Demand response in future power systems management – a conceptual framework and simulation tool

Mestrado em Engenharia Electrotécnica – Sistemas Eléctricos de Energia

Sistema de controlo de um veículo autónomo terrestre

A crescente necessidade imposta pela gama de aplicações existentes, torna o estudo dos veículos autónomos terrestres um objecto de grande interesse na investigação. A utilização de robots móveis autónomos originou quer um incremento de eficiência e eficácia em inúmeras aplicações como permite a intervenção humana em contextos de elevado risco ou inacessibilidade. Aplicações de monitorização e segurança constituem um foco de utilização deste tipo de sistemas quer pela automatização de procedimentos quer pelos ganhos de eficiência (desde a eficiência de soluções multi-veículo à recolha e detecção de informação). Neste contexto, esta dissertação endereça o problema de concepção, o desenvolvimento e a implementação de um veículo autónomo terrestre, com ênfase na perspectiva de controlo. Este projecto surge pois no âmbito do desenvolvimento de um novo veículo terrestre no Laboratório de Sistemas Autónomos (LSA) do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). É efectuado um levantamento de requisitos do sistema tendo por base a caracterização de aplicações de monitorização, transporte e vigilância em cenários exteriores pouco estruturados. Um estado da arte em veículos autónomos terrestres é apresentado bem como conceitos e tecnologias relevantes para o controlo deste tipo de sistemas. O problema de controlo de locomoção é abordado tendo em particular atenção o controlo de motores DC brushless. Apresenta-se o projecto do sistema de controlo do veículo, desde o controlo de tracção e direcção, ao sistema computacional de bordo responsável pelo controlo e supervisão da missão. A solução adoptada para a implementação mecânica da estrutura do veículo consiste numa plataforma de veículo todo terreno (motociclo 4X4) disponível comercialmente. O projecto e implementação do sistema de controlo de direcção para o mesmo é apresentado quer sob o ponto de vista da solução electromecânica, quer pelo subsistema de hardware de controlo embebido e respectivo software. Tendo em vista o controlo de tracção são apresentadas duas soluções. Uma passando pelo estudo e desenvolvimento de um sistema de raiz capaz de controlar motores BLDC de elevada potência, a segunda passando pela utilização de uma solução através de um controlador externo. A gestão energética do sistema é abordada através do projecto e implementação de um sistema de controlo e distribuição de energia específico. A implementação do veículo foi alcançada nas suas vertentes mecânica, de hardware e software, envolvendo a integração dos subsistemas projectados especialmente bem como a implementação do sistema computacional de bordo. São apresentados resultados de validação do controlo de locomoção básico quer em simulação quer descritos os testes e validações efectuados no veículo real. No presente trabalho, são também tiradas algumas conclusões sobre o desenvolvimento do sistema e sua implementação bem como perspectivada a sua evolução futura no contexto de missões coordenadas de múltiplos veículos robóticos.

The telegraph as an omen of the future in James W. Carey's vision

In the history of modern communication, after the development of the printing press, the telegraph unleashed a revolution in communications. Today, Internet is in many ways its heir. Reflections on the telegraph may open up perspectives concerning tendencies, possibilities and pitfalls of the Internet. The telegraph has been well explored in important literature on communication and media which tends to emphasize the history of this technology, its social context and institutional meaning [e.g. Robert L. Thompson, 1947, Tom Standage, 2007 [1998]. James W. Carey, the North- American critical cultural studies' mentor, in his essay "Technology and Ideology. The Case of the Telegraph" (2009 [1983]), suggests a distinctive approach. In the telegraph, Carey sees the prototype of many subsequent commercial empires based on science and technology, a pioneer model for complex business management; an example of interest struggle for the patents control; an inductor of changes both in language and in structures of knowledge; and a promoter of a futurist and utopian thought of information technologies. Having in mind a revolution in communications promoted by the Internet, this paper revisits this seminal essay to explore its great attainment, as well as the problems of this kind of approach which conceives the innovation of the telegraph as a metaphor for all the innovations announcing the modern stage of history and determining still today the major lines of development in modern communication systems.

Desenvolvimento de módulos para planeamento e controlo de execução de missões de veículos aéreos não tripulados

Com a evolução da tecnologia, os UAVs (unmanned aerial vehicles) são cada vez mais utilizados, não só em missões de risco para o ser Humano, mas também noutro tipo de missões, como é o caso de missões de inspeção, vigilância, busca e salvamento. Isto devese ao baixo custo das plataformas assim como à sua enorme fiabilidade e facilidade de operação. Esta dissertação surge da necessidade de aumentar a autonomia dos UAVs do projeto PITVANT (Projeto de Investigação e Tecnologia em Veículos Aéreos Não Tripulados), projeto de investigação colaborativa entre a AFA (Academia da Força Aérea) e a FEUP (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto), relativamente ao planeamento de trajetórias entre dois pontos no espaço, evitando os obstáculos que intersetem o caminho. Para executar o planeamento da trajetória mais curta entre dois pontos, foi implementado o algoritmo de pesquisa A*, por ser um algoritmo de pesquisa de soluções ótimas. A área de pesquisa é decomposta em células regulares e o centro das células são os nós de pesquisa do A*. O tamanho de cada célula é dependente da dinâmica de cada aeronave. Para que as aeronaves não colidam com os obstáculos, foi desenvolvido um método numérico baseado em relações trigonométricas para criar uma margem de segurança em torno de cada obstáculo. Estas margens de segurança são configuráveis, sendo o seu valor por defeito igual ao raio mínimo de curvatura da aeronave à velocidade de cruzeiro. De forma a avaliar a sua escalabilidade, o algoritmo foi avaliado com diferentes números de obstáculos. As métricas utilizadas para avaliação do algoritmo foram o tempo de computação do mesmo e o comprimento do trajeto obtido. Foi ainda comparado o desempenho do algoritmo desenvolvido com um algoritmo já implementado, do tipo fast marching.

Quality-of-service in wireless sensor networks: state-of-the-art and future directions

Wireless sensor networks (WSNs) are one of today’s most prominent instantiations of the ubiquituous computing paradigm. In order to achieve high levels of integration, WSNs need to be conceived considering requirements beyond the mere system’s functionality. While Quality-of-Service (QoS) is traditionally associated with bit/data rate, network throughput, message delay and bit/packet error rate, we believe that this concept is too strict, in the sense that these properties alone do not reflect the overall quality-ofservice provided to the user/application. Other non-functional properties such as scalability, security or energy sustainability must also be considered in the system design. This paper identifies the most important non-functional properties that affect the overall quality of the service provided to the users, outlining their relevance, state-of-the-art and future research directions.

Change Processes and Future Perspectives in the Knowledge Society. The Example of Clothing and Textile Industry

The paper examines change processes und future perspectives in the knowledge society. It presents the clothing and textile industry as an example for a transforming industry in a global economy. The paper reviews existing future studies, which have surveyed change processes and future developments in the clothing and textile industry. Main goals of the review are the identification of changes in work and the description of the restructuring of global value chains within the clothing and textile sector. The paper also highlights major current trends, drivers of change and future prospects in this sector.

Assessing scenarios on the future of work

In this paper will be discussed different types of scenarios and the aims for using scenarios. Normaly they are being used by organisations due to the need to anticipate processes, to support policy-making and to understand the complexities of relations. Such organisations can be private companies, R&D organisations and networks of organisations, or even by some public administration institutions. Some cases will be discussed as the methods for ongoing scenario-building process (Shell Internacional). Scenarios should anticipate possible relations among social actors as in the Triple Helix Model, and is possible to develop strategic intelligence in the innovation process that would enable the construction of scenarios. Such processes can be assessed. The focus will be made in relation to the steps chosen for the WORKS scenarios. In this case is there a model of work changes that can be used for foresight? Differences according to sectors were found, as well on other dimensions. Problems of assessment are analysed with specific application to the scenario construction methods.

Future gender relations in global restructuring processes case study evidence from knowledge-intensive, manufacturing and service occupations

Global restructuring processes have not only strong implications for European working and living realities, but also have specific outcomes with regard to gender relations. The following contribution analyses in which way global restructuring shapes current gender relations in order to identify important trends and developments for future gender (in)equalities at the workplace. On the basis of a large qualitative study on global restructuring and impacts on different occupational groups it argues that occupational belonging in line with skill and qualification levels are crucial factors to assess the further development of gender relations at work. Whereas global restructuring in knowledge-based occupations may provide new opportunities for female employees, current restructuring is going to deteriorate female labour participation in service occupations. In contrast, manufacturing occupations can be characterised by persistent gender relations, which do not change in spite of major restructuring processes at the work place. Taking the institutional perspective into account, it seems to be crucial to integrate the occupational perspective in order to apply adequate policy regulations to prevent the reinforcement of gender related working patterns in the near future.

Fragmentation? The future of work in Europe in a global economy: the WORKS final International Conference debate

WORKS final conference report

Probing wrong-sign Yukawa couplings at the LHC and a future linear collider

We consider the two-Higgs-doublet model as a framework in which to evaluate the viability of scenarios in which the sign of the coupling of the observed Higgs boson to down-type fermions (in particular, b-quark pairs) is opposite to that of the Standard Model (SM), while at the same time all other tree-level couplings are close to the SM values. We show that, whereas such a scenario is consistent with current LHC observations, both future running at the LHC and a future e(+)e(-) linear collider could determine the sign of the Higgs coupling to b-quark pairs. Discrimination is possible for two reasons. First, the interference between the b-quark and the t-quark loop contributions to the ggh coupling changes sign. Second, the charged-Higgs loop contribution to the gamma gamma h coupling is large and fairly constant up to the largest charged-Higgs mass allowed by tree-level unitarity bounds when the b-quark Yukawa coupling has the opposite sign from that of the SM (the change in sign of the interference terms between the b-quark loop and the W and t loops having negligible impact).

Dengue vaccines: what we know, what has been done, but what does the future hold?

Dengue, a disease caused by any of the four serotypes of dengue viruses, is the most important arthropod-borne viral disease in the world in terms of both morbidity and mortality. The infection by these viruses induces a plethora of clinical manifestations ranging from asymptomatic infections to severe diseases with involvement of several organs. Severe forms of the disease are more frequent in secondary infections by distinct serotypes and, consequently, a dengue vaccine must be tetravalent. Although several approaches have been used on the vaccine development, no vaccine is available against these viruses, especially because of problems on the development of a tetravalent vaccine. Here, we describe briefly the vaccine candidates available and their ability to elicit a protective immune response. We also discuss the problems and possibilities of any of the vaccines in final development stage reaching the market for human use.

GIS from a cultural heritage perspective: when past and future collide

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciência e Sistemas de Informação Geográfica

Physical layer aware network architecture for the future internet

In this article, physical layer awareness in access, core, and metro networks is addressed, and a Physical Layer Aware Network Architecture Framework for the Future Internet is presented and discussed, as proposed within the framework of the European ICT Project 4WARD. Current limitations and shortcomings of the Internet architecture are driving research trends at a global scale toward a novel, secure, and flexible architecture. This Future Internet architecture must allow for the co-existence and cooperation of multiple networks on common platforms, through the virtualization of network resources. Possible solutions embrace a full range of technologies, from fiber backbones to wireless access networks. The virtualization of physical networking resources will enhance the possibility of handling different profiles, while providing the impression of mutual isolation. This abstraction strategy implies the use of well elaborated mechanisms in order to deal with channel impairments and requirements, in both wireless (access) and optical (core) environments.

The portuguese pharmaceutial market in the near future - A time series exploration approach

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Estatística e Gestão de Informação