SCAD: Sensor Context-aware Adaptive Duty-cycled Beaconless Opportunistic Routing for WSNs

Low quality of wireless links leads to perpetual transmission failures in lossy wireless environments. To mitigate this problem, opportunistic routing (OR) has been proposed to improve the throughput of wireless multihop ad-hoc networks by taking advantage of the broadcast nature of wireless channels. However, OR can not be directly applied to wireless sensor networks (WSNs) due to some intrinsic design features of WSNs. In this paper, we present a new OR solution for WSNs with suitable adaptations to their characteristics. Our protocol, called SCAD-Sensor Context-aware Adaptive Duty-cycled beaconless opportunistic routing protocol is a cross-layer routing approach and it selects packet forwarders based on multiple sensor context information. To reach a balance between performance and energy-efficiency, SCAD adapts the duty-cycles of sensors according to real-time traffic loads and energy drain rates. We compare SCAD against other protocols through extensive simulations. Evaluation results show that SCAD outperforms other protocols in highly dynamic scenarios.

Strategic Behavior in Day-Ahead and Real-Time Markets for Electricity: Offer Cost or Payment Cost Minimization?

This study compares the procurement cost-minimizing and productive efficiency performance of the auction mechanism used by independent system operators (ISOs) in wholesale electricity auction markets in the U.S. with that of a proposed alternative. The current practice allocates energy contracts as if the auction featured a discriminatory final payment method when, in fact, the markets are uniform price auctions. The proposed alternative explicitly accounts for the market clearing price during the allocation phase. We find that the proposed alternative largely outperforms the current practice on the basis of procurement costs in the context of simple auction markets featuring both day-ahead and real-time auctions and that the procurement cost advantage of the alternative is complete when we simulate the effects of increased competition. We also find that a trade-off between the objectives of procurement cost minimization and productive efficiency emerges in our simple auction markets and persists in the face of increased competition.

Efficiency in Deregulated Electricity Markets: Offer Cost Minimization vs. Payment Cost Minimization Auction

This study of the wholesale electricity market compares the efficiency performance of the auction mechanism currently in place in U.S. markets with the performance of a proposed mechanism. The analysis highlights the importance of considering strategic behavior when comparing different institutional systems. We find that in concentrated markets, neither auction mechanism can guarantee an efficient allocation. The advantage of the current mechanism increases with increased price competition if market demand is perfectly inelastic. However, if market demand has some responsiveness to price, the superiority of the current auction with respect to efficiency is not that obvious. We present a case where the proposed auction outperforms the current mechanism on efficiency even if all offers reflect true production costs. We also find that a market designer might face a choice problem with a tradeoff between lower electricity cost and production efficiency. Some implications for social welfare are discussed as well.

A comprehensive framework for evaluating funder's performance

Evaluation methods for assessing the performance of non-profit funders are lacking. The purpose of the research was to create a comprehensive framework that systematically assesses the goals and objectives of a funder, how these relate to the funder's allocation of resources, and the potential impact of programs and services selected by the funder for resource allocation to address organizational goals and objectives. The Houston Affiliate of Susan G. Komen for the Cure, a local chapter of a national breast cancer awareness advocacy organization, was selected as the funding agency whose performance assessment was to assist in the creation of this framework. Evaluation approaches from the government sector were adapted and incorporated into the research to guide the methods used to answer the three research questions corresponding to the three phases of research within the study: (1) what are the funding goals and objectives of the Affiliate?; (2) what allocation scheme does the organization use to address these goals and objectives and select programs for funding?; and, (3) to what extent do the programs funded by the Affiliate have potential long-term impact? ^ Within the first stage of the research, document reviews of the Affiliate's mission-based documents and bylaws and interviews with organizational and community informants revealed a highly latent constellation of broad objectives that were not formalized into one guiding document, thus creating gaps in management and governance. Within the second phase of the research, reviews of grant applications from the 2008-2009 funding cycle and interviews with employees and volunteers familiar with the funding process revealed competing ideas regarding resource allocation in light of vague organizational documents describing funding goals and objectives. Within the final stage of the research, these findings translated to the Affiliate selecting programs with highly varying potential long-term impact with regards to addressing goals and objectives relating to breast cancer education, screening, diagnostics, treatment, and support. The resulting performance assessment framework, consisting of three phases of research utilizing organizational documents and key informant interviews, demonstrated the importance of clearly defined funding goals and objectives, reference documents and committee participation within the funding process, and regular reviews of potential long-term impact for selected programs, all supported by the active participation and governance of a funder's Board of Directors.^

An evaluation of sleep hypnotic and stimulant effect on human performance using a computerized psychological test battery

This study evaluated the administration-time-dependent effects of a stimulant (Dexedrine 5-mg), a sleep-inducer (Halcion 0.25-mg) and placebo (control) on human performance. The investigation was conducted on 12 diurnally active (0700-2300) male adults (23-38 yrs) using a double-blind, randomized sixway-crossover three-treatment, two-timepoint (0830 vs 2030) design. Performance tests were conducted hourly during sleepless 13-hour studies using a computer generated, controlled and scored multi-task cognitive performance assessment battery (PAB) developed at the Walter Reed Army Institute of Research. Specific tests were Simple and Choice Reaction Time, Serial Addition/Subtraction, Spatial Orientation, Logical Reasoning, Time Estimation, Response Timing and the Stanford Sleepiness Scale. The major index of performance was "Throughput", a combined measure of speed and accuracy.^ For the Placebo condition, Single and Group Cosinor Analysis documented circadian rhythms in cognitive performance for the majority of tests, both for individuals and for the group. Performance was best around 1830-2030 and most variable around 0530-0700 when sleepiness was greatest (0300).^ Morning Dexedrine dosing marginally enhanced performance an average of 3% with reference to the corresponding in time control level. Dexedrine AM also increased alertness by 10% over the AM control. Dexedrine PM failed to improve performance with reference to the corresponding PM control baseline. With regard to AM and PM Dexedrine administrations, AM performance was 6% better with subjects 25% more alert.^ Morning Halcion administration caused a 7% performance decrement and 16% increase in sleepiness and a 13% decrement and 10% increase in sleepiness when administered in the evening compared to corresponding in time control data. Performance was 9% worse and sleepiness 24% greater after evening versus morning Halcion administration.^ These results suggest that for evening Halcion dosing, the overnight sleep deprivation occurring in coincidence with the nadir in performance due to circadian rhythmicity together with the CNS depressant effects combine to produce performance degradation. For Dexedrine, morning administration resulted in only marginal performance enhancement; Dexedrine in the evening was less effective, suggesting the 5-mg dose level may be too low to counteract the partial sleep deprivation and nocturnal nadir in performance. ^

Territorial quality and sustainable development : Indicators of performance in the context of a model for participatory rural tourism certification

El turismo rural ha sido incorporado por pequeños establecimientos agropecuarios del partido de Cnel. Suárez, provincia de Buenos Aires, Argentina, como actividad alternativa para mejorar la calidad de vida de sus miembros y superar situaciones de crisis agravadas por la marginalidad productiva del SO bonaerense, región a la que pertenecen. Bajo el programa Cambio Rural del INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria) conforman el Grupo 'Cortaderas II', junto a otros emprendedores interesados en valorar el medio rural. Han avanzado en el proceso de reconocimiento de su identidad y puesta en valor de recursos específicos con anclaje en el territorio. Esta identidad comienza a apreciarse internamente, a raíz de la dinámica grupal lograda y la incipiente articulación con otros actores para la construcción de un partenariado público y privado que genere sinergias y contribuya al desarrollo sustentable del territorio. Sin embargo, aún no es claramente percibida por el turista, cada vez más exigente. Por lo tanto, el presente trabajo persigue proponer indicadores para evaluar el desempeño de un Sistema de Gestión de Calidad con enfoque territorial que, adaptando el modelo europeo 'Marca de Calidad Territorial', sustente una estrategia comercial de diferenciación del servicio y simultáneamente, mida el progreso hacia una mejor calidad de vida y fortalecimiento de vínculos con la cultura local y el entorno físico-natural en el marco del desarrollo sustentable. La investigación se plantea para la micro escala, ya que se trata de un estudio de caso, relevándose información primaria mediante observación directa y entrevistas semi-estructuradas, complementada con información secundaria diagnóstica utilizada por INTA. Las características del grupo y su dinámica de funcionamiento bajo el programa Cambio Rural revelan que es posible adoptar un proceso de certificación participativa propuesto para cuatro pilares de la calidad: de Bienes y Servicios, Institucional, Social y Ambiental. El modelo se integra con indicadores de evaluación de desempeño, agrupados en áreas clave para cada una de las dimensiones de la sustentabilidad, que contemplan el paisaje y la gestión de los recursos naturales; el impacto económico de la actividad, la calidad de la oferta y satisfacción del turista; así como las relaciones sociales internas y los vínculos con otros actores del territorio. Principalmente se encontraron fortalezas en la búsqueda de partenariados y debilidades en aspectos de comunicación y promoción. Se considera que este sistema de herramientas de gestión sustentable permitiría superar las dificultades de una certificación individual, pudiendo aplicarse a emprendimientos con otra ubicación geográfica

Territorial quality and sustainable development : Indicators of performance in the context of a model for participatory rural tourism certification

El turismo rural ha sido incorporado por pequeños establecimientos agropecuarios del partido de Cnel. Suárez, provincia de Buenos Aires, Argentina, como actividad alternativa para mejorar la calidad de vida de sus miembros y superar situaciones de crisis agravadas por la marginalidad productiva del SO bonaerense, región a la que pertenecen. Bajo el programa Cambio Rural del INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria) conforman el Grupo 'Cortaderas II', junto a otros emprendedores interesados en valorar el medio rural. Han avanzado en el proceso de reconocimiento de su identidad y puesta en valor de recursos específicos con anclaje en el territorio. Esta identidad comienza a apreciarse internamente, a raíz de la dinámica grupal lograda y la incipiente articulación con otros actores para la construcción de un partenariado público y privado que genere sinergias y contribuya al desarrollo sustentable del territorio. Sin embargo, aún no es claramente percibida por el turista, cada vez más exigente. Por lo tanto, el presente trabajo persigue proponer indicadores para evaluar el desempeño de un Sistema de Gestión de Calidad con enfoque territorial que, adaptando el modelo europeo 'Marca de Calidad Territorial', sustente una estrategia comercial de diferenciación del servicio y simultáneamente, mida el progreso hacia una mejor calidad de vida y fortalecimiento de vínculos con la cultura local y el entorno físico-natural en el marco del desarrollo sustentable. La investigación se plantea para la micro escala, ya que se trata de un estudio de caso, relevándose información primaria mediante observación directa y entrevistas semi-estructuradas, complementada con información secundaria diagnóstica utilizada por INTA. Las características del grupo y su dinámica de funcionamiento bajo el programa Cambio Rural revelan que es posible adoptar un proceso de certificación participativa propuesto para cuatro pilares de la calidad: de Bienes y Servicios, Institucional, Social y Ambiental. El modelo se integra con indicadores de evaluación de desempeño, agrupados en áreas clave para cada una de las dimensiones de la sustentabilidad, que contemplan el paisaje y la gestión de los recursos naturales; el impacto económico de la actividad, la calidad de la oferta y satisfacción del turista; así como las relaciones sociales internas y los vínculos con otros actores del territorio. Principalmente se encontraron fortalezas en la búsqueda de partenariados y debilidades en aspectos de comunicación y promoción. Se considera que este sistema de herramientas de gestión sustentable permitiría superar las dificultades de una certificación individual, pudiendo aplicarse a emprendimientos con otra ubicación geográfica

Territorial quality and sustainable development : Indicators of performance in the context of a model for participatory rural tourism certification

El turismo rural ha sido incorporado por pequeños establecimientos agropecuarios del partido de Cnel. Suárez, provincia de Buenos Aires, Argentina, como actividad alternativa para mejorar la calidad de vida de sus miembros y superar situaciones de crisis agravadas por la marginalidad productiva del SO bonaerense, región a la que pertenecen. Bajo el programa Cambio Rural del INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria) conforman el Grupo 'Cortaderas II', junto a otros emprendedores interesados en valorar el medio rural. Han avanzado en el proceso de reconocimiento de su identidad y puesta en valor de recursos específicos con anclaje en el territorio. Esta identidad comienza a apreciarse internamente, a raíz de la dinámica grupal lograda y la incipiente articulación con otros actores para la construcción de un partenariado público y privado que genere sinergias y contribuya al desarrollo sustentable del territorio. Sin embargo, aún no es claramente percibida por el turista, cada vez más exigente. Por lo tanto, el presente trabajo persigue proponer indicadores para evaluar el desempeño de un Sistema de Gestión de Calidad con enfoque territorial que, adaptando el modelo europeo 'Marca de Calidad Territorial', sustente una estrategia comercial de diferenciación del servicio y simultáneamente, mida el progreso hacia una mejor calidad de vida y fortalecimiento de vínculos con la cultura local y el entorno físico-natural en el marco del desarrollo sustentable. La investigación se plantea para la micro escala, ya que se trata de un estudio de caso, relevándose información primaria mediante observación directa y entrevistas semi-estructuradas, complementada con información secundaria diagnóstica utilizada por INTA. Las características del grupo y su dinámica de funcionamiento bajo el programa Cambio Rural revelan que es posible adoptar un proceso de certificación participativa propuesto para cuatro pilares de la calidad: de Bienes y Servicios, Institucional, Social y Ambiental. El modelo se integra con indicadores de evaluación de desempeño, agrupados en áreas clave para cada una de las dimensiones de la sustentabilidad, que contemplan el paisaje y la gestión de los recursos naturales; el impacto económico de la actividad, la calidad de la oferta y satisfacción del turista; así como las relaciones sociales internas y los vínculos con otros actores del territorio. Principalmente se encontraron fortalezas en la búsqueda de partenariados y debilidades en aspectos de comunicación y promoción. Se considera que este sistema de herramientas de gestión sustentable permitiría superar las dificultades de una certificación individual, pudiendo aplicarse a emprendimientos con otra ubicación geográfica

Seawater carbonate chemistry and Amphiprion melanopus activity during experiments, 2011

Two of the major threats to coral reefs are increasing sea surface temperature and ocean acidification, both of which result from rising concentrations of atmospheric carbon dioxide (CO2). Recent evidence suggests that both increased water temperature and elevated levels of dissolved CO2 can change the behaviors of fishes in ways that reduce individual fitness, however the interacting effects of these variables are unknown. We used a fully factorial experiment to test the independent and interactive effects of temperature (3 levels: 28.5, 30, and 31.5 °C) and pCO2 (3 levels: averaging 420, 530, and 960 µatm) on food consumption and activity level of juvenile anemonefish Amphiprion melanopus (Bleeker 1852). Experimental levels were consistent with current-day ocean conditions and predictions for mid-century and late-century based on atmospheric CO2 projections. Sibling fish were reared for 21 days from the end of their larval phase in each of the nine treatments, at which time behavioral observations were conducted. Food consumption and foraging activity decreased at the highest temperature. In isolation, CO2 level did not significantly affect behavior; however, there was an interaction with temperature. While rearing at high temperature (31.5 °C) and control (420 µatm) or moderate (530 µatm) CO2 resulted in a reduction of food consumption and foraging activity, rearing at high temperature and high CO2 (960 µatm) resulted in an elevation in these behaviors. Maintaining food consumption and foraging activity in high temperature and CO2 conditions may reduce energy efficiency if the thermal optimum for food assimilation and growth has been exceeded. Maintaining foraging effort might increase predation vulnerability. These results suggest that changes in foraging behaviors caused by the interactive effects of increased SST and CO2 could have significant effects on the growth and survival of juvenile reef fishes by late century.

Environmental consciousness, economic gain and consumer choice of energy efficient appliances in Thailand, China and India

In developing economies, consumption of electricity in residential and commercial sectors increased with economic development. In order to identify the factors for effective facilitation of standard and labeling programs, this article explores factors that affect consumer choice to energy-efficient products. Main findings are as follows: (1)Consumers in Thailand shows the highest awareness to environmental friendly concepts, followed by India and China.(2) Chosen labeled products include air-conditioners, TVs, refrigerators and washing machines, but not some popular products such as ceiling fans, electric fans or mobile phones. (3) Consumer who has higher energy conservation perception will buy energy efficient products.(4) Consumers in China, India and Thailand are sensitive to energy efficiency of products, primarily because they lead to less expenditure on electricity. (5) Labeling works to make levels of the energy efficiency of products more visible and thus helped consumers to choose the products.

Mejora del comportamiento térmico de los morteros de cal aditivados y su empleo en la rehabilitación de inmuebles = Improvement of thermal behaviour of additived lime mortars and their use in rehabilitation of buildings

La envolvente de la edificación es la responsable de equilibrar el intercambio energético entre el interior y el exterior, por lo tanto cualquier actuación encaminada a la reducción del consumo energético ha de establecer, como uno de sus objetivos prioritarios, la mejora del comportamiento de la misma. Las edificaciones anteriores a 1940 constituyen la mayor parte de las existentes en áreas rurales y centros urbanos. En ellas, la repercusión de la fachada sobre las transmitancias globales pone de manifiesto la necesidad de intervención. Sin embargo, su elevada inercia térmica y los importantes saltos térmicos característicos de gran parte de España plantean la importancia de que aquélla se efectúe por el exterior. A tal respecto, la falta de disponibilidad de espesor suficiente para implantar sistemas tipo SATE deriva en que, frecuentemente, la única solución viable sea la de aislar por el interior perdiendo con ello la capacidad de acumulación térmica del muro y con el asociado riesgo de condensaciones. La amplia tradición en el empleo de revestimientos, especialmente en base de cal, permiten que éstos sean utilizados no sólo como elemento estético o de protección de la obra de fábrica antigua sino también para la mejora del comportamiento térmico del soporte, si se aprovecha el mecanismo de transmisión térmica por radiación. Éste es el objetivo de la presente Tesis Doctoral en la que se estudia la modificación de las propiedades radiantes de los morteros de revestimiento para la mejora de la eficiencia energética de las construcciones históricas, principalmente las constituidas por muros monolíticos, aunque podría ser de aplicación a otro tipo de construcciones compuestas por diversas capas. Como punto de partida, se estudió y revisó la documentación disponible sobre las investigaciones de las tres áreas científico-tecnológicas que convergen en la Tesis Doctoral: rehabilitación, material y comportamiento térmico, a partir de lo cual se comprobó la inexistencia de estudios similares al objeto de la presente Tesis Doctoral. Complementariamente, se analizaron los revestimientos en lo concerniente a los materiales que los constituyen, la composición de las mezclas y características de cada una de las capas así como al enfoque que, desde el punto de vista térmico, se estimaba más adecuado para la obtención de los objetivos propuestos. Basándonos en dichos análisis, se preseleccionaron ochenta materiales que fueron ensayados en términos de reflectancia y emisividad para elegir cuatro con los que se continuó la investigación. Éstos, junto con la cal elegida para la investigación y el árido marmóreo característico de la última capa de revestimiento, fueron caracterizados térmicamente, de forma pormenorizada, así como química y físicamente. Los fundamentos teóricos y los estudios preliminares desarrollados con distintos materiales, en estado fresco y endurecido, fueron empleados en la dosificación de componentes de las mezclas, en dos proporciones distintas, para el estudio del efecto del agregado. Éstas se ensayaron en estado fresco, para comprobar su adecuación de puesta en obra y prever su VI adherencia al soporte, así como en estado endurecido a 28 y 90 días de curado, para conocer las propiedades que permitieran prever su compatibilidad con aquél y estimar el alcance de la reducción de transferencias térmicas lograda. Además, se estudiaron las características generales de las mezclas que sirvieron para establecer correlaciones entre distintas propiedades y entender los resultados mecánicos, físicos (comportamiento frente al agua) y energéticos. Del estudio conjunto de las distintas propiedades analizadas se propusieron dos mezclas, una blanca y otra coloreada, cuyas características permiten garantizar la compatibilidad con la obra de fábrica antigua, desde el punto de vista físico y mecánico, y preservar la autenticidad de los revestimientos, en cuanto a la técnica de aplicación tradicional en sistemas multicapa. El comportamiento térmico de las mismas, sobre una obra de fábrica de 40 cm de espesor, se estimó, en estado estacionario y pseudo-transitorio, demostrándose reducciones del flujo térmico entre 16-48%, en condiciones de verano, y entre el 6-11%, en invierno, en función de la coloración y de la rugosidad de la superficie, en comparación con el empleo de la mezcla tradicional. Por lo que, se constata la viabilidad de los materiales compuestos propuestos y su adecuación al objetivo de la investigación. VII ABSTRACT The envelope is responsible for balancing the energy exchange between the inside and outside in buildings. For this reason, any action aimed at reducing energy consumption must establish, as one of its key priorities, its improvement. In rural areas and urban centers, most of the constructions were built before 1940. In them, the impact of the façade on the global transmittance highlights the need for intervention. However, its high thermal inertia and fluctuation of temperatures in the majority of Spain bring up that it should be placed outside the insulation. In this regard, the lack of availability of enough thickness to implement systems such as ETICS results in that often the only viable solution is to isolate the interior, losing thereby the wall’s heat storage capacity with the associated risk of condensation. The tradition in the use of renders, especially lime-based, allows us to use them not only as an aesthetic element or to protect the ancient masonry, but also for improved thermal performance of the support by taking advantage of the heat transfer mechanism by radiation. This is the aim of this Doctoral Thesis in which the modification of the radiative properties of lime mortars for renders to improve the energy efficiency of historic buildings, mainly composed of monolithic walls, is studied, although it could be applied to other structures composed of several layers. As a starting point, the available literature in the three scientific-technological areas that converge at the Doctoral Thesis: rehabilitation, material and thermal behaviour, was reviewed, and confirmed the absence of researches similar to this Doctoral Thesis. Additionally, the renders were studied with regard to the materials that constitute them, the composition of the mixtures and the characteristics of each layer, as well as to the approach which, from a thermal point of view, was deemed the most suitable for achieving the objectives sets. Based on thre aforementioned analysis, eighty materials tested in terms of reflectance and emissivity were pre-selected, to choose four with which the research was continued. Common marble sand, used in the last layer of the renders, together with the appointed materials and hydrated lime were characterized thermally, in detail, as well as chemically and physically. The theoretical bases and preliminary studies with different materials, in fresh and hardened state, were used in the dosage of the composition of the mixtures. In order to study their effect they were used in two different proportions, that is, ten mixtures in total. These were tested in their fresh state to evaluate their setting-up suitability and foresee their adhesion to the support, as well as in their hardened state, at 28 and 90 days of curing, to establish the properties which enabled us to anticipate their compatibility with the old masonry walls and estimate the scope of the reduction of heat transfers achieved. In addition, the general characteristics of the mixtures used to establish correlations and to understand the mechanical, physical and energy results were studied. Two mixtures, one white and one colored, were proposed as the result of the different properties analysed, whose characteristics allow the guarantee of mechanical and physical compatibility VIII with the old masonry and preserve the authenticity of the renders. The thermal behavior of both, applied on a masonry wall 40 cm thick, was estimated at a steady and pseudo-transient state, with heat flow reductions between 16-48% during summertime and 6-11% during wintertime, depending on the color and surface roughness, compared to the use of the traditional mixture. So, the viability of the proposed composite materials and their fitness to the aim of the research are established.

Energy and power aware scheduling algorithm modeling for battery powered embedded systems

Energy management has always been recognized as a challenge in mobile systems, especially in modern OS-based mobile systems where multi-functioning are widely supported. Nowadays, it is common for a mobile system user to run multiple applications simultaneously while having a target battery lifetime in mind for a specific application. Traditional OS-level power management (PM) policies make their best effort to save energy under performance constraint, but fail to guarantee a target lifetime, leaving the painful trading off between the total performance of applications and the target lifetime to the user itself. This thesis provides a new way to deal with the problem. It is advocated that a strong energy-aware PM scheme should first guarantee a user-specified battery lifetime to a target application by restricting the average power of those less important applications, and in addition to that, maximize the total performance of applications without harming the lifetime guarantee. As a support, energy, instead of CPU or transmission bandwidth, should be globally managed as the first-class resource by the OS. As the first-stage work of a complete PM scheme, this thesis presents the energy-based fair queuing scheduling, a novel class of energy-aware scheduling algorithms which, in combination with a mechanism of battery discharge rate restricting, systematically manage energy as the first-class resource with the objective of guaranteeing a user-specified battery lifetime for a target application in OS-based mobile systems. Energy-based fair queuing is a cross-application of the traditional fair queuing in the energy management domain. It assigns a power share to each task, and manages energy by proportionally serving energy to tasks according to their assigned power shares. The proportional energy use establishes proportional share of the system power among tasks, which guarantees a minimum power for each task and thus, avoids energy starvation on any task. Energy-based fair queuing treats all tasks equally as one type and supports periodical time-sensitive tasks by allocating each of them a share of system power that is adequate to meet the highest energy demand in all periods. However, an overly conservative power share is usually required to guarantee the meeting of all time constraints. To provide more effective and flexible support for various types of time-sensitive tasks in general purpose operating systems, an extra real-time friendly mechanism is introduced to combine priority-based scheduling into the energy-based fair queuing. Since a method is available to control the maximum time one time-sensitive task can run with priority, the power control and time-constraint meeting can be flexibly traded off. A SystemC-based test-bench is designed to assess the algorithms. Simulation results show the success of the energy-based fair queuing in achieving proportional energy use, time-constraint meeting, and a proper trading off between them. La gestión de energía en los sistema móviles está considerada hoy en día como un reto fundamental, notándose, especialmente, en aquellos terminales que utilizando un sistema operativo implementan múltiples funciones. Es común en los sistemas móviles actuales ejecutar simultaneamente diferentes aplicaciones y tener, para una de ellas, un objetivo de tiempo de uso de la batería. Tradicionalmente, las políticas de gestión de consumo de potencia de los sistemas operativos hacen lo que está en sus manos para ahorrar energía y satisfacer sus requisitos de prestaciones, pero no son capaces de proporcionar un objetivo de tiempo de utilización del sistema, dejando al usuario la difícil tarea de buscar un compromiso entre prestaciones y tiempo de utilización del sistema. Esta tesis, como contribución, proporciona una nueva manera de afrontar el problema. En ella se establece que un esquema de gestión de consumo de energía debería, en primer lugar, garantizar, para una aplicación dada, un tiempo mínimo de utilización de la batería que estuviera especificado por el usuario, restringiendo la potencia media consumida por las aplicaciones que se puedan considerar menos importantes y, en segundo lugar, maximizar las prestaciones globales sin comprometer la garantía de utilización de la batería. Como soporte de lo anterior, la energía, en lugar del tiempo de CPU o el ancho de banda, debería gestionarse globalmente por el sistema operativo como recurso de primera clase. Como primera fase en el desarrollo completo de un esquema de gestión de consumo, esta tesis presenta un algoritmo de planificación de encolado equitativo (fair queueing) basado en el consumo de energía, es decir, una nueva clase de algoritmos de planificación que, en combinación con mecanismos que restrinjan la tasa de descarga de una batería, gestionen de forma sistemática la energía como recurso de primera clase, con el objetivo de garantizar, para una aplicación dada, un tiempo de uso de la batería, definido por el usuario, en sistemas móviles empotrados. El encolado equitativo de energía es una extensión al dominio de la energía del encolado equitativo tradicional. Esta clase de algoritmos asigna una reserva de potencia a cada tarea y gestiona la energía sirviéndola de manera proporcional a su reserva. Este uso proporcional de la energía garantiza que cada tarea reciba una porción de potencia y evita que haya tareas que se vean privadas de recibir energía por otras con un comportamiento más ambicioso. Esta clase de algoritmos trata a todas las tareas por igual y puede planificar tareas periódicas en tiempo real asignando a cada una de ellas una reserva de potencia que es adecuada para proporcionar la mayor de las cantidades de energía demandadas por período. Sin embargo, es posible demostrar que sólo se consigue cumplir con los requisitos impuestos por todos los plazos temporales con reservas de potencia extremadamente conservadoras. En esta tesis, para proporcionar un soporte más flexible y eficiente para diferentes tipos de tareas de tiempo real junto con el resto de tareas, se combina un mecanismo de planificación basado en prioridades con el encolado equitativo basado en energía. En esta clase de algoritmos, gracias al método introducido, que controla el tiempo que se ejecuta con prioridad una tarea de tiempo real, se puede establecer un compromiso entre el cumplimiento de los requisitos de tiempo real y el consumo de potencia. Para evaluar los algoritmos, se ha diseñado en SystemC un banco de pruebas. Los resultados muestran que el algoritmo de encolado equitativo basado en el consumo de energía consigue el balance entre el uso proporcional a la energía reservada y el cumplimiento de los requisitos de tiempo real.

Propuesta metodológica de aplicación sectorial de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) para la evaluación ambiental de la edificación en España

La aplicación de criterios de sostenibilidad ha de entenderse como el procedimiento esencial para la necesaria reconversión del sector de la construcción, que movilizando el 10% de la economía mundial, representa más de la tercera parte del consumo mundial de recursos, en torno al 30-40% del consumo energético y emisiones de gases de efecto invernadero, 30-40% de la generación de residuos y el 12% de todo el gasto en agua dulce del planeta. La presente investigación se enmarca en una estrategia general de promover la evaluación de la sostenibilidad en la edificación en el contexto español, dando un primer paso centrado en la evaluación del comportamiento ambiental. El hilo conductor de la investigación parte de la necesidad de establecer un marco teórico de sostenibilidad, que permita clarificar conceptos y definir criterios de valoración adecuados. Como siguiente paso, la investigación se dirige a la revisión del panorama internacional de normativa e instrumentos voluntarios, con el objetivo de clarificar el difuso panorama que caracteriza a la sostenibilidad en el sector de la edificación en la actualidad y enmarcar la investigación en un contexto de políticas y programaciones ya existentes. El objetivo principal reside en el planteamiento de una metodología de evaluación de los aspectos o impactos ambientales asociados al ciclo de vida de la edificación, aplicable al contexto español, como una de las tres dimensiones que constituyen los pilares básicos de la sostenibilidad. Los ámbitos de evaluación de los aspectos sociales y económicos, para los que no existe actualmente un grado de definición metodológico suficientemente congruente, son adicionalmente examinados, de cara a ofrecer una visión holística de la evaluación. Previo al desarrollo de la propuesta, se aborda, en primer lugar, la descripción de las características básicas y limitaciones de la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV), para posteriormente proceder a profundizar en el estado del arte de aplicación de ACV a la edificación, realizando una revisión crítica de los trabajos de investigación que han sido desarrollados en los últimos años. Esta revisión permite extraer conclusiones sobre su grado de coherencia con el futuro entorno normativo e identificar dos necesidades prioritarias de actuación: -La necesidad de armonización, dadas las fuertes inconsistencias metodológicas detectadas, que imposibilitan la comparación de los resultados obtenidos en los trabajos de evaluación. -La necesidad de simplificación, dada la complejidad inherente a la evaluación, de modo que, manteniendo el máximo rigor, sea viable su aplicación práctica en el contexto español. A raíz de la participación en los trabajos de desarrollo normativo a nivel europeo, se ha adquirido una visión crítica sobre las implicaciones metodológicas de la normativa en definición, que permite identificar la hoja de ruta que marcará el escenario europeo en los próximos años. La definición de la propuesta metodológica integra los principios generales de aplicación de ACV con el protocolo metodológico establecido en la norma europea, considerando adicionalmente las referencias normativas de las prácticas constructivas en el contexto español. En el planteamiento de la propuesta se han analizado las posibles simplificaciones aplicables, con el objetivo de hacer viable su implementación, centrando los esfuerzos en la sistematización del concepto de equivalente funcional, el establecimiento de recomendaciones sobre el tipo de datos en función de su disponibilidad y la revisión crítica de los modelos de cálculo de los impactos ambientales. Las implicaciones metodológicas de la propuesta se describen a través de una serie de casos de estudio, que ilustran su viabilidad y las características básicas de aplicación. Finalmente, se realiza un recorrido por los aspectos que han sido identificados como prioritarios en la conformación del escenario de perspectivas futuras, líneas de investigación y líneas de acción. Abstract Sustainability criteria application must be understood as the essential procedure for the necessary restructuring of the construction sector, which mobilizes 10% of the world economy, accounting for more than one third of the consumption of the world's resources, around 30 - 40% of energy consumption and emissions of greenhouse gases, 30-40% of waste generation and 12% of all the fresh water use in the world. This research is in line with an overall strategy to promote the sustainability assessment of building in the Spanish context, taking a first step focused on the environmental performance assessment. The thread of the present research sets out from the need to establish a theoretical framework of sustainability which clarifies concepts and defines appropriate endpoints. As a next step, the research focuses on the review of the international panorama regulations and voluntary instruments, with the aim of clarifying the fuzzy picture that characterizes sustainability in the building sector at present while framing the research in the context of existing policies and programming. The main objective lies in the approach of a methodology for the assessment of the environmental impacts associated with the life cycle of building, applicable to the Spanish context, as one of the three dimensions that constitute the pillars of sustainability. The areas of assessment of social and economic issues, for which there is currently a degree of methodological definition consistent enough, are further examined, in order to provide a holistic view of the assessment. The description of the basic features and limitations of the methodology of Life Cycle Assessment (LCA) are previously addressed, later proceeding to deepen the state of the art of LCA applied to the building sector, conducting a critical review of the research works that have been developed in recent years. This review allows to establish conclusions about the degree of consistency with the future regulatory environment and to identify two priority needs for action: - The need for harmonization, given the strong methodological inconsistencies detected that prevent the comparison of results obtained in assessment works. - The need for simplification, given the inherent complexity of the assessment, so that, while maintaining the utmost rigor, make the practical application feasible in the Spanish context. The participation in the work of policy development at European level has helped to achieve a critical view of the methodological implications of the rules under debate, identifying the roadmap that will mark the European scene in the coming years. The definition of the proposed methodology integrates the general principles of LCA methodology with the protocol established in the European standard, also considering the regulatory standards to construction practices in the Spanish context. In the proposed approach, possible simplifications applicable have been analyzed, in order to make its implementation possible, focusing efforts in systematizing the functional equivalent concept, establishing recommendations on the type of data based on their availability and critical review of the calculation models of environmental impacts. The methodological implications of the proposal are described through a series of case studies, which illustrate the feasibility and the basic characteristics of its application. Finally, the main aspects related to future prospects, research lines and lines of action that have been identified as priorities are outlined.

A review of the potential of renewable energy sources for the State of Jammu and Kashmir (India)

The future economic development trajectory for India is likely to result in rapid and accelerated growth in energy demand, with expected shortages. Many of its current policies and strategies are aimed at the improvement and possible maximization of energy production from the renewable sector. It is also clear that while energy-conservation and energy-efficiency can make an important contribution in the national energy strategy, renewable energies will be essential to the solution and are likely to play an increasingly important role for the growth of grid power, providing energy access, reducing consumption of fossil fuels, and helping India pursue its low carbon progressive pathway. However, most of the states in India, like the northernmost State of Jammu and Kashmir (J&K), have experienced an energy crisis over a sustained period of time. As India intends to be one of the emerging powers of the 21st century, it has to embark upon with these pressing issues in a more sustainable manner and accordingly initiate various renewable energy projects within these states. This paper will provide a broad-spectrum view about the energy situation within J&K and will highlight the current policies along with future strategies for the optimal utilization of renewable energy resources.

Energy- and environmentally efficient road management: The case of the Spanish motorway network

Transport is responsible for 41% of CO2 emissions in Spain, and around 65% of that figure is due to road traffic. Tolled motorways are currently managed according to economic criteria: minimizing operational costs and maximizing revenues from tolls. Within this framework, this paper develops a new methodology for managing motorways based on a target of maximum energy efficiency. It includes technological and demand-driven policies, which are applied to two case studies. Various conclusions emerge from this study. One is, that the use of intelligent payment systems is recommended; and another, is that the most sustainable policy would involve defining the most efficient strategy for each motorway section, including the maximum use of its capacity, the toll level which attracts the most vehicles, and the optimum speed limit for each type of vehicle.