Sistema de Comunicações para as Ilhas Desertas

Esta dissertação tem como principal objectivo, propor um sistema de comunicações para as Ilhas Desertas que vise atender às necessidades expostas pelo PNM - Parque Natural da Madeira. Localizadas a 22 milhas marítimas do Funchal, as ilhas Desertas não dispõem de cobertura da rede móvel GSM - Global Standard for Mobile, nem de qualquer outra infra-estrutura de comunicações que permita a comunicação entre os vigilantes e a estação de serviço - doca. Esta falta de comunicação torna-se mais problemática aquando da realização de acções de fiscalização e vigilância, já que em caso de acidente não será possível pedir auxílio. Dada esta realidade propomos a criação de uma rede de rádio móvel terrestre para as Ilhas Desertas, com a instalação de vários repetidores UHF no topo das ilhas. O projecto desta rede será fundamentado com a realização de um estudo de cobertura para as três ilhas que incluirá a avaliação e análise de vários modelos de propagação. Esta análise é realizada com recurso a duas ferramentas de software, Radio-Mobile e DifractionLoss, tendo este último sido desenvolvido no âmbito desta dissertação. De forma a melhorar a cobertura da rede GSM na estação de serviço do PNM na Deserta Grande, sugerem-se duas soluções: a primeira consiste na instalação de um repetidor GSM de frequência deslocada e a segunda na instalação de uma NanoBTS. Além da falta de comunicação na área das ilhas Desertas, a falta de comunicação com a ilha da Madeira é também uma realidade. Perante esta situação sugere-se a criação de uma ligação por feixes hertzianos de alta frequência entre a estação de serviço do PNM na Deserta Grande e a sede do PNM, localizada na zona do Jardim Botânico na Ilha da Madeira. O projecto desta ligação apresenta um planeamento e dimensionamento de acordo com as necessidades apresentadas pelo PNM, assim como um estudo de propagação baseado num procedimento teórico e em simulações de software. É também proposto um sistema de videovigilância controlado remotamente com o objectivo de permitir a monitorização remota dos lobos-marinhos.

Multilayer optimization in radio resource allocation for the packet transmission in wireless networks

In the last decade mobile wireless communications have witnessed an explosive growth in the user’s penetration rate and their widespread deployment around the globe. It is expected that this tendency will continue to increase with the convergence of fixed Internet wired networks with mobile ones and with the evolution to the full IP architecture paradigm. Therefore mobile wireless communications will be of paramount importance on the development of the information society of the near future. In particular a research topic of particular relevance in telecommunications nowadays is related to the design and implementation of mobile communication systems of 4th generation. 4G networks will be characterized by the support of multiple radio access technologies in a core network fully compliant with the Internet Protocol (all IP paradigm). Such networks will sustain the stringent quality of service (QoS) requirements and the expected high data rates from the type of multimedia applications to be available in the near future. The approach followed in the design and implementation of the mobile wireless networks of current generation (2G and 3G) has been the stratification of the architecture into a communication protocol model composed by a set of layers, in which each one encompasses some set of functionalities. In such protocol layered model, communications is only allowed between adjacent layers and through specific interface service points. This modular concept eases the implementation of new functionalities as the behaviour of each layer in the protocol stack is not affected by the others. However, the fact that lower layers in the protocol stack model do not utilize information available from upper layers, and vice versa, downgrades the performance achieved. This is particularly relevant if multiple antenna systems, in a MIMO (Multiple Input Multiple Output) configuration, are implemented. MIMO schemes introduce another degree of freedom for radio resource allocation: the space domain. Contrary to the time and frequency domains, radio resources mapped into the spatial domain cannot be assumed as completely orthogonal, due to the amount of interference resulting from users transmitting in the same frequency sub-channel and/or time slots but in different spatial beams. Therefore, the availability of information regarding the state of radio resources, from lower to upper layers, is of fundamental importance in the prosecution of the levels of QoS expected from those multimedia applications. In order to match applications requirements and the constraints of the mobile radio channel, in the last few years researches have proposed a new paradigm for the layered architecture for communications: the cross-layer design framework. In a general way, the cross-layer design paradigm refers to a protocol design in which the dependence between protocol layers is actively exploited, by breaking out the stringent rules which restrict the communication only between adjacent layers in the original reference model, and allowing direct interaction among different layers of the stack. An efficient management of the set of available radio resources demand for the implementation of efficient and low complexity packet schedulers which prioritize user’s transmissions according to inputs provided from lower as well as upper layers in the protocol stack, fully compliant with the cross-layer design paradigm. Specifically, efficiently designed packet schedulers for 4G networks should result in the maximization of the capacity available, through the consideration of the limitations imposed by the mobile radio channel and comply with the set of QoS requirements from the application layer. IEEE 802.16e standard, also named as Mobile WiMAX, seems to comply with the specifications of 4G mobile networks. The scalable architecture, low cost implementation and high data throughput, enable efficient data multiplexing and low data latency, which are attributes essential to enable broadband data services. Also, the connection oriented approach of Its medium access layer is fully compliant with the quality of service demands from such applications. Therefore, Mobile WiMAX seems to be a promising 4G mobile wireless networks candidate. In this thesis it is proposed the investigation, design and implementation of packet scheduling algorithms for the efficient management of the set of available radio resources, in time, frequency and spatial domains of the Mobile WiMAX networks. The proposed algorithms combine input metrics from physical layer and QoS requirements from upper layers, according to the crosslayer design paradigm. Proposed schedulers are evaluated by means of system level simulations, conducted in a system level simulation platform implementing the physical and medium access control layers of the IEEE802.16e standard.

Monitorização ambiental em espaços florestais com rede de sensores sem fios

O objectivo deste projecto é desenvolver um sistema de monitorização florestal recorrendo às Redes de Sensores sem Fios. Para a monitorização florestal foi desenvolvido um protótipo cuja função é obter periodicamente os valores de temperatura, humidade, luminosidade, tensão nas baterias e a indicação do nível de sinal de rádio frequência recebido (RSSI- Received Signal Strength Indicator). O equipamento referido foi instalado num ambiente exterior, com características semelhantes à de interesse de modo a permitir avaliar os efeitos do ambiente no desempenho da rede. O funcionamento das Redes de Sensores sem Fios, baseadas no protocolo ZigBee, foi estudado e depois aplicado para transmitir os valores obtidos. Os dados referidos percorrem a rede ZigBee até alcançar a estação base, que tem como função processar, manipular, armazenar numa base de dados e disponibilizar os dados em tempo real através de uma página de Internet. Como os dados são armazenados é sempre possível efectuar uma consulta à base de dados para realização de estudos e estatísticas. Tendo em conta a capacidade limitada dos sistemas de armazenamento de energia utilizados em ambientes exteriores, foi desenvolvido um algoritmo que permite comutar os dispositivos na rede ZigBee de router para end-device e vice-versa, de modo a diminuir o consumo de energia e aumentar o tempo de vida da rede. Este algoritmo foi testado numa situação em que os nós sensores estão colocados em linha, existindo um único salto entre os mesmos.

Sistema autónomo de alimentação para monitorização ambiental

Este projecto tem como principal objectivo a criação de sistemas autónomos de^alimentação para redes de sensores sem fios (RSSF) que prolonguem a autonomia das mesmas. Considerando que, geralmente, a alimentação das RSSF é fornecida por baterias e devido à limitação que estas impõem a nível de durabilidade e autonomia é crucial desenvolver sistemas capazes de captar e armazenar energia ambiental de modo a disponibilizá-la aos nós sensores quando estes necessitarem. Assim sendo, este projecto apresenta três protótipos cujo intuito visa prolongar a longevidade dos nós sensores. Nesta conformidade recorreu-se ao aproveitamento da energia produzida pelo sol, vento e cursos de água. Foram estudados dois protótipos solares, um com ligação directa ao elemento de armazenamento e o outro com um circuito que deve transferir o máximo de potência fornecida pela fonte. Para o aproveitamento do fluxo de ar foi desenvolvido um pequeno gerador trifásico com uma estrutura de captação de energia segundo o modelo de pás do aerogerador Savonius. As características (tensão e corrente) foram analisadas com o objectivo de poder desenvolver um circuito de controlo de carga para as baterias. O último sistema de controlo foi dirigido ao aproveitamento da água proveniente das levadas ou ribeiras. Este sistema também é composto por um pequeno gerador trifásico ao qual foi associado um sistema de pás do tipo Pelton. Este protótipo foi proposto para situações em o caudal à saída de um reservatório se mantém constante evitando desta forma, a necessidade de utilização de elementos de armazenamento de energia Todos os sistemas possuem circuitos que permitem a monitorização de variáveis fundamentais para a avaliação dos mesmos. Para a transferência de dados foi utilizada uma rede de sensores sem fios, com recurso a um rádio XBee. Estes dados são encaminhados para uma base de dados presente na estação central. Após todo o tratamento de dados, a informação é disponibilizada através de uma página da Internet.

Sistema de transmissão de dados de uma aplicação remota

O principal objetivo deste projeto foi propor um sistema de aquisição de dados de uma aplicação remota. Existem diversas aplicações que requerem a recolha de informação remota, sendo, para isso, necessário estabelecer um sistema de comunicação dedicado. Este trabalho procurou encontrar as melhores soluções para o problema em causa, testando e avaliado um sistema de comunicação. Para testar o sistema foi desenvolvido um protótipo de monotorização de parâmetros ambientais, que mede periodicamente os valores de temperatura, humidade, luminosidade e pressão atmosférica. A comunicação entre sensores foi realizada com recurso a rádios XBee com protocolo Zigbee. Foi, também, desenvolvido um nó de coordenação que tem como objetivo principal gerir e manter todo o sistema de aquisição de dados. Este protótipo recebe, valida e armazena num cartão SD todos os dados provenientes do nó sensor e periodicamente envia os dados para um servidor com acesso a internet. A aquisição de dados em aplicações remotas, normalmente, é efetuada em zonas de ausência de energia elétrica. Então, tendo em consideração a capacidade reduzida dos sistemas de armazenamento de energia, foram desenvolvidos sistemas de alimentação através de energia solar, focando-se no mínimo de consumo possível. Para a comunicação de longa distância foi implementado e testado um sistema de feixes hertzianos. Estudou-se a propagação, utilizando a banda isenta de licença dos 2,4 GHz. Projetou-se uma ligação entre dois pontos e procedeu-se à validação das áreas de cobertura, a qual requer a estimação do sinal nos pontos de interesse. Verificou-se as zonas de interferência e as zonas onde o sinal é fraco ou está no seu limite. O desenvolvimento deste sistema de comunicação foi fundamentado com a análise e avaliação dos modelos de propagação, juntamente com o software criado em plataforma Matlab. Finalmente foram apresentadas as conclusões e algumas sugestões de trabalhos futuros.

Utilizando a porta paralela para controle remoto de um dispositivo

VALENTIM, R. A. M.; NOGUEIRA, I. A.;ROCHA NETO, A. F. Utilizando a porta paralela para controle remoto de um dispositivo. Revista da FARN, Natal, v. 2, p. 103-114, 2002.

Clarinetas em Si Bemol e em Fá: diferenças acústicas e interpretativas

ALBERTO,Gabriel Gagliano Pinto. Clarinetas em Si Bemol e em Lá: diferenças acústicas e interpretativas. Belo Horizonte, MG, 2004. Orientador: Prof. Dr. Maurício Alves Loureiro. Dissertação (Mestrado) - Escola de Música da Universidade Federal de Minas Gerais.

Ciência, determinação e arte: os quadrados mágicos e a composição

Serão analisados aspectos históricos e estruturais dos quadrados mágicos e apresentados os materiais resultantes dessa investigação para efeito da composição de uma obra para coro, solistas e orquestra, a Paixão . O quadrado mágico, um dispositivo de características de construção matemáticas, adquiriu contornos místicos ao longo da história, por suas propriedades de simetria e beleza. O processo criativo dentro de uma perspectiva determinística, procura analisar o papel de estruturas pré-estabelecidas para a obtenção de materiais destinados a integrar o repertório de elementos pré-composicionais.

Ultra-som pulsado de baixa intensidade em fraturas diafisárias: aplicação clínica em cães

Os efeitos da estimulação ultra-sônica sobre a consolidação óssea têm sido demonstrados por trabalhos experimentais e clínicos. Este estudo teve por objetivo investigar a aplicação clínica do ultra-som pulsado de baixa intensidade como tratamento adjuvante de fraturas diafisárias em cães. Foram utilizados 16 cães de raças variadas, com faixa etária entre sete meses e seis anos, peso corpóreo entre 2,5 e 43kg, portadores de fraturas diafisárias fechadas recentes localizadas no rádio e ulna, fêmur ou tíbia e fíbula, estabilizadas por procedimentos de osteossíntese (fixação esquelética externa, pinos intramedulares ou a associação desses métodos). Os cães foram divididos em dois grupos: fraturas estabilizadas tratadas por ultra-som de baixa intensidade (grupo tratado, n=8); fraturas estabilizadas, não tratadas por estimulação ultra-sônica, (grupo controle, n=8). Os animais foram avaliados por exames clínicos e radiográficos nos períodos pré-operatório, pós-operatório imediato e a cada 30 dias posteriores aos procedimentos cirúrgicos. Realizou-se tratamento com ultra-som pulsado (sinal senoidal com freqüência de 1,5MHz, largura de pulso de 200µs e freqüência de repetição de 1kHz) de baixa intensidade (30mW cm-2), aplicado de modo estacionário no foco de fratura. A terapia ultra-sônica foi realizada 20 minutos por dia, durante 21 dias consecutivos, a partir do período compreendido entre o 1° e o 9° dia pós-operatório. O teste t de Student, empregado na análise estatística, mostrou diferença significante (P<0,001 e alfa=0,05) entre as médias dos parâmetros de tempo para consolidação óssea observadas nos animais dos grupos tratado (média de 67,5 dias) e controle (média de 106 dias). Este protocolo de estimulação ultra-sônica promoveu sinais clínicos e radiográficos acelerados da consolidação óssea nas fraturas tratadas. Os resultados deste estudo sugerem que o ultra-som pulsado de baixa intensidade pode ser indicado como terapia adjuvante de fraturas diafisárias recentes em cães.

Ideais formativos de homem da emissora de Educação Rural de Caicó (Rio Grande do Norte, 1963-1978)

Under the aegis of the third diocese bishop of Caicó, Dom Manuel Tavares de Araújo, the Broadcasting Station of Rural Education of that city was founded, in May 1 s" 1963 with the ideal of being then an educational city, preferentially for youths and adults, rural meu and women of the arca of Seridó in Rio Grande do Norte state. In the year of its 40th birthday (2003), we began the investigation of that radio station choosing as study object its educational and formative programming, in the inc1usion of the first fifteen years of its existence (1963-1978), period that reaches the official inauguration of the Radio Station and the end of the bishopric of its fOllllder as Bishop of Caicó. Elucidating and showing Man's formative ideaIs longed by that Catholic educational broadcasting station, underlying to its radiophonic programming, such as the idealization for it reached, is the objective of this Doctorate work. It was considered pertinent to discover the guidelines that historically have permeated the Social Doçtrine of the Catholic Church addressing its aggiornamento, especially in what concerns to the employment of the modern ways of communication for the distance with the aim of evangelizing and educating. In arder to understand the ideaIs of the investigated educational Radio, we have delimited the research to the thematic Catholic Church, means of social communication and base education. In face of the study object and the aim to be reached it was appealed, methodologically, to the notion of cultural action present in Certeau (1995), and to the understanding of educational formation backgrounded fIam the modern thinkers that discuss it. Such frame references have allowed us to analyze in a wider spectrum tl)e programming broadcasted on the air by the sound wavys of that educ(itional Çatholic Radio, as well as, the very acts of cultural idealizations that has orientated it in its foundations. The thesis here defended is that. the Radio, at procJaiming itself as a broadcasting station of rural education directed preferably to the rural sertanejo countrymen, without neglecting its admitted ends, has surpassed them in its overall range. It was identified an articulate approach of its programmatic modules with the guid,elines emanateq from the Catholic Teaching about the use of the. means of social communication. At conceiving, establishin,g and executing an ec1ectic programmatic and div,ersified grating, the Rural Radio of Caicó has transcended to a strict human-Christian formation to request the development of the human, spiritual and cQrporaldimensions, jointly. With suchprogramming, it addressed to the seridoenses as real meu and women inserted in the "sertanej.o" environment with effective structural and existential problems of alI types, induding the hunger, the thirst, the syndical organization, the cQoperativism, the colIective modero work and the absence of universalizing school education. Its radiophonic transmissions, I}lled by the demands of an enlarged, open, dialogic and responsible communication, wheneIllbracing dedicated modules to religious and catechetical emissions, to the entertainment, to the radiojoumalism, to the country root culture, and to the school education of b se for the modality of the School and of the radiophonic classes, subsumed to ideaIs that longed for the formation of a multifaceted and pluridimensional sertanejo Man; of men and women that, without abjuring the Catholicism, were able to understand, to dialogued and to live together with the general demands of a society in progressive mutation, whose economical, social, cultural and educational demands it IDade themselves to be felt through the sertão potiguar of the Serido region, equal way of the intemationalized world

Implante de biomateriais e a consolidação óssea em cadelas submetidas à ovariossalpingo-histerectomia

Avaliou-se a hidroxiapatita com alandronato e hidroxiapatita com colágeno na aceleração da consolidação óssea do rádio de cadelas adultas submetidas à ovariossalpingo-histerectomia (OSH). Utilizaram-se 14 cadelas adultas, distribuídas aleatoriamente em dois grupos: grupo-controle e grupo OSH (submetidas à OSH). Quatro meses após a OSH, as cadelas dos dois grupos foram submetidas à cirurgia para produção de uma falha óssea de 4mm de diâmetro nos terços distal e proximal do rádio. No terço distal do membro direito, foi utilizada a hidroxiapatita com alandronato e, no membro esquerdo, a hidroxiapatita com colágeno; no terço proximal, não se utilizou nenhum biomaterial. Houve retardo na consolidação das falhas ósseas nas cadelas submetidas à OSH comparadas com as não submetidas. A hidroxiapatita com alandronato acelerou o processo de reparação e, em todos os animais dos dois grupos, a densidade óssea foi significativamente maior no terço distal onde foi implantada. Os dois biomateriais apresentaram biocompatibilidade, constatada pela ausência de reação inflamatória ou outra reação indesejável.

Podcast na educação brasileira: natureza, potencialidades e implicações de uma tecnologia da comunicação

This thesis aims to build a panoramic analysis with the intention of providing the theoretical initial a thought articulated educational of podcast, a technology orality distributed demand. This joint search considering the various spheres that educational technology in Brazilian use, both in school and non-school contexts, including scenarios and distance. This study unites questions addressed piecemeal in the area to new perspectives about the podcast, in order to characterize its nature, examining such technology from a perspective of educational technology itself, as well as unveiling its main potentials and implications. The survey was conducted from the combined use of quantitative and qualitative categories, with emphasis on the last one. The method of participant observation was followed by immersion of the researcher in the audience groups of Brazilians podcasts. Data collection with sources held in non-school contexts, from a look at targeted interactions given the blogs of Brazilian productions, as well as from open-ended interviews with producers - made online - besides giving themselves from the hearing itself about five hundred podcasts of Brazil. In the school context, the research focused on a literature review of the literature of the study area. Were added to the corpus described statistics derived mainly from "Podpesquisa 2009," Numerical major survey on the use of podcasts in Brazil. The articulation and analysis of the collected data, we used the concept of Education Paulo Freire (1971, 1987), so that, understanding it as synonymous to communication - understood this concept in Freire - were able to reveal the various ramifications educational podcast Brazilian atmosphere permeated by a dialogic between its participants. Moreover, the ideas of Célestin Freinet (1998) about the cooperation, while education practice, conducted the analyzes productive technology addressed in this work. The philosophical thought of Andrew Feenberg (2003) on the notion of "technologies" buoyed technological design elaborate. Such consideration provided the foundation for the reflections and proposals offered in this study, which, in the characterization of the oral nature of the podcast - especially their version for the deaf - appropriated the placements Luis Antonio Marcuschi (2001) about the relationship between orality and writing. In addition to these references, several other authors were considered, dealing with issues that pervade the theme here delimited, contemplating discussions on topics such as educational interest, online production, inclusive education, among other aspects. At the end, there was the podcast as a technology, while still reproducing social asymmetries Brazilian fairly directed at promoting mitigations hierarchical and open production in digital orality promotes. In view of its technical and educational implications in national use, the technology study has revealed potential relevant to the sophistication of teaching practices with orality, in various contexts, and proved adequate to serve as a motto to the revision of school practices, to even the very role of the school. This, by the prospects unveiled here, can, through the podcast, mitigate their questions reproductivist to constitute themselves as under privileged communication, boosted by critical rescue and sophistication of management through the most basic education component: speech

Calibração cega de receptores cinco-portas baseada em separação cega de fontes

The exponential growth in the applications of radio frequency (RF) is accompanied by great challenges as more efficient use of spectrum as in the design of new architectures for multi-standard receivers or software defined radio (SDR) . The key challenge in designing architecture of the software defined radio is the implementation of a wide-band receiver, reconfigurable, low cost, low power consumption, higher level of integration and flexibility. As a new solution of SDR design, a direct demodulator architecture, based on fiveport technology, or multi-port demodulator, has been proposed. However, the use of the five-port as a direct-conversion receiver requires an I/Q calibration (or regeneration) procedure in order to generate the in-phase (I) and quadrature (Q) components of the transmitted baseband signal. In this work, we propose to evaluate the performance of a blind calibration technique without additional knowledge about training or pilot sequences of the transmitted signal based on independent component analysis for the regeneration of I/Q five-port downconversion, by exploiting the information on the statistical properties of the three output signals