Comunica����o em MOOC: estrat��gias e recursos comunicacionais adotados em cursos MOOC

A comunica����o �� essencial para a vida em sociedade. Na atualidade, com o desenvolvimento de novas formas e possibilidades tecnol��gicas a comunica����o se faz presente tamb��m no ��mbito educacional utilizando as Tecnologias da Informa����o e Comunica����o (TIC) para atender ��s exig��ncias sociais e educativas. No caso da educa����o on-line, os MOOC ��� Massive Open Online Courses, v��m ganhando destaque e constituem um modelo recente de educa����o e forma����o, com a possibilidade de democratiza����o e acesso ao conhecimento e �� informa����o, dispon��vel a um n��mero cada vez maior de pessoas. Neste sentido, o objetivo deste estudo �� o de analisar as estrat��gias e recursos comunicacionais utilizados em cursos MOOC, visando elaborar diretrizes a ter em conta na constru����o de um curso desta natureza. Para tal, optou-se por uma investiga����o qualitativa, de natureza explorat��ria-descritiva, em que a revis��o bibliogr��fica e a constru����o e aplica����o de um modelo de an��lise dos recursos e estrat��gias comunicacionais utilizados nos cursos ofertados em plataformas MOOC, integram a metodologia do estudo. Como principais resultados destacamos que os v��deos e f��runs s��o os recursos mais utilizados nos cursos analisados, observando-se uma tend��ncia de pr��ticas mais empiristas e tradicionais, h�� pouca utiliza����o de recursos l��dicos e uma aus��ncia do uso de redes sociais como recurso comunicacional. Para al��m disso, n��o �� utilizada a avalia����o dos cursos pelos alunos e predominam as estrat��gias avaliativas de escolha m��ltipla. Visando compartilhar as experi��ncias e reflex��es advindas desta pesquisa, s��o apresentadas, ao final, recomenda����es que podem contribuir para a elabora����o de cursos MOOC.

Metodologia h��brida de desenvolvimento centrado no utilizador: aplicada ao software educativo

No panorama atual do desenvolvimento de software educativo �� importante que os processos de desenvolvimento sejam adequados e compat��veis com o contexto em que ser��o utilizados este tipo de recursos. Desta forma, �� importante melhorar continuamente os processos de desenvolvimento bem como se proceder �� avalia����o de forma a garantir a sua qualidade e viabilidade econ��mica. Este estudo prop��e uma Metodologia H��brida de Desenvolvimento Centrado no Utilizador (MHDCU) aplicada ao software educativo. Trata-se de um processo de desenvolvimento simples, iterativo e incremental que tem como ���alicerces��� princ��pios do Design Centrado no Utilizador, especificados na International Organization for Standardization - ISO 13407. Na sua base encontra-se a estrutura disciplinada de processos de desenvolvimento, bem como pr��ticas e valores dos m��todos ��geis de desenvolvimento de software. O processo �� constitu��do por 4 fases principais: planeamento (gui��o did��tico), design (storyboard), implementa����o e manuten����o/opera����o. A prototipagem e a avalia����o s��o realizadas de modo transversal a todo o processo. A metodologia foi implementada numa Pequena e M��dia Empresa de desenvolvimento de recursos educacionais, com o objetivo de desenvolver recursos educacionais com qualidade reconhecida e simultaneamente vi��veis do ponto de vista econ��mico. O primeiro recurso que teve por base a utiliza����o desta metodologia foi o Courseware Sere ��� ���O Ser Humano e os Recursos Naturais���. O trabalho seguiu uma metodologia de investiga����o & desenvolvimento, de natureza mista, em que se pretendeu descrever e analisar/avaliar uma metodologia de desenvolvimento de software educativo, i.e., o processo, bem como o produto final. O estudo �� fundamentalmente descritivo e explorat��rio. A metodologia de desenvolvimento do software (primeira quest��o de investiga����o) foi proposta, essencialmente, com base na revis��o integrativa da literatura da especialidade e com base nos resultados que emergiram das Fases 2 e 3. Do ponto de vista explorat��rio, foi avaliado, por um lado, o potencial t��cnico e did��tico da 1�� vers��o do software inserido no Courseware Sere (segunda quest��o de investiga����o), e, por outro lado, analisar os pontos fortes e as fragilidades da metodologia utilizada para o seu desenvolvimento (terceira quest��o de investiga����o). Como t��cnicas de recolha de dados recorreu-se a dois inqu��ritos por question��rio e �� observa����o direta participante (mediada pela plataforma moodle). Quanto ��s t��cnicas de an��lise de dados optou-se pela an��lise estat��stica descritiva e pela an��lise de conte��do. Os resultados indicam que o recurso desenvolvido possui qualidade t��cnica e did��tica. Relativamente a an��lise da Metodologia H��brida de desenvolvimento Centrado no Utilizador foram propostas algumas melhorias relacionadas com o envolvimento do utilizador e introdu����o de novos m��todos. Apesar de identificadas algumas limita����es, este projeto permitiu que a empresa melhorasse significativamente os processos de desenvolvimento de recursos (mesmo os que n��o s��o informatizados), bem como permitiu o aumento do seu portef��lio com o desenvolvimento do Courseware Sere.

Antecedentes de empresas portuguesas para uma internacionaliza����o gradual de sucesso

O presente trabalho relata e analisa o processo de internacionaliza����o tendo em aten����o os antecedentes que conduziram ao sucesso das empresas analisadas. O m��todo utilizado foi a pesquisa qualitativa, e envolveu sete entrevistas individuais realizadas numa pequena e m��dia empresa (PME), a Valart (cinco entrevistas), e duas multinacionais, a Bosch e a Quimialmel (um quadro superior entrevistado em cada uma). Os resultados obtidos foram discutidos �� luz da literatura, ap��s a transcri����o das entrevistas e codifica����o dos dados prim��rios recolhidos. Pretendeu-se entender como �� que as grandes multinacionais Bosch e Quimialmel alcan��aram o seu sucesso a n��vel internacional, assim como analisar, tamb��m, como a Valart cresceu e expandiu-se ao longo do tempo. Foi ent��o realizada uma revis��o da literatura em que foram abordados temas como a internacionaliza����o, a globaliza����o, o marketing e a inova����o, conceitos relevantes ao desenvolvimento deste estudo, revis��o essa completada ap��s o trabalho de campo, seguindo-se o grounded theory. No conte��do do trabalho tamb��m s��o relatadas as atividades desenvolvidas durante o est��gio na Valart, e �� feita uma an��lise da empresa e do produto principal em quest��o (porta-contentores mar��timos ou sideloaders). Assim, com a revis��o da literatura e an��lise dos resultados obtidos foi poss��vel retirar conclus��es e tecer recomenda����es de a����o / gest��o na Valart, tais como investir em colaboradores especializados, abrir um departamento de marketing interligado com o comercial, e sempre apoiado em ferramentas inform��ticas que poder��o fomentar a inova����o. Os antecedentes que guiam as empresas analisadas a uma internacionaliza����o de sucesso, internacionaliza����o essa que tem sido gradual e por fases, nas empresas abordadas, incluem: rede de contactos internacional, compet��ncia da for��a de vendas, investiga����o e desenvolvimento (I&D) que leva a produtos diferenciados, parcerias com universidades, orienta����o para o cliente, exist��ncia de uma marca forte, estrutura de custos eficiente, e aproveitamento do capital humano interno. Por fim, �� relevante referir que a crise interna em Portugal tem sido um fator incentivador da procura de diversifica����o de mercados a n��vel internacional. Como resultado deste estudo foi apresentado um artigo na confer��ncia internacional ICERI 2014 (Au-Yong-Oliveira e Coelho, 2014).

Architecture for real-time coordination of multiple autonomous mobile units

Interest on using teams of mobile robots has been growing, due to their potential to cooperate for diverse purposes, such as rescue, de-mining, surveillance or even games such as robotic soccer. These applications require a real-time middleware and wireless communication protocol that can support an efficient and timely fusion of the perception data from different robots as well as the development of coordinated behaviours. Coordinating several autonomous robots towards achieving a common goal is currently a topic of high interest, which can be found in many application domains. Despite these different application domains, the technical problem of building an infrastructure to support the integration of the distributed perception and subsequent coordinated action is similar. This problem becomes tougher with stronger system dynamics, e.g., when the robots move faster or interact with fast objects, leading to tighter real-time constraints. This thesis work addressed computing architectures and wireless communication protocols to support efficient information sharing and coordination strategies taking into account the real-time nature of robot activities. The thesis makes two main claims. Firstly, we claim that despite the use of a wireless communication protocol that includes arbitration mechanisms, the self-organization of the team communications in a dynamic round that also accounts for variable team membership, effectively reduces collisions within the team, independently of its current composition, significantly improving the quality of the communications. We will validate this claim in terms of packet losses and communication latency. We show how such self-organization of the communications can be achieved in an efficient way with the Reconfigurable and Adaptive TDMA protocol. Secondly, we claim that the development of distributed perception, cooperation and coordinated action for teams of mobile robots can be simplified by using a shared memory middleware that replicates in each cooperating robot all necessary remote data, the Real-Time Database (RTDB) middleware. These remote data copies, which are updated in the background by the selforganizing communications protocol, are extended with age information automatically computed by the middleware and are locally accessible through fast primitives. We validate our claim showing a parsimonious use of the communication medium, improved timing information with respect to the shared data and the simplicity of use and effectiveness of the proposed middleware shown in several use cases, reinforced with a reasonable impact in the Middle Size League of RoboCup.

Inter layer and cooperative design strategies for green mobile networks

The promise of a truly mobile experience is to have the freedom to roam around anywhere and not be bound to a single location. However, the energy required to keep mobile devices connected to the network over extended periods of time quickly dissipates. In fact, energy is a critical resource in the design of wireless networks since wireless devices are usually powered by batteries. Furthermore, multi-standard mobile devices are allowing users to enjoy higher data rates with ubiquitous connectivity. However, the bene ts gained from multiple interfaces come at a cost in terms of energy consumption having profound e ect on the mobile battery lifetime and standby time. This concern is rea rmed by the fact that battery lifetime is one of the top reasons why consumers are deterred from using advanced multimedia services on their mobile on a frequent basis. In order to secure market penetration for next generation services energy e ciency needs to be placed at the forefront of system design. However, despite recent e orts, energy compliant features in legacy technologies are still in its infancy, and new disruptive architectures coupled with interdisciplinary design approaches are required in order to not only promote the energy gain within a single protocol layer, but to enhance the energy gain from a holistic perspective. A promising approach is cooperative smart systems, that in addition to exploiting context information, are entities that are able to form a coalition and cooperate in order to achieve a common goal. Migrating from this baseline, this thesis investigates how these technology paradigm can be applied towards reducing the energy consumption in mobile networks. In addition, we introduce an additional energy saving dimension by adopting an interlayer design so that protocol layers are designed to work in synergy with the host system, rather than independently, for harnessing energy. In this work, we exploit context information, cooperation and inter-layer design for developing new energy e cient and technology agnostic building blocks for mobile networks. These technology enablers include energy e cient node discovery and short-range cooperation for energy saving in mobile handsets, complemented by energy-aware smart scheduling for promoting energy saving on the network side. Analytical and simulations results were obtained, and veri ed in the lab on a real hardware testbed. Results have shown that up to 50% energy saving could be obtained.

Street lighting mesh network protocol

The digital revolution of the 21st century contributed to stem the Internet of Things (IoT). Trillions of embedded devices using the Internet Protocol (IP), also called smart objects, will be an integral part of the Internet. In order to support such an extremely large address space, a new Internet Protocol, called Internet Protocol Version 6 (IPv6) is being adopted. The IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPAN) has accelerated the integration of WSNs into the Internet. At the same time, the Constrained Application Protocol (CoAP) has made it possible to provide resource constrained devices with RESTful Web services functionalities. This work builds upon previous experience in street lighting networks, for which a proprietary protocol, devised by the Lighting Living Lab, was implemented and used for several years. The proprietary protocol runs on a broad range of lighting control boards. In order to support heterogeneous applications with more demanding communication requirements and to improve the application development process, it was decided to port the Contiki OS to the four channel LED driver (4LD) board from Globaltronic. This thesis describes the work done to adapt the Contiki OS to support the Microchip TM PIC24FJ128GA308 microprocessor and presents an IP based solution to integrate sensors and actuators in smart lighting applications. Besides detailing the system���s architecture and implementation, this thesis presents multiple results showing that the performance of CoAP based resource retrievals in constrained nodes is adequate for supporting networking services in street lighting networks.

Multilayer optimization in radio resource allocation for the packet transmission in wireless networks

Na ��ltima d��cada tem-se assistido a um crescimento exponencial das redes de comunica����es sem fios, nomeadamente no que se refere a taxa de penetra����o do servi��o prestado e na implementa����o de novas infra-estruturas em todo o globo. �� ponto assente neste momento que esta tend��ncia ir�� n��o s�� continuar como se fortalecer devido �� converg��ncia que �� esperada entre as redes m��veis sem fio e a disponibiliza����o de servi��os de banda larga para a rede Internet fixa, numa evolu����o para um paradigma de uma arquitectura integrada e baseada em servi��os e aplica����es IP. Por este motivo, as comunica����es m��veis sem fios ir��o ter um papel fundamental no desenvolvimento da sociedade de informa����o a m��dio e longo prazos. A estrat��gia seguida no projecto e implementa����o das redes m��veis celulares da actual gera����o (2G e 3G) foi a da estratifica����o da sua arquitectura protocolar numa estrutura modular em camadas estanques, onde cada camada do modelo �� respons��vel pela implementa����o de um conjunto de funcionalidades. Neste modelo a comunica����o d��-se apenas entre camadas adjacentes atrav��s de primitivas de comunica����o pr��-estabelecidas. Este modelo de arquitectura resulta numa mais f��cil implementa����o e introdu����o de novas funcionalidades na rede. Entretanto, o facto das camadas inferiores do modelo protocolar n��o utilizarem informa����o disponibilizada pelas camadas superiores, e vice-versa acarreta uma degrada����o no desempenho do sistema. Este paradigma �� particularmente importante quando sistemas de antenas m��ltiplas s��o implementados (sistemas MIMO). Sistemas de antenas m��ltiplas introduzem um grau adicional de liberdade no que respeita a atribui����o de recursos r��dio: o dom��nio espacial. Contrariamente a atribui����o de recursos no dom��nio do tempo e da frequ��ncia, no dom��nio espacial os recursos r��dio mapeados no dom��nio espacial n��o podem ser assumidos como sendo completamente ortogonais, devido a interfer��ncia resultante do facto de v��rios terminais transmitirem no mesmo canal e/ou slots temporais mas em feixes espaciais diferentes. Sendo assim, a disponibilidade de informa����o relativa ao estado dos recursos r��dio ��s camadas superiores do modelo protocolar �� de fundamental import��ncia na satisfa����o dos crit��rios de qualidade de servi��o exigidos. Uma forma eficiente de gest��o dos recursos r��dio exige a implementa����o de algoritmos de agendamento de pacotes de baixo grau de complexidade, que definem os n��veis de prioridade no acesso a esses recursos por base dos utilizadores com base na informa����o disponibilizada quer pelas camadas inferiores quer pelas camadas superiores do modelo. Este novo paradigma de comunica����o, designado por cross-layer resulta na maximiza����o da capacidade de transporte de dados por parte do canal r��dio m��vel, bem como a satisfa����o dos requisitos de qualidade de servi��o derivados a partir da camada de aplica����o do modelo. Na sua elabora����o, procurou-se que o standard IEEE 802.16e, conhecido por Mobile WiMAX respeitasse as especifica����es associadas aos sistemas m��veis celulares de quarta gera����o. A arquitectura escalon��vel, o baixo custo de implementa����o e as elevadas taxas de transmiss��o de dados resultam num processo de multiplexagem de dados e valores baixos no atraso decorrente da transmiss��o de pacotes, os quais s��o atributos fundamentais para a disponibiliza����o de servi��os de banda larga. Da mesma forma a comunica����o orientada �� comuta����o de pacotes, inenente na camada de acesso ao meio, �� totalmente compat��vel com as exig��ncias em termos da qualidade de servi��o dessas aplica����es. Sendo assim, o Mobile WiMAX parece satisfazer os requisitos exigentes das redes m��veis de quarta gera����o. Nesta tese procede-se �� investiga����o, projecto e implementa����o de algoritmos de encaminhamento de pacotes tendo em vista a eficiente gest��o do conjunto de recursos r��dio nos dom��nios do tempo, frequ��ncia e espacial das redes m��veis celulares, tendo como caso pr��tico as redes m��veis celulares suportadas no standard IEEE802.16e. Os algoritmos propostos combinam m��tricas provenientes da camada f��sica bem como os requisitos de qualidade de servi��o das camadas superiores, de acordo com a arquitectura de redes baseadas no paradigma do cross-layer. O desempenho desses algoritmos �� analisado a partir de simula����es efectuadas por um simulador de sistema, numa plataforma que implementa as camadas f��sica e de acesso ao meio do standard IEEE802.16e.

Colabora����o em did��tica: utopia, desencanto e possibilidade

O presente estudo ocupa-se de uma problem��tica em Did��tica ��� as rela����es entre a investiga����o cient��fica e o desenvolvimento do campo ��� e assenta no pressuposto de que essas rela����es se constroem conjugando o pensamento e a atua����o de investigadores, acad��micos, professores, e formadores de professores, numa a����o conjunta conduzida com a participa����o comprometida das suas institui����es profissionais e orientada para o desenvolvimento de todos os intervenientes, da sua ��rea de atividade e, assim, do ensino/aprendizagem e dos alunos. Nesse sentido, o estudo foi concebido no intuito de criar condi����es prop��cias ao estreitamento das rela����es em foco, tendo em vista, simultaneamente, o aprofundamento do conhecimento sobre a problem��tica. Assumiu, pois, uma finalidade de interven����o no terreno e uma finalidade cient��fica de avalia����o da experi��ncia proporcionada por essa interven����o, na expectativa do alargamento da compreens��o do objeto de estudo. Na conflu��ncia dessas finalidades, a investiga����o desenvolveu-se como um estudo de caso norteado por duas proposi����es te��ricas: - A colabora����o entre acad��micos e professores, no ��mbito de projetos de investiga����o em Did��tica, e o comprometimento das institui����es profissionais de ambos com essas iniciativas colaborativas poder��o favorecer o desenvolvimento do campo, dos atores que nele interv��m e das institui����es implicadas. - A forma����o cont��nua de professores centrada na investiga����o em Did��tica poder�� constituir espa��o privilegiado para o desenvolvimento dessas din��micas de colabora����o. No alinhamento destas proposi����es com a finalidade interventiva do estudo, diferentes atores em Did��tica foram desafiados a envolver-se numa iniciativa de investiga����o/forma����o colaborativa e da�� resultou o caso analisado nesta investiga����o, o projeto ICA/DL (Investiga, Colabora e Atua em Did��tica de L��nguas). Tal projeto, realizado no ��mbito de uma parceria formalizada num Protocolo de Colabora����o, envolveu uma equipa composta por cinco docentes do Departamento de Did��tica e Tecnologia Educativa (atual Departamento de Educa����o) da Universidade de Aveiro e por 4 professores da Escola Secund��ria Dr. Jo��o Carlos Celestino Gomes ��� ��lhavo e implicou ainda, institucionalmente, a universidade, a escola e o Centro de Forma����o das Escolas do Concelho de ��lhavo (atualmente, Centro de Forma����o de Associa����o de Escolas dos Concelhos de ��lhavo, Vagos e Oliveira do Bairro). As atividades do projeto iniciaram-se no final de 2003, com os primeiros encontros de negocia����o da parceria, e prolongaram-se at�� meados de 2007, altura em que a equipa reuniu pela ��ltima vez. O programa operacional central desenvolveu-se entre janeiro de 2004 e novembro de 2005 e concretizou-se num percurso de investiga����o e de forma����o em colabora����o entre acad��micos e professores, concebido e implementado pela equipa e acreditado pelo Conselho Cient��fico-Pedag��gico da Forma����o Cont��nua. Tal programa centrou-se no estudo de um t��pico em Did��tica de L��nguas (a compet��ncia de aprendizagem plurilingue), na realiza����o de interven����es de ensino/aprendizagem, no ��mbito do mesmo t��pico, junto dos alunos na escola e na avalia����o da experi��ncia com base em dados emp��ricos. A investiga����o que sobre o caso se conduziu, ao orientar-se, na prossecu����o da segunda finalidade estabelecida, para a compreens��o da influ��ncia das din��micas colaborativas de investiga����o/forma����o sobre o desenvolvimento dos intervenientes (equipa, parceiros institucionais e alunos na escola), �� tamb��m um estudo de impacte. A condu����o do processo emp��rico deu prioridade �� produ����o de uma leitura integrada e complexa, capaz de evidenciar os impactes do projeto, interpretando-os com base na an��lise dos processos que ter��o condicionado a sua ocorr��ncia. Nessa medida, a metodologia revestiu-se, intencionalmente, de uma natureza eminentemente interpretativa e qualitativa, socorrendo-se da triangula����o de fontes, dados e procedimentos de an��lise. Contudo, o m��todo integrou tamb��m procedimentos quantitativos, em particular, um exerc��cio estat��stico que, correlacionando totais de evid��ncias verificadas e totais de evid��ncias poss��veis, procurou tornar mais precisa a avalia����o da dimens��o do impacte alcan��ado pelo projeto. Ensaiou-se, assim, uma abordagem metodol��gica em estudos de impacte em Educa����o, que prop��e potenciar a compreens��o de casos complexos, conjugando interpreta����o e objetiva����o/quantifica����o. A an��lise desvendou constrangimentos e obst��culos na viv��ncia dos princ��pios conceptuais fundadores da no����o de investiga����o/forma����o colaborativa que sustentou as proposi����es de partida e que fez emergir o ICA/DL. Tais dificuldades limitaram a assun����o de responsabilidades partilhadas na condu����o processual da experi��ncia, condicionaram din��micas supervisivas nem sempre colaborativas e facilitadoras e manifestaram-se em atitudes de compromisso por vezes fr��gil com o projeto. E ter��o afetado a concretiza����o das expectativas iniciais de desenvolvimento de todos os participantes, determinando impactes de dimens��o globalmente algo dececionante, assimetrias substantivas de influ��ncia da experi��ncia levada a cabo no desenvolvimento profissional dos elementos da equipa e no desenvolvimento institucional e repercutindo-se em efeitos pouco expressivos no desenvolvimento dos alunos, no que toca a capacidades ativas de comunica����o e de aprendizagem, enquadradas pelo t��pico did��tico trabalhado no ��mbito do projeto. Mas revelaram-se tamb��m sinais claros de que se avan��ou no sentido da concretiza����o dos pressupostos colaborativos que sustentaram a iniciativa. Foi poss��vel reunir acad��micos, professores e institui����es educativas em torno da ideia de investiga����o/forma����o em colabora����o e mobiliz��-los como parceiros que se comprometeram na constru����o de um projeto assente nessa ideia. E percebeu-se que, apesar de pouco expressivo, houve impacte, pois h�� indicadores de que o projeto contribuiu positivamente para o desenvolvimento dos intervenientes. Na equipa, sinalizaram-se efeitos sobretudo nas pr��ticas de ensino/aprendizagem das professoras e, no caso particular de uma delas, que teve uma participa����o mais envolvida em atividades de investiga����o, manifestaram-se impactes substancialmente mais not��rios do que nos restantes elementos do grupo e que abrangeram diferentes dimens��es da profissionalidade. As acad��micas, embora menos do que as professoras, tamb��m evidenciaram desenvolvimento, dominantemente, nos planos da investiga����o em Did��tica de L��nguas e da forma����o de professores. E o ICA/DL parece ter proporcionado tamb��m impactes positivos junto das institui����es implicadas, especialmente junto da universidade, designadamente, no que toca ao aprofundamento do pensamento sobre a problem��tica que sustentou a experi��ncia e ao desenvolvimento de projetos de investiga����o. Por seu turno, os alunos, tendo revelado sinais modestos de refor��o das suas capacidades de a����o como interlocutores em situa����es de comunica����o plurilingue e como aprendentes de l��nguas, deram mostras claras de terem tomado consci��ncia de atitudes e de recursos que favorecem o desenvolvimento desses dois pap��is. Para al��m disso, os respons��veis pela parceria, apesar dos obst��culos que limitaram o alcance dos seus prop��sitos, reafirmaram, na conclus��o do projeto, a sua confian��a nos princ��pios colaborativos que os uniram, antecipando a continuidade de uma experi��ncia que entenderam como primeiro passo na concretiza����o desses princ��pios. No balan��o das fragilidades vividas e dos ganhos conquistados pelo ICA/DL, o estudo permite renovar a convic����o inicial no poder transformador das pr��ticas de investiga����o/forma����o colaborativa em Did��tica, e assim, na emerg��ncia de uma comunidade una de professores e de acad��micos, movida por um projeto comum de desenvolvimento da Educa����o. Nessa perspetiva, avan��am-se sugest��es que abrangem a investiga����o, o processo de ensino/aprendizagem nas escolas, a forma����o de professores, as pol��ticas em Did��tica e a Supervis��o.

Design and performance of wireless cooperative relaying

In recent years, a new paradigm for communication called cooperative communications has been proposed for which initial information theoretic studies have shown the potential for improvements in capacity over traditional multi-hop wireless networks. Extensive research has been done to mitigate the impact of fading in wireless networks, being mostly focused on Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) systems. Recently, cooperative relaying techniques have been investigated to increase the performance of wireless systems by using diversity created by different single antenna devices, aiming to reach the same level of performance of MIMO systems with low cost devices. Cooperative communication is a promising method to achieve high spectrum efficiency and improve transmission capacity for wireless networks. Cooperative communications is the general idea of pooling the resources of distributed nodes to improve the overall performance of a wireless network. In cooperative networks the nodes cooperate to help each other. A cooperative node offering help is acting like a middle man or proxy and can convey messages from source to destination. Cooperative communication involves exploiting the broadcast nature of the wireless medium to form virtual antenna arrays out of independent singleantenna network nodes for transmission. This research aims at contributing to the field of cooperative wireless networks. The focus of this research is on the relay-based Medium Access Control (MAC) protocol. Specifically, I provide a framework for cooperative relaying called RelaySpot which comprises on opportunistic relay selection, cooperative relay scheduling and relay switching. RelaySpot-based solutions are expected to minimize signaling exchange, remove estimation of channel conditions, and improve the utilization of spatial diversity, minimizing outage and increasing reliability.

Communication between nodes for autonomic and distributed management

Over the last decade, the most widespread approaches for traditional management were based on the Simple Network Management Protocol (SNMP) or Common Management Information Protocol (CMIP). However, they both have several problems in terms of scalability, due to their centralization characteristics. Although the distributed management approaches exhibit better performance in terms of scalability, they still underperform regarding communication costs, autonomy, extensibility, exibility, robustness, and cooperation between network nodes. The cooperation between network nodes normally requires excessive overheads for synchronization and dissemination of management information in the network. For emerging dynamic and large-scale networking environments, as envisioned in Next Generation Networks (NGNs), exponential growth in the number of network devices and mobile communications and application demands is expected. Thus, a high degree of management automation is an important requirement, along with new mechanisms that promote it optimally and e ciently, taking into account the need for high cooperation between the nodes. Current approaches for self and autonomic management allow the network administrator to manage large areas, performing fast reaction and e ciently facing unexpected problems. The management functionalities should be delegated to a self-organized plane operating within the network, that decrease the network complexity and the control information ow, as opposed to centralized or external servers. This Thesis aims to propose and develop a communication framework for distributed network management which integrates a set of mechanisms for initial communication, exchange of management information, network (re) organization and data dissemination, attempting to meet the autonomic and distributed management requirements posed by NGNs. The mechanisms are lightweight and portable, and they can operate in di erent hardware architectures and include all the requirements to maintain the basis for an e cient communication between nodes in order to ensure autonomic network management. Moreover, those mechanisms were explored in diverse network conditions and events, such as device and link errors, di erent tra c/network loads and requirements. The results obtained through simulation and real experimentation show that the proposed mechanisms provide a lower convergence time, smaller overhead impact in the network, faster dissemination of management information, increase stability and quality of the nodes associations, and enable the support for e cient data information delivery in comparison to the base mechanisms analyzed. Finally, all mechanisms for communication between nodes proposed in this Thesis, that support and distribute the management information and network control functionalities, were devised and developed to operate in completely decentralized scenarios.

Dependable wireless real-time communications for open environments

Wireless communication technologies have become widely adopted, appearing in heterogeneous applications ranging from tracking victims, responders and equipments in disaster scenarios to machine health monitoring in networked manufacturing systems. Very often, applications demand a strictly bounded timing response, which, in distributed systems, is generally highly dependent on the performance of the underlying communication technology. These systems are said to have real-time timeliness requirements since data communication must be conducted within predefined temporal bounds, whose unfulfillment may compromise the correct behavior of the system and cause economic losses or endanger human lives. The potential adoption of wireless technologies for an increasingly broad range of application scenarios has made the operational requirements more complex and heterogeneous than before for wired technologies. On par with this trend, there is an increasing demand for the provision of cost-effective distributed systems with improved deployment, maintenance and adaptation features. These systems tend to require operational flexibility, which can only be ensured if the underlying communication technology provides both time and event triggered data transmission services while supporting on-line, on-the-fly parameter modification. Generally, wireless enabled applications have deployment requirements that can only be addressed through the use of batteries and/or energy harvesting mechanisms for power supply. These applications usually have stringent autonomy requirements and demand a small form factor, which hinders the use of large batteries. As the communication support may represent a significant part of the energy requirements of a station, the use of power-hungry technologies is not adequate. Hence, in such applications, low-range technologies have been widely adopted. In fact, although low range technologies provide smaller data rates, they spend just a fraction of the energy of their higher-power counterparts. The timeliness requirements of data communications, in general, can be met by ensuring the availability of the medium for any station initiating a transmission. In controlled (close) environments this can be guaranteed, as there is a strict regulation of which stations are installed in the area and for which purpose. Nevertheless, in open environments, this is hard to control because no a priori abstract knowledge is available of which stations and technologies may contend for the medium at any given instant. Hence, the support of wireless real-time communications in unmanaged scenarios is a highly challenging task. Wireless low-power technologies have been the focus of a large research effort, for example, in the Wireless Sensor Network domain. Although bringing extended autonomy to battery powered stations, such technologies are known to be negatively influenced by similar technologies contending for the medium and, especially, by technologies using higher power transmissions over the same frequency bands. A frequency band that is becoming increasingly crowded with competing technologies is the 2.4 GHz Industrial, Scientific and Medical band, encompassing, for example, Bluetooth and ZigBee, two lowpower communication standards which are the base of several real-time protocols. Although these technologies employ mechanisms to improve their coexistence, they are still vulnerable to transmissions from uncoordinated stations with similar technologies or to higher power technologies such as Wi- Fi, which hinders the support of wireless dependable real-time communications in open environments. The Wireless Flexible Time-Triggered Protocol (WFTT) is a master/multi-slave protocol that builds on the flexibility and timeliness provided by the FTT paradigm and on the deterministic medium capture and maintenance provided by the bandjacking technique. This dissertation presents the WFTT protocol and argues that it allows supporting wireless real-time communication services with high dependability requirements in open environments where multiple contention-based technologies may dispute the medium access. Besides, it claims that it is feasible to provide flexible and timely wireless communications at the same time in open environments. The WFTT protocol was inspired on the FTT paradigm, from which higher layer services such as, for example, admission control has been ported. After realizing that bandjacking was an effective technique to ensure the medium access and maintenance in open environments crowded with contention-based communication technologies, it was recognized that the mechanism could be used to devise a wireless medium access protocol that could bring the features offered by the FTT paradigm to the wireless domain. The performance of the WFTT protocol is reported in this dissertation with a description of the implemented devices, the test-bed and a discussion of the obtained results.