Projeto de um protótipo de um veículo elétrico

Os veículos movidos com combustíveis fósseis são, hoje em dia, os veículos mais utilizados em transportes. Estes meios de transporte caracterizam-se pelo seu baixo rendimento e por serem poluentes, pelo que, nos últimos anos, tem havido um esforço em criar ou melhorar meios de transporte, através do aumento do seu rendimento e eliminando a emissão de poluentes. A utilização de máquinas elétricas como meio de locomoção é uma das soluções alternativas, uma vez que, estas apresentam um rendimento elevado e não emitem diretamente gases tóxicos, apesar das baterias serem uma das principais dificuldades, no que diz respeito à relação peso/densidade de energia. Por outro lado, as baterias, devido à sua capacidade de armazenamento de energia, podem ser utilizadas para armazenar energia da rede elétrica, contribuindo para uma melhor gestão, e também para armazenar num veículo elétrico a energia gerada em modo de travagem e que posteriormente pode ser utilizada para fazer mover o motor elétrico. Neste trabalho fez-se um projeto de um veículo elétrico (VE) e estudou-se o impacto da utilização em massa de veículos elétricos na gestão da rede de energia elétrica. A verificação experimental fez-se com um conversor DC/DC bidirecional com uma configuração em ponte H e com um conversor DC/DC redutor unidirecional. Utilizaram-se compensadores clássicos para, em malha fechada, regular o binário, a velocidade e a corrente, através de compensadores Proporcional Integrativo (PI) e Proporcional Integrativo Derivativo (PID). No desenvolvimento deste projeto, fez-se uma análise teórica, realizaram-se simulações na ferramenta MATLAB/Simulink onde foram criados modelos do veículo elétrico para verificar o seu comportamento, e seguidamente analisaram-se experimentalmente estes resultados. O controlo deste veículo foi feito com a utilização de microcontroladores de baixo custo, recorrendo a uma arquitetura de processamento distribuído/partilhado, constituindo esse estudo uma nova contribuição. Os resultados demonstraram que o rendimento dos veículos elétricos em média encontram-se nos 85-90 %, superior aos atuais 40% dos veículos a combustão interna, eliminando também a emissão de poluentes.

Cozinha da Madeira website: the online touchpoint for a sustainability oriented service of Madeira Island

Over the past several years technology has been evolving in a way that it has become crucial for most businesses and companies to have interactive technology enabled touchpoints available online. Such interactive touchpoints can be developed as mobile application, webpages, or even through social networks. In the end such touchpoints will most surely represent the most easily reachable and marketable side of the business. Today selling a product alone is no longer enough to make consumers satisfied and complete, businesses and business models are changing. Increasingly, companies are choosing to not just sell products but to combine both sale and service. These service-based approaches will provide the client with a unique and personalized experience of what the company is selling. By selling a service the company transmits values that are more complex than the simple selling of a product. A service is something immaterial, happens over time and exists in the moment of the delivery. When conceiving and designing services, the use of the new technologies becomes a crucial step in order to craft touchpoints that facilitate the whole experience cycle of the service, from attracting, orienting, interacting and retaining the client, as well as providing later support to the consumer to advocate for the service itself. This thesis reports on the design and implementation of the online touchpoint of Cozinha da Madeira, which is a service designed to support tourism, specifically promoting the discovery of tradition and landscapes in the island of Madeira. Such touchpoint developed in the form of a website, embodies completely or partially various stages of the Service Experience cycle, from attracting and connecting, orienting, interacting as well as retaining and advocating. Through this thesis we will describe the design and implementation of such touchpoint as well as the evaluation and possible future implications.

Sistema de gestão de rega com uma rede de sensores sem fios

Este projeto descreve a criação de um sistema de gestão de rega aplicado à agricultura, baseado numa rede de sensores sem fios (RSSF), e apresenta a implementação de um sistema para captação de energia, nomeadamente, um gerador hídrico segundo os modelos de pás do tipo hélice, para além da utilização de painéis solares. O sistema de gestão de rega consiste num protótipo de monitorização que permite o controlo dos atuadores (válvulas), de modo a ligar e desligar os canais de rega conectados a um reservatório de água, com base na informação monitorizada pelos nós sensores do solo. Assim, o sistema desenvolvido otimiza a quantidade de água aplicada ao cultivo, oferecendo as condições ideais para o correto desenvolvimento dos mesmos. Inicialmente realizou-se um estudo sobre os tipos de sensores utilizados no setor agricultura. Posteriormente verificou-se o funcionamento das RSSF, baseado no protocolo ZigBee, de modo a compreender o envio dos dados dos nós sensores para a estação base. A otimização do consumo energético das RSSF foi outro dos desafios tidos em consideração neste projeto, uma vez que, atualmente, a alimentação dos nós sensores em ambientes exteriores, na sua maioria, é realizada por baterias, o que limita o nível de longevidade do sistema. Desta forma, foi necessário desenvolver um sistema que possibilite a captação da energia gerada pelo meio envolvente (ex. energia hídrica, e solar), capaz de prolongar a longevidade dos nós sensores a nível energético. O sistema desenvolvido contém uma estação meteorológica alimentada por um painel solar fotovoltaico, dois nós sensores de monitorização dos parâmetros do solo, também alimentados por painéis solares fotovoltaicos, um nó atuador alimentado por um gerador hídrico e uma aplicação web para a visualização dos dados em tempo real. O protótipo referido foi instalado em ambiente exterior, com características semelhantes às de interesse, de modo a ter em consideração os efeitos do ambiente no sistema, nomeadamente, a proteção do equipamento em situações de ocorrência de intempéries.

Desenvolvimento de software na Ad Infinitum Business

Este relatório tem como objetivo apresentar e descrever alguns projetos realizados, metodologias utilizadas e toda a experiência que adquiri durante o meu estágio curricular para finalizar o curso de Mestrado em Engenharia Informática da Universidade da Madeira. O principal objetivo deste estágio foi experienciar um ambiente empresarial e ganhar alguma experiência profissional, algo que é bastante requisitado no mercado de trabalho nos dias de hoje. Neste relatório estão referenciadas algumas das responsabilidades que me foram atribuídas, como a liderança de uma equipa e a apresentação de algumas soluções para certos problemas técnicos, bem como a implementação das mesmas. Serão também caracterizadas e criticadas algumas decisões, procedimentos e metodologias utilizadas pela empresa que afetaram de certa forma o desenvolvimento de software de um ponto de vista geral e o próprio sucesso da empresa. Este relatório poderá servir de exemplo, não só para soluções para um problema técnico semelhante aos que aqui apresentei, mas também demonstrar o resultado de certos procedimentos e metodologias utilizadas na empresa no desenvolvimento de software.

Compressão de imagem e vídeo com controlador ARM

Este trabalho foi desenvolvido num estágio na empresa ABS GmbH sucursal em Portugal, e teve como foco a compressão de imagem e vídeo com os padrões JPEG e H.264, respetivamente. Foi utilizada a plataforma LeopardBoard DM368, com um controlador ARM9. A análise do desempenho de compressão de ambos os padrões foi realizada através de programas em linguagem C, para execução no processador DM368. O programa para compressão de imagem recebe como parâmetros de entrada o nome e a resolução da imagem a comprimir, e comprime-a com 10 níveis de quantização diferentes. Os resultados mostram que é possível obter uma velocidade de compressão até 73 fps (frames per second) para a resolução 1280x720, e que imagens de boa qualidade podem ser obtidas com rácios de compressão até cerca de 22:1. No programa para compressão de vídeo, o codificador está configurado de acordo com as recomendações para as seguintes aplicações: videoconferência, videovigilância, armazenamento e broadcasting/streaming. As configurações em cada processo de codificação, o nome do ficheiro, o número de frames e a resolução do mesmo representam os parâmetros de entrada. Para a resolução 1280x720, foram obtidas velocidades de compressão até cerca de 68 fps, enquanto para a resolução 1920x1088 esse valor foi cerca de 30 fps. Foi ainda desenvolvida uma aplicação com capacidades para capturar imagens ou vídeos, aplicar processamento de imagem, compressão, armazenamento e transmissão para uma saída DVI (Digital Visual Interface). O processamento de imagem em software permite melhorar dinamicamente as imagens, e a taxa média de captura, compressão e armazenamento é cerca de 5 fps para a resolução 1280x720, adequando-se à captura de imagens individuais. Sem processamento em software, a taxa sobe para cerca de 23 fps para a resolução 1280x720, sendo cerca de 28 fps para a resolução 1280x1088, o que é favorável à captura de vídeo.

Integrating eye tracking in virtual reality for stroke rehabilitation

This thesis reports on research done for the integration of eye tracking technology into virtual reality environments, with the goal of using it in rehabilitation of patients who suffered from stroke. For the last few years, eye tracking has been a focus on medical research, used as an assistive tool  to help people with disabilities interact with new technologies  and as an assessment tool  to track the eye gaze during computer interactions. However, tracking more complex gaze behaviors and relating them to motor deficits in people with disabilities is an area that has not been fully explored, therefore it became the focal point of this research. During the research, two exploratory studies were performed in which eye tracking technology was integrated in the context of a newly created virtual reality task to assess the impact of stroke. Using an eye tracking device and a custom virtual task, the system developed is able to monitor the eye gaze pattern changes over time in patients with stroke, as well as allowing their eye gaze to function as an input for the task. Based on neuroscientific hypotheses of upper limb motor control, the studies aimed at verifying the differences in gaze patterns during the observation and execution of the virtual goal-oriented task in stroke patients (N=10), and also to assess normal gaze behavior in healthy participants (N=20). Results were found consistent and supported the hypotheses formulated, showing that eye gaze could be used as a valid assessment tool on these patients. However, the findings of this first exploratory approach are limited in order to fully understand the effect of stroke on eye gaze behavior. Therefore, a novel model-driven paradigm is proposed to further understand the relation between the neuronal mechanisms underlying goal-oriented actions and eye gaze behavior.

Using Neo4J geospatial data storage and integration

Online geographic-databases have been growing increasingly as they have become a crucial source of information for both social networks and safety-critical systems. Since the quality of such applications is largely related to the richness and completeness of their data, it becomes imperative to develop adaptable and persistent storage systems, able to make use of several sources of information as well as enabling the fastest possible response from them. This work will create a shared and extensible geographic model, able to retrieve and store information from the major spatial sources available. A geographic-based system also has very high requirements in terms of scalability, computational power and domain complexity, causing several difficulties for a traditional relational database as the number of results increases. NoSQL systems provide valuable advantages for this scenario, in particular graph databases which are capable of modeling vast amounts of inter-connected data while providing a very substantial increase of performance for several spatial requests, such as finding shortestpath routes and performing relationship lookups with high concurrency. In this work, we will analyze the current state of geographic information systems and develop a unified geographic model, named GeoPlace Explorer (GE). GE is able to import and store spatial data from several online sources at a symbolic level in both a relational and a graph databases, where several stress tests were performed in order to find the advantages and disadvantages of each database paradigm.

SysPRE: systematized process for requirements engineering in knowledge discovery projects

The domain of Knowledge Discovery (KD) and Data Mining (DM) is of growing importance in a time where more and more data is produced and knowledge is one of the most precious assets. Having explored both the existing underlying theory, the results of the ongoing research in academia and the industry practices in the domain of KD and DM, we have found that this is a domain that still lacks some systematization. We also found that this systematization exists to a greater degree in the Software Engineering and Requirements Engineering domains, probably due to being more mature areas. We believe that it is possible to improve and facilitate the participation of enterprise stakeholders in the requirements engineering for KD projects by systematizing requirements engineering process for such projects. This will, in turn, result in more projects that end successfully, that is, with satisfied stakeholders, including in terms of time and budget constraints. With this in mind and based on all information found in the state-of-the art, we propose SysPRE - Systematized Process for Requirements Engineering in KD projects. We begin by proposing an encompassing generic description of the KD process, where the main focus is on the Requirements Engineering activities. This description is then used as a base for the application of the Design and Engineering Methodology for Organizations (DEMO) so that we can specify a formal ontology for this process. The resulting SysPRE ontology can serve as a base that can be used not only to make enterprises become aware of their own KD process and requirements engineering process in the KD projects, but also to improve such processes in reality, namely in terms of success rate.