Oxímetro de pulso com comunicação via Bluetooth

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015.

Enhanced ethernet switching technology for adaptive hard real-time applications: Tecnologia de comutação ethernet melhorada para aplicações adaptativas e críticas de tempo-real

Os Sistemas Embarcados Distribuídos (SEDs) estão, hoje em dia, muito difundidos em vastas áreas, desde a automação industrial, a automóveis, aviões, até à distribuição de energia e protecção do meio ambiente. Estes sistemas são, essencialmente, caracterizados pela integração distribuída de aplicações embarcadas, autónomas mas cooperantes, explorando potenciais vantagens em termos de modularidade, facilidade de manutenção, custos de instalação, tolerância a falhas, entre outros. Contudo, o ambiente operacional onde se inserem estes tipos de sistemas pode impor restrições temporais rigorosas, exigindo que o sistema de comunicação subjacente consiga transmitir mensagens com garantias temporais. Contudo, os SEDs apresentam uma crescente complexidade, uma vez que integram subsistemas cada vez mais heterogéneos, quer ao nível do tráfego gerado, quer dos seus requisitos temporais. Em particular, estes subsistemas operam de forma esporádica, isto é, suportam mudanças operacionais de acordo com estímulos exteriores. Estes subsistemas também se reconfiguram dinamicamente de acordo com a actualização dos seus requisitos e, ainda, têm lidar com um número variável de solicitações de outros subsistemas. Assim sendo, o nível de utilização de recursos pode variar e, desta forma, as políticas de alocação estática tornam-se muito ineficientes. Consequentemente, é necessário um sistema de comunicação capaz de suportar com eficácia reconfigurações e adaptações dinâmicas. A tecnologia Ethernet comutada tem vindo a emergir como uma solução sólida para fornecer comunicações de tempo-real no âmbito dos SEDs, como comprovado pelo número de protocolos de tempo-real que foram desenvolvidos na última década. No entanto, nenhum dos protocolos existentes reúne as características necessárias para fornecer uma eficiente utilização da largura de banda e, simultaneamente, para respeitar os requisitos impostos pelos SEDs. Nomeadamente, a capacidade para controlar e policiar tráfego de forma robusta, conjugada com suporte à reconfiguração e adaptação dinâmica, não comprometendo as garantias de tempo-real. Esta dissertação defende a tese de que, pelo melhoramento dos comutadores Ethernet para disponibilizarem mecanismos de reconfiguração e isolamento de tráfego, é possível suportar aplicações de tempo-real críticas, que são adaptáveis ao ambiente onde estão inseridas.Em particular, é mostrado que as técnicas de projecto, baseadas em componentes e apoiadas no escalonamento hierárquico de servidores de tráfego, podem ser integradas nos comutadores Ethernet para alcançar as propriedades desejadas. Como suporte, é fornecida, também, uma solução para instanciar uma hierarquia reconfigurável de servidores de tráfego dentro do comutador, bem como a análise adequada ao modelo de escalonamento. Esta última fornece um limite superior para o tempo de resposta que os pacotes podem sofrer dentro dos servidores de tráfego, com base unicamente no conhecimento de um dado servidor e na hierarquia actual, isto é, sem o conhecimento das especifidades do tráfego dentro dos outros servidores. Finalmente, no âmbito do projecto HaRTES foi construído um protótipo do comutador Ethernet, o qual é baseado no paradigma “Flexible Time-Triggered”, que permite uma junção flexível de uma fase síncrona para o tráfego controlado pelo comutador e uma fase assíncrona que implementa a estrutura hierárquica de servidores referidos anteriormente. Além disso, as várias experiências práticas realizadas permitiram validar as propriedades desejadas e, consequentemente, a tese que fundamenta esta dissertação.

Development of polymeric materials to inhibit bacterial quorum sensing

Bacterial infections are an increasing problem for human health. In fact, an increasing number of infections are caused by bacteria that are resistant to most antibiotics and their combinations. Therefore, the scientific community is currently searching for new solutions to fight bacteria and infectious diseases, without promoting antimicrobial resistance. One of the most promising strategies is the disruption or attenuation of bacterial Quorum Sensing (QS), a refined system that bacteria use to communicate. In a QS event, bacteria produce and release specific small chemicals, signal molecules - autoinducers (AIs) - into the environment. At the same time that bacterial population grows, the concentration of AIs in the bacterial environment increases. When a threshold concentration of AIs is reached, bacterial cells respond to it by altering their gene expression profile. AIs regulate gene expression as a function of cell population density. Phenotypes mediated by QS (QSphenotypes) include virulence factors, toxin production, antibiotic resistance and biofilm formation. In this work, two polymeric materials (linear polymers and molecularly imprinted nanoparticles) were developed and their ability to attenuate QS was evaluated. Both types of polymers should to be able to adsorb bacterial signal molecules, limiting their availability in the extracellular environment, with expected disruption of QS. Linear polymers were composed by one of two monomers (itaconic acid and methacrylic acid), which are known to possess strong interactions with the bacterial signal molecules. Molecularly imprinted polymer nanoparticles (MIP NPs) are particles with recognition capabilities for the analyte of interest. This ability is attained by including the target analyte at the synthesis stage. Vibrio fischeri and Aeromonas hydrophila were used as model species for the study. Both the linear polymers and MIP NPs, tested free in solutions and coated to surfaces, showed ability to disrupt QS by decreasing bioluminescence of V. fischeri and biofilm formation of A. hydrophila. No significant effect on bacterial growth was detected. The cytotoxicity of the two types of polymers to a fibroblast-like cell line (Vero cells) was also tested in order to evaluate their safety. The results showed that both the linear polymers and MIP NPs were not cytotoxic in the testing conditions. In conclusion, the results reported in this thesis, show that the polymers developed are a promising strategy to disrupt QS and reduce bacterial infection and resistance. In addition, due to their low toxicity, solubility and easy integration by surface coating, the polymers have potential for applications in scenarios where bacterial infection is a problem: medicine, pharmaceutical, food industry and in agriculture or aquaculture.

Avaliação do desempenho de fibras óticas de plástico

A fibra ótica de plástico (POF) tem despertado um grande interesse nas comunicações de banda larga em curtas distâncias, devido à sua simplicidade de instalação, grande flexibilidade e custo reduzido. Por estas razões consiste numa boa alternativa ao cabo coaxial, de par entrelaçado ou mesmo à fibra ótica de sílica (GOF) multimodo. As POFs trabalham na região do visível do espectro eletromagnético ao contrário das GOFs que operam no infravermelho. O valor do índice de refração do núcleo de uma POF depende do tipo de material constituinte, em que o mais comum é o polimetilmetacrilato (PMMA) e o polímero de flúor (PF). O perfil do índice de refração do núcleo pode ser índice em degrau (SI) ou índice gradual (GI). Por serem constituídas por materiais poliméricos, a atenuação e dispersão do sinal é muito maior do que nas GOFs, levando a que só possam ser utilizadas em ligações de distâncias inferiores a 1 km. De forma a fazer a análise do desempenho de sistemas de comunicação ótica com POF, foi utilizado o software de simulação VPIphotonics™ com o qual se fez a parametrização dos componentes, nomeadamente a fonte ótica, a fibra e o fotodetetor. A qualidade do sinal foi analisada através de figuras de mérito como o BER, o diagrama de olho, o diagrama da constelação QAM e o EVM. Dos resultados obtidos concluiu-se que a POF Lucina™ é a que apresenta o melhor desempenho para transmissão de dados com elevados débitos binários (até 40 Gbps), devido a ser constituída por PF e ter um perfil do índice de refração do núcleo do tipo GI. Como tal, esta POF foi escolhida para se implementar na simulação de uma arquitetura DVB-c FTTH, juntamente com uma GOF monomodo, onde os sinais QAM transmitidos a partir da central do operador foram recebidos com sucesso na casa do cliente.

Estudo de viabilidade de utilização de VLC em infra-estruturas ITS baseadas em semáforos rodoviários a LEDs

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

As acusacoes de desvio feitas pelo administrador que podem configurar uma possivel demissao do empregado

O presente trabalho teve como objetivos verificar quais as acusações de desvio feitas pelo administrador que podem configurar uma possível demissão do empregado e, com base na leitura da cultura da organização pesquisada, através do seu sistema de comunicação, compreender as causas explícitas e subentendidas das acusações de desvio. A pesquisa utilizou um método qualitativo com observação participante, entrevista, os instrumentos analíticos de HALL in SÁ et alii (1973) e a lista de informações de sinais e símbolos de THÉVENET (1989). Abrangeu diferentes níveis hierárquicos de empregados e exempregados, além de categorias de indivíduos ligados à organização pesquisada, tais como: aposentados e conselheiros. A revisão bibliográfica foi feita em três partes: a primeira parte tratou da acusação de desvio na área antropológica, a segunda parte buscou o ponto de vista da administração com relação ao desvio e a terceira parte desenvolveu o embasamento teórico sobre a comunicação da cultura. O estudo permitiu verificar que as principais causas de ocorrência de acusação de desvio na organização pesquisada estão relacionados com diferentes situações: algumas acusações de desvio têm como causa a incompatibilidade das características ou signos do estilo da organização com característica aparente do empregado; outras, parecem estar relacionadas com o reduzido grau de participação dos empregados no espaço decisório da organização.

Utilização de Multicast na Disseminação de Escritas em Ambientes Replicados

Este trabalho trata da utilização de protocolos de comunicação de grupo para a disseminação de escritas em arquivos replicados. A replicação de arquivos tem como objetivo aumentar a disponibilidade dos dados mesmo mediante a ocorrência de alguma falha. Existem duas abordagens principais para a replicação de arquivos: a da cópia primária e das cópias ativas. Em ambas as abordagens é necessário que seja mantida a integridade dos dados replicados, de forma que todos cópias dos arquivos replicados estejam no mesmo estado. Essa integridade pode ser mantida pela escolha correta de uma estratégia de disseminação de escritas. Como os servidores que mantém cópias do mesmo arquivo formam um grupo de replicação, a disseminação de escritas pode ser feita através de comunicação de grupos. Neste trabalho são apresentados os sistemas de comunicação de grupo xAMp, da Universidade de Lisboa; Totem, Universidade da Califórnia; Transis da Universidade de Hebréia de Jerusalém; Horus, da Universidade de Cornell e Newtop da Universidade de Newcastle. Todos os sistemas descritos possuem características de comunicação de grupo e membership que permitem a sua utilização na disseminação de escritas para arquivos replicados. Este trabalho descreve, também, o protótipo PDERM (Protótipo para a Disseminação de Escritas em arquivos Replicados, através de Multicast), implementado para analisar o comportamento de um sistema de comunicação de grupo, o xAMp, na disseminação de escritas em arquivos replicados pela estratégia da cópia primária. Foi analisado o aspecto da manutenção da integridade das réplicas mesmo na ocorrência de falha do servidor primário.

A cultura de devoção nas empresas familiares e visionárias : uma definição teórica e operacional

O trabalho propõe uma definição teórica e operacional para o construto cultura de devoção em empresas familiares e visionárias. Trata-se de uma tentativa de compreender e explicar a dinâmica que envolve a formação de vínculos afetivos entre empregados e organizações do tipo familiares e visionárias. Presume-se que empresa familiar visionária seja toda aquela organização que tem sua origem e história vinculadas a uma família ou grupo familiar e está alicerçada em valores essenciais formulados por seus fundadores. Além do mais, a empresa é líder em seu setor de atuação, passou por vários ciclos de produtos ou serviços e, se não consolidou, pelo menos deu início ao processo sucessório. O trabalho recupera a ideologia básica - valores e objetivos essenciais - que se mantém em todas as fases de desenvolvimento da organização, levando em consideração a declaração desta ideologia, sua continuidade histórica e a coerência entre aquilo que é declarado como essencial e o que é vivido no cotidiano da organização. A maneira como os empregados se apropriam dos valores difundidos decorre de um estruturado sistema de comunicação, de uma consistente política de recursos humanos e de uma adequada administração dos elementos formadores da cultura organizacional. Através de pesquisa empírica com três empresas de um mesmo grupo familiar, observou-se que a identificação dos empregados com os valores organizacionais pode ser explicada pela forma como os empregados se apropriam dos valores difundidos, pelo modo de circulação e consumo dos valores organizacionais, pela política de recursos humanos que reforça o desenvolvimento pessoal interno e pelos elementos simbólicos da cultura organizacional que fortalece o imaginário coletivo e solidifica as significações acerca da idéia de empresa como uma grande família.

Wireless LAN : a grande questão ; 802.11a ou 802.11b?

Este trabalho apresenta, inicialmente, uma análise comparativa detalhada dos dois padrões, IEEE 802.11a e IEEE802.11b, que foram apresentados recentemente pelo IEEE na área de redes sem fio (wireless). São apresentadas as principais diferenças tecnológicas dos dois padrões, no que se refere, principalmente, à arquitetura, funções de controle, segurança, desempenho e custo de implementação destas duas tecnologias de redes wireless. São avaliados também os aspectos de interoperabilidade, quando estas redes são integradas em redes corporativas fixas, que são baseadas, principalmente, em redes Ethernet, tradicionalmente usadas em redes corporativas. São considerados também, aspectos de custo e flexibilidade de aplicação das duas tecnologias e mostram-se como estas diferenças devem ser levadas em conta em aplicações típicas de um ambiente corporativo. Finalmente, apresenta-se também, como estudo de caso, uma análise focalizada principalmente na integração da tecnologia wireless em aplicações típicas de uma grande empresa local. Consideram-se as vantagens e desvantagens de ambas as tecnologias, como solução para algumas aplicações típicas encontradas nesta empresa, e justifica-se a escolha da solução que foi adotada. Conclui-se com algumas projeções quanto ao futuro da tecnologia wireless no ambiente público e corporativo.

A definição do padrão de tv digital no brasil : um estudo sobre a construção social de um padrão tecnológico

Esta dissertação tem o objetivo de estudar, sob a ótica sócio-construtivista, o processo de determinação do padrão de televisão digital no Brasil. Com base no referencial teórico conhecido como The Social Shaping of Technology, foi possível realizar a descrição detalhada do processo de construção social desta tecnologia enfatizando os principais conceitos e como eles se articularam durante a interação dos grupos sociais envolvidos no processo até o fechamento de seu desenvolvimento. O processo de determinação do padrão de televisão digital foi reconstruído com base em documentos de domínio público, baseado em uma abordagem interpretativa.

Wimax e os efeitos disruptivos na indústria das telecomunicações

Wireless é broadband que entrega applicações e serviços de comunicações avançadas a qualquer momento e em qualquer lugar. A evolução das tecnologias e das applicações está alterando, também, a linha tradicional que definia e separava aplicações, serviços e redes. Em conseqüência, os limites funcionais que definem as ferramentas dominantes de nosso tempo, tais como o PC, a TV, o telefone móvel e o telefone das comunicações, estão, também, desaparecendo. Esta convergência foi. porém, limitada pelo bandwith, gerando limitações que estão associadas com às comunicações e à infraestrutura wireless. As potencialidades técnicas da tecnologia de WIMAX permitirão que os fornecedores de serviço possam finalmente oferecer a voz, os dados, o móbil e os serviços de entretenimento em redes únicas de telecomunicação broadband wireless. Sem dúvida, esta convergência wireless alterará dramaticamente a indústria.

A era das organizações virtuais

Trata do reconhecimento dos acontecimentos que impactam atualmente as empresas da sociedade pós-capitalista, sob a ótica da tecnologia de informação, e mostra que o sucesso da organização do futuro está relacionado à criação do novo. Procede uma ampla revisão de alianças estratégicas como arranjo organizacional, caracterizando seus prós e contras. Desenvolve o conceito da organização virtual, tecendo considerações sobre os seus três pontos importantes: um produto ou serviço virtual; uma estratégia global compartilhada; e um sistema de comunicação integrada. Finalmente, desenvolve dois casos práticos, exemplificando o conceito de organização virtual para um relacionamento em marketing industrial e outro em marketing de consumo

Injeção distribuída de falhas para validação de dependabilidade de sistemas distribuídos de larga escala

Uma etapa fundamental no desenvolvimento de sistemas tolerantes a falhas é a fase de validação, onde é verificado se o sistema está reagindo de maneira correta à ocorrência de falhas. Uma das técnicas usadas para validar experimentalmente um sistema é injeção de falhas. O recente uso de sistemas largamente distribuídos para execução dos mais diversos tipos de aplicações, faz com que novas técnicas para validação de mecanismos de tolerância a falhas sejam desenvolvidas considerando este novo cenário. Injeção de falhas no sistema de comunicação do nodo é uma técnica tradicional para a validação de aplicações distribuídas, para forçar a ativação dos mecanismos de detecção e recuperação de erros relacionados à troca de mensagens. A condução de experimentos com injetores de comunicação tradicionais é feita pelo uso do injetor em uma máquina do sistema distribuído. Se o cenário desejado é de múltiplas falhas, o injetor deve ser instanciado independentemente nas n máquinas que as falhas serão injetadas. O controle de cada injetor é individual, o que dificulta a realização do experimento. Esta dificuldade aumenta significativamente se o cenário for um sistema distribuído de larga escala. Outro problema a considerar é a ausência de ferramentas apropriadas para a emulação de determinados cenários de falhas. Em aplicações distribuídas de larga escala, um tipo comum de falha é o particionamento de rede. Não há ferramentas que permitam diretamente a validação ou a verificação do processo de defeito de aplicações distribuídas quando ocorre um particionamento de rede Este trabalho apresenta o estudo de uma abordagem para injeção de falhas que permita o teste de atributos de dependabilidade de aplicações distribuídas de pequena e larga escala implementadas em Java. A abordagem considera a não obrigatoriedade da alteração do código da aplicação sob teste; a emulação de um cenário de falhas múltiplas que ocorrem em diferentes nodos, permitindo o controle centralizado do experimento; a validação de aplicações que executem em sistemas distribuídos de larga escala e consideram um modelo de falhas realista deste tipo de ambiente, incluindo particionamentos de rede. A viabilidade da abordagem proposta é mostrada através do desenvolvimento do protótipo chamado FIONA (Fault Injector Oriented to Network Applications), o qual atualmente injeta falhas em aplicações desenvolvidas sob o protocolo UDP.

Método para funcionamento eficiente e eficaz de uma unidade judiciária: como a representação dos processos de trabalho por meio de fluxogramas pode revolucionar a prestação do serviço jurisdicional nos Juizados Especiais Cíveis

A reforma do Poder Judiciário revela um cenário de insatisfação com o serviço de prestação da tutela jurisdicional. Dentre várias possíveis incursões busca-se com a presente dissertação sustentar que a aplicação de método organizacional de registro das rotinas de trabalho em fluxograma tem potencial elevado para gerar relevante melhoria no tempo de duração do processo. Procedeu-se a explicação de como funciona a técnica de construção de fluxograma, bem como suas vantagens como método organizacional do processo de trabalho a fim de que o leitor tenha condições de bem compreender os trechos de fluxograma construídos. A fim de justificar o potencial do método com fluxogramas também foi realizada exploração de conhecimentos científicos sobre o funcionamento do cérebro humano, fazendo-se demonstração de que a linguagem simbólica do fluxograma melhor atende ao sistema de processamento de informações do cérebro e demonstrando quanto do atual sistema de comunicação tem limitado a evolução do trabalho nas atividades judiciárias e quanta melhoria pode o sistema proposto gerar. Em virtude do alto nível de detalhamento do fluxograma não é possível consolidá-lo numa página de livro, razão pela qual o fluxograma foi desmembrado em pequenos trechos para ser apresentado e explicado. O método desenvolvido foi aplicado na realidade diária de um Juizado Especial Cível durante quatro anos, desde a análise do sistema até as execuções e revisões finais das rotinas de trabalho criadas e registradas em fluxograma. Os resultados confirmaram a hipótese construída, vez que houve redução do tempo de trâmite processual, diminuição do número de processos, multiplicação da força de trabalho, dispensa de grandes esforços no treinamento de servidores e aumento de qualidade na realização de cada rotina de trabalho, sem que houvesse necessidade de investimentos financeiros com contratação de mão de obra ou aquisição de equipamentos. Fica evidente que o uso de fluxograma na gestão de uma unidade judiciária será tão importante para o planejamento quanto para uma execução eficiente e eficaz do serviço de prestação jurisdicional.

Teste em funcionamento de uma matriz de chaveamento

Este trabalho se insere na área de teste de sistemas de hardware. O alvo principal é o estudo do comportamento de um circuito roteador de canais telefônicos, parte integrante de um sistema de comunicação mais complexo, na presença de falhas. Neste contexto, o teste em funcionamento do referido circuito roteador é considerado. Na primeira parte deste trabalho são abordados aspectos do teste de circuitos e sistemas, do ponto de vista de sua aplicabilidade, tais como classificação, defeitos e modelos de falhas, simulação, geração de testes e projeto visando o teste. Na segunda parte, relata-se os estudos realizados para implementar o teste em funcionamento do circuito roteador. Nesta etapa são abordados a arquitetura, o modelo de falhas e a metodologia utilizada, os ensaios de detecção de falhas e as técnicas de tolerância a falhas adotadas. O projeto do circuito de chaveamento é apresentado em uma versão utilizando componentes discretos e outra utilizando dispositivos programáveis. Na conclusão deste trabalho são apresentados os resultados obtidos e as perspectivas para trabalhos futuros.