Plataformas móveis, como smartphones, tablets e também veículos, têm cada vez mais possibilitado a coleta e análise de dados de seu entorno. Essa oportunidade de sensoriamento de diferentes fenômenos oferece maior cobertura espaço-temporal a menor custo em relação às técnicas tradicionais. O dinamismo dessa abordagem traz desafios relacionados ao posicionamento desses sensores e ao georreferenciamento das informações coletadas. Desta forma, a presente pesquisa tem como objetivo propor método orientativo de especificação de técnicas de posicionamento no contexto do uso do veículo enquanto sensor. Inicialmente, a partir de levantamento bibliográfico, caracteriza-se a evolução do conceito de veículo-sensor e seu emprego no sensoriamento da fluidez do tráfego, das condições do pavimento, de qualidade do ar, entre outras variáveis. Descreve-se o estado da arte nesse campo de pesquisa, identificando lacunas e pontos a serem mais bem estudados. Em um segundo momento, identificando o posicionamento como tópico pouco discutido nesse contexto, o trabalho dedica-se à definição de método orientativo de especificação de sistemas de posicionamento para veículossensores, tendo em conta os requisitos associados às diferentes variáveis a serem sensoriadas. Ao fim, apresenta-se estudo de campo referente ao uso de veículos na identificação de ocorrência de lombadas, empregando as ferramentas estabelecidas nessa dissertação e pormenorizando a discussão do sistema de posicionamento. Dessa forma, o trabalho contribui para a caracterização dos sistemas de sensoriamento baseados em veículos e a identificação do posicionamento como parâmetro fundamental para a qualidade desses sistemas. / Mobile devices such as smartphones, tablets and also vehicles have increasingly enabled gathering and analysing data from its environment. This opportunity of sensing different phenomena offers greater spatiotemporal coverage at less cost when compared to the traditional techniques. The dynamics of this approach has challenges related to the positioning of this sensors and the georeferencing of sensed data. Thus, this research aims to propose an orientative method to specify the positioning system for use with vehicles working as mobile sensors. Firstly, by doing a literature review, the purpose is to characterize the evolution of the concept of vehicle as a mobile sensor and its use in sensing traffic conditions, road conditions, air quality and other variables. The state of the art in this research field is described and the gaps and open questions are identified. In a second moment, after identifying the positioning in this context as an understudied area, this research will work on discussing an orientative method to specify the positioning system considering specificities and requirements associated with the different sensored phenomena. At the end, this work describes an exploratory study using a vehicle to identify road bumps, applying the tools defined in the method and detailing the discussion about the positioning system. Therefore, this work contributes to the characterization of sensing systems based on vehicles and the identification of the vehicular positioning as a fundamental parameter for the quality of these systems.

Desde dezembro de 2007, o Brasil está implantando o Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD). Além de esse novo sistema proporcionar imagens em alta definição e permitir a mobilidade da TV, ele oferece a interatividade, através do middleware Ginga, o qual está sendo disponibilizado em receptores de TV digital para permitir que os telespectadores possam interagir com as aplicações que são transmitidas - juntas com o sinal de áudio e de vídeo - pelas emissoras de TV. Esses receptores de TV digital, ou Set-top Boxes (STBs), como são conhecidos, estão se tornando cada vez mais presentes nas residências, o que possibilita a sua integração com os Ambientes Inteligentes (AmIs), que são cenários compostos por sistemas de automação predial/residencial capazes de se adaptar à presença dos usuários, oferecer serviços e permitir uma interação multimodal com o ambiente. Assim, este trabalho propõe um framework para integração entre AmIs e o SBTVD, a fim de permitir que os serviços e os dispositivos de automação presentes nas residências possam ser gerenciados pelos receptores de TV digital compatíveis com o middleware de interatividade Ginga. O framework proposto define uma arquitetura que é implementada para atender às seguintes funcionalidades: (i) mapeamento dos dispositivos físicos de automação presentes no AmI para o mundo computacional; (ii) suporte ao desenvolvimento de aplicações interativas para acesso aos serviços e aos dispositivos de automação do AmI; (iii) criação de cenários de automação independentes da plataforma de hardware em que serão executados; (iv) reutilização de projetos para otimização do tempo de desenvolvimento de novas aplicações interativas; (v) geração automática de código, em que são construídas aplicações baseadas no perfil do hardware da plataforma-alvo e no perfil da linguagem de programação suportada pelo middleware de interatividade do SBTVD. Além disso, este trabalho é validado através de três estudos de casos que utilizam os conceitos e as ferramentas computacionais propostas no âmbito desta tese. / Since December 2007, Brazil has been introducing the Digital TV Brazilian System (SBTVD). This new system not only provides high definition images and TV mobility, but also offers interactivity by means of middleware Ginga, which has become available in Digital TV receivers in order to grant that viewers are able to interact with the transmitted applications – along with the video and audio signal – by broadcasting stations. Such Digital TV receivers, or the well-known Set-top Boxes (STBs), have ranked high in homes, a factor that enables its integration with Intelligent Environments (AmIs), which are sceneries composed by home automation systems, and may adapt to the presence of users, offer services and allow multimodal interaction with the environment. Thus, this thesis presents a framework for integration between AmIs and SBTVD in order to grant that services and automation devices located in homes can be managed by Digital TV receivers with Ginga interactivity middleware. The referred framework defines an architecture that is implemented with the aim of meeting the following functionalities: (i) physical devices mapping of automation in AmIs to the computational world; (ii) support to the development of interactive applications to access the AmI services and automation devices; (iii) creation of automation sceneries which do not depend on the hardware platform they will be run in; (iv) reuse of projects to optimize the development time of new interactive applications; (v) code automatic generation, in which applications will be constructed based on the profile of the target platform hardware and on the programming language profile supported by the SBTVD interactivity middleware. Besides, this work is validated due to three case studies that utilize concepts and computational tools underlying this thesis.

Orientador: Akedo Yamakami / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T13:44:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_TiagoAgostinhode_D.pdf: 1582584 bytes, checksum: 8a444adaf46219a5200a75deb26be781 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Nos últimos anos, spams têm se tornado um importante problema com enorme impacto na sociedade. A filtragem automática de tais mensagens impõem um desafio especial em categorização de textos, no qual a característica mais marcante é que os filtros enfrentam um adversário ativo, que constantemente procura evadir as técnicas de filtragem. Esta tese apresenta um estudo abrangente sobre o problema do spamming. Dentre as contribuições oferecidas, destacam-se: o levantamento histórico e estatístico do fenômeno do spamming e as suas consequências, o estudo sobre a legalidade do spam e os recursos jurídicos adotados por alguns países, a análise de medidas de desempenho utilizadas na avaliação dos filtros de spams, o estudo dos métodos mais empregados para realizar a filtragem de spams, a proposta de melhorias dos filtros Bayesianos através da adoção de técnicas de redução de dimensionalidade e, principalmente, a proposta de um novo método de classificação baseado no princípio da descrição mais simples auxiliado por fatores de confidência. Vários experimentos são apresentados e os resultados indicam que a técnica proposta 'e superior aos melhores filtros anti-spams presentes tanto comercialmente quanto na literatura. / Abstract: Spam has become an increasingly important problem with a big economic impact in society. Spam filtering poses a special problem in text categorization, in which the defining characteristic is that filters face an active adversary, which constantly attempts to evade filtering. In this thesis, we present a comprehensive study of the spamming problem. Among many offered contributions we present: the statistical and historical survey of spamming and its consequences, a study regarding the legality of spams and the main juridic methods adopted by some countries, the study and proposal of new performance measures used for the evaluation of the spam classifiers, the proposals for improving the accuracy of Naive Bayes filters by using dimensionality reduction techniques and a novel approach to spam filtering based on the minimum description length principle and confidence factors. Furthermore, we have conducted an empirical experiments which indicate that the proposed classifier outperforms the state-of-the-art spam filters. / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Joao Mauricio Rosario, Carlos Alberto Mariotoni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T18:38:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Canato_DecioAlbino_M.pdf: 1316639 bytes, checksum: 03ff0dfdee3deb1d7b4e3db678e77539 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A automação residencial é uma modernidade cada vez mais presente nas residências. As soluções tecnológicas disponíveis no mercado deixaram de ser vistas como um luxo para poucos e se tornaram sinônimo de conforto e segurança acessível a todos os usuários interessados. Para construtores e incorporadores, o diferencial é oferecer aos clientes uma infraestrutura de automação de modo a permitir que o morador possa adequar o conforto e a segurança às suas necessidades e orçamento. Programar as luzes e cortinas para criar um cenário agradável no ambiente, ou ainda acessar os sistemas de segurança de sua residência, seja por telefone ou através da internet, são algumas das soluções existentes e acessíveis no mundo da automação. Atualmente, para formar um mecanismo automático em uma residência basta ir a qualquer loja de construção civil e comprá-los sem muita dificuldade. A dúvida que gera quando se faz este tipo de automação, compradas em lojas faça você mesmo, ou seja, montadas em blocos e sem planejamento prévio, é a questão da integração entre os dispositivos automáticos, não existe uma comunicação entre eles, agindo de forma independente, criados sem uma modelagem pré-definida, gerando gastos e transtornos nos projetos atuais e futuros. Para que as diversas opções possam ser integradas de maneira única e pessoal, ou seja, de acordo com a escolha de quem irá utilizá-las, é necessária a criação de uma infra-estrutura adequada. Isto significa prever em projeto o cabeamento, a instalação elétrica e seus acessórios responsáveis pela distribuição de sinais de dados, voz e imagens pela residência O compromisso deste trabalho é a realização de uma integração de sistemas domésticos automatizados baseados na vasta experiência locada na indústria, visto através das modelagens e integrações de sistemas complexos, ou seja, transportar a tecnologia já dominada da automação industrial para uma tecnologia já não tão recente que é a automação doméstica / Abstract: Home autonomation is a modern feature that is becoming more common, nowadays technological solutions available are synonym of comfort and safety instead of being considered an expensive luxury. Different autonomation options are now acquirable for general costumers. For contractors and incorporate, the main issue is to offer an autonomation structure allowing the costumer to suit comfort and safety to the family budget. Programming light intensity and curtains for a nicer atmosphere, being able to reach home security system either using phone or internet are some of the solutions available for home autonomation. Nowadays, autonomation systems can be purchased in many different stores. The main issue related to this kind of commercially available autonomation is that the different parts of the system are not integrated and are not able to communicate, being a potential source of extra costs and problems. On the other hand, if the autonomation system is planned for a specific house, considering who is going to use the system, most problems could be avoided. Creating a specific autonomation project means plan the electric installation, the wires design and related accessories responsible for data distribution, voice and image storage. The aim of this work is to provide an integration of home systems based on the wide experience accumulated by industrial autonomation, exporting the well-known technology for home autonomation / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

O objetivo deste trabalho é projetar e desenvolver um sistema automatizado inteligente para o alinhamento de uma antena receptora com refletor parabólico aplicado a comunicação via satélite. Com base em procedimentos empíricos para o alinhamento manual de uma antena parabólica, foi concebida e desenvolvida uma solução tecnológica empregando hardware e software. O sistema concebido utiliza um GPS, para prover a localização espacial instantânea da antena receptora e um receptor digital, que fornece a relação portadora / ruído de recepção. A principal contribuição deste trabalho foi o projeto e desenvolvimento de um sistema computacional inteligente, denominado Sistema Inteligente de Alinhamento de Satélite que visa a automatizar o alinhamento de antena receptora. Para um determinado satélite, o sistema utiliza a informação sobre a qualidade do sinal recebido para acionar um servomecanismo responsável pelo alinhamento da antena. Verificou-se que quando a antena estiver na posição desejada, a relação portadora ruído deverá estar acima de 8 dB para uma boa qualidade de recepção. Foi desenvolvido um projeto de um sistema inteligente para uma varredura em torno do valor de referência de posição da antena, o qual se denominou ajuste fino da posição da antena. Nossa inédita abordagem para o ajuste fino projetou-se um controlador fuzzy do tipo Mandani, cujas regras foram geradas de acordo com o processo de posicionamento manual da antena parabólica. Nossa solução permitiu melhorar a relação portadora / ruído de recepção. / The objective of this work is to design and develop an intelligent automated system for the alignment of a receiving antenna with parabolic reflector applied to satellite communication. Based on empirical procedures manual for the manual alignment of a parabolic antenna, we designed and developed a technological solution using hardware and software. The system uses a GPS to provide the initial spatial location of the receiving antenna and a digital receiver to provide the carrier-to-noise ratio. The main contribution of this work was the design and development of an intelligent computational system which aims at automating the receiving antenna alignment. For a given satellite, through the dynamic handling of relocate the receiving antenna, the system uses information about the quality of the received signal to drive the servo responsible for aligning the antenna. We found that, the antenna is in the desired position, the carrier-to-noise ratio should be above 8 dB for a good reception quality. We developed the project of an intelligent system to scan around the reference antenna position value, which was called the antenna position fine tuning. Our new approach consisted in a fuzzy controller type Mandani, generated according to the manual process of maneuvering the dish. Our solution has improved the carrier-to-noise ratio by repositioning the antenna in the desired position.

Orientador: Furio Damiani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T16:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dezani_Henrique_D.pdf: 4299449 bytes, checksum: 739b593ddd96b9124b1882d5510a0ce0 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O controle do tráfego urbano constitui um importante tópico de pesquisa nos dias atuais. De fato, a cada dia aumenta a quantidade de veículos trafegando nas vias urbanas, as quais nem sempre são modificadas para a melhoria do tráfego. A existência de transportes públicos também não resolve o problema, visto que estes disputam o espaço nas vias com os demais veículos. Na literatura, foram encontrados diversos trabalhos que tentam resolver este problema reajustando o tempo semafórico das interseções ou, de maneira isolada, definindo rotas para um veículo. Neste projeto é apresentada uma nova maneira de abordar o problema, por meio do desenvolvimento de um sistema que otimiza o fluxo do tráfego urbano, em tempo real, ao explorar as possíveis rotas para cada veículo trafegando em uma determinada área urbana, utilizando análises em rede de Petri, e, então, a partir de um Algoritmo Genético, definir as rotas que diminuam o tempo e/ou tamanho das filas formadas nestas vias. Ainda neste trabalho, diversos testes são efetuados sobre o sistema desenvolvido, comprovando sua eficiência em relação às técnicas existentes / Abstract: Urban traffic control is an important research topic in the present days. In fact, everyday, the amount of vehicles traveling on urban roads increases. Moreover, such roads are not always modified for traffic improvement. Also, the availability of public transportation does not solve the problem, since they compete for space on the roads with other vehicles. Several papers have been found in the literature that attempt to solve this problem by either readjusting the traffic light time in intersections or isolately defining routes for a vehicle . This thesis presents a new way to approach the problem through the development of a system that optimizes the urban traffic stream, in real time, exploring possible routes for each vehicle traveling on a given urban area using Petri net analysis, and then, with a Genetic Algorithm, defines routes which reduce the time and/or size of the queues formed in such lanes. Also in this work, several tests are performed on the developed system, proving its efficiency with respect to existing techniques / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Fernando Antonio Campos Gomide / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T02:35:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_DanielFurtado_D.pdf: 12632242 bytes, checksum: f537e4a24d7322d87dc0aca9ba758b48 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Recentemente tem-se observado um crescente interesse em abordagens de modelagem computacional para lidar com fluxos de dados do mundo real. Métodos e algoritmos têm sido propostos para obtenção de conhecimento a partir de conjuntos de dados muito grandes e, a princípio, sem valor aparente. Este trabalho apresenta uma plataforma computacional para modelagem granular evolutiva de fluxos de dados incertos. Sistemas granulares evolutivos abrangem uma variedade de abordagens para modelagem on-line inspiradas na forma com que os humanos lidam com a complexidade. Esses sistemas exploram o fluxo de informação em ambiente dinâmico e extrai disso modelos que podem ser linguisticamente entendidos. Particularmente, a granulação da informação é uma técnica natural para dispensar atenção a detalhes desnecessários e enfatizar transparência, interpretabilidade e escalabilidade de sistemas de informação. Dados incertos (granulares) surgem a partir de percepções ou descrições imprecisas do valor de uma variável. De maneira geral, vários fatores podem afetar a escolha da representação dos dados tal que o objeto representativo reflita o significado do conceito que ele está sendo usado para representar. Neste trabalho são considerados dados numéricos, intervalares e fuzzy; e modelos intervalares, fuzzy e neuro-fuzzy. A aprendizagem de sistemas granulares é baseada em algoritmos incrementais que constroem a estrutura do modelo sem conhecimento anterior sobre o processo e adapta os parâmetros do modelo sempre que necessário. Este paradigma de aprendizagem é particularmente importante uma vez que ele evita a reconstrução e o retreinamento do modelo quando o ambiente muda. Exemplos de aplicação em classificação, aproximação de função, predição de séries temporais e controle usando dados sintéticos e reais ilustram a utilidade das abordagens de modelagem granular propostas. O comportamento de fluxos de dados não-estacionários com mudanças graduais e abruptas de regime é também analisado dentro do paradigma de computação granular evolutiva. Realçamos o papel da computação intervalar, fuzzy e neuro-fuzzy em processar dados incertos e prover soluções aproximadas de alta qualidade e sumário de regras de conjuntos de dados de entrada e saída. As abordagens e o paradigma introduzidos constituem uma extensão natural de sistemas inteligentes evolutivos para processamento de dados numéricos a sistemas granulares evolutivos para processamento de dados granulares / Abstract: In recent years there has been increasing interest in computational modeling approaches to deal with real-world data streams. Methods and algorithms have been proposed to uncover meaningful knowledge from very large (often unbounded) data sets in principle with no apparent value. This thesis introduces a framework for evolving granular modeling of uncertain data streams. Evolving granular systems comprise an array of online modeling approaches inspired by the way in which humans deal with complexity. These systems explore the information flow in dynamic environments and derive from it models that can be linguistically understood. Particularly, information granulation is a natural technique to dispense unnecessary details and emphasize transparency, interpretability and scalability of information systems. Uncertain (granular) data arise from imprecise perception or description of the value of a variable. Broadly stated, various factors can affect one's choice of data representation such that the representing object conveys the meaning of the concept it is being used to represent. Of particular concern to this work are numerical, interval, and fuzzy types of granular data; and interval, fuzzy, and neurofuzzy modeling frameworks. Learning in evolving granular systems is based on incremental algorithms that build model structure from scratch on a per-sample basis and adapt model parameters whenever necessary. This learning paradigm is meaningful once it avoids redesigning and retraining models all along if the system changes. Application examples in classification, function approximation, time-series prediction and control using real and synthetic data illustrate the usefulness of the granular approaches and framework proposed. The behavior of nonstationary data streams with gradual and abrupt regime shifts is also analyzed in the realm of evolving granular computing. We shed light upon the role of interval, fuzzy, and neurofuzzy computing in processing uncertain data and providing high-quality approximate solutions and rule summary of input-output data sets. The approaches and framework introduced constitute a natural extension of evolving intelligent systems over numeric data streams to evolving granular systems over granular data streams / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Elnatan Chagas Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T21:41:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Duarte_LuisFernandoCaparroz_D.pdf: 2460153 bytes, checksum: ff832dc604aa88b406f8f597eacaa933 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A preocupação com o futuro dos recursos energéticos leva os pesquisadores a procurar formas mais eficientes de gerenciar estes recursos. Neste trabalho apresenta-se a implementação de um sistema não invasivo de monitoramento de consumo de energia elétrica baseado em conjuntos nebulosos, capaz de informar ao cliente, em período próximo de tempo real, sobre o consumo energético das principais cargas elétricas na unidade consumidora. Este trabalho parte da premissa de que a necessidade de se conhecer com detalhes como se dá o uso da energia elétrica em uma residência é primordial para se alcançar edificações com alto grau de eficiência energética. O conhecimento preciso de como a energia elétrica está sendo consumida é fundamental para que as pessoas entendam como é possível reduzir o desperdício e maximizar economia sem que haja prejuízo na qualidade de vida. O sistema proposto baseia-se em medição centralizada de energia elétrica. Para processar o consumo dos aparelhos em uso, utiliza a medição da tensão, da potência ativa e das cinco primeiras harmônicas ímpares da corrente elétrica como notação das assinaturas de cargas, medidas em nível de circuito, logo após os disjuntores de uma caixa de distribuição elétrica. A desagregação do consumo por aparelho é resolvida empregando técnicas de conjuntos nebulosos. Como o sistema possui conexão com a Internet, além de informar seus usuários sobre o consumo energético de suas cargas elétricas, ele também pode ser usado como ferramenta para enviar informações pertinentes às empresas geradoras e distribuidoras de energia elétrica, favorecendo o desenvolvimento de redes inteligentes de abastecimento energético / Abstract: Concerns about the future of energy resources lead the researchers to pursue more efficient ways to manage these resources. This work presents the implementation of a non-invasive power consumption monitoring system based on fuzzy sets, able to inform the customer, in a period close to real time, about the energy consumption of the main electrical appliances in their consumer units. This work relies on the premise that knowing in detail how do we make use of electricity in a residence is essential to achieve buildings with high degree of energy efficiency. The precise knowledge on how the electricity is being consumed is fundamental to understand how it is possible to reduce wastage and maximize savings without loss of quality of life. The proposed system is based on centralized measurement of electrical energy. To process the consumption of the appliances in use, it makes use of measurements of voltage, active power and the first five odd harmonics of the electrical current to constitute the load signatures, sensed at circuit level, just after the breakers at an electrical distribution box. The power consumption disaggregation is solved using fuzzy sets techniques. Since the system has Internet connection, in addition to informing its users about the energy consumption of their electrical loads, it is also possible to send relevant information to electric utilities, supporting the Smart Grid development / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

[EN] Road security is an actual issue because vehicular accidents are present when traffic conditions are unfavorable. Security in roads may be augmented if drivers could have the means to know potential traffic dangers beyond their relative position, for example, wether the driver is close to a region where the weather may cause to loose control of the vehicle. The systems presented as solutions to solve vehicle traffic problems and those presented as solution for the drivers needs have in common the simultaneous attention to the vehicle and to the road. These systems are known as Intelligent Transportation Systems-ITS. The final purpose of the ITS is to build a fast, secure, convenient and comfortable transportation system that helps to guarantee the security of drivers in roads, the soustened social economics development and to coordinate the environment conservation whith the human life style. Environmental surveillance is a fundamental factor to manage a safe vehicle conduction. Rain, wind, snow, fog, etc. are environmental conditions with high probability to cause traffic accidents. These dangers could be diminished or eliminated if drivers may know the road conditions in real time due to weather conditions. Then, it is necessary to implement weather sensors in order to obtain reliable information about factors modifying road conditions and alter vehicle security. The communication technology and the data aquisition system implemented in these instruments are to be small and easy to interface to a microcontroller, in order to have portable instruments for long time operation. Besides the instrument communications must be in a wireless way, they must be autonomous and, therefore, the consumption must be low. Clearly, the final design is to be of low cost. This work shows the design of weather sensor for ITS applications that met the above mentioned characteristics. A two case study is proposed and it has been able to introduce design innovations. The main objectives are: a) To design and test the prototype of a visibilimeter using an universal frequency-to-digital converter and to validate his ITS application. b) To design and test the prototype of a didrometer using an universal frequency-to-digital converter and to validate his ITS application Visibilimeters and pluviometers have been used in ITS applications, nevertheless, the new proposed instruments introduce a design innovation given that they use the frequency-to- digital code metrologic paradigm. This new data convertion has many advantages over the data acquisition conventional techniques, consisting of sampling and quantifying analog signals from sensors. The study presents two specific results: The design, construction and test of a visiblimeter with the following characteristics: - visibility measurement range: 41 to 662.5 m, - Bluetooth transmission range: 100 m, - application of a universal frequency-to-digital converter as data conversión system, - innovative optical interference supression techniques, - calibration from an auto-calibrated transmisometer, and - characteristics in accordance with ITS standards. The design, construction and test of an optical disdrometer with the following characteristics: - resolution: 1 mm·hr-1 - measurement range: 250 mm·hr-1 - Bluetooth transmission range: 100 m, - application of a universal frequency-to-digital converter as data conversión system - original algorithm to estimate pluvial precipitation index, - a design methodology to make possible the fusion of variables in a frequency-to-digital code scheme and - characteristics in accordance with ITS standards. The design and test experiences prove the posibility of using universal frequency-to-digital code devices to implement weather instruments for ITS applications. Beside, the new fusion variable and interference supression techniques are destacable issues in the design of a new weather instruments generation for ITS applications. / [ES] Los sistemas que se han presentado como soluciones para resolver los problemas relacionados con el tráfico de vehículos, así como los sistemas que responden a las necesidades de los conductores, tienen en cuenta al vehículo y a la vía simultáneamente y se conocen como Sistemas de Transporte Inteligente (ITS-Intelligent Transportation Systems). El propósito final de los ITS es construir un sistema de transporte rápido, seguro, conveniente y cómodo para garantizar la seguridad de los conductores en las autovías, el desarrollo sostenido de la economía social y coordinar la conservación del ambiente con el modo de vida humano. Por lo que se acaba de indicar, resulta necesario contar con sensores climáticos que proporcionen información completa y exacta de los factores que puedan incidir en la seguridad vial. Puesto que este tipo de sensores deben ser portátiles y capaces de funcionar durante largos periodos de tiempo, es necesario que la tecnología de comunicación y el acondicionamiento de la señal del sensor sean lo suficientemente compactos para poderse interconectar con microcontroladores sencillos y de bajo coste. Un sensor inteligente inalámbrico es autónomo y, por lo tanto, su diseño ha de optimizarse para que su consumo de energía sea mínimo. Claramente, la solución material final no debe representar un coste excesivo. En concreto, se propone el diseño, la construcción y la validación de dos instrumentos de medición medioambiental inalámbricos para sistemas inteligentes de transporte, con características innovadoras de funcionamiento. Estos instrumentos estarían orientados a la seguridad de los automovilistas que circulan en autovías donde el peligro potencial de conducir un vehículo aumenta cuando ocurren condiciones climáticas adversas. Los objetivos planteados son: a) Diseñar, construir y probar el prototipo de un visibilímetro que utilice un convertidor de frecuencia a código binario y validar su uso en aplicaciones ITS. b) Diseñar, construir y probar el prototipo de un disdrómetro que utilice convertidores de frecuencia a código binario y validar su uso en aplicaciones ITS. El trabajo presenta los siguientes resultados concretos: Diseño, pruebas y construcción de un visibilímetro con las siguientes características: - rango de medición de la visibilidad: 41 a 662.5 m, - transmisión Bluetooth de la información hasta 100 m, - uso de un convertidor universal de frecuencia a código digital como órgano de conversión numérica, - técnicas originales de supresión de interferencias ópticas, - calibración por intercomparación con un transmisómetro auto-calibrado y - autónomo, robusto, compacto y de bajo coste, de acuerdo al estándar ITS. Diseño, pruebas y construcción de un disdrómetro óptico con las siguientes características: - resolución: 1 mm·hr-1 - límite superior del rango de medición: 250 mm·hr-1 - transmisión Bluetooth de la información hasta 100 m, - uso de convertidores universales de frecuencia a código digital como órgano de conversión numérica, - algoritmo original de la estimación de la IPP, - directrices de diseño para instrumentos de medición con fusión de variables físicas bajo el paradigma de la conversión frecuencia-código digital y - autónomo, robusto, compacto y de bajo coste, de acuerdo al estándar ITS. La experiencia en el diseño de los instrumentos medioambientales propuestos en este trabajo, ha demostrado que es posible cumplir con los estándares exigidos por la aplicación ITS cuando se incorpora el paradigma metrológico de la conversión frecuencia-código digital junto con adaptaciones no convencionales de supresión de interferencias, con lo cual se ha contribuido al diseño de una nueva generación de instrumentos medioambientales inalámbricos útiles en la seguridad en autovías / [CAT] La vigilància de les condicions climatològiques és un factor bàsic per aconseguir una conducció segura. Condicions de clima adverses (pluja, vent, neu, boira, etc.) augmenten les probabilitats que es produïsquen accidents de trànsit. Si es disposa de sistemes d'informació a l'usuari que proporcionen l'estat del clima en les carreteres en temps real, es poden reduir considerablement els riscos. Pel que s'acaba d'indicar, resulta necessari comptar amb sensors climàtics que proporcionen informació completa i exacta dels factors que puguen incidir en la seguretat vial. Ja que aquest tipus de sensors han de ser portàtils i capaços de funcionar durant llargs períodes de temps, és necessari que la tecnologia de comunicació i el condicionament del senyal del sensor siguen prou compactes per poder-se interconnectar amb microcontroladors senzills i de baix cost. Un sensor intel·ligent sense fil és autònom i, per tant, el seu disseny ha d'optimitzar-se perquè el seu consum d'energia sigua mínim. Clarament, la solució material final no ha de representar un cost excessiu. En concret, es proposa el disseny, la construcció i la validació de dos instruments de mesurament mediambiental sense fils per a sistemes intel·ligents de transport, amb característiques innovadores de funcionament. Aquests instruments estarien orientats a la seguretat dels conductors que circulen en autovies on el perill potencial de conduir un vehicle augmenta quan ocorren condicions climàtiques adverses. Els objectius plantejats són: a) Dissenyar, construir i provar el prototip d'un 'visibilímetre' que utilitze un convertidor de freqüència a codi binari i validar el seu ús en aplicacions ITS. b) Dissenyar, construir i provar el prototip d'un 'disdrómetre' que utilitze convertidors de freqüència a codi binari i validar el seu ús en aplicacions ITS. Els instruments de mesura de visibilitat i precipitació pluvial ja s'han utilitzat en aplicacions ITS, no obstant això, els proposats en aquest treball resulten innovadors, ja que s'han dissenyat segons el paradigma meteorològic de la conversió de freqüència a codi digital. Aquest tipus de conversió numèrica posseeix diversos avanços sobre la tècnica convencional de la conversió de senyals analògiques a senyals digitals mitjançant dispositius electrònics que guarden els valors i els donen sentit. El treball presenta els següents resultats concrets: Disseny, proves i construcció d'un visibilímetre amb les següents característiques: - Rang de mesurament de la visibilitat: 41 a 662.5 m. - Transmissió 'Bluetooth' de la informació fins a 100 m. - Ús d'un convertidor universal de freqüència a codi digital com a òrgan de conversió numèrica. - Tècniques originals de supressió d'interferències òptiques. - Calibratge per comparar amb un transmisómetre ja calibrat I autònom, robust, compacte i de baix cost, d'acord a l'estàndard ITS. Disseny, proves i construcció d'un disdrómetre òptic amb les següents característiques: - Resolució: 1 mm·*hr-1. - Límit superior del rang de mesurament: 250 mm·*hr-1. - Transmissió 'Bluetooth' de la informació fins a 100 m. - Ús de convertidors de freqüència a codi digital com a òrgan de conversió numèrica. - Algorisme original de l'estimació de la IPP. - Directrius de disseny per a instruments de mesurament amb fusió de variables físiques segons el paradigma de la conversió freqüència-codi digital i autònom, robust, compacte i de baix cost, d'acord a l'estàndard ITS. L'experiència en el disseny dels instruments mediambientals proposats en aquest treball, ha demostrat que és possible complir amb els estàndards exigits per l'aplicació ITS quan s'incorpora el paradigma metrológico de la conversió freqüència-codi digital juntament amb adaptacions no convencionals de supressió d'interferències, amb la qual cosa s'ha contribuït al disseny d'una nova generació d'instruments mediambientals sense fil / Barrales Guadarrama, R. (2016). MONITORIZACIÓN DE LOS PARÁMETROS CLIMÁTICOS Y MEDIOAMBIENTALES RELACIONADOS CON EL TRÁFICO DE VEHÍCULOS. SENSORES CLIMÁTICOS Y MEDIOAMBIENTALES INALÁMBRICOS PARA SISTEMAS INTELIGENTES DE TRANSPORTE [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63276 / TESIS

El presente trabajo de memoria presenta el diseño, implementación y validación de unframework de integración de un simulador de transporte, Quadstone Paramics con un simuladorde redes comunicaciones inalámbricas, OMNeT++, para la simulación y estudio deSistemas Inteligentes de Transporte.Los Sistemas Inteligentes de Transporte surgen como una respuesta a la necesidad de optimización, modernización y mejoramiento de los actuales sistemas de transporte. Los Sistemas de Transporte Inteligente pretenden proveer servicios innovadores que otorguen información a los usuarios y les permitan utilizar el sistema de transporte de manera más segura, coordinada e inteligente. Resulta fundamental la recopilación y transmisión de información enestos sistemas, lo cual se realiza mediante implementación de redes comunicación inalámbrica,tanto entre vehículos como entre vehículos e infraestructura. Es necesario entonces eldesarrollo de entornos de software de modelamiento y simulación de estos sistemas, para suestudio previo a su implementación en el mundo real.Este trabajo de memoria presenta un framework que posibilita la simulación y análisis delos Sistemas Inteligentes de Transporte. PVEINS, como se denomina el software desarrollado,permite el estudio de la integración bidireccional de un sistema de transporte con un sistemade comunicaciones inalámbricas. En ese sentido, el framework permite determinar tanto elimpacto de la comunicación entre vehículos sobre el modelo de transporte, como el impactodel movimiento de los vehículos sobre el medio de comunicación entre estos.Adicionalmente, el presente trabajo de memoria presenta un análisis de eficiencia del softwaredesarrollado, y un estudio para verificar su validez para la simulación de sistemas detransporte de alta complejidad. Los resultados son positivos y demuestran que PVEINS tieneel potencial para posicionarse como una opción competitiva para la simulación de SistemasInteligentes de Transporte en la academia. En particular, se demuestra su eficiencia parasimular grandes sistemas de transporte ejecutando un escenario de 15 minutos de tiemposimulado, con aproximadamente 900 vehículos presentes en la red en cada instante de simulación, en apenas 11 minutos de tiempo real. Se demuestra también su austeridad en uso de recursos del sistema al realizar una simulación con un promedio de 1400 nodos utilizando menos de 600 MB de memoria RAM y menos del 20% de la capacidad total del procesador. Finalmente, se expone su utilidad para el análisis y estudio de Sistemas Inteligentes de Transporte extrayendo información y estadísticas de los escenarios simulados.