Education - research - practice

Through this paper we will look at links between architecture education, research and practice, using a current project as a vehicle to cover aspects of building, pilot and live project. The first aspect, the building project consists of the refurbishment and extension of a Parnell Cottage for a private client and is located near Cloyne, in East Cork, Ireland. The pilot project falls within the NEES Project, investigating the use of materials and services based on natural or recycled materials to improve the energy performance of new and existing buildings. The live project aims to hold a series of on site workshops and seminars for students of Architecture, Architects and interested parties, demonstrating the integration of the NEES best practice materials and techniques within the built project. The workshops, seminars and key project documents will be digitally recorded for dissemination through a web based publication. The small scale of the building project allowed for flexibility in the early conceptual design stages and the integration of the research and educational aspects.

Secrecy Capacity Analysis Over κ–μ Fading Channels: Theory and Applications

In this paper, we consider the transmission of confidential information over a κ-μ fading channel in the presence of an eavesdropper who also experiences κ-μ fading. In particular, we obtain novel analytical solutions for the probability of strictly positive secrecy capacity (SPSC) and a lower bound of secure outage probability (SOPL) for independent and non-identically distributed channel coefficients without parameter constraints. We also provide a closed-form expression for the probability of SPSC when the μ parameter is assumed to take positive integer values. Monte-Carlo simulations are performed to verify the derived results. The versatility of the κ-μ fading model means that the results presented in this paper can be used to determine the probability of SPSC and SOPL for a large number of other fading scenarios, such as Rayleigh, Rice (Nakagamin), Nakagami-m, One-Sided Gaussian, and mixtures of these common fading models. In addition, due to the duality of the analysis of secrecy capacity and co-channel interference (CCI), the results presented here will have immediate applicability in the analysis of outage probability in wireless systems affected by CCI and background noise (BN). To demonstrate the efficacy of the novel formulations proposed here, we use the derived equations to provide a useful insight into the probability of SPSC and SOPL for a range of emerging wireless applications, such as cellular device-to-device, peer-to-peer, vehicle-to-vehicle, and body centric communications using data obtained from real channel measurements.

Cationic Bovine Serum Albumin (CBA) conjugated Poly Lactic-co-Glycolic Acid (PLGA) nanoparticles for extended delivery of methotrexate into brain tumor

Current treatment strategies for the treatment of brain tumor have been hindered primarily by the presence of highly lipophilic insurmountable blood-brain barrier (BBB). The purpose of current research was to investigate the efficiency of engineered biocompatible polymeric nanoparticles (NPs) as drug delivery vehicle to bypass the BBB and enhance biopharmaceutical attributes of anti-metabolite methotrexate (MTX) encapsulated NPs. The NPs were prepared by solvent diffusion method using cationic bovine serum albumin (CBA), and characterized for physicochemical parameters such as particle size, polydispersity index, and zeta-potential; while the surface modification was confirmed by FTIR, and NMR spectroscopy. Developed NPs exhibited zestful relocation of FITC tagged NPs across BBB in albino rats. Further, hemolytic studies confirmed them to be non-toxic and biocompatible as compared to free MTX. In vitro cytotoxicity assay of our engineered NPs on HNGC1 tumor cells proved superior uptake in tumor cells; and elicited potent cytotoxic effect as compared to plain NPs and free MTX solution. The outcomes of the study evidently indicate the prospective of CBA conjugated poly (D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) NPs loaded with MTX in brain cancer bomber with amplified capability to circumvent BBB.

Extracting bridge frequencies from dynamic responses of two passing vehicles

A conventional way to identify bridge frequencies is utilizing vibration data measured directly from the bridge. A drawback with this approach is that the deployment and maintenance of the vibration sensors are generally costly and time-consuming. One of the solutions is in a drive-by approach utilizing vehicle vibrations while the vehicle passes over the bridge. In this approach, however, the vehicle vibration includes the effect of road surface roughness, which makes it difficult to extract the bridge modal properties. This study aims to examine subtracting signals of two trailers towed by a vehicle to reduce the effect of road surface roughness. A simplified vehicle-bridge interaction model is used in the numerical simulation; the vehicle - trailer and bridge system are modeled as a coupled model. In addition, a laboratory experiment is carried out to verify results of the simulation and examine feasibility of the damage detection by the drive-by method.

Implementation of a drive-by monitoring system for transport infrastructure utilising GNSS

Ageing and deterioration of infrastructure is a challenge facing transport authorities. In particular, there is a need for increased bridge monitoring in order to provide adequate maintenance, prioritise allocation of funds and guarantee acceptable levels of transport safety. Existing bridge structural health monitoring (SHM) techniques typically involve direct instrumentation of the bridge with sensors and equipment for the measurement of properties such as frequencies of vibration. These techniques are important as they can indicate the deterioration of the bridge condition. However, they can be labour intensive and expensive due to the requirement for on-site installations. In recent years, alternative low-cost indirect vibrationbased SHM approaches have been proposed which utilise the dynamic response of a vehicle to carry out “drive-by” pavement and/or bridge monitoring. The vehicle is fitted with sensors on its axles thus reducing the need for on-site installations. This paper investigates the use of low-cost sensors incorporating global navigation satellite systems (GNSS) for implementation of the drive-by system in practice, via field trials with an instrumented vehicle. The potential of smartphone technology to be harnessed for drive by monitoring is established, while smartphone GNSS tracking applications are found to compare favourably in terms of accuracy, cost and ease of use to professional GNSS devices.

Estigma no uso do calçado ortopédico : um estudo de caso em ambiente empresarial

A presente dissertação analisa o calçado ortopédico sob as diferentes dimensões do produto. O estudo tem principal enfoque no estigma durante o uso do calçado ortopédico, tendo sido realizada em ambiente empresarial, designadamente na fábrica de calçado ortopédico Nimco Made4you. Colocase a questão: Como pode o design contribuir para a minimização do estigma no uso do calçado ortopédico? Produzir calçado portador de dimensão simbólica dos produtos de modo informado e consciente, é admitir que os portadores de deficiências físicas podem construir representações simbólicas minimizadoras do estigma, recorrendo a valores estéticos e sociais contemporâneos. O presente trabalho pretende contribuir para a descontrução do estigma no uso destes produtos numa perpectiva de design social, isto é, o design para todos. O trabalho é composto por uma introdução explicativa da problemática e sua relevância, estudo de mercado baseado numa análise de concorrência através de cronologias com análises comparativas e desenvolvimento de exercícios de design na procura de um caminho solucionário para a problemática. A dissertação termina com um capítulo conclusivo sobre a resposta dada e necessidades futuras para alcance da melhor solução possível. O contexto empresarial em que se desenvolve a dissertação na empresa Nimco Made4you, contribui fortemente para o entendimento da complexidade do problema, bem como na qualidade de respostas dadas ao mesmo. Se por um lado esta dissertação constitui um desenvolvimento de produtos que compreende uma dimensão simbólica no contexto particular em que se enquadram, por outro lado constitui também uma integração de competências de design a operar a partir de dentro da empresa.

O ser idoso estomizado sob o olhar complexo: uma proposta de gerontotecnologia educativa

Na presença da estomia, o idoso pode apresentar maior grau de complicações e dificuldades no processo de adaptação, talvez porque a estomia envolva significados que dizem respeito à auto-imagem e à presença/aumento de dependência. Resgatar a necessidade do autocuidado do idoso em relação à saúde é fundamental para que, no cuidado, se obtenha sua participação e mobilização diária quanto à formulação do processo educativo em saúde. Este estudo tem como objetivos identificar as características do idoso estomizado, atendido em um serviço de estomaterapia e propor uma gerontotecnologia educativa que venha a contribuir no cuidado de idosos estomizados, à luz da Complexidade, de Edgar Morin. Foi realizada uma pesquisa, com abordagem qualitativa, do tipo estudo de caso, tendo como local um serviço de estomaterapia, o qual possibilitou contato com fichas cadastrais e via telefone com os sujeitos e, depois, com o domicílio do idoso, no Rio Grande, Rio Grande do Sul, Brasil. Os sujeitos do estudo totalizaram 4 (quatro) idosos, sendo três mulheres e um homem. Foram utilizados, como instrumento, o formulário e o ecomapa, e como técnicas, a entrevista, a observação assistemática e a gravação. Foram respeitadas as normas éticas. A análise dos dados deu-se por: 1) leitura exaustiva dos dados; 2) apresentação dos casos e seus ecomapas tendo como suporte a Complexidade de Edgar Morin; 3) redescoberta de conceitos, a priori, que ilustraram a visão do idoso com estomia: ser humano idoso estomizado complexo, saúde complexa do idoso estomizado, cuidado complexo ao idoso estomizado e sua família. Por fim, elaborou-se uma cartilha educativa, junto ao idoso, como facilitadora para o autocuidado. Quanto aos resultados, verificou-se que cada idoso estomizado está permeado por situações pontuais e, a partir disso, percebeu-se diferentes concepções recursivas e formas de enfrentamento na adaptação. A aceitação da mudança corporal e psicológica mostrou-se mais fácil, quando se verificou apoio familiar, instrução técnica anterior ou presença de pessoas conhecidas. O enfrentamento da doença e a possibilidade da morte são aspectos presentes para os idosos e que limitam suas atividades de vida diária. Assim, surgiram conceitos que contemplaram o ser humano em sua totalidade, com incertezas e significados. A visão que transcende a complexidade da estomia engloba um cuidado que busca integrar a família do idoso com estomia, estimulando-o ao autocuidado e ao acolhimento diário, reforçando a auto-estima, como estratégia de recomeço em meio a desafios permanentes: ser idoso e ter uma estomia. Lançar um novo olhar sobre a temática idoso estomizado é complexo, exigindo abordagem multidimensional das características que o envolvem. Acreditase que mudanças favoráveis poderão advir após implementação de um programa de educação em saúde que contemple a singularidade das questões que envolvem o idoso estomizado e suas necessidades.

Múltiplas antenas como alternativa para aumentar a taxa de extração de chaves secretas em redes veiculares com desvanecimento lento

The communication in vehicular ad hoc networks (VANETs) is commonly divided in two scenarios, namely vehicle-to-vehicle (V2V) and vehicle-to-infrastructure (V2I). Aiming at establishing secure communication against eavesdroppers, recent works have proposed the exchange of secret keys based on the variation in received signal strength (RSS). However, the performance of such scheme depends on the channel variation rate, being more appropriate for scenarios where the channel varies rapidly, as is usually the case with V2V communication. In the communication V2I, the channel commonly undergoes slow fading. In this work we propose the use of multiple antennas in order to artificially generate a fast fading channel so that the extraction of secret keys out of the RSS becomes feasible in a V2I scenario. Numerical analysis shows that the proposed model can outperform, in terms of secret bit extraction rate, a frequency hopping-based method proposed in the literature.

Dynamic model development of adiabatic compressed air energy storage

The share of variable renewable energy in electricity generation has seen exponential growth during the recent decades, and due to the heightened pursuit of environmental targets, the trend is to continue with increased pace. The two most important resources, wind and insolation both bear the burden of intermittency, creating a need for regulation and posing a threat to grid stability. One possibility to deal with the imbalance between demand and generation is to store electricity temporarily, which was addressed in this thesis by implementing a dynamic model of adiabatic compressed air energy storage (CAES) with Apros dynamic simulation software. Based on literature review, the existing models due to their simplifications were found insufficient for studying transient situations, and despite of its importance, the investigation of part load operation has not yet been possible with satisfactory precision. As a key result of the thesis, the cycle efficiency at design point was simulated to be 58.7%, which correlated well with literature information, and was validated through analytical calculations. The performance at part load was validated against models shown in literature, showing good correlation. By introducing wind resource and electricity demand data to the model, grid operation of CAES was studied. In order to enable the dynamic operation, start-up and shutdown sequences were approximated in dynamic environment, as far as is known, the first time, and a user component for compressor variable guide vanes (VGV) was implemented. Even in the current state, the modularly designed model offers a framework for numerous studies. The validity of the model is limited by the accuracy of VGV correlations at part load, and in addition the implementation of heat losses to the thermal energy storage is necessary to enable longer simulations. More extended use of forecasts is one of the important targets of development, if the system operation is to be optimised in future.

Analyzing downloaded data from road side units

En el contexto de las redes vehiculares, analizamos una aplicación de descarga de mapas, donde cada vehículo descarga datos de mapas relevantes según su posición. Entre las estrategias propuestas está la de utilizar las redes con infraestructura (I2V) además de las redes vehículo a vehículo (V2V). En este trabajo comparamos dos métodos de fragmentación de archivos, para el segmento I2V; los métodos son Random Sort Strategy (RSS) y Network Coding (NC). Encontramos que: cuando se utiliza NC la distribución de los diferentes fragmentos recibidos es independiente del tamaño del archivo. Cuando se utiliza RSS, la media y la desviación estándar dependen del tamaño del archivo. Estos resultados serán utilizados para el análisis del segmento V2V de la red.

Guernica – a arte como forma de comunicação

Dissertação de Mestrado, Comunicação, Cultura e Artes, Faculdade de Ciências Humanas e Sociais, Universidade do Alagrve, 2014

“Barnabé e sua aventura”: um projeto de educação para a saúde em disfonia infantil

"Os nódulos vocais, associados etiologicamente a um comportamento disfuncional de mau uso e abuso vocal, são os principais responsáveis pela disfonia crônica em crianças de ambos os gêneros. A disfonia infantil pode influenciar a sedimentação das relações sociais da criança disfônica e conduzir a processos de estigmatização e constrangimento por parte de seus pares. O presente instrumento de Educação para a Saúde tem como principal objetivo consciencializar a criança disfônica para o uso correto da sua voz, diminuindo o impacto biopsicossocial inerente à patologia vocal. Este instrumento, destinado essencialmente a crianças de ambos os sexos entre os sete e os nove anos de idade, e simultaneamente aos seus pais e professores/educadores de infância, consiste num livro de literatura infantil que aborda a problemática da voz e da patologia nodular infantil, tendo sido concretizado em dois formatos: impresso em formato A5 e em formato digital, com narração áudio incluída. O instrumento elaborado, ideal para a população-alvo pré-definida, consiste num excelente veículo de consciencialização da importância da voz e da promoção de hábitos vocais salutogênicos, podendo ser usado em diversos contextos de vida da criança (terapêutico, familiar e escolar)."

Batalhão de Infantaria Mecanizado Português vs Regimento de Infantaria Mecanizado Francês : Estudo comparativo

Este trabalho de investigação aplicada é o reflexo de um estudo comparativo entre duas forças mecanizadas, nomeadamente o Batalhão de Infantaria Mecanizado português e o Regimento de Infantaria Mecanizado francês. Este estudo incide sobre quatro vetores de desenvolvimento, nomeadamente, a doutrina ao nível da tipologia das forças em estudo, da organização, ou seja, dos seus quadros orgânicos, ao material, mais propriamente os principais sistemas de armas empregues pelas duas forças, assim como às infraestruturas disponíveis para treino. O presente trabalho trata de um estudo comparativo, tendo como natureza a investigação aplicada. Este estudo comparativo tem como principal objetivo confrontar a doutrina com a prática, bem como identificar e caracterizar as principais vulnerabilidades e potencialidades das duas forças em estudo, tendo em conta os vetores de desenvolvimento anteriormente apresentados, podendo assim, rentabilizar os meios em uso no Batalhão de Infantaria Mecanizado e/ou contribuir para uma futura aquisição. Verificámos que a principal diferença entre as duas forças em estudo assenta na sua tipologia, isto é, enquanto que a força francesa é considerada pesada, a força portuguesa é média, embora pretenda e esteja no caminho de vir a ser uma força pesada. O que nos leva à grande diferença, derivada da tipologia de forças, que são as viaturas empregues pelas duas forças, ou seja, uma viatura blindada de transporte de pessoal e uma viatura de combate de infantaria. Para se assumir como força pesada, o Batalhão de Infantaria Mecanizado português, precisa de adquirir uma viatura de combate de infantaria, para assim, dar o “salto” qualitativo, numa perspetiva de armas combinadas. Palavras-Chave: Mecanizado, Vetores de Desenvolvimento, Viatura Blindada Transporte Pessoal, Viatura Combate de Infantaria.

Estudo sobre as principais características das viaturas táticas ligeiras blindadas para o Exército português.

O presente Trabalho de Investigação Aplicada tem como estudo identificar as principais características das viaturas táticas ligeiras blindadas, que irão equipar o Exército Português, por forma a garantir a mobilidade tática terrestre. Com esta investigação pretende-se identificar a configuração do ambiente operacional, onde as viaturas das Forças Nacionais Destacadas tem sido empregues. De igual modo identificar as caraterísticas das viaturas táticas ligeiras blindadas disponíveis no mercado da indústria de defesa passíveis de serem adquiridas, descrevendo ainda o tipo de operações em que as forças do Exército Português tem participado, utilizando viaturas táticas ligeiras. Esta investigação tem como principal objetivo identificar as principais caraterísticas das viaturas táticas ligeiras blindadas a adquirir pelo Exército Português, para se adaptarem à realidade atual do ambiente operacional onde Portugal participa com forças, e fazer uma caracterização da mais recente viatura, a Pandur II 8x8, e a viatura com mais presenças em teatros de operações, o High Mobility Multipurpose Wheeled Vehicle. Para alcançar este objetivo principal, foi utilizado o método dedutivo partindo do ambiente operacional dos diversos Teatros de Operações em que Portugal tem empregue forças, para as principais caraterísticas das viaturas. O ambiente operacional que reside hoje em dia, nos teatros de operações, é caraterizado por assimetrias, resultantes de novas ameaças. Estas necessitam de esforços, por parte das forças militares para se adaptarem. As caraterísticas das viaturas táticas ligeiras blindadas têm vindo a sofrer algumas alterações na sua proteção e mobilidade, onde apresentam melhorias técnicas, face às inovações tecnológicas, mas há outras, como o poder de fogo que podem vir a ser colmatadas no futuro.

DESIGN OF EFFICIENT IN-NETWORK DATA PROCESSING AND DISSEMINATION FOR VANETS

By providing vehicle-to-vehicle and vehicle-to-infrastructure wireless communications, vehicular ad hoc networks (VANETs), also known as the “networks on wheels”, can greatly enhance traffic safety, traffic efficiency and driving experience for intelligent transportation system (ITS). However, the unique features of VANETs, such as high mobility and uneven distribution of vehicular nodes, impose critical challenges of high efficiency and reliability for the implementation of VANETs. This dissertation is motivated by the great application potentials of VANETs in the design of efficient in-network data processing and dissemination. Considering the significance of message aggregation, data dissemination and data collection, this dissertation research targets at enhancing the traffic safety and traffic efficiency, as well as developing novel commercial applications, based on VANETs, following four aspects: 1) accurate and efficient message aggregation to detect on-road safety relevant events, 2) reliable data dissemination to reliably notify remote vehicles, 3) efficient and reliable spatial data collection from vehicular sensors, and 4) novel promising applications to exploit the commercial potentials of VANETs. Specifically, to enable cooperative detection of safety relevant events on the roads, the structure-less message aggregation (SLMA) scheme is proposed to improve communication efficiency and message accuracy. The scheme of relative position based message dissemination (RPB-MD) is proposed to reliably and efficiently disseminate messages to all intended vehicles in the zone-of-relevance in varying traffic density. Due to numerous vehicular sensor data available based on VANETs, the scheme of compressive sampling based data collection (CS-DC) is proposed to efficiently collect the spatial relevance data in a large scale, especially in the dense traffic. In addition, with novel and efficient solutions proposed for the application specific issues of data dissemination and data collection, several appealing value-added applications for VANETs are developed to exploit the commercial potentials of VANETs, namely general purpose automatic survey (GPAS), VANET-based ambient ad dissemination (VAAD) and VANET based vehicle performance monitoring and analysis (VehicleView). Thus, by improving the efficiency and reliability in in-network data processing and dissemination, including message aggregation, data dissemination and data collection, together with the development of novel promising applications, this dissertation will help push VANETs further to the stage of massive deployment.