AGV para ambiente interior

O Nomad200 foi um dos robôs mais populares usados para a investigação em robótica móvel. Face à antiguidade destes robôs, a maioria da utilização dos mesmos hoje em dia implicou uma renovação do seu hardware. Este projeto de mestrado teve como motivação a reabilitação de um robô NOMAD200 obsoleto, tendo como objetivo a implementação de um robô capaz de navegar autonomamente em ambiente interior. Foram estudados todos os componentes do robô e reutilizou-se todo o hardware funcional do robô, nomeadamente sensores, atuadores e estrutura mecânica. Foi desenvolvido software de baixo nível para controlar o hardware recuperado, bem como os novos componentes de hardware que foram integrados. A comunicação com o PC de alto nível é feito usando o protocolo rosserial. O sistema base de software de alto-nível do robô é o ROS, versão Indigo. O sistema desenvolvido foi testado e a versão atual do robô permite realizar navegação com a utilização de um laser e odometria.

Produção de biocombustíveis na região de Leiria e sua caracterização

A necessidade de encontrar recursos alternativos aos combustíveis fósseis, faz com que os biocombustíveis sejam a opção a curto prazo para a sua substituição parcial ou integral. O presente trabalho faz a abordagem de diversos tipos de biocombustíveis, desde a primeira geração aos biocombustíveis avançados, ao enquadramento legal e normativo destes. As temáticas seguintes, visam a implementação de metodologias de análise físico-químicas de biocombustíveis, com base nas Normas Europeias prEN 14214 e EN 15376, no Laboratório de Análise Instrumental da Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Politécnico de Leiria e a análise dos recursos e respetivas conversões em biocombustíveis, na Região de Leiria. E assim, verificar a sua sustentabilidade, relativamente à incorporação em combustíveis fósseis. Uma contribuição para permitir posteriormente serem realizados estudos de viabilidade económica para a instalação de unidades de produção de biocombustíveis avançados. Metodologias de análise físico-química de biocombustíveis foram implementadas no laboratório, sendo que algumas necessitariam de ser validadas. De um modo geral, verifica-se que o laboratório pode ser utilizado para analisar a maioria dos parâmetros do bioetanol e de alguns dos parâmetros do biodiesel. No entanto, foram levantadas as necessidades do laboratório para a realização dos ensaios para os restantes parâmetros não implementados. A quantificação dos recursos teve por base os resíduos de óleos alimentares usados e os resíduos da biomassa florestal da Região de Leiria. Constatou-se que existe uma elevada quantidade de resíduos lenho-celulósicos, que permite à região ser autossustentável, relativamente aos biocombustíveis substitutos da gasolina. Estes resíduos podem ser utilizados sem comprometer a sustentabilidade da floresta. Relativamente aos resíduos de óleos alimentares usados, verificou-se que existe escassez deste recurso para incorporação de biodiesel no diesel e uma disparidade do que era teoricamente previsível para o que é realmente recolhido, como tal, é necessário sensibilizar as pessoas para a valorização deste resíduo, que afeta a operacionalidade das ETAR.

Aplicações de telemedicina usando WEBRTC

O uso das tecnologias de informação e comunicação em Portugal na área médica tem tido um grande aumento nas últimas décadas. Tal pode constatar-se a vários níveis, como sejam a implementação crescente e em larga escala de sistemas de informação em hospitais e centros de saúde, o desenvolvimento de aplicações para auxiliar a análise dos principais meios complementares de diagnóstico, a receita eletrónica e o registo de paciente eletrónico, apenas para citar alguns exemplos. A procura crescente de profissionais de saúde de várias especialidades tem tido um aumento considerável nos últimos anos. Por um lado, a população está cada vez mais envelhecida, por via do aumento da esperança média de vida. Por outro lado tem aumentado a preocupação com a saúde e o bem estar próprio dos cidadãos, levando-os a recorrer mais vezes e a mais especialidades do que no passado. O êxodo da população do interior do país para os grandes centros no litoral, complementado pelas políticas orçamentais restritivas na área da saúde, tem acentuado as diferenças de prestação de cuidados de saúde a toda a população do país, de forma equitativa e eficaz. Para tal tem ainda contribuído o emagrecimento dos orçamentos dos hospitais e a pressão para que estes cumpram as metas de produtividade definidas, com custos cada vez mais reduzidos. Um dos contributos das tecnologias de informação para mitigar o afastamento entre o paciente e os profissionais de saúde, consiste na implementação de soluções de consulta "à distância", com a utilização de vídeo e voz, através de aplicações de telemedicina. Ao nível da teleconsulta e da telemedicina têm existido alguns avanços significativos, sendo possível encontrar alguns casos de sucesso na utilização destes meios para facilitar o acesso generalizado de toda a população a cuidados médicos de saúde. Constata-se contudo que as aplicações usadas são geralmente proprietárias, carecem de instalação de software específico, muitas vezes proprietário e por vezes com custos para as entidades que disponibilizam o serviço. Por exemplo, a utilização de uma ligação por Skype para uma teleconsulta obriga a que a aplicação esteja instalada em ambos os computadores (médico e paciente). Nesta dissertação apresenta-se uma solução de telemedicina baseada na Application Programming Interface (API) Web Real-Time Comunication (WebRTC), que permite o envio de voz e imagem entre dois browsers usando os protocolos de comunicação na Web. Além do vídeo e da voz foram integrados na aplicação duas funcionalidades particularmente interessantes numa teleconsulta: envio bidirecional de ficheiros (por exemplo, ficheiro PDF com o resultado das últimas análise que o paciente realizou) e desenho num "quadro branco", permitindo ao paciente ou ao médico ilustrarem de forma livre algum aspeto associado à consulta em causa. A aplicação utiliza exclusivamente componentes de software opensource e apenas necessita que ambos os computadores tenham instalado um browser de acesso à Web que suporte a comunicação por WebRTC, como o Google Chrome ou o Firefox. Pretende-se desta forma facilitar o acesso aos serviços de telemedicina evitando a instalação e configuração de software específico, bem como reduzir os custos através de soluções opensource com licença General Public License (GPL) e isenta de custos. Foram realizados alguns testes de aceitação da solução, em ambiente hospitalar. Genericamente, pretendeu-se validar o funcionamento da API WebRTC, aferir sobre a aceitação das funcionalidades implementadas e identificar obstáculos técnicos à sua implementação na rede de um hospital ou centro de saúde. Embora tenham sido identificados alguns problemas na comunicação, resultantes maioritariamente do tipo de configurações da rede em que os computadores estavam instalados, os resultados globais obtidos são bastante promissores, dando-nos boas perspetivas quanto à sua implementação em ambiente de produção.

Proposta de arquitetura de plataforma de apoio a terapias a crianças com PHDA

A Perturbação da Hiperatividade e Défice de Atenção (PHDA) é uma perturbação que afeta cerca de 5% das crianças a nível mundial. O seu tratamento baseia-se na medicação e exercícios comportamentais para a criança, os quais podem acarretar efeitos secundários indesejados ou ser demasiado exigentes, respetivamente. Neste contexto, o objetivo do trabalho abordado neste documento foi o desenvolvimento de uma plataforma de apoio à terapia da PHDA, incluindo o desenvolvimento de serious games para crianças com idades entre os 6 e os 12 anos baseados em exercícios comportamentais, com uma abordagem mais lúdica, no intuito de aumentar o fator motivação na execução dos exercícios. A plataforma foi designada não para substituir a terapia tradicional, mas sim complementá-la, permitindo a um clínico manter os seus utentes sobre supervisão entre consultas de rotina. Desta forma, é pretendido a elaboração de um estudo sobre a fiabilidade dos serious games como forma de providenciar aos utentes um melhor controlo sobre os seus sintomas, não recorrendo apenas à terapia tradicional. Os primeiros resultados, obtidos com uma pequena amostra, demonstram uma melhora significativa nas competências das crianças e evidenciam a eficácia e robustez da plataforma em si.

Visualização de dados de crianças submetidas a tratamento de PHDA

A Perturbação de Hiperatividade e Défice de Atenção (PHDA) é distúrbio do comportamento que afeta entre 5 a 7% das crianças a nível global. De forma a combater os sintomas da PHDA, muitas são sujeitas a medicação e a terapia comportamental. Este trabalho insere-se no Projeto TherapyForAll®© que se foca no desenvolvimento de serious games jogos que poderão complementar o tratamento da PHDA pela via comportamental. É necessário recolher uma quantidade muito significativa de dados durante a execução dos jogos de forma a retirar conclusões sobre a evolução dos sintomas. O âmbito da dissertação recai sobre o tratamento dos dados obtidos das sessões e a sua apresentação ao profissional de saúde responsável para que ele possa rapidamente perceber o estado da criança, a sua evolução e com isso dar o apoio necessário.

Plataforma Unidose para Lares

A esperança média de vida tem aumentado quer devido às melhorias que se têm verificado nos serviços de saúde e pela evolução da medicina, levando a uma menor taxa de mortalidade, prolongando-se o tempo de vida da população. As famílias, com vidas cada vez mais preenchidas e atarefadas não conseguem prestar o auxílio e o apoio necessário aos idosos, o que leva a que estes frequentem levando estes a frequentar cada vez mais Lares e Centros de Dia para esta população. Isto leva a que exista da parte das instituições acolhedoras, uma enorme responsabilidade pela saúde dos idosos, sobretudo ao nível da medicação, delegando grandes responsabilidades a funcionários e por conseguinte aos seus funcionários. Os funcionários como seres humanos erram, podendo haver negligência ao darem a toma de medicação aos idosos. Ao nível financeiro, cada vez mais os idosos têm menos capacidades financeiras devido à situação económica do país e alguns acabam mesmo por ter que deixar a medicação para sobreviverem. A Plataforma Unidose para Lares (PUL) é uma solução com o objetivo de contrariar ou resolver estes problemas. É possível utilizar o sistema Unidose, vendendo os comprimidos à unidade, o que torna mais económico, e fazendo também a prevenção da toma de medicamentos, de modo a não permitir negligencias nem faltas de tomas. Com a utilização da plataforma as vidas dos idosos e funcionários de lares vão ficar mais calmas, com menos preocupações, melhorando assim a qualidade de vida destes.

Moldes de injeção com desenroscamento automático: casos de estudo

O fabrico de componentes em plástico pode apresentar várias vantagens relativamente aos materiais metálicos e cerâmicos. Podem ser processados em quantidades relativamente elevadas e a baixo custo, no entanto, estes componentes em plástico têm baixa resistência e são sensíveis à temperatura. O desenvolvimento e o fabrico de moldes de injeção é uma área importante em que são utilizados softwares de modelação e simulação, bem como, tecnologias avançadas de fabrico (equipamentos de 5 eixos de alta velocidade, tanto de maquinação como de electroerosão) e tecnologias convencionais de maquinação e montagem. O projeto de moldes é naturalmente uma área extremamente importante na obtenção das peças plásticas, de acordo com o pretendido pelo cliente, com tempos de ciclo de moldação adequados e dimensionado para o número de peças pretendidas. O objetivo final deste trabalho foi o de desenvolver e fabricar dois moldes de desenroscamento automático, com recurso ao software de modelação Topsolid e ao software de simulação Moldflow. Foi possível também, obter peças plásticas no material POM, material escolhido pelo cliente, dentro dos critérios dimensionais, estruturais e tempos de ciclo de injeção pretendidos pelo cliente.

Asymmetric 3D video coding based on regions of perceptual relevance

This dissertation presents a study and experimental research on asymmetric coding of stereoscopic video. A review on 3D technologies, video formats and coding is rst presented and then particular emphasis is given to asymmetric coding of 3D content and performance evaluation methods, based on subjective measures, of methods using asymmetric coding. The research objective was de ned to be an extension of the current concept of asymmetric coding for stereo video. To achieve this objective the rst step consists in de ning regions in the spatial dimension of auxiliary view with di erent perceptual relevance within the stereo pair, which are identi ed by a binary mask. Then these regions are encoded with better quality (lower quantisation) for the most relevant ones and worse quality (higher quantisation) for the those with lower perceptual relevance. The actual estimation of the relevance of a given region is based on a measure of disparity according to the absolute di erence between views. To allow encoding of a stereo sequence using this method, a reference H.264/MVC encoder (JM) has been modi ed to allow additional con guration parameters and inputs. The nal encoder is still standard compliant. In order to show the viability of the method subjective assessment tests were performed over a wide range of objective qualities of the auxiliary view. The results of these tests allow us to prove 3 main goals. First, it is shown that the proposed method can be more e cient than traditional asymmetric coding when encoding stereo video at higher qualities/rates. The method can also be used to extend the threshold at which uniform asymmetric coding methods start to have an impact on the subjective quality perceived by the observers. Finally the issue of eye dominance is addressed. Results from stereo still images displayed over a short period of time showed it has little or no impact on the proposed method.

Serviço de videochamada utilizando o padrão o HbbTV: myPhoneOnTV

Nos últimos anos tem-se verificado que a população portuguesa está cada vez mais envelhecida. Este fator agrava-se em ambientes rurais, onde a desertificação populacional é mais frequente, derivado, entre outros, da migração da população mais jovem para os grandes centros urbanos, em busca de melhores condições de vida. Tendo como consequência a exclusão social da população residente nestas zonas. O reduzido foco populacional das zonas rurais não é um fator atrativo para as entidades que realizam investimentos em serviços e infraestruturas tecnológicas, devido ao retorno financeiro obtido não ser, à partida, rentável. Levando a uma exclusão tecnológica de quem reside nestas zonas. Este fator, agrava-se na população sénior dado que raramente são estimulados a interagir com a tecnologia. Com o objetivo de contribuir para a melhoria desta problemática, combatendo simultaneamente os dois tipos de exclusões, tecnológica e social, propõem-se através desta dissertação, um serviço de videochamada, baseado no conceito do padrão Hybrid Broadcast Broadband TV (HbbTV). Um dos fatores considerados, durante o estudo deste serviço, foi a barreira tecnológica existente entre os idosos e a tecnologia. De modo a aproximar ambos, optou-se por aproveitar os conhecimentos que os idosos já possuem na utilização de equipamentos do seu quotidiano. Sendo a televisão, o equipamento selecionado para integrar no serviço de videochamada, permitindo ao idoso contactar facilmente com outras pessoas e serviços. Através da implementação de um protótipo e dos resultados obtidos, conclui-se que o serviço desenvolvido é uma solução válida para combater a problemática apresentada, contribuindo positivamente para a redução da exclusão social e da iliteracia tecnológica

Proposta de arquitetura para monitorização de parâmetros vitais com recurso à tecnologia Bluetooth Low Energy

Atualmente, com o crescimento exponencial das tecnologias de comunicação móveis, cada vez mais existe uma utilização generalizada de dispositivos móveis que adotam normas de última geração para redes de área corporal (BAN), como o Bluetooth Low Energy. Estas normas vieram revolucionar a monitorização de parâmetros vitais, permitindo que esta seja efetuada em qualquer lugar e momento e que ocorra uma redução do consumo energético. Se tivermos em consideração as doenças mais causadoras de morte, a tendência de envelhecimento da população e a dificuldade de acesso e acompanhamento médico por parte de pacientes com incapacidades, a monitorização remota de parâmetros vitais surge como um auxiliar clínico para um diagnóstico melhor, mais rápido e mais fiável. O presente projeto tem como objetivo especificar uma arquitetura para monitorização remota de parâmetros vitais no sentido de criar uma solução pronta a usar, simples, eficiente, segura, de baixo custo e compatível com dispositivos móveis de última geração. A monitorização remota será efetuada com recurso ao dispositivo móvel, que o paciente já possui, através de uma aplicação que atua como intermediária entre os sensores biofísicos que efetuam a recolha de dados vitais e a plataforma onde estes serão armazenados. Após o envio dos dados para a plataforma é possível o seu acesso pelos profissionais de saúde para que assim os tenham em consideração ao efetuar diagnósticos. Os testes realizados mostram a facilidade e simplicidade de utilização do sistema, fatores muito importantes, bem como a fiabilidade na leitura de parâmetros vitais.

Proposta de arquitetura para monitorização de parâmetros vitais com recurso à tecnologia Bluetooth Low Energy

Atualmente, com o crescimento exponencial das tecnologias de comunicação móveis, cada vez mais existe uma utilização generalizada de dispositivos móveis que adotam normas de última geração para redes de área corporal (BAN), como o Bluetooth Low Energy. Estas normas vieram revolucionar a monitorização de parâmetros vitais, permitindo que esta seja efetuada em qualquer lugar e momento e que ocorra uma redução do consumo energético. Se tivermos em consideração as doenças mais causadoras de morte, a tendência de envelhecimento da população e a dificuldade de acesso e acompanhamento médico por parte de pacientes com incapacidades, a monitorização remota de parâmetros vitais surge como um auxiliar clínico para um diagnóstico melhor, mais rápido e mais fiável. O presente projeto tem como objetivo especificar uma arquitetura para monitorização remota de parâmetros vitais no sentido de criar uma solução pronta a usar, simples, eficiente, segura, de baixo custo e compatível com dispositivos móveis de última geração. A monitorização remota será efetuada com recurso ao dispositivo móvel, que o paciente já possui, através de uma aplicação que atua como intermediária entre os sensores biofísicos que efetuam a recolha de dados vitais e a plataforma onde estes serão armazenados. Após o envio dos dados para a plataforma é possível o seu acesso pelos profissionais de saúde para que assim os tenham em consideração ao efetuar diagnósticos. Os testes realizados mostram a facilidade e simplicidade de utilização do sistema, fatores muito importantes, bem como a fiabilidade na leitura de parâmetros vitais.

Nó sem fios ubíquo

Os avanços tecnológicos nos semicondutores, micro eletrotécnica de baixo consumo e comunicações sem os permitiram o nascimento de novas redes de sensores sem os. Estes avanços nas redes de sensores sem os permitiram também a abertura de novas oportunidades na área da saúde. Exemplos disso são dispositivos que cuidam do paciente enquanto este está no conforto da sua casa. O campo dos nós sensoriais sem os não é novo mas a grande parte dos equipamentos existentes no mercado utilizam microcontroladores de 8 e 16 bit, poucos utilizam os modernos e mais e cientes microcontroladores de 32 bit. Este documento tem por objetivo apresentar um equipamento inovador que através do uso dos modernos microcontroladores de 32 bit abrirá portas para novas aplicações deste tipo de equipamentos, permitindo que estes possam efetuar cálculos mais complexos embora mantendo a e ciência energética e em alguns casos melhorar os consumos quando comparado com os microcontroladores de 8 e 16 bit. Com este equipamento pretende-se que os nós sensoriais sem os não sejam um simples sistema que adquire e envia dados mas tornar estes equipamentos inteligentes e capazes de tomar decisões autonomamente.

Projectos de consultoria em SAP e tecnologias microsoft: análise e desenvolvimento de soluções de software à medida

À medida que a sociedade evolui, também as profissões evoluem com ela. Uma profissão que tem crescido de forma notável é a de consultor na área das tecnologias de informação. De facto, há alguns anos atrás, esta profissão não tinha o relevo que tem na actualidade, pois com a evolução das tecnologias da informação, as ferramentas ao dispor das empresas diversificaram-se e como tal, a mão-de-obra vai-se especializando nestas ferramentas. As empresas, na impossibilidade de contratar mão-de-obra para instalar, manter e evoluir todas as suas ferramentas, recorrem cada vez mais à experiência de consultores externos; estes são contratados para realizar tarefas específicas que as empresas não têm capacidade de executar com os próprios recursos e a sua ligação com estas entidades termina após a conclusão destas tarefas. Cada vez mais as empresas procuram tirar o máximo partido das ferramentas informáticas à sua disposição e os sistemas de Enterprise Resource Planning não são excepção. À medida que os utilizadores vão usufruindo dos sistemas, surgem novas necessidades que, depois de colmatadas, permitem a sua optimização. Além disso, com a alteração das leis, é preciso adaptar os sistemas para que estes evoluam e possam reflectir os novos requisitos legais. Com o aumento da regulação bancária, as entidades bancárias são obrigadas a comunicar informação sobre as suas finanças ao Banco de Portugal, de modo a que o banco possa analisar a saúde financeira das entidades e emitir recomendações sobre a sua forma de actuar. Esta nova forma de comunicação será efectuada por meio de relatórios em eXtended Business Reporting Language (XBRL). Pretende-se caracterizar a profissão de consultor e apresentar alguns projectos realizados enquanto consultor numa consultora de grande dimensão.

Condução autónoma – localização de um veículo com base em odometria, IMU e GPS

A Condução de um veículo automóvel tem-se tornado cada vez mais automatizada ao longo dos anos. Este processo tem-se vindo a desenvolver com o intuito de facilitar cada vez mais a condução dos veículos, de prevenir acidentes rodoviários ou ainda de ser utilizado em operações militares. Este trabalho tem como principal foco o estudo da aplicação de dois dos principais métodos de cálculo da localização probabilística à localização de um veículo automóvel autónomo: o Filtro Estendido de Kalman e o Filtro de Partículas. Foram implementadas várias versões de ambos os filtros, quer em simulação, quer num veículo real, tendo por base, em termos de sensores, a odometria do robô, uma unidade inercial e um GPS. Este trabalho surge na continuação de vários projetos anteriores, com foco no desenvolvimento de um veículo autónomo de baixo custo, acrescentando-lhe a funcionalidade de se localizar. Neste sentido, o trabalho desenvolvido servirá de base para a navegação autónoma em trabalhos futuros.

Optimization of Pattern Matching Algorithms for Multi- and Many-Core Platforms

Image and video compression play a major role in the world today, allowing the storage and transmission of large multimedia content volumes. However, the processing of this information requires high computational resources, hence the improvement of the computational performance of these compression algorithms is very important. The Multidimensional Multiscale Parser (MMP) is a pattern-matching-based compression algorithm for multimedia contents, namely images, achieving high compression ratios, maintaining good image quality, Rodrigues et al. [2008]. However, in comparison with other existing algorithms, this algorithm takes some time to execute. Therefore, two parallel implementations for GPUs were proposed by Ribeiro [2016] and Silva [2015] in CUDA and OpenCL-GPU, respectively. In this dissertation, to complement the referred work, we propose two parallel versions that run the MMP algorithm in CPU: one resorting to OpenMP and another that converts the existing OpenCL-GPU into OpenCL-CPU. The proposed solutions are able to improve the computational performance of MMP by 3 and 2:7 , respectively. The High Efficiency Video Coding (HEVC/H.265) is the most recent standard for compression of image and video. Its impressive compression performance, makes it a target for many adaptations, particularly for holoscopic image/video processing (or light field). Some of the proposed modifications to encode this new multimedia content are based on geometry-based disparity compensations (SS), developed by Conti et al. [2014], and a Geometric Transformations (GT) module, proposed by Monteiro et al. [2015]. These compression algorithms for holoscopic images based on HEVC present an implementation of specific search for similar micro-images that is more efficient than the one performed by HEVC, but its implementation is considerably slower than HEVC. In order to enable better execution times, we choose to use the OpenCL API as the GPU enabling language in order to increase the module performance. With its most costly setting, we are able to reduce the GT module execution time from 6.9 days to less then 4 hours, effectively attaining a speedup of 45 .