mRPL: Boosting mobility in the Internet of Things

The 6loWPAN (the light version of IPv6) and RPL (routing protocol for low-power and lossy links) protocols have become de facto standards for the Internet of Things (IoT). In this paper, we show that the two native algorithms that handle changes in network topology – the Trickle and Neighbor Discovery algorithms – behave in a reactive fashion and thus are not prepared for the dynamics inherent to nodes mobility. Many emerging and upcoming IoT application scenarios are expected to impose real-time and reliable mobile data collection, which are not compatible with the long message latency, high packet loss and high overhead exhibited by the native RPL/6loWPAN protocols. To solve this problem, we integrate a proactive hand-off mechanism (dubbed smart-HOP) within RPL, which is very simple, effective and backward compatible with the standard protocol. We show that this add-on halves the packet loss and reduces the hand-off delay dramatically to one tenth of a second, upon nodes’ mobility, with a sub-percent overhead. The smart-HOP algorithm has been implemented and integrated in the Contiki 6LoWPAN/RPL stack (source-code available on-line mrpl: smart-hop within rpl, 2014) and validated through extensive simulation and experimentation.

Análise da interoperabilidade aplicada ao projeto BIM de Estruturas Metálicas

O BIM – Building Information Modeling – é um conceito de controlo e gestão de informação desenvolvida, entre diferentes especialidades e intervenientes envolventes, durante o ciclo de vida das construções. A utilização das tecnologias BIM, no ramo da Engenharia Mecânica e Civil, tem sido uma aposta constante, e cada vez mais concisa, nos projetos de construção. A justificação para a adoção destas metodologias mais eficientes, em substituição dos processos convencionais, prende-se com o facto desses processos convencionais, ainda hoje, apresentarem muitas dificuldades e problemas associados, por exemplo, à falta de comunicação entre os intervenientes e ao ineficiente controlo na gestão de projetos. O objetivo desta dissertação centra-se na análise da interoperabilidade de softwares BIM, ou seja, na verificação da viabilidade de exportação de dados dos modelos produzidos, entre as ferramentas BIM. Para este campo de ação contribuirá a análise da passagem de informação, relativa ao modelo de uma Nave Industrial modelada, em alguns dos softwares BIM, correntemente mais utilizados. O conhecimento adquirido com a modelação do caso de estudo do presente trabalho irá permitir identificar algumas lacunas existentes ao nível da falta de recomendações práticas que sirvam de orientação na modelação recorrendo a ferramentas informáticas BIM-compatíveis. Assim, a base deste trabalho consiste na criação de uma série de recomendações ou de um roteiro de modelação em específico para a disciplina de estruturas enquanto área de aplicação concreta do estudo efetuado. Nesse sentido, a proposta deste trabalho é de apresentar alguns critérios de modelação onde são definidos os elementos a modelar em cada fase do projeto.

Feature Extraction in Densely Sensed Environments: Extensions to Multiple Broadcast Domains

The vision of the Internet of Things (IoT) includes large and dense deployment of interconnected smart sensing and monitoring devices. This vast deployment necessitates collection and processing of large volume of measurement data. However, collecting all the measured data from individual devices on such a scale may be impractical and time consuming. Moreover, processing these measurements requires complex algorithms to extract useful information. Thus, it becomes imperative to devise distributed information processing mechanisms that identify application-specific features in a timely manner and with a low overhead. In this article, we present a feature extraction mechanism for dense networks that takes advantage of dominance-based medium access control (MAC) protocols to (i) efficiently obtain global extrema of the sensed quantities, (ii) extract local extrema, and (iii) detect the boundaries of events, by using simple transforms that nodes employ on their local data. We extend our results for a large dense network with multiple broadcast domains (MBD). We discuss and compare two approaches for addressing the challenges with MBD and we show through extensive evaluations that our proposed distributed MBD approach is fast and efficient at retrieving the most valuable measurements, independent of the number sensor nodes in the network.

SHõWA: A Self-healing Framework for Web-based Applications

The complexity of systems is considered an obstacle to the progress of the IT industry. Autonomic computing is presented as the alternative to cope with the growing complexity. It is a holistic approach, in which the systems are able to configure, heal, optimize, and protect by themselves. Web-based applications are an example of systems where the complexity is high. The number of components, their interoperability, and workload variations are factors that may lead to performance failures or unavailability scenarios. The occurrence of these scenarios affects the revenue and reputation of businesses that rely on these types of applications. In this article, we present a self-healing framework for Web-based applications (SHõWA). SHõWA is composed by several modules, which monitor the application, analyze the data to detect and pinpoint anomalies, and execute recovery actions autonomously. The monitoring is done by a small aspect-oriented programming agent. This agent does not require changes to the application source code and includes adaptive and selective algorithms to regulate the level of monitoring. The anomalies are detected and pinpointed by means of statistical correlation. The data analysis detects changes in the server response time and analyzes if those changes are correlated with the workload or are due to a performance anomaly. In the presence of per- formance anomalies, the data analysis pinpoints the anomaly. Upon the pinpointing of anomalies, SHõWA executes a recovery procedure. We also present a study about the detection and localization of anomalies, the accuracy of the data analysis, and the performance impact induced by SHõWA. Two benchmarking applications, exercised through dynamic workloads, and different types of anomaly were considered in the study. The results reveal that (1) the capacity of SHõWA to detect and pinpoint anomalies while the number of end users affected is low; (2) SHõWA was able to detect anomalies without raising any false alarm; and (3) SHõWA does not induce a significant performance overhead (throughput was affected in less than 1%, and the response time delay was no more than 2 milliseconds).

Provisões, passivos contingentes e activos contingentes

A adopção do Sistema de Normalização Contabilística constitui um marco muito importante na organização da contabilidade das empresas portuguesas. As inovações trazidas por este normativo e o maior pormenor de algumas matérias contabilísticas levam a que temáticas que eram pouco abordadas suscitem agora um maior interesse. Neste sentido, o presente trabalho, assente na Norma Contabilística e de Relato Financeiro (NCRF) 21, pretende demonstrar as alterações e melhorias trazidas por esta norma no reconhecimento e divulgação das provisões, passivos contingentes e activos contingentes, tendo como referências comparativas o anterior normativo contabilístico, o Plano Oficial de Contabilidade (POC). Através da presente dissertação pretende-se compreender a aplicação da norma ao nível do relato financeiro, através da análise dos Relatórios e Contas de 2010 e 2009 de empresas do sector da Construção. Pelo estudo realizado pode constatar-se que o cumprimento da NCRF 21 trouxe aperfeiçoamento no reconhecimento e divulgação das provisões, e principalmente na divulgação das contingências, praticamente omitidas com o POC. No entanto, deve destacar-se a subjectividade implícita nas provisões, sendo ainda, uma norma de difícil aplicação pela sua ambiguidade. Deve também realçar-se a importância da NCRF 3 - Adopção pela primeira vez das Normas Contabilísticas e de Relato Financeiro, que implicou uma reexpressão das contas de saldos de abertura em 2010 de acordo com o novo referencial contabilístico, o que obrigou as empresas a rever as provisões constituídas até à data Uma breve revisão bibliográfica referente ao tema da problemática fiscal foi ainda realizada.

Key-CRDT stores

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Analysis of correlation between cerebrospinal fluid and plasma HIV-1 RNA levels in patients with neurological opportunistic diseases

The question of whether HIV-1 RNA in cerebrospinal fluid (CSF) is derived from viral replication in the central nervous system or simply reflects the transit of infected lymphocytes from the blood compartment has long been a matter of debate. Some studies found no correlation between CSF and plasma viral load, whereas others did. The lack of a correlation between the two compartments suggests that the presence of HIV-1 RNA is not simply due to the passive passage of the virus from blood to CSF but rather due to intrathecal replication. To evaluate the correlation between plasma and CSF HIV-1 RNA levels and to identify situations in which there is no correlation between the two compartments, seventy patients were prospectively studied. The association between CSF and plasma viral load was evaluated in the total population and in subgroups of patients with similar characteristics. A correlation between the CSF and plasma compartments was observed for patients undergoing highly active antiretroviral therapy (HAART), those with a CD4 T lymphocyte count lower than 200 cells/mm³, and those with increased CSF protein content. On the other hand, no correlation was observed for patients without adequate virological control, who had a CD4 count higher than 200 cells/mm³ and who did not use HAART. The correlation between the two compartments observed in some patients suggests that CSF HIV-1 RNA levels may reflect plasma levels in these subjects. In contrast, the lack of a correlation between the two compartments in patients who were not on HAART and who had normal CSF proteins and a poor virological control possibly indicates compartmentalization of the virus in CSF and, consequently, plasma-independent intrathecal viral replication.

Integrating wind generation in the distribution network

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Energias Renováveis – Conversão Eléctrica e Utilização Sustentáveis

Scalable and interference aware wi-fi mesh networks using cots devices

A crescente tendencia no acesso móvel tem sido potenciada pela tecnologia IEEE 802.11. Contudo, estas redes têm alcance rádio limitado. Para a extensão da sua cobertura é possível recorrer a redes emalhadas sem fios baseadas na tecnologia IEEE 802.11, com vantagem do ponto de vista do custo e da flexibilidade de instalação, face a soluções cabladas. Redes emalhadas sem fios constituídas por nós com apenas uma interface têm escalabilidade reduzida. A principal razão dessa limitação deve-se ao uso do mecanismo de acesso ao meio partilhado Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) em topologias multi-hop. Especificamente, o CSMA/CA não evita o problema do nó escondido levando ao aumento do número de colisões e correspondente degradação de desempenho com impacto direto no throughput e na latência. Com a redução da tecnologia rádio torna-se viável a utilização de múltiplos rádios por nó, sem com isso aumentar significativamente o custo da solução final de comunicações. A utilização de mais do que um rádio por nó de comuniações permite superar os problemas de desempenho inerentes ás redes formadas por nós com apenas um rádio. O objetivo desta tese, passa por desenvolver uma nova solução para redes emalhadas multi-cana, duar-radio, utilizando para isso novos mecanismos que complementam os mecanismos definidos no IEEE 802.11 para o estabelecimento de um Basic Service Set (BSS). A solução é baseada na solução WiFIX, um protocolo de routing para redes emalhadas de interface única e reutiliza os mecanismos já implementados nas redes IEEE 802.11 para difundir métricas que permitam à rede escalar de forma eficaz minimizando o impacto na performance. A rede multi-hop é formada por nós equipados com duas interfaces, organizados numa topologia hierárquica sobre múltiplas relações Access Point (AP) – Station (STA). Os resultados experimentais obtidos mostram a eficácia e o bom desempenho da solução proposta face à solução WiFIX original.

Avaliação do comportamento de uma ponte metálica centenária sujeita à ação de tráfego ferroviário ligeiro

A presente dissertação tem como objetivo principal a análise numérica do comportamento dinâmico de uma ponte ferroviária, sob ação de tráfego ligeiro ferroviário. Neste contexto são apresentados alguns fundamentos teóricos a ter em conta nestes domínios, visando uma melhor compreensão dos fenómenos existentes no comportamento dinâmico de pontes ferroviárias quando sujeitas ao tráfego. O caso de estudo teve como foco a ponte Luiz I, uma ponte metálica situada sobre o rio Douro, que liga as cidades do Porto e Vila Nova de Gaia, sob ação de tráfego ligeiro ferroviário no seu tabuleiro superior para a condição anterior aos trabalhos de reabilitação e reforço realizados entre 2004 e 2005. Para o efeito foi desenvolvido um modelo numérico de elementos finitos da ponte realizado com recurso ao programa ANSYS, assim como um modelo numérico do veículo do Metro de Lisboa. Com base nestes modelos foram obtidos os parâmetros modais, nomeadamente as frequências naturais e os modos de vibração de toda a estrutura e do veículo. O estudo do comportamento dinâmico da ponte foi realizado por intermédio de uma metodologia de cargas móveis e de interação veículo-estrutura, através da ferramenta computacional Train-Bridge Interaction (TBI). As análises dinâmicas foram efetuadas para a passagem dos veículos de passageiros das redes de Metros do Porto e Lisboa. Nestas análises é estudada a resposta da estrutura em função da variabilidade ao nível da secção transversal, dependência do tramo, influência do veículo, da sua velocidade de circulação e impacto das frequências de vibração estimadas pelo modelo numérico.

Localização Ótima de Aparelhos de Corte Normalmente Abertos e Normalmente Fechados em Redes de Distribuição

Tipicamente as redes elétricas de distribuição apresentam uma topologia parcialmente malhada e são exploradas radialmente. A topologia radial é obtida através da abertura das malhas nos locais que otimizam o ponto de operação da rede, através da instalação de aparelhos de corte que operam normalmente abertos. Para além de manterem a topologia radial, estes equipamentos possibilitam também a transferência de cargas entre saídas, aquando da ocorrência de defeitos. As saídas radiais são ainda dotadas de aparelhos de corte que operam normalmente fechados, estes têm como objetivo maximizar a fiabilidade e isolar defeitos, minimizando a área afetada pelos mesmos. Assim, na presente dissertação são desenvolvidos dois algoritmos determinísticos para a localização ótima de aparelhos de corte normalmente abertos e fechados, minimizando a potência ativa de perdas e o custo da energia não distribuída. O algoritmo de localização de aparelhos de corte normalmente abertos visa encontrar a topologia radial ótima que minimiza a potência ativa de perdas. O método é desenvolvido em ambiente Matlab – Tomlab, e é formulado como um problema de programação quadrática inteira mista. A topologia radial ótima é garantida através do cálculo de um trânsito de potências ótimo baseado no modelo DC. A função objetivo é dada pelas perdas por efeito de Joule. Por outro lado o problema é restringido pela primeira lei de Kirchhoff, limites de geração das subestações, limites térmicos dos condutores, trânsito de potência unidirecional e pela condição de radialidade. Os aparelhos de corte normalmente fechados são localizados ao longo das saídas radiais obtidas pelo anterior algoritmo, e permite minimizar o custo da energia não distribuída. No limite é possível localizar um aparelho de corte normalmente fechado em todas as linhas de uma rede de distribuição, sendo esta a solução que minimiza a energia não distribuída. No entanto, tendo em conta que a cada aparelho de corte está associado um investimento, é fundamental encontrar um equilíbrio entre a melhoria de fiabilidade e o investimento. Desta forma, o algoritmo desenvolvido avalia os benefícios obtidos com a instalação de aparelhos de corte normalmente fechados, e retorna o número e a localização dos mesmo que minimiza o custo da energia não distribuída. Os métodos apresentados são testados em duas redes de distribuição reais, exploradas com um nível de tensão de 15 kV e 30 kV, respetivamente. A primeira rede é localizada no distrito do Porto e é caraterizada por uma topologia mista e urbana. A segunda rede é localizada no distrito de Bragança e é caracterizada por uma topologia maioritariamente aérea e rural.

Experimental studies on Trypanosoma (Schizotrypanum) cruzi strains isolated from man, from animals and from triatomine bugs in Brazil

A study on nine strains of T. cruzi isolated from man, from animais and from triatomine bugs in Brazil are described. The parasites were slightly viscerotropic in white mice in six of the strains, highly viscerotropic and cardiotropic in two strains, and asymptomatic on one strain. Mechanical and cyclical passage from infected to healthy mice, and treatment of the infected mice with immunosuppressant drug, did not increase the blood parasitaemia or strain virulence. The results of biometric studies on the blood trypanosomes from each strain are also described. The various aspects on the importance of T. cruzi strain Identification are emphasized and discussed.

Congenital Complete Atrioventricular Block. Case Report and Review of the Literature

Introduction: Congenital complete atrioventricular block (AVB) without cardiac malformation is a rare and potentially fatal condition. In most cases it is associated with maternal systemic lupus erythematosus through transplacental passage of antibodies anti-SSA/Ro and/or anti-SSB/La. Antenatal fluorinated-steroids have been successful in reversing first and second degree congenital AVB but inconsistent in third degree block. Case Report:The authors report a case of fetal bradycardia diagnosed at 24 weeks of gestation. The fetal echocardiogram revealed a second/third degree AVB without structural heart disease. Maternal anti-SSA/Ro antibodies were detected. There was no blockage improvement with maternal oral fluorinated-steroids. An elective cesarean section was performed at term with the delivery of a healthy girl that required an epicardical pacemaker on the 8th day of life. Conclusion: In this case, treatment with maternal fluorinated corticosteroids was not effective in preventing progression of the heart block.

Pulmonary schistosomiasis: bronchopneumonitis probably due to schistosomulae

A clinical and radiological picture of bronchopneumonia was observed in a patient between the second and third weeks post-infection with cercariae of S. mansoni. There was a spontaneous recovery without sequelae in 20 days and the clinical and radiological alterations were interpreted as associated with the passage of schistosomulae through the lungs.

Long-term behaviour of railway transitions under dynamic loading application to soft soil sites

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Civil