Desenvolvimento de sistemas de automação industrial baseados em objetos distribuídos e no barramento CAN

Esta dissertação descreve uma arquitetura de suporte para a criação de sistemas de automação baseados em objetos distribuídos e no barramento CAN. Consiste basicamente da utilização de orientação a objetos para modelagem dos sistemas bem como sua implementação na forma de objetos autônomos. Os objetos são então distribuídos em uma rede de placas microcontroladas, as quais são utilizadas para o controle da planta, e PC's, os quais são utilizados para supervisão e monitoração. O suporte em tempo de execução para os objetos é dado por um sistema operacional que permite a sua implementação na forma de processos concorrentes, o qual, no caso das placas microcontroladas, é um sistema operacional do tipo embarcado. A comunica ção entre os objetos é realizada através de um protocolo publisher/subscriber desenvolvido para o barramento CAN que é suportado por uma biblioteca e elementos de comunicação especí cos. Este trabalho tem como objetivo apresentar alternativas aos sistemas de automação existentes atualmente, os quais baseiamse geralmente em dispositivos mestre/escravo e em comunicações do tipo ponto a ponto. Dessa forma, a arquitetura desenvolvida, apropriada para sistemas embarcados, visa facilitar a criação e dar suporte para sistemas de automação baseados em objetos distribuídos.

Uma abordagem na camada de middleware para troca dinâmica de componentes em sistemas multimídia distribuídos baseados no framework Cosmos

To manage the complexity associated with the management of multimedia distributed systems, a solution must incorporate concepts of middleware in order to hide specific hardware and operating systems aspects. Applications in these systems can be implemented in different types of platforms, and the components of these systems must interact each with the other. Because of the variability of the state of the platforms implementation, a flexible approach should allow dynamic substitution of components in order to ensure the level of QoS of the running application . In this context, this work presents an approach in the layer of middleware that we are proposing for supporting dynamic substitution of components in the context the Cosmos framework , starting with the choice of target component, rising taking the decision, which, among components candidates will be chosen and concluding with the process defined for the exchange. The approach was defined considering the Cosmos QoS model and how it deals with dynamic reconfiguration

Um framework baseado em modelos para desenvolvimento de sistemas multimídia distribuídos autoadaptativos

Distributed multimedia systems have highly variable characteristics, resulting in new requirements while new technologies become available or in the need for adequacy in accordance with the amount of available resources. So, these systems should provide support for dynamic adaptations in order to adjust their structures and behaviors at runtime. This paper presents an approach to adaptation model-based and proposes a reflective and component-based framework for construction and support of self-adaptive distributed multimedia systems, providing many facilities for the development and evolution of such systems, such as dynamic adaptation. The propose is to keep one or more models to represent the system at runtime, so some external entity can perform an analysis of these models by identifying problems and trying to solve them. These models integrate the reflective meta-level, acting as a system self-representation. The framework defines a meta-model for description of self-adaptive distributed multimedia applications, which can represent components and their relationships, policies for QoS specification and adaptation actions. Additionally, this paper proposes an ADL and architecture for model-based adaptation. As a case study, this paper presents some scenarios to demonstrate the application of the framework in practice, with and without the use of ADL, as well as check some characteristics related to dynamic adaptation

Desenvolvimento de técnicas e modelos matemáticos para solução de problema de planejamento da expansão e operação de sistemas de distribuição de energia elétrica com geradores distribuídos

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Planejamento de médio e longo prazo de sistemas de distribuição de energia elétrica com geradores distribuídos (GDs) considerando custos de confiabilidade, operação e expansão

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Sistemas operativos distribuídos

Desde hace algunos años el uso de los computadores ha cambiado enormemente, debido a la transición, desde los sistemas centralizados que constan de un único CPU, sus periféricos de memoria y algunas terminales, hacia sistemas de cómputo compuestos por un gran número de CPUs, conectados mediante una red de alta velocidad, conocidos como Sistemas Distribuidos. Aunque los sistemas operativos necesarios para estos Sistemas Distribuidos están apenas en etapa de surgimiento, ya es bastante lo que conocemos acerca de ellos.

Desajuste interno e desadaptação marginal de sistemas restauradores estéticos usados em restaurações inlays indiretas

O objetivo é comparar o ajuste interno e marginal cervical de dois sistemas de compósito e um de cerâmica prensada. O Material e Métodos foi elaborado a partir de um modelo mestre metálico com preparo para inlay MOD, 15 troquéis de gesso tipo IV foram obtidos e distribuídos randomicamente em três grupos (n=5), a saber: Grupo Empress, Grupo Sinfony e Grupo Z350. Após a confecção das restaurações, cada peça foi posicionada no modelo mestre e fotografada nas faces mesial e distal para através de um programa de computador fazer a análise da desadaptação marginal cervical. Depois, a peça foi cimentada no modelo mestre usando silicone de adição de ultrabaixa viscosidade para preencher o espaço entre as restaurações e o preparo. Após a remoção das inlays, cada réplica foi pesada em balança de precisão para posterior obtenção de seu volume. Nos Resultados temos a interface paredes do preparo/paredes da restauração: houve diferença estatística entre o grupo Empress, que apresentou volume até 137% maior que os demais grupos, que foram considerados iguais entre si. Área de desadaptação marginal cervical: Houve diferença entre todos os grupos com o grupo Empress apresentando os maiores valores, seguido pelo grupo Sinfony e pelo grupo Z350. Os grupos Empress e o Sinfony apresentaram respectivamente áreas de desadaptação 450% e 200% maiores que o grupo Z350. Maior distância entre as bordas da restauração e as margens do preparo os grupos Empress e Sinfony foram iguais estatisticamente e diferentes do grupo Z350 que apresentou os menores valores. Entretanto, o grupo Empress apresentou uma desadaptação linear 43% maior que o grupo Sinfony. Concluímos que quanto ao desajuste interno, o grupo Empress apresentou os maiores valores no volume da interface dente/restauração, com diferença estatística significativa (P<0,05) em relação aos demais grupos. Para o cálculo da área, a desadaptação marginal foi menor no grupo Z350, seguido dos grupos Sinfony e Empress, todos mostrando diferença estatística significativa entre si (P<0,05). Considerando a medida linear, a desadaptação marginal foi menor no grupo Z350, indicando diferença estatística significativa (P<0,05) deste para os demais grupos.

ORPIS: um modelo de consistência de conteúdo replicado em servidores Web distribuídos

O surgimento de novas aplicações que utilizam o protocolo HTTP nas suas transações e a crescente popularidade da World Wide Web (WWW) provocaram pesquisas pelo aumento do desempenho de servidores Web. Para tal, uma das alternativas propostas neste trabalho é utilizar um conjunto de servidores Web distribuídos que espalham a carga de requisições entre vários computadores, atuando como um só associado a uma estratégia de replicação de conteúdo. Um dos problemas centrais a ser resolvido em servidores Web distribuídos é como manter a consistência das réplicas de conteúdo entre os equipamentos envolvidos. Esta dissertação apresenta conceitos fundamentais envolvendo o tema replicação de conteúdo em servidores Web distribuídos. São mostrados detalhes sobre arquitetura de servidores Web distribuídos, manutenção da consistência em ambientes de servidores Web distribuídos, uso de replicação e formas de replicação. Além disso, são citados alguns trabalhos correlatos ao propósito de manter réplicas consistentes em ambientes de servidores Web distribuídos. Este trabalho tem por objetivo propor um modelo de manutenção da consistência de conteúdo em servidores Web distribuídos com características de transparência e autonomia. O modelo, denominado One Replication Protocol for Internet Servers (ORPIS), adota uma estratégia de propagação otimista porque não existe sincronismo no envio das atualizações para as réplicas. Este trabalho apresenta os principais componentes tecnológicos empregados na Web, além dos problemas causados pela escalabilidade e distribuição inerentes a esse ambiente. São descritas as principais técnicas de aumento de desempenho de servidores Web que atualmente vêm sendo utilizadas. O modelo ORPIS é descrito, sendo apresentados seus pressupostos, elencados seus componentes e detalhados os seus algoritmos de funcionamento. Este trabalho dá uma visão geral sobre a implementação e os testes realizados em alguns módulos do protótipo do modelo, caracterizando o ambiente de desenvolvimento do protótipo e detalhes da implementação. São enumerados os atributos e métodos das classes do protótipo e definidas as estruturas de dados utilizadas. Além disso, apresentam-se os resultados obtidos da avaliação funcional dos módulos implementados no protótipo. Um ponto a ser salientado é a compatibilidade do modelo ORPIS aos servidores Web existentes, sem a necessidade de modificação em suas configurações. O modelo ORPIS é baseado na filosofia de código aberto. Durante o desenvolvimento do protótipo, o uso de software de código aberto proporcionou um rápido acesso às ferramentas necessárias (sistema operacional, linguagens e gerenciador de banco de dados), com possibilidade de alteração nos códigos fonte como uma alternativa de customização.

Efeito de sistemas de pastejo sobre o desempenho e o comportamento de suínos em crescimento e terminação, mantidos em pastagem de trevo-branco (Trifolium repens L.)

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes sistemas de pastejo (contínuo, alternado e rotativo) sobre o desempenho e o comportamento de suínos, assim como, sobre a disponibilidade e a composição química do trevo-branco (Trifolium repens L.). Foram utilizados 48 suínos machos, castrados, com peso médio inicial de 27 kg, sendo doze mantidos em sistema confinado, os quais foram utilizados como tratamento testemunha. Os animais foram distribuídos em um delineamento de blocos casualizados, com três tratamentos e três repetições. Não foram observadas diferenças significativas (P>0,05) entre os sistemas de pastejo nas características de desempenho e de disponibilidade. No entanto, foram observadas diferenças significativas (P<0,05) da composição química da pastagem entre os sistemas de pastejo estudados. Verificou-se que os suínos em sistemas de pastejo contínuo, alternado e rotativo consumiram de 13% a 17% a menos de ração (P<0,05) e apresentaram menores ganhos de peso (P<0,05) e espessura de toucinho (P<0,05) do que os suínos criados em confinamento. Não foram observadas diferenças significativas (P>0,05) na conversão alimentar entre os suínos mantidos em confinamento e sobre pastagem. Deitar, beber água, ingerir ração, pastejar e caminhar foram as atividades que apresentaram maiores freqüências de ocorrência, independente dos sistemas de pastejo estudados. Houve efeito significativo dos sistemas de pastejo sobre a atividade de ingerir ração (P=0,0186) e interação de sistema x dia de observação para as atividades de deitar (P=0,0345) e pastejar (P=0,0678).

Co-simulação distribuída de sistemas heterogêneos

Na simulação heterogênea de um sistema eletrônico complexo, um mesmo modelo pode ser composto por partes distintas em relação às tecnologias ou linguagens utilizadas na sua descrição, níveis de abstração, ou pela combinação de partes de software e de hardware (escopo da co-simulação). No uso de modelos heterogêneos, a construção de uma ponte eficaz entre diferentes simuladores, em conjunto com a solução de problemas tais como sincronização e tradução de dados, são alguns dos principais desafios. No contexto do projeto de sistemas embarcados, a validação desses sistemas via co-simulação está sujeita a estes desafios na medida em que um mesmo modelo de representação precisa suportar a cooperação consistente entre partes de hardware e de software. Estes problemas tornam-se mais significativos quando abordados em ambientes distribuídos, o que aumenta a complexidade dos mecanismos que gerenciam os ítens necessários à correta cooperação entre partes diferentes. Contudo, embora existam abordagens e ferramentas voltadas para o tratamento de modelos heterogêneos, inclusive em ambientes distribuídos, ainda persiste uma gama de limitações causadas pela distribuição e heterogeneidade de simuladores. Por exemplo, restrições quanto à variedade de tecnologias (ou linguagens) utilizadas na descrição das partes de um modelo, flexibilidade para o reuso de partes existentes, ou em tarefas de gerenciamento de sincronização/dados/interface/distribuição. Além disso, em geral, nas soluções existentes para simulação heterogênea, alterações são necessárias sobre as partes do modelo, limitando a preservação de sua integridade. Esta é uma característica indesejável, por exemplo, no reuso de componentes IP (Intellectual Property) Neste contexto, esta tese apresenta o DCB (Distributed Co-simulation Backbone), cujo propósito geral é o suporte à execução distribuída dos modelos heterogêneos. Para isso, são observados de modo integrado quatro fatores básicos: a distribuição física; a independência dos componentes (partes); o encapsulamento das estratégias de gerenciamento de tempo, de dados e de comunicação; e a sincronização híbrida. Em geral, as soluções existentes valorizam um fator em detrimento dos demais, dependendo dos propósitos envolvidos e sua variação em relação ao grau de especificidade (soluções proprietárias ou restritas a um escopo de aplicações). O Tangram, também discutido nesta tese em termos de requisitos, é uma proposta de ambiente para projeto de modelos heterogêneos distribuídos. No contexto da especificação do DCB, esta proposta tem como objetivo geral agregar num mesmo ambiente funcionalidades de apoio para a busca e catalogação de componentes, seguidas do suporte à construção e à execução distribuída de modelos heterogêneos via DCB. À luz dos princípios de generalidade e flexibilidade da arquitetura do DCB, o Tangram visa permitir que o projetista reduza seu envolvimento com detalhes relacionados ao provimento de condições necessárias à cooperação entre componentes heterogêneos. No escopo desta tese, ênfase foi dada à co-simulação de sistemas embarcados, ênfase esta observada também na construção do protótipo do Tangram/DCB, e nos estudos de caso. Contudo, a estrutura do DCB é apropriada para qualquer domínio onde a simulação possa ser utilizada como instrumento de validação, entre outros propósitos.

FreeMMG : uma arquitetura cliente-servidor e par-a-par de suporte a jogos maciçamente distribuídos

A popularização das tecnologias de acesso à Internet por “banda larga” suportam a crescente proliferação de aplicações do tipo “par-a-par” (peer-to-peer), onde o usuário doméstico, tipicamente consumidor de informação, passa também a atuar como provedor. De forma simultânea, há uma popularização crescente dos jogos em rede, especialmente dos “jogos maciçamente multijogador” (MMG ou massively multiplayer game) onde milhares de jogadores interagem, em tempo real, em mundos virtuais de estado persistente. Os MMGs disponíveis atualmente, como EverQuest e Ultima Online, são implementados como sistemas centralizados, que realizam toda a simulação do jogo no “lado servidor”. Este modelo propicia controle de acesso ao jogo pelo servidor, além de ser muito resistente a jogadores trapaceiros. Porém, a abordagem cliente-servidor não é suficientemente escalável, especialmente para pequenas empresas ou projetos de pesquisa que não podem pagar os altos custos de processamento e comunicação dos servidores de MMGs centralizados. Este trabalho propõe o FreeMMG, um modelo híbrido, cliente-servidor e par-a-par, de suporte a jogos maciçamente multijogador de estratégia em tempo real (MMORTS ou massively multiplayer online real-time strategy). O servidor FreeMMG é escalável pois delega a maior parte da tarefa de simulação do jogo para uma rede par-apar, formada pelos clientes. É demonstrado que o FreeMMG é resistente a certos tipos de trapaças, pois cada segmento da simulação distribuída é replicado em vários clientes. Como protótipo do modelo, foi implementado o jogo FreeMMGWizards, que foi utilizado para gerar testes de escalabilidade com até 300 clientes simulados e conectados simultaneamente no mesmo servidor Os resultados de escalabilidade obtidos são promissores, pois mostram que o tráfego gerado em uma rede FreeMMG, entre servidor e clientes, é significativamente menor se comparado com uma alternativa puramente cliente-servidor, especialmente se for considerado o suporte a jogos maciçamente multijogador de estratégia em tempo real.

Composição regional e centesimal da carcaça de cordeiros criados nos sistemas de produção orgânico e convencional

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desempenho de cordeiros sob quatro sistemas de produção

Quarenta cordeiros mestiços Texel oriundos de partos simples foram distribuídos em quatro tratamentos, para se comparar o desempenho dos animais terminados a pasto, com e sem suplementação, e em confinamento. No primeiro tratamento (Min), os animais receberam somente suplementação mineral e permaneceram com as mães até os 105 dias de idade em piquete de Panicum maximum cv. Colonião, previamente preparado e com acesso a sal mineral. O segundo tratamento (Prot) foi igual ao primeiro, diferindo apenas na suplementação, que foi com sal proteinado. No terceiro (Creep) e quarto (Conf) tratamentos, os animais receberam sal proteinado e os cordeiros tiveram acesso ao creep feeding, aos sessenta dias, os cordeiros do quarto tratamento foram desmamados e terminados em confinamento até completarem os 105 dias de idade. A comparação entre os tratamentos foi feita por contrastes de totais e pelo teste F. Os machos apresentaram peso superior às fêmeas, a partir dos 21 dias de idade. Os cordeiros que tiveram acesso ao creep-feeding e os terminados em confinamento tiveram desempenhos superiores aos suplementados com sal mineral e sal proteinado. Os machos dos tratamentos Conf, Creep, Prot e Min pesaram, aos 105 dias de idade, 36,98; 34,16; 32,14 e 30,24 kg, respectivamente. Os animais suplementados no creep feeding e os confinados atingiram o peso de abate (28 a 32 kg) aos 84 dias. Os animais que receberam suplementação mineral não diferiram daqueles que receberam suplementação com sal proteinado. Conclui-se que a produção de cordeiros precoces em sistemas de pastejo não foi comprometida nas condições deste experimento.

MoSAC: um módulo para seleção de configurações arquiteturais baseado em critérios de QoS no contexto de sistema distribuídos autoadaptativos

The process for choosing the best components to build systems has become increasingly complex. It becomes more critical if it was need to consider many combinations of components in the context of an architectural configuration. These circumstances occur, mainly, when we have to deal with systems involving critical requirements, such as the timing constraints in distributed multimedia systems, the network bandwidth in mobile applications or even the reliability in real-time systems. This work proposes a process of dynamic selection of architectural configurations based on non-functional requirements criteria of the system, which can be used during a dynamic adaptation. This proposal uses the MAUT theory (Multi-Attribute Utility Theory) for decision making from a finite set of possibilities, which involve multiple criteria to be analyzed. Additionally, it was proposed a metamodel which can be used to describe the application s requirements in terms of the non-functional requirements criteria and their expected values, to express them in order to make the selection of the desired configuration. As a proof of concept, it was implemented a module that performs the dynamic choice of configurations, the MoSAC. This module was implemented using a component-based development approach (CBD), performing a selection of architectural configurations based on the proposed selection process involving multiple criteria. This work also presents a case study where an application was developed in the context of Digital TV to evaluate the time spent on the module to return a valid configuration to be used in a middleware with autoadaptative features, the middleware AdaptTV

Um modelo de interconexão de componentes para ambientes mulitmídia distribuídos

Multimedia systems must incorporate middleware concepts in order to abstract hardware and operational systems issues. Applications in those systems may be executed in different kinds of platforms, and their components need to communicate with each other. In this context, it is needed the definition of specific communication mechanisms for the transmission of information flow. This work presents a interconnection component model for distributed multimedia environments, and its implementation details. The model offers specific communication mechanisms for transmission of information flow between software components considering the Cosmos framework requirements in order to support component dynamic reconfiguration