Development of an innovative non rule-based energy management strategy for a Hybrid Electric Vehicle, structured for predictive driving controls based on external information knowledge

Recently, the interest of the automotive market for hybrid vehicles has increased due to the more restrictive pollutants emissions legislation and to the necessity of decreasing the fossil fuel consumption, since such solution allows a consistent improvement of the vehicle global efficiency. The term hybridization regards the energy flow in the powertrain of a vehicle: a standard vehicle has, usually, only one energy source and one energy tank; instead, a hybrid vehicle has at least two energy sources. In most cases, the prime mover is an internal combustion engine (ICE) while the auxiliary energy source can be mechanical, electrical, pneumatic or hydraulic. It is expected from the control unit of a hybrid vehicle the use of the ICE in high efficiency working zones and to shut it down when it is more convenient, while using the EMG at partial loads and as a fast torque response during transients. However, the battery state of charge may represent a limitation for such a strategy. That’s the reason why, in most cases, energy management strategies are based on the State Of Charge, or SOC, control. Several studies have been conducted on this topic and many different approaches have been illustrated. The purpose of this dissertation is to develop an online (usable on-board) control strategy in which the operating modes are defined using an instantaneous optimization method that minimizes the equivalent fuel consumption of a hybrid electric vehicle. The equivalent fuel consumption is calculated by taking into account the total energy used by the hybrid powertrain during the propulsion phases. The first section presents the hybrid vehicles characteristics. The second chapter describes the global model, with a particular focus on the energy management strategies usable for the supervisory control of such a powertrain. The third chapter shows the performance of the implemented controller on a NEDC cycle compared with the one obtained with the original control strategy.

Resource endowment and opportunity cost effects along the stages of entrepreneurship

In this paper, the start-up process is split conceptually into four stages: considering entrepreneurship, intending to start a new business in the next 3 years, nascent entrepreneurship and owning-managing a newly established business. We investigate the determinants of all of these jointly, using a multinomial logit model; it allows for the effects of resources and capabilities to vary across these stages. We employ the Global Entrepreneurship Monitor database for the years 2006–2009, containing 8269 usable observations from respondents drawn from the Lower Layer Super Output Areas in the East Midlands (UK) so that individual observations are linked to space. Our results show that the role of education, experience, and availability of ‘entrepreneurial capital’ in the local neighbourhood varies along the different stages of the entrepreneurial process. In the early stages, the negative (opportunity cost) effect of resources endowment dominates, yet it tends to reverse in the advanced stages, where the positive effect of resources becomes stronger.

Frequency adjustable MEMS vibration energy harvester

Ambient mechanical vibrations offer an attractive solution for powering the wireless sensor nodes of the emerging "Internet-of-Things". However, the wide-ranging variability of the ambient vibration frequencies pose a significant challenge to the efficient transduction of vibration into usable electrical energy. This work reports the development of a MEMS electromagnetic vibration energy harvester where the resonance frequency of the oscillator can be adjusted or tuned to adapt to the ambient vibrational frequency. Micro-fabricated silicon spring and double layer planar micro-coils along with sintered NdFeB micro-magnets are used to construct the electromagnetic transduction mechanism. Furthermore, another NdFeB magnet is adjustably assembled to induce variable magnetic interaction with the transducing magnet, leading to significant change in the spring stiffness and resonance frequency. Finite element analysis and numerical simulations exhibit substantial frequency tuning range (25% of natural resonance frequency) by appropriate adjustment of the repulsive magnetic interaction between the tuning and transducing magnet pair. This demonstrated method of frequency adjustment or tuning have potential applications in other MEMS vibration energy harvesters and micromechanical oscillators.

Big data, smart homes and ambient assisted living

Objectives: To discuss how current research in the area of smart homes and ambient assisted living will be influenced by the use of big data. Methods: A scoping review of literature published in scientific journals and conference proceedings was performed, focusing on smart homes, ambient assisted living and big data over the years 2011-2014. Results: The health and social care market has lagged behind other markets when it comes to the introduction of innovative IT solutions and the market faces a number of challenges as the use of big data will increase. First, there is a need for a sustainable and trustful information chain where the needed information can be transferred from all producers to all consumers in a structured way. Second, there is a need for big data strategies and policies to manage the new situation where information is handled and transferred independently of the place of the expertise. Finally, there is a possibility to develop new and innovative business models for a market that supports cloud computing, social media, crowdsourcing etc. Conclusions: The interdisciplinary area of big data, smart homes and ambient assisted living is no longer only of interest for IT developers, it is also of interest for decision makers as customers make more informed choices among today's services. In the future it will be of importance to make information usable for managers and improve decision making, tailor smart home services based on big data, develop new business models, increase competition and identify policies to ensure privacy, security and liability.

Approche basée sur des patrons pour concevoir des logiciels d’enseignement adaptés aux technologies du Web

Les applications Web en général ont connu d’importantes évolutions technologiques au cours des deux dernières décennies et avec elles les habitudes et les attentes de la génération de femmes et d’hommes dite numérique. Paradoxalement à ces bouleversements technologiques et comportementaux, les logiciels d’enseignement et d’apprentissage (LEA) n’ont pas tout à fait suivi la même courbe d’évolution technologique. En effet, leur modèle de conception est demeuré si statique que leur utilité pédagogique est remise en cause par les experts en pédagogie selon lesquels les LEA actuels ne tiennent pas suffisamment compte des aspects théoriques pédagogiques. Mais comment améliorer la prise en compte de ces aspects dans le processus de conception des LEA? Plusieurs approches permettent de concevoir des LEA robustes. Cependant, un intérêt particulier existe pour l’utilisation du concept patron dans ce processus de conception tant par les experts en pédagogie que par les experts en génie logiciel. En effet, ce concept permet de capitaliser l’expérience des experts et permet aussi de simplifier de belle manière le processus de conception et de ce fait son coût. Une comparaison des travaux utilisant des patrons pour concevoir des LEA a montré qu’il n’existe pas de cadre de synergie entre les différents acteurs de l’équipe de conception, les experts en pédagogie d’un côté et les experts en génie logiciel de l’autre. De plus, les cycles de vie proposés dans ces travaux ne sont pas complets, ni rigoureusement décrits afin de permettre de développer des LEA efficients. Enfin, les travaux comparés ne montrent pas comment faire coexister les exigences pédagogiques avec les exigences logicielles. Le concept patron peut-il aider à construire des LEA robustes satisfaisant aux exigences pédagogiques ? Comme solution, cette thèse propose une approche de conception basée sur des patrons pour concevoir des LEA adaptés aux technologies du Web. Plus spécifiquement, l’approche méthodique proposée montre quelles doivent être les étapes séquentielles à prévoir pour concevoir un LEA répondant aux exigences pédagogiques. De plus, un répertoire est présenté et contient 110 patrons recensés et organisés en paquetages. Ces patrons peuvent être facilement retrouvés à l’aide du guide de recherche décrit pour être utilisés dans le processus de conception. L’approche de conception a été validée avec deux exemples d’application, permettant de conclure d’une part que l’approche de conception des LEA est réaliste et d’autre part que les patrons sont bien valides et fonctionnels. L’approche de conception de LEA proposée est originale et se démarque de celles que l’on trouve dans la littérature car elle est entièrement basée sur le concept patron. L’approche permet également de prendre en compte les exigences pédagogiques. Elle est générique car indépendante de toute plateforme logicielle ou matérielle. Toutefois, le processus de traduction des exigences pédagogiques n’est pas encore très intuitif, ni très linéaire. D’autres travaux doivent être réalisés pour compléter les résultats obtenus afin de pouvoir traduire en artéfacts exploitables par les ingénieurs logiciels les exigences pédagogiques les plus complexes et les plus abstraites. Pour la suite de cette thèse, une instanciation des patrons proposés serait intéressante ainsi que la définition d’un métamodèle basé sur des patrons qui pourrait permettre la spécification d’un langage de modélisation typique des LEA. L’ajout de patrons permettant d’ajouter une couche sémantique au niveau des LEA pourrait être envisagée. Cette couche sémantique permettra non seulement d’adapter les scénarios pédagogiques, mais aussi d’automatiser le processus d’adaptation au besoin d’un apprenant en particulier. Il peut être aussi envisagé la transformation des patrons proposés en ontologies pouvant permettre de faciliter l’évaluation des connaissances de l’apprenant, de lui communiquer des informations structurées et utiles pour son apprentissage et correspondant à son besoin d’apprentissage.

Niveles de actividad física en escolares de instituciones distritales de Bogotá, Colombia.

Objetivo: Estimar los niveles de actividad física (AF) de escolares de básica primaria durante el recreo, a través del uso del Sistema de Observación de Juego y Tiempo Libre en niños. Metodología: Estudio descriptivo transversal. Cinco instituciones educativas de la localidad de Engativá de Bogotá participaron en el presente estudio. Se contó con una muestra a conveniencia de 2.415 escolares (1.093 niñas y 1.322 niños), los cuales cursaban de 2º a 5º de primaria. Se realizaron 261 observaciones en 87 áreas determinadas. La muestra presentó una confiabilidad del 95%. Resultados: El tiempo de recreo fue de 30 minutos, los niños mostraron mayores porcentajes de AF con respecto a las niñas, sin embargo no se encontraron asociaciones estadísticamente significativas (p=0,506). Las áreas eran totalmente accesibles y utilizables, pero ausentes de actividades organizadas. Se encontró un bajo nivel de AF 9,5% en áreas supervisadas. De los escolares; el 22,5% para niñas, y el 20,6% para niños, tuvieron comportamientos sedentarios durante el recreo. Menos del 15% de los escolares realizaron AF vigorosa en el recreo y un mayor porcentaje 62,8% para niñas vs 64,6% para niños realizaron AF moderada. Conclusión: Los escolares acumularon una cantidad valiosa de AF moderada y vigorosa durante el recreo. Es probable que se aumente el nivel de AF, si el patio de la escuela está equipado y con actividades organizadas. Es esencial que las estrategias específicas se estudien y evalúen para determinar cómo y en qué medida se fomenta la AF entre los escolares.