TDBS: a time division beacon scheduling mechanism for ZigBee cluster-tree wireless sensor networks

Synchronization is a challenging and important issue for time-sensitive Wireless Sensor Networks (WSN) since it requires a mutual spatiotemporal coordination between the nodes. In that concern, the IEEE 802.15.4/ZigBee protocols embody promising technologies for WSNs, but are still ambiguous on how to efficiently build synchronized multiple-cluster networks, specifically for the case of cluster-tree topologies. In fact, the current IEEE 802.15.4/ZigBee specifications restrict the synchronization to beacon-enabled (by the generation of periodic beacon frames) star networks, while they support multi-hop networking in mesh topologies, but with no synchronization. Even though both specifications mention the possible use of cluster-tree topologies, which combine multi-hop and synchronization features, the description on how to effectively construct such a network topology is missing. This paper tackles this issue by unveiling the ambiguities regarding the use of the cluster-tree topology and proposing a synchronization mechanism based on Time Division Beacon Scheduling (TDBS) to build cluster-tree WSNs. In addition, we propose a methodology for efficiently managing duty-cycles in every cluster, ensuring the fairest use of bandwidth resources. The feasibility of the TDBS mechanism is clearly demonstrated through an experimental test-bed based on our open-source implementation of the IEEE 802.15.4/ZigBee protocols.

A time division beacon scheduling mechanism for IEEE 802.15.4/Zigbee cluster-tree wireless sensor networks

While the IEEE 802.15.4/Zigbee protocol stack is being considered as a promising technology for low-cost low-power Wireless Sensor Networks (WSNs), several issues in the standard specifications are still open. One of those ambiguous issues is how to build a synchronized multi-hop cluster-tree network, which is quite suitable for ensuring QoS support in WSNs. In fact, the current IEEE 802.15.4/Zigbee specifications restrict the synchronization in the beacon-enabled mode (by the generation of periodic beacon frames) to star-based networks, while it supports multi-hop networking using the peer-to-peer mesh topology, but with no synchronization. Even though both specifications mention the possible use of cluster-tree topologies, which combine multihop and synchronization features, the description on how to effectively construct such a network topology is missing. This paper tackles this problem, unveils the ambiguities regarding the use of the cluster-tree topology and proposes a synchronization mechanism based on Time Division Beacon Scheduling to construct cluster-tree WSNs. We also propose a methodology for an efficient duty cycle management in each router (cluster-head) of a cluster-tree WSN that ensures the fairest use of bandwidth resources. The feasibility of the proposal is clearly demonstrated through an experimental test bed based on our own implementation of the IEEE 802.15.4/Zigbee protocol.

Collision-free beacon scheduling mechanisms for IEEE 802.15.4/Zigbee cluster-tree wireless sensor networks

The recently standardized IEEE 802.15.4/Zigbee protocol stack offers great potentials for ubiquitous and pervasive computing, namely for Wireless Sensor Networks (WSNs). However, there are still some open and ambiguous issues that turn its practical use a challenging task. One of those issues is how to build a synchronized multi-hop cluster-tree network, which is quite suitable for QoS support in WSNs. In fact, the current IEEE 802.15.4/Zigbee specifications restrict the synchronization in the beacon-enabled mode (by the generation of periodic beacon frames) to star-based networks, while it supports multi-hop networking using the peer-to-peer mesh topology, but with no synchronization. Even though both specifications mention the possible use of cluster-tree topologies, which combine multi-hop and synchronization features, the description on how to effectively construct such a network topology is missing. This paper tackles this problem, unveils the ambiguities regarding the use of the cluster-tree topology and proposes two collision-free beacon frame scheduling schemes. We strongly believe that the results provided in this paper trigger a significant step towards the practical and efficient use of IEEE 802.15.4/Zigbee cluster-tree networks.

"Poster yourself": a construção colaborativa e multimédia do conhecimento no Ensino Precoce de Inglês

Mestrado em Ensino Precoce do Inglês

Aprendendo naturalmente: a importância da oralidade na aquisição da língua inglesa

Mestrado em Ensino Precoce do Inglês

Unlimited or disrupted communication? How does the development of the mobile phone effect our ability of social action?

The aim of this essay is to discuss the thesis of the German Sociologist Günter Burkhart that in modern societies a phenomenon appeared which he calls “handymania”, an excessive and nearly addictive use of the mobile phones especially from adolescents. After a short overview about the history of the cell phone, I will relate this development to Jürgen Habermas “theory of communicative action”, more precisely to his diagnosis of a pathological society (“lifeworld”) to find out if the “handymania” could be one expression of it. Adjacent I will present social-psychological theories from E.H.Erikson and Tilmann Habermas to ascertain whether juveniles could really be a high-risk group for this kind of addiction. I will focus on the ability to communicate in an Habermasian way that could be seriously harmed by the unregulated usage of cell phones.

Beacon scheduling in cluster-tree IEEE 802.15.4/ZigBee wireless sensor networks

The recently standardized IEEE 802.15.4/Zigbee protocol stack offers great potentials for ubiquitous and pervasive computing, namely for Wireless Sensor Networks (WSNs). However, there are still some open and ambiguous issues that turn its practical use a challenging task. One of those issues is how to build a synchronized multi-hop cluster-tree network, which is quite suitable for QoS support in WSNs. In fact, the current IEEE 802.15.4/Zigbee specifications restrict the synchronization in the beacon-enabled mode (by the generation of periodic beacon frames) to star-based networks, while it supports multi-hop networking using the peer-to-peer mesh topology, but with no synchronization. Even though both specifications mention the possible use of cluster-tree topologies, which combine multi-hop and synchronization features, the description on how to effectively construct such a network topology is missing. This report tackles this problem, unveils the ambiguities regarding the use of the cluster-tree topology and proposes two collisionfree beacon frame scheduling schemes.

Optimal location of supports in beam structures using genetic algorithms

Real structures can be thought as an assembly of components, as for instances plates, shells and beams. This later type of component is very commonly found in structures like frames which can involve a significant degree of complexity or as a reinforcement element of plates or shells. To obtain the desired mechanical behavior of these components or to improve their operating conditions when rehabilitating structures, one of the eventual parameters to consider for that purpose, when possible, is the location of the supports. In the present work, a beam-type structure is considered, and for a set of cases concerning different number and types of supports, as well as different load cases, the authors optimize the location of the supports in order to obtain minimum values of the maximum transverse deflection. The optimization processes are carried out using genetic algorithms. The results obtained, clearly show a good performance of the approach proposed. © 2014 IEEE.

Modelação e integração em sistemas flexíveis de produção

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática,pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

O Papel do educador enquanto promotor de comportamentos de autorregulação das crianças

Relatório da Prática Profissional Supervisionada Mestrado em Educação Pré-Escolar

Avaliação de custos e avaliação de fornecedores

O presente trabalho tem como principais objetivos caracterizar os trabalhos efetuados ao longo do estágio realizado na Tramel, empresa de serralharia civil, e efetuar um estudo de avaliação de fornecedores de alumínio. O estágio desenvolveu-se essencialmente no departamento comercial e de orçamentos e no departamento de qualidade da empresa. De forma a poder desenvolver um trabalho que reunisse informação destas duas áreas foi realizado um estudo de avaliação de fornecedores de alumínio em termos de custos e de qualidade. Assim este trabalho começa por descrever o que são as serralharias, dando especial atenção aos principais materiais utilizados na empresa e tipos de tratamento usados. Depois faz uma breve referência à evolução histórica da orçamentação, distinguindo os diferentes tipos de custos e ainda à qualidade e à importância de um sistema de gestão de qualidade numa empresa. Posteriormente são referidos os trabalhos efetuados ao longo do estágio que foram previamente definidos no plano de trabalhos. Por fim é apresentado o estudo de avaliação de fornecedores de alumínio. Foram estudados os quatro principais fornecedores de alumínio da empresa e para diversos tipos de caixilhos foi determinado o custo, distinguindo no final a percentagem necessária de perfis, acessórios, tratamento, mão de obra para fabrico, lacagem e sobras. Depois é realizada uma avaliação em termos de qualidade com base em inquéritos distribuídos aos colaboradores. Finalizado o estudo realizado são tiradas conclusões e sugeridas perspetivas futuras.

Práticas de Inclusão de Alunos com perturbações do espetro do autismo

Este artigo surge no âmbito de um estudo mais vasto que tem como principal objetivo identificar as Necessidades de Formação dos Docentes de Ensino Regular e de Educação Especial para a inclusão de alunos com Perturbações do Espetro do Autismo (PEA) nas escolas do ensino regular. Para a realização desse estudo, realizámos observações diretas em sala de aula e auscultámos os vários agentes educativos que podem contribuir para a inclusão efetiva destes alunos, nomeadamente os docentes de ensino regular (1º ciclo) e educação especial, diretores de agrupamentos de escolas com unidades de ensino estruturado para alunos autistas e encarregados de educação dos alunos com PEA. Paralelamente, analisámos os documentos de suporte ao desenvolvimento do processo educativo destes alunos. Mais especificamente, com as observações em sala de aula do ensino regular, pretendemos conhecer as práticas pedagógicas desenvolvidas e as formas de organização e gestão curricular da turma e de apoio e acompanhamento específico a estes alunos. Neste artigo apresentamos a análise das observações, tendo em conta: (i) o contexto de observação; (ii) as estratégias e atividades desenvolvidas; (iii) a relação comunicativa estabelecida.Desta análise, é possível inferir necessidades de formação que se situam tanto ao nível da compreensão da problemática das crianças como do planeamento e gestão curricular da turma.

Sistema de auto calibração visual para robots do ISePorto, baseado em EKF

Os sistemas de perceção existentes nos robôs autónomos, hoje em dia, são bastante complexos. A informação dos vários sensores, existentes em diferentes partes do robôs, necessitam de estar relacionados entre si face ao referencial do robô ou do mundo. Para isso, o conhecimento da atitude (posição e rotação) entre os referenciais dos sensores e o referencial do robô é um fator critico para o desempenho do mesmo. O processo de calibração dessas posições e translações é chamado calibração dos parâmetros extrínsecos. Esta dissertação propõe o desenvolvimento de um método de calibração autónomo para robôs como câmaras direcionais, como é o caso dos robôs da equipa ISePorto. A solução proposta consiste na aquisição de dados da visão, giroscópio e odometria durante uma manobra efetuada pelo robô em torno de um alvo com um padrão conhecido. Esta informação é então processada em conjunto através de um Extended Kalman Filter (EKF) onde são estimados necessários para relacionar os sensores existentes no robô em relação ao referencial do mesmo. Esta solução foi avaliada com recurso a vários testes e os resultados obtidos foram bastante similares aos obtidos pelo método manual, anteriormente utilizado, com um aumento significativo em rapidez e consistência.

Estudo sobre as diferenças interativas e comunicativas de educadores e educadoras com crianças em idade pré escolar

Dissertação apresentada na Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Ciências da Educação - Especialidade Intervenção Precoce

Estudo sobre as diferenças interativas e comunicativas das educadoras e das mães

Dissertação apresentada na Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Ciências da Educação - Especialidade Intervenção Precoce