Gerenciador de consumo e demanda de energia elétrica em baixa tensão

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento, implementação e testes de um sistema de comunicação sem fio heterogêneo para acesso à serviços: aplicações na telemedicina e domótica

Nos últimos de 20 anos, economia e tecnologia evoluíram em muitas direções e em novas áreas. Muitas dessas evoluções criaram oportunidades que estão sendo consideradas na concepção de futuras redes de comunicação. Estas novas possibilidades estão relacionadas à, sobretudo, utilização da internet para o acesso à serviços e englobam: mobilidade; tecnologias de baixo custo; crescimento e empregos (pela Internet participa-se de cada processo de negócios e produção); serviços; educação (oportunidade para as pessoas crescerem e se desenvolverem); entretenimento (mundos virtuais para o lazer, compras e jogos); volume de tráfego maior (texto, voz, imagens, vídeo). Como uma consequência, a Internet se tornou, semelhante a eletricidade ou água, um bem público. Com quase 2 bilhões de usuários (aproximadamente 28% da população mundial), a Internet está se tornando, cada vez mais, uma infraestrutura difusivo oferecendo em qualquer lugar, a qualquer momento conectividade e serviços. Este mundo da Internet atual é o resultado de sucessivas alterações que aconteceram desde o seu surgimento e que tornaram a infraestrutura de comunicação de importância crítica. Em termos de tecnologias de comunicação, os sistemas móveis sem fio têm um lugar especial devido a sua difusão excepcional na última década e que, junto com a Internet, tem permitido o aparecimento de dispositivos inteligentes, a introdução de novos serviços inovadores e exigindo, para tanto, um ambiente que suporte a inovação e criatividade. Porém, os vários padrões de redes para suporte, principalmente, ao acesso de última milha são desvantagens na perspectiva do usuário, pois este tem de se habilitar nessas redes (contratar os serviços) e, não raro, ter terminais específicos para o acesso. A idéia de um padrão único para estas redes não obteve resultados satisfatórios e uma solução aponta para a integração dessas redes para prover acesso único e transparente ao usuário. Esse trabalho, portanto, apresenta uma solução embarcada para integrar padrões de comunicações sem fio heterogênea do tipo IEEE 802.15.4 ZigBee, IEEE 802.20 GSM/GPRS e IEEE 802.2 Wi-Fi. Essa heterogeneidade de tecnologias sem fio permite a um usuário em movimento, através de seu terminal local ou remoto, acessar aplicativos e serviços de forma transparente. A avaliação de desempenho da solução foi realizada utilizando-se dois tipos de serviços: domótica e telemedicina. Os resultados indicaram que a solução proposta consegue integrar e prover os serviços com segurança e confiabilidade.

Avaliação da rugosidade superficial e resistência à flexão de três tipos de resina composta indireta após variação de tratamento da superfície

Neste estudo avaliou-se a rugosidade superficial em corpos-de-prova confeccionados com três tipos de resinas indicadas para confecção de restaurações indiretas, SR Adoro (Ivoclar-Vivadent) (GA), Signum Matrix (Heraeus-Kulzer) (GSM) e Signum⁺ (Heraeus-Kulzer) (GSP), assim como a resistência à flexão após serem utilizados diferentes tratamentos de superfície com o propósito de se verificar a influência dos mesmos na resistência mecânica dos materiais. Obteve-se 120 corpos-de-prova de cada tipo de resina de acordo com as recomendações dos fabricantes, os quais foram divididos e tratados com: A- Jateamento com óxido de alumínio a 50μm por 6 s a 60-80 libras (Grupo Controle); B- Jateamento e silanização com Monobond (Ivoclar Vivadent) e Excite DSC (Ivoclar Vivadent); C- Jateamento e condicionamento com ácido ortofosfórico a 37% por 3 minutos e D- Jateamento, condicionamento e silanização. Após a execução do tratamento superficial, analisou-se os corpos-de-prova em rugosímetro Mytutoyo no parâmetro Ra e teste de flexão por compressão em três pontos em máquina de ensaio universal Kratos. Submeteu-se os dados observados à análise estatística, tendo como nível de significância 5% para a construção dos resultados. Os resultados mostraram um comportamento bastante coerente com o que é visto na literatura com relação à composição das resinas estudadas, os quais apresentaram inicialmente lisura de superfície similar (p>0.05). Com a aplicação dos tratamentos de superfície, houve um comportamento bastante diversificado entre os materiais. Os grupos que receberam a aplicação de silano e adesivo apresentaram superfícies mais lisas e maiores valores de resistência flexural em todas as resinas. No entanto não houve correlação dos valores de rugosidade com a resistência flexural, a qual demonstrou ser maior nas resinas SR Adoro e Signum Matrix, sendo que nesta última, apenas após a silanização é que se observou melhoria deste aspecto flexural.

Nutritional value of high moisture corn silage in the diet of Holstein cows

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

Desenvolvimento de um sistema de SHM sem fio e com compensação automática de temperatura

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Performance of an electronic tongue during monitoring 2-rnethylisoborneol and geosmin in water samples

2-Methylisoborneol (MIB) and geosmin (GSM) are sub products from algae decomposition and, depending on their concentration, can be toxic: otherwise, they give unpleasant taste and odor to water. For water treatment companies it is important to constantly monitor their presence in the distributed water and avoid further costumer complaints. Lower-cost and easy-to-read instrumentation would be very promising in this regard. In this study, we evaluate the potentiality of an electronic tongue (ET) system based on non-specific polymeric sensors and impedance measurements in monitoring MIB and GSM in water samples. Principal component analysis (PCA) applied to the generated data matrix indicated that this ET was capable to perform with remarkable reproducibility the discrimination of these two contaminants in either distilled or tap water, in concentrations as low as 25 ng L-1. Nonetheless, this analysis methodology was rather qualitative and laborious, and the outputs it provided were greatly subjective. Also, data analysis based on PCA severely restricts automation of the measuring system or its use by non-specialized operators. To circumvent these drawbacks, a fuzzy controller was designed to quantitatively perform sample classification while providing outputs in simpler data charts. For instance, the ET along with the referred fuzzy controller performed with a 100% hit rate the quantification of MIB and GSM samples in distilled and tap water. The hit rate could be read directly from the plot. The lower cost of these polymeric sensors allied to the especial features of the fuzzy controller (easiness on programming and numerical outputs) provided initial requirements for developing an automated ET system to monitor odorant species in water production and distribution. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Índice h de las revistas españolas de Historia según Google Scholar Metrics (2007-2011)

[ES] La aparición de Google Scholar Metrics en abril de 2012 como nuevo sistema de evaluación bibliométrica de revistas científicas a partir del recuento de las citas bibliográficas que estas han recibido en Google Scholar, abre nuevas posibilidades para la medición del impacto de las revistas de humanidades. El objetivo de este trabajo es comprobar el alcance de este producto, a partir del análisis de la cobertura que muestra de las revistas españolas de Historia. Las búsquedas bibliográficas se efectuaron entre el 5 y 6 de diciembre de 2012. Se han identificado 69 revistas, cifra que representa tan solo un 24% de las revistas españolas de Historia. Los valores del índice h alcanzados por las revistas son minúsculos lo que hace que el ranking carezca de poder discriminatorio. Se propone un cambio en el diseño de Google Scholar Metrics para adaptarse a los patrones de producción y citación de la Historia, en particular, y las Humanidades, en general.

Enabling Blocks for Integrated CMOS UWB Transceivers

The last decades have seen an unrivaled growth and diffusion of mobile telecommunications. Several standards have been developed to this purposes, from GSM mobile phone communications to WLAN IEEE 802.11, providing different services for the the transmission of signals ranging from voice to high data rate digital communications and Digital Video Broadcasting (DVB). In this wide research and market field, this thesis focuses on Ultra Wideband (UWB) communications, an emerging technology for providing very high data rate transmissions over very short distances. In particular the presented research deals with the circuit design of enabling blocks for MB-OFDM UWB CMOS single-chip transceivers, namely the frequency synthesizer and the transmission mixer and power amplifier. First we discuss three different models for the simulation of chargepump phase-locked loops, namely the continuous time s-domain and discrete time z-domain approximations and the exact semi-analytical time-domain model. The limitations of the two approximated models are analyzed in terms of error in the computed settling time as a function of loop parameters, deriving practical conditions under which the different models are reliable for fast settling PLLs up to fourth order. Besides, a phase noise analysis method based upon the time-domain model is introduced and compared to the results obtained by means of the s-domain model. We compare the three models over the simulation of a fast switching PLL to be integrated in a frequency synthesizer for WiMedia MB-OFDM UWB systems. In the second part, the theoretical analysis is applied to the design of a 60mW 3.4 to 9.2GHz 12 Bands frequency synthesizer for MB-OFDM UWB based on two wide-band PLLs. The design is presented and discussed up to layout level. A test chip has been implemented in TSMC CMOS 90nm technology, measured data is provided. The functionality of the circuit is proved and specifications are met with state-of-the-art area occupation and power consumption. The last part of the thesis deals with the design of a transmission mixer and a power amplifier for MB-OFDM UWB band group 1. The design has been carried on up to layout level in ST Microlectronics 65nm CMOS technology. Main characteristics of the systems are the wideband behavior (1.6 GHz of bandwidth) and the constant behavior over process parameters, temperature and supply voltage thanks to the design of dedicated adaptive biasing circuits.

Effetto dei campi elettromagnetici ad alta frequenza sull’espressione genica e proteica dell’enzima acetilcolinesterasi in cellule PC12

Con lo sviluppo di nuovi sistemi di telecomunicazione e con i progressi nelle applicazioni mediche ed industriali, l’uomo è sempre più esposto a campi elettromagnetici. Sorge quindi la volontà di indagare sui loro potenziali effetti nocivi, manifestatasi nel corso di diversi decenni di ricerca. Risultano di particolare interesse sanitario i campi elettromagnetici ad alta frequenza (HF-EMF) prodotti dai telefoni cellulari, in quanto il loro utilizzo implica il posizionamento dell’apparecchio in prossimità dell’orecchio, e quindi del cervello. Nel 2011 l’Agenzia Internazionale dell'OMS per la Ricerca sul Cancro (IARC), ha classificato gli HF-EMF come “possibilmente cancerogeni”, in quanto l’evidenza epidemiologica è stata giudicata “limitata”. Successivamente l’OMS si è espressa in favore di ulteriori ricerche giustificate dal crescente uso di telefoni cellulari, mentre non è stata richiesta l’adozione di misure precauzionali di limitazione al loro utilizzo. Emerge dunque la necessità di proseguire gli studi, che con questa tesi abbiamo indirizzato all’enzima acetilcolinesterasi (AChE). L’AChE svolge un ruolo importante nella trasmissione sinaptica in quanto catalizza l’idrolisi dell’acetilcolina (ACh), importante neurotrasmettitore nel sistema nervoso umano e animale. Lo studio dell’attività dell’AChE presenta una rilevante importanza dal punto di vista sanitario considerando che il deterioramento progressivo delle cellule neuronali, riscontrato nel Morbo di Alzheimer, è attribuito ad una diminuzione del livello del neurotrasmettitore ACh (Lane et al. 2005). A partire dagli anni 80, sono stati svolti studi sull’attività dell’enzima a seguito di esposizioni a EMF, i quali hanno evidenziato nella maggior parte dei casi un cambiamento dell’attività stessa. Il presente lavoro si avvale di un valido sistema di irraggiamento ad alta frequenza che simula l’esposizione ai segnali GSM; lo studio è stato svolto sulla linea cellulare PC12, cellule tumorali derivanti da feocromocitoma di ratto capaci di secernere e immagazzinare ACh e AChE. Sono state valutate in particolare l’attività enzimatica e l’espressione genica dell’AChE nelle cellule PC12 esposte ad una frequenza portante di 1,8 GHz con frequenza di modulazione di 217 Hz, condizioni alle quali lavorano comunemente gli apparati di telefonia mobile in modalità GSM, per un periodo di 24 h. I risultati ottenuti mostrano un aumento dell’attività dell’enzima AChE dei campioni irraggiati rispetto ai controlli, con variazione della Vmax ma non della Km, mentre non è stata rilevata alcuna variazione significativa dell’espressione genica, analizzata mediante PCR real-time. Nelle cellule PC12, si aveva una maggiore attività ed espressione genica dell’enzima in cellule trattate con forskolin e dbcAMP, impiegati come stimoli positivi. Questi risultati suggeriscono il coinvolgimento del sistema AMPc–dipendente nel controllo dell’espressione genica dell’enzima. L’AMPc, pur agendo tipicamente come secondo messaggero nella trasduzione del segnale chimico, in molte cellule di diversi organismi sembra essere aumentato anche in condizioni di stress. In particolare l’effetto si esplicava infatti sulla isoforma AChER, indotta in condizioni di stress. Il fatto che l’aumento dell’attività enzimatica di AChE indotto da HF-EMF non sia associato né all’aumento dell’affinità per il substrato, né all’aumento del numero di molecole, suggerisce l’ipotesi che i campi elettromagnetici ad alta frequenza agiscano sul microambiente di membrana che circonda l’enzima, per esempio determinando cambiamenti delle condizioni all’interno della matrice lipidica, influenzando fortemente la sua attività. Sarà interessante valutare in futuro come l’aumento della Vmax di reazione venga indotto in assenza di aumento dei trascritti genici. In conclusione il presente lavoro non fornisce risposte circa gli effetti del segnale GSM sulla salute umana, ma consente di affermare l’esistenza di un’interazione dei campi elettromagnetici con il modello biologico da noi utilizzato, richiamando l’attenzione sull’attività di questo enzima come possibile “indicatore” dell’interazione cellulare con tali segnali. Tale “indicatore”, ricercato da molti anni, non è mai stato individuato.

Risk analysis of tractor rollover in the normal operation in field

Tractor rollover represent a primary cause of death or serious injury in agriculture and despite the mandatory Roll-Over Protective Structures (ROPS), that reduced the number of injuries, tractor accidents are still of great concern. Because of their versatility and wide use many studies on safety are concerned with the stability of tractors, but they often prefer controlled tests or laboratory tests. The evaluation of tractors working in field, instead, is a very complex issue because the rollover could be influenced by the interaction among operator, tractor and environment. Recent studies are oriented towards the evaluation of the actual working conditions developing prototypes for driver assistance and data acquisition. Currently these devices are produced and sold by manufacturers. A warning device was assessed in this study with the aim to evaluate its performance and to collect data on different variables influencing the dynamics of tractors in field by monitoring continuously the working conditions of tractors operating at the experimental farm of the Bologna University. The device consists of accelerometers, gyroscope, GSM/GPRS, GPS for geo-referencing and a transceiver for the automatic recognition of tractor-connected equipment. A microprocessor processes data and provides information, through a dedicated algorithm requiring data on the geometry of the tested tractor, on the level of risk for the operator in terms of probable loss of stability and suggests corrective measures to reduce the potential instability of the tractor.

Titanate-based paraelectric glass-ceramics for applications in GHz electronics

Das Gebiet der drahtlosen Kommunikationsanwendungen befindet sich in einem permanenten Entwicklungsprozess (Mobilfunkstandards: GSM/UMTS/LTE/5G, glo-bale Navigationssatellitensysteme (GNSS): GPS, GLONASS, Galileo, Beidou) zu immer höheren Datenraten und zunehmender Miniaturisierung, woraus ein hoher Bedarf für neue, optimierte Hochfrequenzmaterialien resultiert. Diese Entwicklung zeigt sich besonders in den letzten Jahren in der zunehmenden Entwicklung und Anzahl von Smartphones, welche verschiedene Technologien mit unterschiedlichen Arbeitsfrequenzen innerhalb eines Geräts kombinieren (data: 1G-4G, GPS, WLAN, Bluetooth). Die für zukünftige Technologien (z.B. 5G) benötigte Performance-steigerung kann durch die Verwendung von auf MIMO basierenden Antennensystemen realisiert werden (multiple-input & multiple-output, gesteuerte Kombination von mehreren Antennen) für welche auf dielectric Loading basierende Technologien als eine der vielversprechendsten Implementierungslösungen angesehen werden. rnDas Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer geeigneten paraelektrischen Glaskeramik ($varepsilon_{r}$ > 20, $Qf$ > 5000 GHz, |$tau_f$| < 20 ppm/K; im GHz Frequenzbe-reich) im $mathrm{La_{2}O_{3}}$-$mathrm{TiO_{2}}$-$mathrm{SiO_{2}}$-$mathrm{B_{2}O_{3}}$-System für auf dielectric Loading basierende Mobilfunkkommunikationstechnologien als Alternative zu existierenden kommerziell genutzten Sinterkeramiken. Der Fokus lag hierbei auf der Frage, wie die makroskopi-schen dielektrischen Eigenschaften der Glaskeramik mit ihrer Mikrostruktur korreliert bzw. modifiziert werden können. Es konnte gezeigt werden, dass die dielektrischen Materialanforderungen durch das untersuchte System erfüllt werden und dass auf Glaskeramik basierende Dielektrika weitere vorteilhafte nichtelektro-nische Eigenschaften gegenüber gesinterten Keramiken besitzen, womit dielektrische Glaskeramiken durchaus als geeignete Alternative angesehen werden können. rnEin stabiles Grünglas mit minimalen Glasbildneranteil wurde entwickelt und die chemische Zusammensetzung bezüglich Entglasung und Redoxinstabilitäten optimiert. Geeignete Dotierungen für dielektrisch verlustarme $mathrm{TiO_{2}}$-haltige Glaskeramiken wurden identifiziert.rnDer Einfluss der Schmelzbedingungen auf die Keimbildung wurde untersucht und der Keramisierungsprozess auf einen maximalen Anteil der gewünschten Kristallphasen optimiert um optimale dielektrische Eigenschaften zu erhalten. Die mikroskopische Struktur der Glaskeramiken wurde analysiert und ihr Einfluss auf die makroskopischen dielektrischen Eigenschaften bestimmt. Die Hochfrequenzverlustmechanismen wurden untersucht und Antennen-Prototypenserien wurden analysiert um die Eignung von auf Glaskeramik basierenden Dielektrika für die Verwendung in dielectric Loading Anwendungen zu zeigen.

Do we need new personalized emergency telehealth solutions? A survey of 100 emergency department patients and a first report of the swiss limmex emergency wristwatch: an original study

Development of new personal mobile and wireless devices for healthcare has become essential due to our aging population characterized by constant rise in chronic diseases that consequently require a complex treatment and close monitoring. Personal telehealth devices allow patients to adequately receive their appropriate treatment, followup with their doctors, and report any emergency without the need of the presence of any caregivers with them thus increasing their quality of life in a cost-effective fashion. This paper includes a brief overview of personal telehealth systems, a survey of 100 consecutive ED patients aged >65 years, and introduces "Limmex" a new GSM based technology packaged in a wristwatch. Limmex can by a push of a button initiate multiple emergency call and establish mobile communication between the patient and a preselected person, institution, or a search and rescue service. To the best of our knowledge, Limmex is the first of its kind worldwide.

Comparison of objectively measured motor behavior with ratings of the motor behavior domain of the Bern Psychopathology Scale (BPS) in schizophrenia

Motor symptoms in schizophrenia occur frequently and are relevant to diagnosis and antipsychotic therapy. To date motor symptoms are difficult to assess and their pathobiology is a widely unresolved issue. The Bern Psychopathology Scale for the assessment of system-specific psychotic symptoms (BPS) was designed to identify homogenous patient groups by focusing on three domains: language, affectivity and motor behavior. The present study aimed to validate the motor behavior domain of the BPS using wrist actigraphy. In total, 106 patients were rated with the BPS and underwent 24 h continuous actigraphy recording. The ratings of the global severity of the motor behavior domain (GSM) as well as the quantitative and the subjective items of the motor behavior domain of the BPS were significantly associated with actigraphic variables. In contrast, the qualitative items of the motor domain failed to show an association with actigraphy. Likewise, scores of the language and the affectivity domains were not related to actigraphic measures. In conclusion, we provided substantial external validity for global, quantitative and subjective ratings of the BPS motor behavior domain. Thus, the BPS is suitable to assess the dimension of quantitative motor behavior in the schizophrenia spectrum.

TDOA-Based Localization System with Narrow-band Signals

This paper gives a general overview of the challenges that arise in using narrow-band signals, such as GSM, for localisation based on the time properties of the signal. Specifically, synchronisation and retrieving of time information are addressed. We pursue two contributions, namely, analysis of achievable synchronisation precision and processing of narrowband signals that can enable localization down to a meter. Keywords-localization, narrow band signals, TOA, TDOA I.

TDOA for Narrow-band Signal with Low Sampling Rate and Imperfect Synchronization

Time-based localization techniques such as multilateration are favoured for positioning to wide-band signals. Applying the same techniques with narrow-band signals such as GSM is not so trivial. The process is challenged by the needs of synchronization accuracy and timestamp resolution both in the nanoseconds range. We propose approaches to deal with both challenges. On the one hand, we introduce a method to eliminate the negative effect of synchronization offset on time measurements. On the other hand, we propose timestamps with nanoseconds accuracy by using timing information from the signal processing chain. For a set of experiments, ranging from sub-urban to indoor environments, we show that our proposed approaches are able to improve the localization accuracy of TDOA approaches by several factors. We are even able to demonstrate errors as small as 10 meters for outdoor settings with narrow-band signals.