que são introduzidos a uma célula eletroquímica, onde se encontram um eletrodo de referência (Prata em uma solução de Cloreto de Prata) e os outros quatro filmes finos que irão compor o sistema multiplexado. Para este estudo em específico o material escolhido para fabricação dos filmes finos foi um polímero condutivo, mais especificamente polianilina (PANI). Esta foi depositada sobre um substrato de oxido de estanho dopado com flúor (FTO) através da eletrodeposição. Para sensores não específicos (não imobilizados para um analito alvo) os dois sistemas embarcados apresentaram respostas satisfatórias. Prosseguindo com o estudo e usando filmes finos para analitos biológicos (ureia e glicose) o microcontrolador não conseguiu separar os sinais de cada filme fino. Apenas o sistema com a Raspberry Pi obteve sucesso, devido a maior resolução no conversor analógico para digital e sua maior capacidade de processamento para determinar com uma maior precisão os valores obtidos. O sistema pode ser facilmente expandido para um maior número de sensores. / With the evolution of technology there is nowadays an increase in the number of electronic devices present around us. Over the years various functionalities have been added to these devices including the increased processing power. In particular, for embedded systems there has been an increase in the number of sensors for various purposes. Following this trend, in the area of health, there has also been a significant increase in systems and monitoring devices, such as glycosimeters, oximeters, pressure monitoring and heart rate, for example, which, through sensors, transduce data pertinent to the parameter involved. This work presents the research and development of an embedded system with the property of multiplexing sensors, that is, a microcontrolled device was developed which aims to multiply the capacity of analytes monitoring, being able to analyze multiple sensors for the same experiment. During this development four sensors were used symmetrically arranged in a beaker, the data were collected and treated sequentially and individually. Initially we used an embedded system with a microcontroller (PIC 18F2550) that is responsible for scanning the information and for the connection via USB terminal. Subsequently a microprocessor (Raspberry Pi Zero, embedded board) was made necessary due to the better processing of data. The sensors studied here are chemical sensors, which are introduced to an electrochemical cell, where a reference electrode is found (Silver in a Silver Chloride solution) and the other four thin films that will make up the multiplexed system. For this specific study the material chosen for the manufacture of thin films was a conductive polymer, more specifically polyaniline (PANI). This was deposited on a substrate of fluorine-doped tin oxide (FTO) by electrodeposition. For non-specific sensors (not immobilized for a target analyte) the two embedded systems presented satisfactory responses. Proceeding with the study and using thin films for biological analytes (urea and glucose) the microcontroller failed to separate the signals from each thin film. Only the system with Raspberry Pi has been successful, due to the higher resolution in the analog to digital converter and its greater processing capacity to determine with greater precision the obtained values. The system can be easily expanded to a larger number of sensors.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-11-06T21:05:53Z No. of bitstreams: 1 LuisEnriqueOrtizFernandez_DISSERT.pdf: 11059946 bytes, checksum: bdd41462c0c6560f2ac2ded683b3e6b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-11-20T22:59:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LuisEnriqueOrtizFernandez_DISSERT.pdf: 11059946 bytes, checksum: bdd41462c0c6560f2ac2ded683b3e6b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-20T22:59:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuisEnriqueOrtizFernandez_DISSERT.pdf: 11059946 bytes, checksum: bdd41462c0c6560f2ac2ded683b3e6b2 (MD5) Previous issue date: 2017-07-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Na vis?o artificial usam-se v?rios dispositivos como o MS Kinect v1/v2, as c?meras est?reo PG Bumblebee XB3 e a Stereolabs ZED, entre outros. Como todos s?o dispositivos que estimam dados de profundidade, podem conter erros. Neste trabalho, apresenta-se o projeto e implementa??o de um m?todo gen?rico para a estima??o do erro RMS em dados de profundidade fornecidos por qualquer dispositivo, capaz de gerar dados do tipo RGB-D, isto ?, uma imagem e um mapa de profundidade ao mesmo tempo. Para verifica??o do m?todo foi constru?do um sistema embarcado baseado na placa NVIDIA Jetson TK1 e tr?s sensores, as duas vers?es do MS Kinect e a c?mera est?reo ZED. No momento da coleta de dados foram estabelecidos os modelos matem?ticos do erro RMS para cada dispositivo e, ao final, foi feita uma an?lise da exatid?o de cada um. / In the artificial vision are used several devices like MS Kinect v1 / v2, the stereo cameras PG Bumblebee XB3 and Stereolabs ZED, among others. Because they are all devices that estimate depth data, they may contain errors. In this work, we present the design and implementation of a generic method for estimating the RMS error in depth data provided by any device, capable of generating data of type RGB-D, that is, an image and a depth map Same time. To verify the method was built an embedded system based on the NVIDIA Jetson TK1 and three sensors, the two versions of MS Kinect and the ZED stereo camera. At the moment of the data collection, the mathematical models of the RMS error were established for each device and, at the end, an analysis was made of the accuracy of each one.

Com a evolução tecnológica há nos dias de hoje um aumento de dispositivos eletrônicos presentes ao nosso redor. Com o passar dos anos diversas funcionalidades vêm sendo agregadas a estes inclusive com maior poder de processamento. Em particular, para sistemas embarcados houve um crescimento da quantidade de sensores para diversos propósitos. Seguindo esta tendência, na área de saúde também houve um aumento significativo de aparelhos e dispositivos de monitoramento, tais como glicosimetros, oxímetros, monitoramento de pressão e batimento cardíaco por exemplo, que através de sensores realizam transdução dos dados pertinentes ao parâmetro envolvido. Este trabalho apresenta a pesquisa e o desenvolvimento de um sistema embarcado com a propriedade de multiplexação de sensores, ou seja, foi desenvolvido um dispositivo microcontrolado o qual visa multiplicar a capacidade de monitoramento de analitos, conseguindo analisar múltiplos sensores para um mesmo experimento. Ao decorrer deste desenvolvimento foram utilizados quatro sensores dispostos simetricamente em um béquer, os dados são coletados e tratados de forma sequencial e individual. Inicialmente utilizamos um sistema embarcado com um microcontrolador (PIC 18F2550) que é responsável por digitalizar a informação e pela conexão via terminal USB. Posteriormente um microprocessador (Raspberry Pi Zero, placa embarcada) fez-se necessário devido ao melhor processamento de dados. Os sensores aqui estudados tratam-se de sensores químicos, que são introduzidos a uma célula eletroquímica, onde se encontram um eletrodo de referência (Prata em uma solução de Cloreto de Prata) e os outros quatro filmes finos que irão compor o sistema multiplexado. Para este estudo em específico o material escolhido para fabricação dos filmes finos foi um polímero condutivo, mais especificamente polianilina (PANI). Esta foi depositada sobre um substrato de oxido de estanho dopado com flúor (FTO) através da eletrodeposição. Para sensores não específicos (não imobilizados para um analito alvo) os dois sistemas embarcados apresentaram respostas satisfatórias. Prosseguindo com o estudo e usando filmes finos para analitos biológicos (ureia e glicose) o microcontrolador não conseguiu separar os sinais de cada filme fino. Apenas o sistema com a Raspberry Pi obteve sucesso, devido a maior resolução no conversor analógico para digital e sua maior capacidade de processamento para determinar com uma maior precisão os valores obtidos. O sistema pode ser facilmente expandido para um maior número de sensores. / With the evolution of technology there is nowadays an increase in the number of electronic devices present around us. Over the years various functionalities have been added to these devices including the increased processing power. In particular, for embedded systems there has been an increase in the number of sensors for various purposes. Following this trend, in the area of health, there has also been a significant increase in systems and monitoring devices, such as glycosimeters, oximeters, pressure monitoring and heart rate, for example, which, through sensors, transduce data pertinent to the parameter involved. This work presents the research and development of an embedded system with the property of multiplexing sensors, that is, a microcontrolled device was developed which aims to multiply the capacity of analytes monitoring, being able to analyze multiple sensors for the same experiment. During this development four sensors were used symmetrically arranged in a beaker, the data were collected and treated sequentially and individually. Initially we used an embedded system with a microcontroller (PIC 18F2550) that is responsible for scanning the information and for the connection via USB terminal. Subsequently a microprocessor (Raspberry Pi Zero, embedded board) was made necessary due to the better processing of data. The sensors studied here are chemical sensors, which are introduced to an electrochemical cell, where a reference electrode is found (Silver in a Silver Chloride solution) and the other four thin films that will make up the multiplexed system. For this specific study the material chosen for the manufacture of thin films was a conductive polymer, more specifically polyaniline (PANI). This was deposited on a substrate of fluorine-doped tin oxide (FTO) by electrodeposition. For non-specific sensors (not immobilized for a target analyte) the two embedded systems presented satisfactory responses. Proceeding with the study and using thin films for biological analytes (urea and glucose) the microcontroller failed to separate the signals from each thin film. Only the system with Raspberry Pi has been successful, due to the higher resolution in the analog to digital converter and its greater processing capacity to determine with greater precision the obtained values. The system can be easily expanded to a larger number of sensors.

Submitted by Adriely Bruce (adriely_bruce@hotmail.com) on 2016-12-16T13:13:00Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Diego Câmara Sales.pdf: 3202633 bytes, checksum: b132b1fefafdda85faf38c42f7092ae2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-22T15:15:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Diego Câmara Sales.pdf: 3202633 bytes, checksum: b132b1fefafdda85faf38c42f7092ae2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-22T15:16:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Diego Câmara Sales.pdf: 3202633 bytes, checksum: b132b1fefafdda85faf38c42f7092ae2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-22T15:16:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Diego Câmara Sales.pdf: 3202633 bytes, checksum: b132b1fefafdda85faf38c42f7092ae2 (MD5) Previous issue date: 2014-07-26 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Nowadays kind quadrotor helicopters are becoming popular in developing research in unmanned aerial vehicles UAV, for its ability to planar and vertical landing in hard to reach places. The control of most of these vehicles is based on physical or experimental dynamic models, and may have a high cost due to the time of project development. In this work is presented the stability control using fuzzy logic, which eliminates the need for a dynamic model for the controller design. Using the least amount of linguistic rules in order to enable the implementation of the controller in embedded systems with low computational capacity. / Hoje em dia os helicópteros do tipo quadrotor estão se tornando populares no desenvolvimento de pesquisas em veículos aéreos não tripulados VANT, pela sua capacidade de pouso vertical e de planar em locais de difícil acesso. O controle da maioria destes veículos é baseado em modelos dinâmicos físicos ou experimentais, podendo apresentar um alto custo devido ao tempo de desenvolvimento do projeto. Neste trabalho é apresentado o controle de estabilidade de um quadrotor utilizando lógica fuzzy, que dispensa a necessidade de um modelo dinâmico para o projeto do controlador. Utilizando a menor quantidade de regras linguísticas com o intuito de viabilizar a implementação do controlador em sistemas embarcados de baixa capacidade computacional simplificando o desenvolvimento do controlador de estabilidade do sistema proposto.

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

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

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

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

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