Gestión dinámica de redes de sensores y actuadores

Este proyecto fin de carrera tiene como finalidad el diseño y la implementación de un sistema de monitorización y gestión dinámica de redes de sensores y actuadores inalámbricos (Wireless Sensor and Actuator Networks – WSAN) en base a la información de configuración almacenada en una base de datos sobre la cual un motor de detección vigila posibles cambios. Este motor informará de los cambios a la herramienta de gestión y monitorización de la WSAN para que sean llevados a cabo en la red desplegada. Este trabajo se enmarca en otro más amplio cuya finalidad es la demostración de la posibilidad de reconfigurar dinámicamente una WSAN utilizando los mecanismos propios de las Líneas de Productos Software Dinámicos (DSPL, por sus siglas en inglés). Se ha diseñado e implementado el software que proporciona los métodos necesarios para la comunicación y actuación sobre la red de sensores y actuadores inalámbricos, además de permitir el control de cada uno de los dispositivos pertenecientes a dicha red y que los dispositivos se incorporen a dicha red de manera autónoma. El desarrollo y pruebas de este proyecto fin de carrera se ha realizado utilizando una máquina virtual sobre la que se ha configurado convenientemente una plataforma que incluye un emulador de red de sensores y actuadores de tecnología SunSpot (Solarium) y todas las herramientas de desarrollo y ejecución necesarias (entre ellas, SunSpot SDK 6.0 y NetBeans). Esta máquina virtual ejecuta un sistema operativo Unix (Ubuntu Server 12.4) y facilita el rápido despliegue de las herramientas implementadas así como la integración de las mismas en desarrollos más amplios. En esta memoria se describe todo el proceso de diseño e implementación del software desarrollado, las conclusiones obtenidas de su ejecución y una guía de usuario para su despliegue y manejo. ABSTRACT. The aim of this project is the design and implementation of a system to monitor and dynamically manage a wireless sensor and actuator network (WSAN) in consistence with the configuration information stored in a database whose changes are monitored by a so-called monitoring engine. This engine informs the management and monitoring tool about the changes, in order for these to be carried out on the deployed network. This project is a part of a broader one aimed at demonstrating the ability to dynamically reconfigure a WSAN using the mechanisms of the Dynamic Software Product Lines (DSPL). A software has been designed and implemented which provides the methods to communicate with and actuate on the WSAN. It also allows to control each of the devices, as well as their autonomous incorporation to the network. Development and testing of this project was done using a virtual machine that has a conveniently configured platform which includes a SunSpot technology WSAN emulator (Solarium) as well as all the necessary development and implementation tools (including SunSpot 6.0 SDK and NetBeans). This virtual machine runs a Unix (Ubuntu Server 12.4) operating system and makes it easy to rapidly deploy the implemented tools and to integrate them into broader developments. This document explains the whole process of designing and implementing the software, the conclusions of execution and a user's manual.

GESTÃO DO CONHECIMENTO: UM ESTUDO SOBRE A RELAÇÃO ENTRE A LIDERANÇA TRANSFORMACIONAL, A CONVERSÃO DO CONHECIMENTO E A EFICÁCIA ORGANIZACIONAL

Este estudo teve como objetivo principal analisar a relação entre a Liderança Transformacional, a Conversão do Conhecimento e a Eficácia Organizacional. Foram considerados como pressupostos teóricos conceitos consolidados sobre os temas desta relação, além de recentes pesquisas já realizadas em outros países e contextos organizacionais. Com base nisto identificou-se potencial estudo de um modelo que relacionasse estes três conceitos. Para tal considera-se que as organizações que buscam atingir Vantagem Competitiva e incorporam a Knowledge-Based View possam conquistar diferenciação frente a seus concorrentes. Nesse contexto o conhecimento ganha maior destaque e papel protagonista nestas organizações. Dessa forma criar conhecimento através de seus colaboradores, passa a ser um dos desafios dessas organizações ao passo que sugere melhoria de seus indicadores Econômicos, Sociais, Sistêmicos e Políticos, o que se define por Eficácia Organizacional. Portanto os modos de conversão do conhecimento nas organizações, demonstram relevância, uma vez que se cria e se converte conhecimentos através da interação entre o conhecimento existente de seus colaboradores. Essa conversão do conhecimento ou modelo SECI possui quatro modos que são a Socialização, Externalização, Combinação e Internalização. Nessa perspectiva a liderança nas organizações apresenta-se como um elemento capaz de influenciar seus colaboradores, propiciando maior dinâmica ao modelo SECI de conversão do conhecimento. Se identifica então na liderança do tipo Transformacional, características que possam influenciar colaboradores e entende-se que esta relação entre a Liderança Transformacional e a Conversão do Conhecimento possa ter influência positiva nos indicadores da Eficácia Organizacional. Dessa forma esta pesquisa buscou analisar um modelo que explorasse essa relação entre a liderança do tipo Transformacional, a Conversão do Conhecimento (SECI) e a Eficácia Organizacional. Esta pesquisa teve o caráter quantitativo com coleta de dados através do método survey, obtendo um total de 230 respondentes válidos de diferentes organizações. O instrumento de coleta de dados foi composto por afirmativas relativas ao modelo de relação pesquisado com um total de 44 itens. O perfil de respondentes concentrou-se entre 30 e 39 anos de idade, com a predominância de organizações privadas e de departamentos de TI/Telecom, Docência e Recursos Humanos respectivamente. O tratamento dos dados foi através da Análise Fatorial Exploratória e Modelagem de Equações Estruturais via Partial Least Square Path Modeling (PLS-PM). Como resultado da análise desta pesquisa, as hipóteses puderam ser confirmadas, concluindo que a Liderança Transformacional apresenta influência positiva nos modos de Conversão do Conhecimento e que; a Conversão do Conhecimento influencia positivamente na Eficácia Organizacional. Ainda, concluiu-se que a percepção entre os respondentes não apresenta resultado diferente sobre o modelo desta pesquisa entre quem possui ou não função de liderança.

Aplicação de sistema especialista para localização de defeitos em redes de distribuição.

Com o objetivo de orientar e agilizar a busca do local de curto circuitos em redes primárias aéreas de distribuição de energia, esta pesquisa propõe uma metodologia para localização de áreas com maior probabilidade de ser sede do defeito, utilizando variáveis Heurísticas. A metodologia Heurística se aplica em problemas que envolvem variáveis com incertezas, que podem ser avaliadas por meio de recursos empíricos e na experiência de especialistas. Dentre as variáveis influentes no cálculo de curto circuito, foram consideradas como mais relevantes: a resistência de defeito, a tensão pré falta, a impedância do sistema equivalente a montante da subestação e a impedância da rede. A metodologia proposta se fundamenta no conhecimento das correntes e tensões oscilografadas no barramento da subestação por ocasião da ocorrência de um curto circuito e, por outro lado no pré-calculo de correntes de curto circuito heurísticas ao longo da rede. No âmbito da pesquisa foram realizados testes de campo para levantamento da variável heurística resistência de defeito, resumidos neste texto e documentados no CD - ROM em anexo. Foi desenvolvido um software que permitiu a efetiva aplicação da proposta desta pesquisa em vários alimentadores de uma Distribuidora, cujos resultados comprovaram a eficiência da metodologia.

Sistema especialista para análise pós-evento da proteção em subestações distribuidoras.

É importante que as redes elétricas tenham altos índices de confiabilidade, de forma a se manter a agilidade e a manutenção ideais para um melhor funcionamento. Por outro lado, o crescimento inesperado da carga, falhas em equipamentos e uma parametrização inadequada das funções de proteção tornam a análise de eventos de proteção mais complexas e demoradas. Além disso, a quantidade de informações que pode ser obtida de relés digitais modernos tem crescido constantemente. Para que seja possível uma rápida tomada de decisão e manutenção, esse projeto de pesquisa teve como objetivo a implementação de um sistema completo de diagnóstico que é ativado automaticamente quando um evento de proteção ocorrer. As informações a serem analisadas são obtidas de uma base de dados e de relés de proteção, via protocolo de comunicação IEC 61850 e arquivos de oscilografia. O trabalho aborda o sistema Smart Grid completo incluindo: a aquisição de dados nos relés, detalhando o sistema de comunicação desenvolvido através de um software com um cliente IEC61850 e um servidor OPC e um software com um cliente OPC, que é ativado por eventos configurados para dispará-lo (por exemplo, atuação da proteção); o sistema de pré-tratamento de dados, onde os dados provenientes dos relés e equipamentos de proteção são filtrados, pré-processados e formatados; e o sistema de diagnóstico. Um banco de dados central mantém atualizados os dados de todas essas etapas. O sistema de diagnóstico utiliza algoritmos convencionais e técnicas de inteligência artificial, em particular, um sistema especialista. O sistema especialista foi desenvolvido para lidar com diferentes conjuntos de dados de entrada e com uma possível falta de dados, sempre garantindo a entrega de diagnósticos. Foram realizados testes e simulações para curtos-circuitos (trifásico, dupla-fase, dupla-fase-terra e fase-terra) em alimentadores, transformadores e barras de uma subestação. Esses testes incluíram diferentes estados do sistema de proteção (funcionamento correto e impróprio). O sistema se mostrou totalmente eficaz tanto no caso de disponibilidade completa quanto parcial de informações, sempre fornecendo um diagnóstico do curto-circuito e analisando o funcionamento das funções de proteção da subestação. Dessa forma, possibilita-se uma manutenção muito mais eficiente pelas concessionárias de energia, principalmente no que diz respeito à prevenção de defeitos em equipamentos, rápida resposta a problemas, e necessidade de reparametrização das funções de proteção. O sistema foi instalado com sucesso em uma subestação de distribuição da Companhia Paulista de Força e Luz.

The design and implementation of a repository for the management of spatial data integrity constraints

This paper reviews the key features of an environment to support domain users in spatial information system (SIS) development. It presents a full design and prototype implementation of a repository system for the storage and management of metadata, focusing on a subset of spatial data integrity constraint classes. The system is designed to support spatial system development and customization by users within the domain that the system will operate.

Pace of Civil Litigation in the Queensland Supreme Court

The overriding philosophy of the Uniform Civil Procedure Rules 1999 in Queensland is to facilitate the just and expeditious resolution of the issues in a civil proceeding at minimum expense. The court is enjoined to apply the rules to avoid undue delay, expense and technicality. Parties impliedly undertake to the court and each other to proceed expeditiously. These rules adopt management theories developed to contain delay and cost in the civil justice system. A survey was designed to determine whether the overriding objective is being achieved in practice. The results indicate a reduction in the time from initiation of a proceeding to termination as compared to a sample of similar cases determined under the repealed Rules of the Supreme Court.

Clinical features and management of tumors affecting the lacrimal drainage apparatus

Purpose: To report the clinical features of a series of patients with lacrimal drainage apparatus tumors and present guidelines for management based on histopathology. Methods: A noncomparative retrospective chart review of the clinical, imaging, and pathologic findings of 37 patients presenting to four regional orbital Surgery departments with tumors affecting the lacrimal drainage apparatus between 1990 and 2004. Results: There were 37 patients, of whom 62% were male. The mean age at referral was 54 years. Epiphora, a palpable mass, and dacryocystitis were the most common presentations. Two thirds of the tumors were epithelial. with carcinomas being the most frequent (38%). followed by papillomas (27%). Lymphomas were the most common nonepithelial malignancy (30%). Epithelial tumors were more common in men (87%), whereas lymphomas were more common in women (57%). Treatment modalities included surgery, in addition to radiotherapy and/or chemotherapy and immunotherapy. Mean follow-up was 38 months. Thirty-three patients (89%) remain alive without evidence of disease and 4 patients died of recurrence and/or metastases. Conclusions: Lacrimal drainage apparatus tumors require careful initial management to ensure adequate local and systemic disease control. Atypical mucosa encountered during dacryocystorhinostomy should be biopsied and small papillomas or pedunculated tumors excised and analyzed with frozen sections. If a diffuse or infiltrative mass is encountered, it should be biopsied and managed on the basis of histopathology and extent of disease. Lymphomas should be treated according to protocols. whereas noninvasive carcinoma and extensive papillomas require complete excision of the system. Invasive disease requires en bloc excision. Long-term follow-up is essential for early detection of recurrence.

Biologically inspired visual landmark processing for simultaneous localization and mapping

This paper illustrates a method for finding useful visual landmarks for performing simultaneous localization and mapping (SLAM). The method is based loosely on biological principles, using layers of filtering and pooling to create learned templates that correspond to different views of the environment. Rather than using a set of landmarks and reporting range and bearing to the landmark, this system maps views to poses. The challenge is to produce a system that produces the same view for small changes in robot pose, but provides different views for larger changes in pose. The method has been developed to interface with the RatSLAM system, a biologically inspired method of SLAM. The paper describes the method of learning and recalling visual landmarks in detail, and shows the performance of the visual system in real robot tests.

Dynamic response: Real-time adaptation for music emotion

Music plays an enormous role in today's computer games; it serves to elicit emotion, generate interest and convey important information. Traditional gaming music is fixed at the event level, where tracks loop until a state change is triggered. This behaviour however does not reflect musically the in-game state between these events. We propose a dynamic music environment, where music tracks adjust in real-time to the emotion of the in-game state. We are looking to improve the affective response to symbolic music through the modification of structural and performative characteristics through the application of rule-based techniques. In this paper we undertake a multidiscipline approach, and present a series of primary music-emotion structural rules for implementation. The validity of these rules was tested in small study involving eleven participants, each listening to six permutations from two musical works. Preliminary results indicate that the environment was generally successful in influencing the emotion of the musical works for three of the intended four directions (happier, sadder & content/dreamier). Our secondary aim of establishing that the use of music-emotion rules, sourced predominantly from Western classical music, could be applied with comparable results to modern computer gaming music was also largely successfully.

Reasoning algebraically about probabilistic loops

Back and von Wright have developed algebraic laws for reasoning about loops in the refinement calculus. We extend their work to reasoning about probabilistic loops in the probabilistic refinement calculus. We apply our algebraic reasoning to derive transformation rules for probabilistic action systems. In particular we focus on developing data refinement rules for probabilistic action systems. Our extension is interesting since some well known transformation rules that are applicable to standard programs are not applicable to probabilistic ones: we identify some of these important differences and we develop alternative rules where possible. In particular, our probabilistic action system data refinement rules are new.

GESTÃO DO CONHECIMENTO: UM ESTUDO SOBRE A RELAÇÃO ENTRE A LIDERANÇA TRANSFORMACIONAL, A CONVERSÃO DO CONHECIMENTO E A EFICÁCIA ORGANIZACIONAL

Este estudo teve como objetivo principal analisar a relação entre a Liderança Transformacional, a Conversão do Conhecimento e a Eficácia Organizacional. Foram considerados como pressupostos teóricos conceitos consolidados sobre os temas desta relação, além de recentes pesquisas já realizadas em outros países e contextos organizacionais. Com base nisto identificou-se potencial estudo de um modelo que relacionasse estes três conceitos. Para tal considera-se que as organizações que buscam atingir Vantagem Competitiva e incorporam a Knowledge-Based View possam conquistar diferenciação frente a seus concorrentes. Nesse contexto o conhecimento ganha maior destaque e papel protagonista nestas organizações. Dessa forma criar conhecimento através de seus colaboradores, passa a ser um dos desafios dessas organizações ao passo que sugere melhoria de seus indicadores Econômicos, Sociais, Sistêmicos e Políticos, o que se define por Eficácia Organizacional. Portanto os modos de conversão do conhecimento nas organizações, demonstram relevância, uma vez que se cria e se converte conhecimentos através da interação entre o conhecimento existente de seus colaboradores. Essa conversão do conhecimento ou modelo SECI possui quatro modos que são a Socialização, Externalização, Combinação e Internalização. Nessa perspectiva a liderança nas organizações apresenta-se como um elemento capaz de influenciar seus colaboradores, propiciando maior dinâmica ao modelo SECI de conversão do conhecimento. Se identifica então na liderança do tipo Transformacional, características que possam influenciar colaboradores e entende-se que esta relação entre a Liderança Transformacional e a Conversão do Conhecimento possa ter influência positiva nos indicadores da Eficácia Organizacional. Dessa forma esta pesquisa buscou analisar um modelo que explorasse essa relação entre a liderança do tipo Transformacional, a Conversão do Conhecimento (SECI) e a Eficácia Organizacional. Esta pesquisa teve o caráter quantitativo com coleta de dados através do método survey, obtendo um total de 230 respondentes válidos de diferentes organizações. O instrumento de coleta de dados foi composto por afirmativas relativas ao modelo de relação pesquisado com um total de 44 itens. O perfil de respondentes concentrou-se entre 30 e 39 anos de idade, com a predominância de organizações privadas e de departamentos de TI/Telecom, Docência e Recursos Humanos respectivamente. O tratamento dos dados foi através da Análise Fatorial Exploratória e Modelagem de Equações Estruturais via Partial Least Square Path Modeling (PLS-PM). Como resultado da análise desta pesquisa, as hipóteses puderam ser confirmadas, concluindo que a Liderança Transformacional apresenta influência positiva nos modos de Conversão do Conhecimento e que; a Conversão do Conhecimento influencia positivamente na Eficácia Organizacional. Ainda, concluiu-se que a percepção entre os respondentes não apresenta resultado diferente sobre o modelo desta pesquisa entre quem possui ou não função de liderança.

A study of inputs and their influence on technological innovative activity

Technological innovation has been widely studied: however surprisingly little is known about the experience of managing the process. Most reports tend to be generalistic and/or prescriptive whereas it is argued that multiple sources of variation in the process limit the value of these. A description of the innovation process is given together with a presentation of what is knovrn from existing studies. Gaps identified in this area suggest that a variety of organisational influences are important and an attempt is made to identify some of these at individual, group and organisational level. A simple system model of the innovation management process is developed. Further investigation of the influence of these factors was made possible through an extended on-site case study. Methodology for this based upon participant observation coupled wth a wide and flexible range of techniques is described. Evidence is presented about many aspects of the innovation process from a number of different levels and perspectives: the attempt is to demonstrate the extent to which variation due to contingent influences takes place. It is argued that problems identified all relate to the issue of integration. This theme is also developed from an analytical viewoint and it is suggested that organisational response to increases in complexity in the external environment will be to match them with internal complexity. Differentiation of this kind will require extensive and flexible integration, especially in those inherently uncertain areas associated with innovation. Whilst traditionally a function of management, it is argued that integration needs have increased to the point where a new specialism is required. The concept of integration specialist is developed from this analysis and attempts at simple integrative change during the research are described. Finally a strategy for integration - or rather for building in integrative capability - ln the organisation studied is described.

The impact of the post-1993 economic reforms on Chinese state-owned enterprises:evidence from the electronics industry

Since 1979, China has embarked on a series of economic reform programmes, leading its socialist economy away from a Soviet planning model towards a much greater reliance on the market. In the course of the last twenty years, the Chinese economy has enjoyed a phenomenally high economic growth rate. However, earlier research suggests that Chinese state-owned enterprises remain a financial 'black hole' for the Chinese economy, in spite of various enterprise reform measures. This thesis tries to assess the impact of the reforms after 1993, especially the so-called Modern Enterprise System, on the behaviour and management practices of state firms. The central research question is whether the new rounds of economic reform have changed state firms into commercial entities operating according to market signals, as intended. In order to explore this question, an institutional approach is employed. More specifically, the thesis examines how the behaviour and management practices of state enterprises have changed with changes in the institutional environmental resulting from the introduction of new reform measures and especially the MES. The main evidence used in this research comes from the Chinese electronics industry (CEI). Non-state firms, namely collectives and joint ventures, are involved in the study to provide a benchmark against which changes in the behaviour of state firms in the mid and late 1990s are compared. A comparative statistical analysis shows that state-owned firms, both traditional and corporatised ones, still lag behind collectives and joint ventures in terms of both labour and total factor productivity. The further empirical work of this research consists of a questionnaire survey and case studies that are based on interviews with senior managers of 17 firms in the CEI. The findings of these analyses suggest that there has been little fundamental change in the behaviour pattern of state firms in the 1990s, despite the introduction of the Modern Enterprise System, and that the economic reforms after 1993 so far seem to have failed to transform the state firms into commercial entities operating according to market signals.

Computer simulation of form-roll design

Changes in modern structural design have created a demand for products which are light but possess high strength. The objective is a reduction in fuel consumption and weight of materials to satisfy both economic and environmental criteria. Cold roll forming has the potential to fulfil this requirement. The bending process is controlled by the shape of the profile machined on the periphery of the rolls. A CNC lathe can machine complicated profiles to a high standard of precision, but the expertise of a numerical control programmer is required. A computer program was developed during this project, using the expert system concept, to calculate tool paths and consequently to expedite the procurement of the machine control tapes whilst removing the need for a skilled programmer. Codifying the expertise of a human and the encapsulation of knowledge within a computer memory, destroys the dependency on highly trained people whose services can be costly, inconsistent and unreliable. A successful cold roll forming operation, where the product is geometrically correct and free from visual defects, is not easy to attain. The geometry of the sheet after travelling through the rolling mill depends on the residual strains generated by the elastic-plastic deformation. Accurate evaluation of the residual strains can provide the basis for predicting the geometry of the section. A study of geometric and material non-linearity, yield criteria, material hardening and stress-strain relationships was undertaken in this research project. The finite element method was chosen to provide a mathematical model of the bending process and, to ensure an efficient manipulation of the large stiffness matrices, the frontal solution was applied. A series of experimental investigations provided data to compare with corresponding values obtained from the theoretical modelling. A computer simulation, capable of predicting that a design will be satisfactory prior to the manufacture of the rolls, would allow effort to be concentrated into devising an optimum design where costs are minimised.

The investigation of crime:the myths and the reality

Initially the study focussed on the factors affecting the ability of the police to solve crimes. An analysts of over twenty thousand police deployments revealed the proportion of time spent investigating crime contrasted to its perceived importance and the time spent on other activities. The fictional portrayal of skills believed important in successful crime investigation were identified and compared to the professional training and 'taught skills’ given to police and detectives. Police practitioners and middle management provided views on the skills needed to solve crimes. The relative importance of the forensic science role. fingerprint examination and interrogation skills were contrasted with changes in police methods resulting from the Police and Criminal Evidence Act and its effect on confessions. The study revealed that existing police systems for investigating crime excluding specifically cases of murder and other serious offences, were unsystematic, uncoordinated, unsupervised and unproductive in using police resources. The study examined relevant and contemporary research in the United States and United Kingdom and with organisational support introduced an experimental system of data capture and initial investigation with features of case screening and management. Preliminary results indicated increases in the collection of essential information and more effective use of investigative resources. In the managerial framework within which this study has been conducted, research has been undertaken in the knowledge elicitation area as a basis for an expert system of crime investigation and the potential organisational benefits of utilising the Lap computer in the first stages of data gathering and investigation. The conclusions demonstrate the need for a totally integrated system of criminal investigation with emphasis on an organisational rather than individual response. In some areas the evidence produced is sufficient to warrant replication, in others additional research is needed to further explore other concepts and proposed systems pioneered by this study.