Group Sequential Communication (GSC): Especificação e Análise de Desempenho de umMecanismo de Comunicação de Tempo Real Compatível ao Padrão IEEE 802.11/11e Aplicado à Automação Industrial

This thesis proposes the specification and performance analysis of a real-time communication mechanism for IEEE 802.11/11e standard. This approach is called Group Sequential Communication (GSC). The GSC has a better performance for dealing with small data packets when compared to the HCCA mechanism by adopting a decentralized medium access control using a publish/subscribe communication scheme. The main objective of the thesis is the HCCA overhead reduction of the Polling, ACK and QoS Null frames exchanged between the Hybrid Coordinator and the polled stations. The GSC eliminates the polling scheme used by HCCA scheduling algorithm by using a Virtual Token Passing procedure among members of the real-time group to whom a high-priority and sequential access to communication medium is granted. In order to improve the reliability of the mechanism proposed into a noisy channel, it is presented an error recovery scheme called second chance algorithm. This scheme is based on block acknowledgment strategy where there is a possibility of retransmitting when missing real-time messages. Thus, the GSC mechanism maintains the real-time traffic across many IEEE 802.11/11e devices, optimized bandwidth usage and minimal delay variation for data packets in the wireless network. For validation purpose of the communication scheme, the GSC and HCCA mechanisms have been implemented in network simulation software developed in C/C++ and their performance results were compared. The experiments show the efficiency of the GSC mechanism, especially in industrial communication scenarios.

Desempenho, composição da cama, das tíbias, do fígado e das excretas de frangos de corte alimentados com rações contendo fitase e baixos níveis de fósforo

Um experimento foi realizado para avaliar o desempenho e a composição da cama, das tíbias, do fígado e das excretas de frangos de corte em diversas fases utilizando-se diferentes níveis de fósforo disponível (Pd) e da enzima fitase. Foram utilizados 1.200 pintos machos de 1 dia de idade, da marca comercial Cobb, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 × 3, composto de quatro níveis de fósforo disponível e três níveis de fitase: 0, 500 e 1.000 ftu/kg de ração, cada um com quatro repetições de 25 aves. Os níveis de fósforo disponível foram obtidos considerando quatro disponibilidades do fósforo total (Pt) do milho e do farelo de soja (34, 56, 78 e 100% de disponibilidade). Foram avaliados os índices de desempenho no final de cada fase de criação e aos 42 dias de idade. Os parâmetros de desempenho foram afetados pela redução dos níveis de fósforo disponível das rações e a redução desse elemento para níveis inferiores a 19% piorou o desempenho das aves, enquanto a utilização de fitase no nível de Pd reduzido em 39% melhorou o desempenho. Nas fases de criação, a redução do teor de fósforo disponível com a utilização da enzima fitase influencia o desempenho e as características da cama e dos ossos.

Desempenho produtivo, composição corporal e parâmetros fisiológicos de pacu alimentado com níveis crescentes de fibra

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de teores de fibra bruta na dieta sobre o desempenho produtivo, composição centesimal da carcaça e parâmetros fisiológicos de juvenis de pacu. O experimento teve duração de 84 dias, e foram utilizados 360 juvenis de pacu, com peso médio de 23,97±0,59 g, distribuídos aleatóriamente em 30 tanques com 180 L de água, em delineamento inteiramente casualizado, com seis tratamentos (5, 7, 9, 11, 13 e 15% de fibra bruta) e cinco repetições. Dietas com altos teores de fibra (11, 13 e 15%) resultaram em piores taxas de ganho de peso, conversão alimentar e crescimento específico, além de menor eficiência proteica e consumo de ração. A composição da carcaça dos animais foi alterada pelo aumento do teor de fibra das dietas. Os teores de proteína e cinza tiveram aumento com o incremento nos teores de fibra. O metabolismo foi alterado com o emprego de teores crescentes de fibra, o que resultou em pequena elevação do colesterol plasmático. Teores de fibra bruta de até 9% não tiveram efeitos negativos no metabolismo; entretanto, teores acima de 11% reduziram o crescimento dos peixes.

Efeito de diferentes níveis de energia e de programas de alimentação sobre o desempenho de frangos de corte abatidos tardiamente

O experimento foi realizado com o objetivo de avaliar diferentes níveis de energia metabolizável e de programas de alimentação sobre o desempenho de frangos de corte no período de 42 a 57 dias de idade. Foram utilizados 1.600 pintos machos da linhagem Cobb, em um delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 2 x 4, composto de dois níveis de energia (3.200 e 3.600 kcal EM/kg) e quatro programas de alimentação (recomendações de aminoácidos). As aves foram alimentadas com ração à base de milho e farelo de soja até os 41 dias de idade, quando foram pesadas, homogeneizadas e separadas por tratamento, dando-se início ao fornecimento das rações experimentais. Foram avaliados dados de ganho de peso, consumo de ração e conversão alimentar ao final de cada período experimental, a conversão calórica e o índice de eficiência produtiva para todo o período experimental. O nível de 3.600 kcal EM/kg melhorou o desempenho das aves, mas o fracionamento das exigências de aminoácidos digestíveis em dois períodos piorou os resultados. O desempenho no período de 50 a 57 dias de idade indicou que o abate tardio deve ser antecipado em uma semana, pois, após os 49 dias de idade, ocorre piora na conversão alimentar.

Modelo bioeconômico para cálculo de custos e receitas em sistemas de produção de gado de corte visando à obtenção de valores econômicos de características produtivas e reprodutivas

Foi desenvolvido um modelo bioeconômico para o cálculo do desempenho, dos custos e das receitas para obtenção de valores econômicos de características de interesse econômico em sistemas de produção de gado de corte no Brasil. As informações de desempenho e de parâmetros biológicos e econômicos foram obtidas em uma propriedade de gado Nelore que realiza ciclo completo com venda de reprodutores. O modelo é determinístico e estático e foram usadas planilhas Excel para a realização dos cálculos. Com base nas informações originais, foram simulados dois sistemas de produção, um fazendo o ciclo completo com venda de reprodutores (CcoR) e o outro, de cria (Cc). Foram calculados os custos e as receitas para esses dois sistemas e, a partir disto, foram obtidos seus lucros anuais. Para o cálculo dos valores econômicos foram escolhidas as características peso à desmama (PD), peso adulto da vaca (PAV), taxa de prenhez (TP) e taxa de desmama (TD), que são de interesse nos dois sistemas de produção. Para avaliar o impacto das mudanças no desempenho das características sobre o lucro anual do sistema de produção, os valores iniciais das características foram aumentados em 1%. Esse aumento resultou em mudanças positivas no lucro, observando-se que a TD foi a característica que apresentou maior impacto nos dois sistemas. Para o CcoR, os valores econômicos para PD, PAV, TP e TD foram, respectivamente, R$ 0,40/kg, R$ 0,09/kg, R$ 3,20/1% e R$ 10,15/1%. Para Cc, estes valores foram, respectivamente, de R$ 1,31/kg, R$ 0,09/kg, R$ 2,41/1% e R$ 3,36/1%. O modelo foi capaz de reproduzir satisfatoriamente o sistema de produção de gado de corte estudado e pode ser adaptado para outras circunstâncias de produção.

Avaliação da silagem de grãos de milho úmido com diferentes volumosos para tourinhos em terminação: desempenho e características de carcaça

O experimento foi realizado com o objetivo de comparar os efeitos do fornecimento de silagem de grãos de milho úmido com o milho em grão seco, associados à silagem de milho ou ao bagaço in natura de cana-de-açúcar, sobre o desempenho e as características da carcaça de bovinos em terminação. em blocos ao acaso e esquema fatorial 2 × 2, 28 tourinhos Santa Gertrudes (dez meses de idade e peso corporal inicial de 245 kg) foram mantidos em confinamento durante 142 dias. Os animais foram mantidos em baias individuais e receberam dietas com 12 e 20% da MS em forma de bagaço ou silagem, respectivamente. O milho úmido foi moído e ensilado quando se encontrava com 30% de umidade. Não houve interação significativa tipo de volumoso x tipo de processamento do milho sobre as variáveis estudadas. O bagaço mostrou-se viável como fonte exclusiva de fibra, apesar de os resultados de ganho de peso, eficiência alimentar, peso e rendimento de carcaça e espessura de gordura subcutânea terem sido inferiores aos obtidos com a silagem de milho. O ganho diário de peso nos animais alimentados com o bagaço foi em torno de 1,3 kg, enquanto, com a silagem, foi de 1,5 kg. O consumo de MS não foi influenciado pelo tipo de volumoso ou pelo processamento do milho. O uso da silagem de grãos de milho úmido melhorou a eficiência alimentar em 9,7% e reduziu o peso do fígado quando comparado ao milho seco, mas não alterou as demais características avaliadas.

Objetivos de seleção e valores econômicos em sistemas de produção de gado de corte no Brasil

A importância econômica de possíveis características biológicas a serem incluídas em objetivos de seleção para diferentes sistemas de produção de bovinos da raça Nelore, mediante o cálculo dos seus valores econômicos foi avaliada nesta pesquisa. Com base em informações de desempenho e parâmetros biológicos e econômicos, foram simulados diferentes sistemas de produção (ciclos de cria e completo) para dois rebanhos. O rebanho 1, com ciclo de cria (Ccr), ciclo completo (Cco) e ciclo completo com venda de reprodutores (CcoR), é um rebanho elite no qual é desenvolvido um programa seleção. Parte deste rebanho é também destinada à produção de animais comerciais. O rebanho 2 é um rebanho exclusivamente comercial, com Ccr e Cco. Os valores econômicos foram calculados usando-se um modelo bio-econômico, para as seguintes características: peso (PD) e taxa de desmama (TD), peso da vaca adulta (PVA), ganho médio diário no confinamento (GMD), pesos ao abate (PA) e de carcaça (PC), peso final dos tourinhos (PFT), rendimento de carcaça (RC) e consumo alimentar no confinamento (CAc) e em pastagem (CAp). Para os sistemas de ciclo completo e de ciclo completo com venda de reprodutores e CcoR (Cco e CcoR), os valores econômicos variaram de R$ 0,34 a R$ 0,40 para PD, R$ 3,51 a R$ 10,15 para TD, -R$ 0,16 a R$ 0,09 para PAV, R$ 0,32 a R$ 0,76 para GMDc, R$ 1,09 a R$ 1,17 para PA; R$ 2,03 a R$ 2,19 para PC, R$ 23,89 a R$ 28,61 para RC, e R$ 11,85 para PFT, - R$0,45 para CAc e - R$ 0,03 para CAp. A taxa de desmama e o rendimento de carcaça foram as características de maior impacto no lucro anual dos dois rebanhos. As análises de sensibilidade demonstraram que, de modo geral, possíveis mudanças nos preços de insumos e produtos influenciariam de forma mais significativa os valores econômicos nos sistemas de produção nos quais esses preços eram mais elevados nas situações básicas.

Desempenho e características de carcaça de tourinhos Nelore e Canchim terminados em confinamento recebendo dietas com cana-de-açúcar e dois níveis de concentrado

O objetivo foi avaliar o desempenho e as características de carcaça de tourinhos terminados em confinamento alimentados com dietas contendo cana-de-açúcar (Var. SP 80-1816) e dois níveis de concentrado (40 ou 60 % da MS). Foram utilizados 15 animais da raça Nelore com aproximadamente 330 kg e 18 meses de idade e 15 da raça Canchim com aproximadamente 300 kg e 15 meses de idade. Os animais foram alojados em baias individuais por um período de 126 dias (os primeiros 21 dias foram de adaptação). Foram realizadas pesagens e tomadas imagem ultrassônicas, ao início do experimento e a cada intervalo de 35 dias. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 ×2, composto de 2 grupos genéticos e 2 níveis de concentrado. Não foi observada interação fatores ×variáveis estudadas. Os animais da raça Canchim apresentaram melhor eficiência alimentar (0,17 ×0,14) e maior ganho de área de olho-de-lombo (19,7 ×13,2 cm²). A dieta contendo 60% de concentrado, em comparação àquela com 40%, proporcionou maior ganho de peso diário (1,44 ×0,98 kg/animal), maior peso de abate (499,43 ×460,20 kg), de carcaça quente (265,39 ×244,70 kg) e de traseiro especial (129,74 ×118,68 kg). Os animais da raça Canchim apresentaram maior área de olho-de-lombo (80,89 ×66,85 cm²) e os animais Nelore maior cobertura de gordura (5,5 ×3,2 mm). Dietas com 60% de concentrado são mais indicadas para terminação de bovinos com elevado potencial de ganho de peso que aquelas com 40%.

Análise de desempenho de estratégias de retransmissão para o mecanismo HCCA do padrão de redes sem fio IEEE 802.11e

This paper presents the performanee analysis of traffie retransmission algorithms pro¬posed to the HCCA medium aeeess meehanism of IEEE 802.11 e standard applied to industrial environmen1. Due to the nature of this kind of environment, whieh has eleetro¬magnetic interferenee, and the wireless medium of IEEE 802.11 standard, suseeptible to such interferenee, plus the lack of retransmission meehanisms, refers to an impraetieable situation to ensure quality of service for real-time traffic, to whieh the IEEE 802.11 e stan¬dard is proposed and this environment requires. Thus, to solve this problem, this paper proposes a new approach that involves the ereation and evaluation of retransmission al-gorithms in order to ensure a levei of robustness, reliability and quality of serviee to the wireless communication in such environments. Thus, according to this approaeh, if there is a transmission error, the traffie scheduler is able to manage retransmissions to reeo¬ver data 10s1. The evaluation of the proposed approaeh is performed through simulations, where the retransmission algorithms are applied to different seenarios, whieh are abstrae¬tions of an industrial environment, and the results are obtained by using an own-developed network simulator and compared with eaeh other to assess whieh of the algorithms has better performanee in a pre-defined applieation

Avaliação do desempenho de um sistema de secagem projetado para os pequenos produtores rurais

O presente trabalho foi realizado na Fazenda Experimental Lageado, da Universidade Estadual Paulista em Botucatu, SP, e objetivou-se analisar o desempenho de um silo secador alambrado com ar à temperatura ambiente, de projeto simples, com possibilidades de atender às necessidades de pequenos cafeicultores. Para a avaliação do desempenho da secagem, foram realizadas medições do teor de água do café, temperaturas da massa de grãos, do ar de exaustão, do ar de secagem e do ar ambiente, umidade relativa ambiente, velocidade do ar de secagem e o tempo total de secagem. Para avaliar a qualidade do produto seco, foi feito o teste de bebida. Paralelamente, realizou-se a secagem em terreiro para se formar a testemunha. Os resultados observados permitiram concluir que o silo secador alambrado apresentou uma boa eficiência energética, proporcionando um produto seco com o mesmo padrão de qualidade do café seco em terreiro.

Estudos de algumas ferramentas de coleta e visualização de dados e desempenho de aplicações paralelas no ambiente MPI

The last years have presented an increase in the acceptance and adoption of the parallel processing, as much for scientific computation of high performance as for applications of general intention. This acceptance has been favored mainly for the development of environments with massive parallel processing (MPP - Massively Parallel Processing) and of the distributed computation. A common point between distributed systems and MPPs architectures is the notion of message exchange, that allows the communication between processes. An environment of message exchange consists basically of a communication library that, acting as an extension of the programming languages that allow to the elaboration of applications parallel, such as C, C++ and Fortran. In the development of applications parallel, a basic aspect is on to the analysis of performance of the same ones. Several can be the metric ones used in this analysis: time of execution, efficiency in the use of the processing elements, scalability of the application with respect to the increase in the number of processors or to the increase of the instance of the treat problem. The establishment of models or mechanisms that allow this analysis can be a task sufficiently complicated considering parameters and involved degrees of freedom in the implementation of the parallel application. An joined alternative has been the use of collection tools and visualization of performance data, that allow the user to identify to points of strangulation and sources of inefficiency in an application. For an efficient visualization one becomes necessary to identify and to collect given relative to the execution of the application, stage this called instrumentation. In this work it is presented, initially, a study of the main techniques used in the collection of the performance data, and after that a detailed analysis of the main available tools is made that can be used in architectures parallel of the type to cluster Beowulf with Linux on X86 platform being used libraries of communication based in applications MPI - Message Passing Interface, such as LAM and MPICH. This analysis is validated on applications parallel bars that deal with the problems of the training of neural nets of the type perceptrons using retro-propagation. The gotten conclusions show to the potentiality and easinesses of the analyzed tools.

Análise de desempenho da rede neural artificial do tipo multilayer perceptron na era multicore

Artificial neural networks are usually applied to solve complex problems. In problems with more complexity, by increasing the number of layers and neurons, it is possible to achieve greater functional efficiency. Nevertheless, this leads to a greater computational effort. The response time is an important factor in the decision to use neural networks in some systems. Many argue that the computational cost is higher in the training period. However, this phase is held only once. Once the network trained, it is necessary to use the existing computational resources efficiently. In the multicore era, the problem boils down to efficient use of all available processing cores. However, it is necessary to consider the overhead of parallel computing. In this sense, this paper proposes a modular structure that proved to be more suitable for parallel implementations. It is proposed to parallelize the feedforward process of an RNA-type MLP, implemented with OpenMP on a shared memory computer architecture. The research consistes on testing and analizing execution times. Speedup, efficiency and parallel scalability are analyzed. In the proposed approach, by reducing the number of connections between remote neurons, the response time of the network decreases and, consequently, so does the total execution time. The time required for communication and synchronization is directly linked to the number of remote neurons in the network, and so it is necessary to investigate which one is the best distribution of remote connections

Avaliação de desempenho da codificação wavelet em canais seletivos em frequência

Wavelet coding has emerged as an alternative coding technique to minimize the fading effects of wireless channels. This work evaluates the performance of wavelet coding, in terms of bit error probability, over time-varying, frequency-selective multipath Rayleigh fading channels. The adopted propagation model follows the COST207 norm, main international standards reference for GSM, UMTS, and EDGE applications. The results show the wavelet coding s efficiency against the inter symbolic interference which characterizes these communication scenarios. This robustness of the presented technique enables its usage in different environments, bringing it one step closer to be applied in practical wireless communication systems

Projeto, construção e levantamento de desempenho de um concentrador solar cilíndro parabólico com mecanismo automático de rastreamento solar

An cylinder-parabolic solar concentrator is presented to produce steam for different applications. This prototype was built in glass fiber with dimensions that follow a study of optimization of parameters inherent in the optical reflection of sunlight by the surface of reflection and absorption of the same by tubing that leads the fluid of work. The surface of the concentrator of 2.24 m² has been covered by layers of mirror with 1.0 m of lenght and 2.0 cm wide. The absorb tubing consists of a copper tube diameter equal to 28 mm. The concentrator is moving to follow the apparent motion of the sun. It will be presented the processes of manufacturing and assembly of the concentrator proposed, which has as main characteristics the facilities construction and assembly, in addition to reduced cost. Will be presented data from tests performed to produce steam setting up some parameters that diagnose the efficiency of the concentrator. It will be demonstrated the viabilities thermal, economic and of materials of the proposed system.The maximum temperature achieved in the vacuum tube absorber was 232.1°C and average temperature for 1 hour interval was 171.5°C, obtained in a test with automation. The maximum temperature achieved in the output of water was 197.7°C for a temperature of 200.0°C in the absorber tube. The best average result of the water exit temperature to interval of 1 hour was 170.2°C for a temperature of 171.2°C, in the absorber tube, obtained in test with automation. Water exit mean temperatures were always above of the water steaming temperature. The concentrator present a useful efficiency of 38% and a production cost of approximately R$ 450,00 ( $ 160.34)

Projeto, construção e análise de desempenho de coletores solares alternativos utilizando garrafas pet

A solar alternative system for water heating is presented. It work on a thermosiphon, consisting of one or two alternative collectors and a water storage tank also alternative, whose main purpose is to socialize the use of energy mainly to be used by people of low income. The collectors were built from the use of pets bottles, cans of beer and soft drinks and tubes of PVC, ½ " and the thermal reservoirs from a drum of polyethylene used for storage of water and garbage placed inside cylinder of fiber glass and EPS ground between the two surfaces. Such collectors are formed by three elements: pet bottles, cans and tubes absorbers. The heating units, which form the collector contains inside the cans that can be closed, in original form or in the form of plate. The collectors have an absorber grid formed by eight absorbers PVC tube, connected through connections at T of the same material and diameter. It will be presented data of the thermal parameters which demonstrate the efficiency of the heating system proposed. Relative aspects will be boarded also the susceptibility the thermal degradation and for UV for the PVC tubes. It will be demonstrated that this alternative heating system, which has as its main feature low cost, presents thermal, economic and materials viabilities