Avaliação in vivo e in vitro de diferentes protocolos no tratamento da hipersensibilidade dentinária cervical

Este estudo possui duas partes distintas: 1. in vivo (randomizado e longitudinal) que teve como objetivo avaliar protocolos de tratamento para hipersensibilidade dentinária com laser de baixa potência (com diferentes dosagens), laser de alta potência e agente dessensibilizante, por um período de 12 e 18 meses; e 2. in vitro que teve como objetivo analisar a perda de estrutura de dois dentifrícios distintos (Colgate Total 12 e Colgate Pró Alívio) e analisar a permeabilidade dentinária dos tratamentos da etapa 01, associados aos dentifrícios, após diferentes ciclos de abrasão. Na parte in vivo, as lesões cervicais não cariosas de 32 voluntários, previamente submetidos aos critérios de elegibilidade ou exclusão, foram divididas em nove grupos (n=10): G1: Gluma Desensitizer (Heraeus Kulzer), G2: Laser de baixa potência com baixa dosagem (Photon Lase, DMC) (três pontos de irradiação vestibulares e um ponto apical: 30 mW, 10 J/cm2, 9 seg por ponto com o comprimento de onda de 810nm). Foram realizadas três sessões com um intervalo de 72 horas), G3: Laser de baixa potência com alta dosagem (um ponto cervical e um ponto apical: 100 mW, 90 J/cm2, 11 seg por ponto com o comprimento de onda de 810nm. Foram realizadas três sessões com um intervalo de 72 horas), G4: Laser de baixa potência com baixa dosagem + Gluma Desensitizer, G5: Laser de baixa potência com alta dosagem + Gluma Desensitizer, G6: Laser de Nd:YAG (Power LaserTM ST6, Lares Research®), em contato com a superfície dental: 1,0W, 10 Hz e 100 mJ, ? 85 J/cm2, com o comprimento de onda de 1064nm, G7: Laser de Nd:YAG + Gluma Desensitizer, G8: Laser de Nd:YAG + Laser de baixa potência com baixa dosagem, G9: Laser de Nd:YAG + Laser de baixa potência com alta dosagem. O nível de sensibilidade de cada voluntário foi avaliado através da escala visual analógica de dor (VAS) com auxílio do ar da seringa tríplice e exploração com sonda após 12 e 18 meses do tratamento. Na parte 02, in vitro, foram utilizados terceiros molares humanos não irrompidos e recém-extraídos. Todos foram limpos e tiveram suas raízes separadas das coroas. As raízes foram seccionadas em quadrados de dentina com dimensões de 4x4x2 mm, os quais foram embutidos em resina Epoxi e devidamente polidos até uma curvatura de 0,3 ?m, analisados em perfilometria ótica. Estes foram imersos em solução de EDTA 17% por 2min para abertura dos túbulos e armazenados em uma solução de Soro Fetal Bovino diluído em salina tamponada com fosfato. Os espécimes foram divididos aleatoriamente em 12 grupos (n=10) G1: Sem tratamento de superfície, sem dentifrício; G2: Nd:YAG/sem dentifrício; G3: Gluma/sem dentifrício; G4: Nd:YAG + Gluma/sem dentifrício; G5: Sem tratamento de superfície/Colgate Total 12; G6: Nd:YAG/Colgate Total 12; G7: Gluma/Colgate Total 12; G8: Nd:YAG + Gluma/Colgate Total 12; G9: Sem tratamento de superfície/Colgate Pró Alívio; G10: Nd:YAG/Colgate Pró Alívio; G11: Gluma/Colgate Pró Alívio; G12: Nd:YAG + Gluma/Colgate Pró Alívio. Em seguida, as superfícies receberam a aplicação de fitas adesivas nas duas margens, mantendo uma área central de teste exposta de 4 x 1 mm, onde foram realizados os tratamentos de superfície e os ciclos de abrasão correspondentes a 1, 7, 30 e 90 dias de escovação (52 ciclos, 210 segundos de contato com o slurry; 361 ciclos, 1470 segundos de contato com o slurry; 1545 ciclos, 6300 segundos de contato com o slurry; 4635 ciclos, 18900 segundos de contato com o slurry, respectivamente). A cada etapa de abrasão, foi realizada análise em Perfilometria Ótica. Para as analises de permeabilidade e Microscopia Eletrônica de Varredura, foram utilizadas amostras circulares de 6 mm de diâmetro e 1 mm de espessura de dentina obtidas das coroas dentais. Estas foram divididas aleatoriamente nos mesmos grupos já descritos anteriormente, sendo que 120 espécimes foram utilizados para permeabilidade (n=10) e 36 para MEV (n=3). Ambas as análises foram realizadas após imersão no EDTA; após tratamentos para a sensibilidade; pós 1 dia, 7 dias, 30 dias e 90 dias de escovação. Após análise estatística pode-se concluir que, in vivo, todos os tratamentos foram eficazes para a redução da hipersensibilidade dentinária. Ainda que o nível da sensibilidade dos pacientes aumentou numericamente, estes não são considerados estatisticamente diferentes a partir de 12 meses. Portanto, até a avaliação de 18 meses, podemos concluir que não houve um aumento na sensibilidade dentinária desde a sua diminuição pós-tratamento. In vitro, pode-se concluir que todos os tratamentos foram capazes de diminuir a permeabilidade dentinária. O dentifrício Total 12 apresentou-se como o mais abrasivo em comparação com o dentifrício Pro Alivio, pois este último promoveu uma perda de estrutura menor, porém ambos não apresentaram aumento na permeabilidade nos tempos de escovação. As microscopias eletrônicas de varredura mostram a formação da smear layer, obliterando os túbulos para ambos os dentifricios. Como conclusão, pode-se afirmar que todos os agentes dessensibilizantes foram efetivos, mesmo apresentando estratégias de ação diferentes. Os dentifrícios são igualmente interessantes para o uso caseiro por ocasionarem oclusão tubular e a associação de tratamentos (caseiro e de consultório) parece ser uma alternativa eficaz no tratamento da hipersensibilidade dentinária.

Calidad de la dieta española según el índice de alimentación saludable

Objetivo: determinar la calidad de la dieta española mediante el Índice de Alimentación-Saludable (IASE) y su relación con variables geográficas y socioeconómicas. Metodología: Estudio descriptivo transversal a partir de Encuesta-Nacional-Salud-2006 (ENS-2006) Se estudiaron 29.478 personas (Mujeres = 15.019; Hombres = 14.459) que respondieron el Cuestionario de Frecuencia de Consumo (CFC). El IASE se compone de 10 variables (Cereales-derivados, Verduras-hortalizas, Frutas, Leche-derivados, Carnes, Legumbres, Embutidos-fiambres, Dulces, Refrescos-azúcar y Variedad-dieta), construidas a partir del CFC y las recomendaciones de las Guías-Alimentarias (Sociedad-Española-Nutrición-Comunitaria-2004). Categorías IASE (puntuación-máxima 100): Alimentación-saludable: > 80 puntos; Necesita-cambios: > 5.080; Poco-saludable: 50. Se realizó un análisis descriptivo, de diferencias de medias (pruebas Kruskal–Wallis y Mann–Whitney), y prueba Chi-Cuadrado, para estudiar la independencia de las variables edad, sexo, clase-social y nivel de estudios con las categorías de IASE. Resultados: El 72% del total de la muestra necesita cambios en su alimentación. La puntuación media para mujeres es 73,7 ± 10,5 y para hombres 69,9 ± 11,3 (p < 0,001). En la categoría saludable obtienen mayor porcentaje (38,8%) el grupo de edad > 65 años y las mujeres (28,3%) frente a los hombres (18,4%). Así mismo, las clases-sociales más altas (clase-I: 24,4%, clase-II: 25,0%, clase-III: 25,8%) presentan mayor índice de alimentación-saludable, (p < 0,001). Las Comunidades-Autónomas: Comunitat Valenciana (5,4%), Illes Balears (4,6%) y Andalucía (4,3%) son las que presentan mayor índice en la categoría poco-saludable. Conclusiones: El IASE es un método rápido y económico de estimación de la calidad de la dieta de la población, porque utiliza datos secundarios procedente de la ENS y de las guías-alimentarias; siendo útil en la planificación de políticas nutricionales en España.

¿Siguen patrones de dieta mediterránea los universitarios españoles?

Objetivo: Determinar el patrón de consumo de alimentos del alumnado de la Universidad de Alicante (UA) mediante el grado de adecuación a la dieta mediterránea. Método: Estudio transversal descriptivo para estimar la ingesta individual a través de un cuestionario de frecuencia de consumo de alimentos (CFCA) en una muestra representativa de 380 universitarios. Variables a estudio: edad, sexo, área geográfica de procedencia, peso y talla autoreferidos. Así como los alimentos y frecuencias de consumo que componen el CFCA. Se determinó el porcentaje de adecuación teniendo en cuenta, consumo real sobre consumo recomendado por la guía dieta mediterránea tradicional: (100 x raciones consumidas/raciones recomendadas). Se establecieron 5 rangos de porcentaje adecuación: consumo óptimo (80%-119%), consumo aceptable (60%-79%), consumo deficiente (40%-59%), consumo muy deficiente (< 39%), consumo excesivo (> 120%). Se realizó contraste de diferencia de proporciones y la prueba t-Student con EPIDAT 3.1, y SPSS 15.0. Resultados: Prevalencia de sobrepeso-obesidad, es mayor en hombres (34,6%) que en mujeres (9,8%), p < 0,001. Mientras que las mujeres presentan mayor prevalencia de bajo peso (7,0%) que hombres (0,7%), p < 0,05. El consumo de cereales y derivados es muy deficiente (mujeres = 90,6; hombres = 94,9), y el consumo de carnes rojas (mujeres = 90,6; hombres = 92,7) y embutidos (mujeres = 95,9%, hombres = 96,3%) es excesivo. Ningún alumno cubre un “consumo óptimo” o un “consumo aceptable” de todos los grupos de alimentos (n = 12). Discusión: El nivel educativo y el acceso a la información no protegen a la población universitaria de factores socioambientales que influencian sus hábitos alimentarios. Deben reforzarse estrategias de salud pública dirigidas a este grupo de población.

Asociación entre la dieta y la presencia de sobrepeso y obesidad: método de evaluación dietética de la Encuesta Nacional de Salud Española 2006

Introducción: analizar la asociación entre la frecuencia de consumo de alimentos y la presencia de sobrepeso-obesidad a partir de datos de la Encuesta Nacional de Salud Española 2006 (ENS-06). Material y métodos: estudio transversal retrospectivo de fuentes secundarias de la ENS-06. Se seleccionaron 29.321 individuos que respondieron el Cuestionario de Frecuencia de Consumo de Alimentos, compuesto por una lista de 12 grupos, sobre los que se preguntaba su frecuencia de consumo en 5 opciones de respuesta y que se categorizaron en 3 para el análisis (consumo diario, semanal y ocasional). Se realizó un análisis descriptivo del consumo de grupos de alimentos categorizados por frecuencia de consumo, y calculando la diferencia (brecha) entre hombres y mujeres. La asociación entre frecuencia de consumo de alimentos y sobrepeso-obesidad se realizó mediante regresión logística. Resultados: el 40,7% de la población consume a diario verduras-hortalizas y el 65,2% consume frutas a diario. El 69,8%, y el 46,3% de las mujeres cumplen las recomendaciones de consumo de frutas (brecha -7,2), y de verduras-hortalizas (brecha -14,0) respectivamente. Consumir fruta ocasionalmente, disminuye la probabilidad de padecer obesidad (OR=0,72 IC95%: 0,63-0,82), frente a consumirla a diario. Consumir embutidos a diario, disminuye la probabilidad de padecer obesidad (OR=0,75 IC95%: 0,68-0,83), frente a un consumo ocasional. Conclusiones: Los resultados muestran contradicciones científicas por la presencia de sesgos en el instrumento utilizado en la recogida de la información, sugiriendo la necesidad de que la ENS incluya un método de recogida de información dietética-nutricional validado y adoptado, que permita mediciones de mayor calidad y exactitud.

Consumo de alimentos y calidad de la dieta en estudiantes universitarios: Proyecto uniHcos

Antecedentes/Objetivos: La etapa universitaria se caracteriza por cambios en estilos de vida y, la alimentación es uno de los de mayor variación, especialmente en los primeros cursos. El objetivo de este estudio es describir la frecuencia de consumo de alimentos y la calidad de la dieta de los universitarios españoles. Métodos: Estudio observacional, descriptivo, transversal, multicéntrico de estudiantes universitarios de primer año participantes en el proyecto uniHcos. Población de 1363 estudiantes, 72,6% mujeres y 27,4% hombres de 6 universidades españolas. Los participantes respondieron un cuestionario online de frecuencia de consumo de alimentos: A diario; 3-4 veces/semana pero no diario; 1-2 veces/semana; < 1 vez/semana; Nunca/casi-nunca. Para interpretar los resultados los alimentos se categorizaron según guías-dietéticas SENC-2004 en consumo: diario (pasta, pan-cereales, fruta, verduras, lácteos); semanal (carnes, huevos, pescado, legumbres) y ocasional (embutidos, dulces, refrescos con azúcar. A partir de estos datos se calculó el Índice de Alimentación Saludable (IASE) para determinar la calidad de la dieta. Se clasificó en saludable, necesita cambios y poco saludable. Se realizaron estadísticos descriptivos mediante el software estadístico SPSS 20.0. Resultados: El 38,1% de los universitarios consumen frutas a diario, 21,4% verduras, 74,5% lácteos, 60% pan-cereales y 15% pasta. Semanalmente, el 55,3% consumen carne 3-4 veces/semana, 20,7% huevos, 22,2% pescado y 25,5% legumbres. Además, el 13,3%, 22,2% y 10,2% de los universitarios declaran consumir a diario embutido, dulces y refrescos con azúcar respectivamente. Estos resultados van en concomitancia con los del IASE estadísticamente significativos (p-valor < 0,001), donde se muestra que 6,5% de los universitarios se alimentan saludablemente (mujer: 6,9%; hombre: 5,3%), frente a 78% que necesitan cambios (mujer: 76,7%; hombre: 81,3%) y 15,6% que presentan una alimentación poco saludable, siendo mayor en mujeres (16,4%) que en hombres (13,4%). Conclusiones: La alimentación de los universitarios españoles sigue siendo poco saludable y necesitando cambios, como muestran otros estudios en población universitaria. Los patrones alimentarios de consumo semanal de embutidos, dulces, como el de frutas, verduras y pasta, muestra una inversión de la alimentación saludable y, por tanto un problema de salud pública que requiere de atención por ser población que inicia su camino universitario.

Uma linguagem de descrição arquitetural baseada em uma arquitetura de referência para sistemas ubíquos

A computação ubíqua é um paradigma no qual dispositivos com capacidade de processamento e comunicação são embutidos nos elementos comuns de nossas vidas (casas, carros, máquinas fotográficas, telefones, escolas, museus, etc), provendo serviços com um alto grau de mobilidade e transparência. O desenvolvimento de sistemas ubíquos é uma tarefa complexa, uma vez que envolve várias áreas da computação, como Engenharia de Software, Inteligência Artificial e Sistemas Distribuídos. Essa tarefa torna-se ainda mais complexa pela ausência de uma arquitetura de referência para guiar o desenvolvimento de tais sistemas. Arquiteturas de referência têm sido usadas para fornecer uma base comum e dar diretrizes para a construção de arquiteturas de softwares para diferentes classes de sistemas. Por outro lado, as linguagens de descrição arquitetural (ADLs) fornecem uma sintaxe para representação estrutural dos elementos arquiteturais, suas restrições e interações, permitindo-se expressar modelo arquitetural de sistemas. Atualmente não há, na literatura, ADLs baseadas em arquiteturas de referência para o domínio de computação ubíqua. De forma a permitir a modelagem arquitetural de aplicações ubíquas, esse trabalho tem como objetivo principal especificar UbiACME, uma linguagem de descrição arquitetural para aplicações ubíquas, bem como disponibilizar a ferramenta UbiACME Studio, que permitirá arquitetos de software realizar modelagens usando UbiACME. Para esse fim, inicialmente realizamos uma revisão sistemática, de forma a investigar na literatura relacionada com sistemas ubíquos, os elementos comuns a esses sistemas que devem ser considerados no projeto de UbiACME. Além disso, com base na revisão sistemática, definimos uma arquitetura de referência para sistemas ubíquos, RA-Ubi, que é a base para a definição dos elementos necessários para a modelagem arquitetural e, portanto, fornece subsídios para a definição dos elementos de UbiACME. Por fim, de forma a validar a linguagem e a ferramenta, apresentamos um experimento controlado onde arquitetos modelam uma aplicação ubíqua usando UbiACME Studio e comparam com a modelagem da mesma aplicação em SySML.

Desenvolvimento e caracterização de nanoemulsões cosméticas contendo extrato de Opuntia ficus-indica L. Mill e avaliação in vivo da eficácia hidratante

Nanoemulsions are emulsified systems, characterized for reduced droplet size (50- 500nm), which the main characteristic are kinect stability and thermodynamic instability. These are promising systems on cosmetic area due to their droplet size that provide different advantages when compared to conventional systems, among others, larger surface area and better permeability. The Opuntia ficus-indica (L.) Mill is a plant cultivated on Caatinga Brazilian biome, which has great socioeconomic importance to region. This plant shows carbohydrates utilized for cosmetic industry as moisturizing active in their chemical composition. The aim of study was to develop, characterize, evaluate stability and moisturizing efficacy of cosmetic nanoemulsions added to Opuntia ficus-indica (L.) Mill extract. Nanoemulsions preparation was made using a low energy method. Different nanoemulsions were formulated varying the ratio of oil, water and surfactant phases beyond xanthan gum (0.5% e 1%) and Opuntia ficus-indica (L.) Mill hydroglycolic extract addition on 1% and 3%. Obtained nanoemulsions were submitted to preliminary and accelerated stability tests. The evaluated parameters monitored were: macroscopic aspect, pH value, droplet size, zeta potential and polydispersion index, during 60 days on different temperatures. Stable formulations were submitted to moisturizing efficacy assessment by capacitance and transepidermal water loss methodologies during 5 hours. Stable samples were white and showed homogeneous and fluid aspect, pH value was inside ideal range (4,5-6,0) to topical application and droplet size under 200nm characterizing these system as nanoemulsions. Developed nanoemulsions did not decrease transepidermal water loss, however increased the water content on stratum corneum, highlighting the nanoemulsions containing 0.5% of xanthan gum and 1% of hydroglycolic extract. This work presents cosmetic moisturizing nanoemulsions composed to vegetal raw material from Brazilian Caatinga with potential to be used on cosmetic area.

Autonomic hardware manager: uma arquitetura de hardware autonômico usando a solução de repositório ativo de componentes

This Thesis main objective is to implement a supporting architecture to Autonomic Hardware systems, capable of manage the hardware running in reconfigurable devices. The proposed architecture implements manipulation, generation and communication functionalities, using the Context Oriented Active Repository approach. The solution consists in a Hardware-Software based architecture called "Autonomic Hardware Manager (AHM)" that contains an Active Repository of Hardware Components. Using the repository the architecture will be able to manage the connected systems at run time allowing the implementation of autonomic features such as self-management, self-optimization, self-description and self-configuration. The proposed architecture also contains a meta-model that allows the representation of the Operating Context for hardware systems. This meta-model will be used as basis to the context sensing modules, that are needed in the Active Repository architecture. In order to demonstrate the proposed architecture functionalities, experiments were proposed and implemented in order to proof the Thesis hypothesis and achieved objectives. Three experiments were planned and implemented: the Hardware Reconfigurable Filter, that consists of an application that implements Digital Filters using reconfigurable hardware; the Autonomic Image Segmentation Filter, that shows the project and implementation of an image processing autonomic application; finally, the Autonomic Autopilot application that consist of an auto pilot to unmanned aerial vehicles. In this work, the applications architectures were organized in modules, according their functionalities. Some modules were implemented using HDL and synthesized in hardware. Other modules were implemented kept in software. After that, applications were integrated to the AHM to allow their adaptation to different Operating Context, making them autonomic.

Aplicação de tratamentos eletroquímicos integrados para remediação de solos e águas contaminadas com petróleo e pesticidas

Electrochemical technologies have been proposed as a promising alternative for the treatment of effluents and contaminated soils. Therefore, the objective of this work was to study the treatment of contaminated soils and wastewaters using electrochemical technologies. Thus, the study regarding the scale-up of the electrochemical system with continuous flow treatment of wastewater of the petrochemical industry was investigated using platinum electrodes supported on titanium (Ti / Pt), and boron-doped diamond (BDD). The results clearly showed that under the operating conditions studied and electrocatalytic materials employed, the better removal efficiency was achieved with BDD electrode reducing the chemical oxygen demand (COD) from 2746 mg L-1 to 200 mg L-1 in 5 h consuming 56.2 kWh m-3 . The decontamination of soils and effluents by petrochemical products was evaluated by studying the effects of electrokinetic remediation for removal of total petroleum hydrocarbons (HTP) from contaminated soil with diesel. The efficiency of this process was dependent on the electrolyte used Na2SO4 (96.46%), citric acid (81.36%) and NaOH (68.03%) for 15 days. Furthermore, the effluent after treatment of the soil was treated by electrochemical oxidation, achieving a good elimination of the organic polluting load dissolved. Depending on the physical behavior of wastewater contaminated with oil (emulsified state); atrazine emulsified effluents were investigated. The main characteristics of the effluent produced during the washing of contaminated soil were studied, being dependent on the surfactant dosage used; which determined its electrolytic treatment with BDD. The electrochemical oxidation of emulsified effluent of atrazine was efficient, but the key to the treatment is reducing the size of micelles.

Proposta de válvula bypass para controle de velocidade de PIGs instrumentados: protótipo e simulação em bancada

In the Oil industry, oil and gas pipelines are commonly utilized to perform the transportation of production fluids to longer distances. The maintenance of the pipelines passes through the analysis of several tools, in which the most currently used are the pipelines inspection cells, popularly knowing as PIG. Among the variants existing in the market, the instrumented PIG has a significant relevance; acknowledging that through the numerous sensors existing in the equipment, it can detect faults or potential failure along the inspected line. Despite its versatility, the instrumented PIG suffers from speed variations, impairing the reading of sensors embedded in it. Considering that PIG moves depending on the speed of the production fluid, a way to control his speed is to control the flow of the fluid through the pressure control, reducing the flow rate of the produced flow, resulting in reduction of overall production the fluid in the ducts own or with the use of a restrictive element (valve) installed on it. The characteristic of the flow rate/pressure drop from restrictive elements of the orifice plate is deducted usually from the ideal energy equation (Bernoulli’s equation) and later, the losses are corrected normally through experimental tests. Thus, with the objective of controlling the fluids flow passing through the PIG, a valve shutter actuated by solenoid has been developed. This configuration allows an ease control and stabilization of the flow adjustment, with a consequent response in the pressure drops between upstream and downstream of the restriction. It was assembled a test bench for better definition of flow coefficients; composed by a duct with intern diameter of four inches, one set of shutters arranged in a plate and pressure gauges for checking the pressure drop in the test. The line was pressurized and based on the pressure drop it was possible to draw a curve able to characterize the flow coefficient of the control valve prototype and simulate in mockup the functioning, resulting in PIG speed reduction of approximately 68%.

Aproveitamento de subprodutos da indústria de carne suína: caracterização físico-química do queijo de porco

Headcheese is a meat sausage originated from Europe made from hog slaughter by-products. It is a much appreciated product in the South of Brazil which is increasingly established in the market, however it does not have official regulations yet. This study aimed to present the physicochemical characterization of headcheese in a western Santa Catarina industry supervised by Companhia Integrada de Desenvolvimento Agrícola de Santa Catarina and assess 10 different brands to find the relationship between chemical composition and texture profile analysis (TPA). Thus, the chemical composition, energy value, total nitrite, lipid oxidation and physical parameters (color and texture) were evaluated. The product exhibited great variability in moisture content, lipid and protein because the different formulations, processing and intrinsic and extrinsic characteristics of raw material. The utilization of offal provided higher cholesterol and iron levels, and the high content of collagen was accountable for the shear force responses (7.84 ± 1.68 N). The product showed higher amount of sodium, due to the use of additives, but calcium levels were compatible with other sausages. There was a predominance of polyunsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids/saturated fatty acids ratio was more favorable than other sausage in the same category. Nitrite assured preservation effects and thus lower product levels of oxidation were observed. The high Water Activity and pH 6.5 showed that the product is susceptible to growth of pathogens and requires cooling for preservation. Its brownish occurred due to cooking and production of metmyoglobin. There was a strong positive correlation between collagen and attributes of TPA, especially for chewiness (r = 0.855). The use of Hierarchical Cluster Analysis and Principal Component Analysis were able to separate three groups based on the amount of collagen and texture attributes, especially hardness, gumminess and chewiness.

Reserva de recursos MSRP para o switch de tempo-real HaRTES

Os mecanismos e técnicas do domínio de Tempo-Real são utilizados quando existe a necessidade de um sistema, seja este um sistema embutido ou de grandes dimensões, possuir determinadas características que assegurem a qualidade de serviço do sistema. Os Sistemas de Tempo-Real definem-se assim como sistemas que possuem restrições temporais rigorosas, que necessitam de apresentar altos níveis de fiabilidade de forma a garantir em todas as instâncias o funcionamento atempado do sistema. Devido à crescente complexidade dos sistemas embutidos, empregam-se frequentemente arquiteturas distribuídas, onde cada módulo é normalmente responsável por uma única função. Nestes casos existe a necessidade de haver um meio de comunicação entre estes, de forma a poderem comunicar entre si e cumprir a funcionalidade desejadas. Devido à sua elevada capacidade e baixo custo a tecnologia Ethernet tem vindo a ser alvo de estudo, com o objetivo de a tornar num meio de comunicação com a qualidade de serviço característica dos sistemas de tempo-real. Como resposta a esta necessidade surgiu na Universidade de Aveiro, o Switch HaRTES, o qual possui a capacidade de gerir os seus recursos dinamicamente, de modo a fornecer à rede onde é aplicado garantias de Tempo-Real. No entanto, para uma arquitetura de rede ser capaz de fornecer aos seus nós garantias de qualidade serviço, é necessário que exista uma especificação do fluxo, um correto encaminhamento de tráfego, reserva de recursos, controlo de admissão e um escalonamento de pacotes. Infelizmente, o Switch HaRTES apesar de possuir todas estas características, não suporta protocolos standards. Neste documento é apresentado então o trabalho que foi desenvolvido para a integração do protocolo SRP no Switch HaRTES.

Street lighting mesh network protocol

The digital revolution of the 21st century contributed to stem the Internet of Things (IoT). Trillions of embedded devices using the Internet Protocol (IP), also called smart objects, will be an integral part of the Internet. In order to support such an extremely large address space, a new Internet Protocol, called Internet Protocol Version 6 (IPv6) is being adopted. The IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPAN) has accelerated the integration of WSNs into the Internet. At the same time, the Constrained Application Protocol (CoAP) has made it possible to provide resource constrained devices with RESTful Web services functionalities. This work builds upon previous experience in street lighting networks, for which a proprietary protocol, devised by the Lighting Living Lab, was implemented and used for several years. The proprietary protocol runs on a broad range of lighting control boards. In order to support heterogeneous applications with more demanding communication requirements and to improve the application development process, it was decided to port the Contiki OS to the four channel LED driver (4LD) board from Globaltronic. This thesis describes the work done to adapt the Contiki OS to support the Microchip TM PIC24FJ128GA308 microprocessor and presents an IP based solution to integrate sensors and actuators in smart lighting applications. Besides detailing the system’s architecture and implementation, this thesis presents multiple results showing that the performance of CoAP based resource retrievals in constrained nodes is adequate for supporting networking services in street lighting networks.

Operating infrastructure for an FPGA and ARM system

Advances in FPGA technology and higher processing capabilities requirements have pushed to the emerge of All Programmable Systems-on-Chip, which incorporate a hard designed processing system and a programmable logic that enable the development of specialized computer systems for a wide range of practical applications, including data and signal processing, high performance computing, embedded systems, among many others. To give place to an infrastructure that is capable of using the benefits of such a reconfigurable system, the main goal of the thesis is to implement an infrastructure composed of hardware, software and network resources, that incorporates the necessary services for the operation, management and interface of peripherals, that coompose the basic building blocks for the execution of applications. The project will be developed using a chip from the Zynq-7000 All Programmable Systems-on-Chip family.

Demonstrador para rede tempo-real HaRTES

A utilização de sistemas embutidos distribuídos em diversas áreas como a robótica, automação industrial e aviónica tem vindo a generalizar-se no decorrer dos últimos anos. Este tipo de sistemas são compostos por vários nós, geralmente designados por sistemas embutidos. Estes nós encontram-se interligados através de uma infra-estrutura de comunicação de forma a possibilitar a troca de informação entre eles de maneira a concretizar um objetivo comum. Por norma os sistemas embutidos distribuídos apresentam requisitos temporais bastante exigentes. A tecnologia Ethernet e os protocolos de comunicação, com propriedades de tempo real, desenvolvidos para esta não conseguem associar de uma forma eficaz os requisitos temporais das aplicações de tempo real aos requisitos Quality of Service (QoS) dos diferentes tipos de tráfego. O switch Hard Real-Time Ethernet Switching (HaRTES) foi desenvolvido e implementado com o objetivo de solucionar estes problemas devido às suas capacidades como a sincronização de fluxos diferentes e gestão de diferentes tipos de tráfego. Esta dissertação apresenta a adaptação de um sistemas físico de modo a possibilitar a demonstração do correto funcionamento do sistema de comunicação, que será desenvolvido e implementado, utilizando um switch HaRTES como o elemento responsável pela troca de informação na rede entre os nós. O desempenho da arquitetura de rede desenvolvida será também testada e avaliada.