SwImax: um simulador em realidade virtual para auxiliar o ensino do padrão WiMAX

O padrão IEEE 802.16, também chamado de WiMAX, é uma tecnologia da rede banda larga sem fio para áreas metropolitanas, utilizado como alternativa para transmissão de sinal de Internet a regiões que não possuem infraestrutura de rede cabeada. Atualmente, o ensino desta tecnologia em sala de aula é meramente teórico, o que dificulta a compreensão dos alunos com relação a determinadas funcionalidades do WiMAX. Nesse sentido, a presente dissertação aborda o projeto de desenvolvimento de um simulador em Realidade Virtual, chamado SwImax, voltado para auxílio do ensino do padrão IEEE 802.16. Assim, o SwImax simula algumas características do funcionamento deste padrão, quais sejam: faixas de frequência de operação, área de cobertura, procedimento de handover, transmissão sem linha de visada, entre outros. A dissertação apresenta os trabalhos correlatos que influenciaram o desenvolvimento do projeto, além de um resumo acerca do padrão IEEE 802.16. O texto apresenta também as ferramentas utilizadas no desenvolvimento do SwImax e a implementação do simulador. Ao final do desenvolvimento, o software foi submetido a uma avaliação dos usuários, de modo que os resultados também são abordados nesta dissertação.

O aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis na cidade universitária professor José da Silveira Netto - Belém/PA

A Amazônia brasileira detém cerca de 69% da água doce disponível no Brasil, quantidade que acaba criando a ilusão de que não falta e nem faltará água na região, assim, a grande oferta deste recurso se torna um problema quando se trata da Gestão e Planejamento dos Recursos Hídricos na Amazônia, em função do uso perdulário e a falta de conservação dos mananciais, agravado pelo lançamento de resíduos líquidos sem tratamento. Falar em programas de conservação de água na Amazônia algumas décadas atrás e ainda hoje, com menor intensidade, é de certa forma estranha, devido à grande quantidade de água disponível e a cultura da abundância. Porém, com as mudanças climáticas, ssociada à crise da água no século XXI e o crescimento da consciência ambiental, surgiu um novo paradigma para o uso da água. Assim, a presente pesquisa busca discutir a importância do aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis, visto o potencial de aproveitamento, ao longo de todo ano, devido o alto índice pluviométrico presente na região amazônica, variando, em média, de 119,6mm no mês de novembro a 441,6mm no mês de março. Foi verificado o potencial de aproveitamento de água da chuva, a partir das áreas dos telhados de alguns prédios, localizados na Universidade Federal do Pará – UFPA, Campus Guamá, também conhecido como Cidade Universitária Professor José da Silveira Netto. Os métodos utilizados para o dimensionamento do reservatório foram os de Rippl e o Interativo, sendo a verificação da viabilidade econômica feita através dos métodos do Valor Presente Líquido - VPL e payback descontado. Como resultado, obteve-se através do método de Rippl um volume superior a 1000 m³, enquanto que, pelo método interativo foi de no máximo 75 m³. A viabilidade econômica apresentou-se fragilizada em função do tempo de retorno ser superior a vida útil do sistema de aproveitamento de água de chuva.

Água da chuva e desenvolvimento local: o caso do abastecimento das ilhas de Belém

A água é recurso natural de significância econômica, social, ambiental e em muitos casos também cultural. Regiões vêm sofrendo com a escassez hídrica, tanto em quantidade como em qualidade. A Amazônia, ironicamente conhecida como uma reserva de recursos hídricos, também é refém da falta de acesso á água potável. O abastecimento de água nas ilhas de Belém é deficitário e a proposição de alternativas que venham garantir o acesso digno à água de qualidade é um grande desafio. Nesse sentido, o objetivo desse estudo é avaliar a viabilidade do aproveitamento da água da chuva para fins potáveis no abastecimento das ilhas Grande e Murutucu, como forma de promover o desenvolvimento local sustentável. Para isso, realizou-se a caracterização socioeconômica, levantamento das formas de abastecimento de água praticadas na área, bem como a análise da percepção dos ribeirinhos quanto o aproveitamento da água da chuva, segundo aspectos de aceitabilidade, interesse na aquisição. Verificou-se que 43% dos ribeirinhos têm suas necessidades potáveis sanadas pela compra da água oriunda de poços (sem qualidade comprovada), o que dispende cerca de 11% da renda familiar, gastando mais do que os moradores de Belém com água. Ainda quanto ao abastecimento quase 20% ingerem água do rio. A investigação revelou que na ilha Grande cerca de 45% da população não realiza tratamento na água, na outra área esse índice chega a 30%. Constatou-se que 61,4% dos moradores da ilha Grande são a favor do consumo da água da chuva, já na ilha Murutucu a parcela corresponde a 50,4%. O aspecto que inibe o uso da água pluvial é o sabor. Apesar de ambientalmente e socialmente viável, o sistema proposto se mostrou inviável financeiramente já que a maioria da população possui renda inferior a 1 salário mínimo, dessa forma, o sistema se mostra parcialmente viável.

A sustentabilidade de tecnologias sociais de abastecimento de água de chuva: o caso de comunidades insulares de Belém-PA

Nas ilhas Grande e Murutucu (áreas de estudo), assim como em outras áreas ribeirinhas da Amazônia, os moradores não dispõem de saneamento básico, o que contribui para que acabem ingerindo a água dos rios sem nenhum tipo de tratamento ou paguem por água de qualidade duvidosa, fato este que revela a existência de um comércio diante do direito à água potável. Consequentemente, perante a falta de abastecimento de água de qualidade, esta pesquisa toma como hipótese básica que sistemas de aproveitamento de água de chuva (SAAC) implementados pela UFPA em tais ilhas são instrumentos sustentáveis porque respeitam as especificidades locais. Para comprovar a hipótese deste trabalho se adaptou o método do Barômetro da Sustentabilidade, definindo-se 5 dimensões (ambiental, social, econômica, político-institucional e técnico-operacional) e seus respectivos temas e indicadores de maneira a auxiliar a avaliação dessas Tecnologias Sociais. O método de ponderação de tendência à sustentabilidade desses sistemas permitiu constatar que, de uma forma geral, os SAACs se encontram em uma situação intermediária em relação à sustentabilidade. Sendo que a contribuição mais positiva para essa avaliação é proveniente da dimensão político-institucional, localizada em uma situação potencialmente sustentável, ratificando a potencialidade dessas tecnologias para direcionar comunidades rurais ao desenvolvimento local.

Estudo de pluma de contaminação por combustível com o método GPR e desenvolvimento de simulador geofísico para fins educativos

Este trabalho consistiu na investigação geofísica da possível contaminação de um posto de combustíveis em Belém-PA, bem como no desenvolvimento de um simulador geofísico para fins educativos. A investigação consistiu no levantamento de 13 perfis com o método geofísico eletromagnético Ground Penetrating Radar (GPR). Os radargramas obtidos, conjuntamente com os dados pré-existentes de sondagens mecânicas, Volatile Organics Compounds (VOC) e Benzeno-Tolueno-Etil-benzeno-Xileno (BTEX), permitiram identificar zonas de baixa reflexão do sinal eletromagnético (zonas atenuadas) em áreas com predominância de areia, o que indicaria contaminação. Como as medidas de GPR foram repetidas no período chuvoso, foi possível observar a redução da atenuação em perfil rico em areia, indicando a lixiviação dos ácidos graxos oriundos da biodegradação dos hidrocarbonetos, bem como o aumento da atenuação provocada pela argila, devido a sua elevada porosidade, e também, possivelmente, pelo aumento da biodegradação dos hidrocarbonetos que ficam retidos na argila. Este resultado constitui o primeiro caso inserido no simulador geofísico, experimento que permite mostrar o uso de diferentes métodos geofísicos. O simulador possui duas telas computacionais, a debaixo para simulação do modelo de subsuperfície escolhido e, a tela de cima, para representação da resposta geofísica obtida com o auxílio de uma unidade ótica que percorre o perfil representado na tela debaixo. Trata-se de uma modelagem analógica com recursos computacionais ainda não reportada na literatura, que permitirá mostrar diversos casos investigados constantes em dissertações e teses. O simulador poderá ser deslocado para empresas, universidades e secretarias, que fazem ou podem fazer uso da Geofísica, além de praças, escolas, etc., contribuindo de forma incisiva para a difusão da Geofísica como ferramenta na gestão de áreas contaminadas bem como para chamar a atenção da população para diferentes tipos de problemas, de modo a instruí-la sobre os mesmos.

SIMPLARCOM: simulador para planejamento de redes de comunicação sem fio utilizando realidade virtual e modelos de propagação

Este simulador é formado pela junção de técnicas de Realidade Virtual com modelos de propagação, desenvolvidos através dos estudos de rádio enlace, que descrevem a perda que o sinal transmitido sofre ao longo do percurso no ambiente. O simulador possui dois módulos. O primeiro permite a criação do ambiente virtual com o posicionamento, sobre um terreno, de prédios, árvores, carros, antenas e outras primitivas que permitem a construção de um ambiente tridimensional customizável. O segundo módulo permite a configuração dos parâmetros relacionados a propagação de sinal de antenas como a potência, a frequência, o ganho, etc., e também selecionar o modelo de propagação para a execução da simulação. Dentro deste segundo módulo, existe um submódulo responsável pelo estudo do planejamento da área de cobertura composta pelas antenas, em outras palavras, este submódulo simula a distância que cada antena no cenário consegue atingir e gera a respectiva área de cobertura. Para demonstrar a eficiência do simulador foram criados dois ambientes virtuais para testes. Um cenário representando um ambiente urbano onde empregou-se um modelo de propagação clássico, Okumura-Hata para cidades pequenas e médias, e um ambiente tridimensional arborizado utilizando um modelo especifico para simulação de propagação para regiões densamente arborizadas, desenvolvido na Universidade Federal do Pará chamado de Lyra-Castro-UFPA.