Dissertations / Theses: 'Sistema embarcados'

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Souza, Osvaldo de. "Metodologia para porte do sistema operacional Linux para sistemas embarcados." reponame:Repositório Institucional da UFC, 2007. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16065.

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Abstract:

SOUZA, O. Metodologia para porte do sistema operacional Linux para sistemas embarcados. 2007. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007.
Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-05T12:10:56Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_osouza.pdf: 947735 bytes, checksum: 7e9a83068dadae0c7e247ec7883cd3fc (MD5)
Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-05T19:04:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_osouza.pdf: 947735 bytes, checksum: 7e9a83068dadae0c7e247ec7883cd3fc (MD5)
Made available in DSpace on 2016-04-05T19:04:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_osouza.pdf: 947735 bytes, checksum: 7e9a83068dadae0c7e247ec7883cd3fc (MD5) Previous issue date: 2007-10-07
Embedded system development frequently uses the “trial and error” approach for Operating System (OS) porting,resulting in incomplete or inconsistent porting. In this work, we present a pioneer work addressing this issue. We propose a complete method for detecting OS parts that should be adjusted in order to port the OS into a new hardware platform. The proposed method combines information from the OS source-code and peculiarities of the new hardware platform, resulting in: a complete list of source-codes that must be adjusted; the interdependence between these source-codes; the priority order of modifications for each source-code; and an effort-based schedule to help planning the modifications. In addition, we propose an algorithm dealing with source-code’s cyclic references. Finally, we present a study-case based on an application developed according the proposed method.
Em projetos de desenvolvimento de sistemas embarcados normalmente adota-se uma abordagem de “tentativa e erro” nas atividades relacionadas ao porte do sistema operacional(SO), resultando em um porte incompleto ou inconsistente. Nesta pesquisa apresenta-se um trabalho original onde se propõe uma solução para esta abordagem através de uma metodologia completa para a detecção das partes do SO que devem ser ajustadas de forma que o SO seja portado para a nova plataforma de hardware. A metodologia proposta combina as informações do código-fonte do SO e as particularidades do novo hardware, resultando em: uma lista completa do código-fonte que deve ser ajustado; a interdependência entre estes códigos-fonte; a ordem de prioridade de modificação para cada código-fonte; e um cronograma baseado em esforço, para auxiliar o planejamento das modificações. Adicionalmente, propõe-se um algoritmo para a resolução de referências cíclicas em arquivos de código-fonte. Por fim, é apresentado um estudo de caso baseado em uma aplicação desenvolvida segundo a metodologia proposta.

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SOUZA, Osvaldo de. "Metodologia para porte do sistema operacional LINUX para sistemas embarcados." reponame:Repositório Institucional da UFC, 2007. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/19033.

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Abstract:

SOUZA, Osvaldo de; CASTRO, Helano de Sousa. Metodologia para porte do sistema operacional LINUX para sistemas embarcados. 2007. 78f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Teleinformática, Fortaleza, 2007.
Submitted by Lidya Silva (nagylla.lidya@gmail.com) on 2016-07-21T18:23:16Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_osouza.pdf: 947735 bytes, checksum: 7e9a83068dadae0c7e247ec7883cd3fc (MD5)
Approved for entry into archive by Márcia Araújo (marcia_m_bezerra@yahoo.com.br) on 2016-08-09T17:33:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_osouza.pdf: 947735 bytes, checksum: 7e9a83068dadae0c7e247ec7883cd3fc (MD5)
Made available in DSpace on 2016-08-09T17:33:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_osouza.pdf: 947735 bytes, checksum: 7e9a83068dadae0c7e247ec7883cd3fc (MD5) Previous issue date: 2007
Embedded system development frequently uses the “trial and error” approach for Operating System (OS) porting, resulting in incomplete or inconsistent porting. In this work, we present a pioneer work addressing this issue. We propose a complete method for detecting OS parts that should be adjusted in order to port the OS into a new hardware platform. The proposed method combines information from the OS source-code and peculiarities of the new hardware platform, resulting in: a complete list of source-codes that must be adjusted; the interdependence between these source-codes; the priority order of modifications for each source-code; and an effort-based schedule to help planning the modifications. In addition, we propose an algorithm dealing with source-code’s cyclic references. Finally, we present a study-case based on an application developed according the proposed method.
Em projetos de desenvolvimento de sistemas embarcados normalmente adota-se uma abordagem de “tentativa e erro” nas atividades relacionadas ao porte do sistema operacional (SO), resultando em um porte incompleto ou inconsistente. Nesta pesquisa apresenta-se um trabalho original onde se propõe uma solução para esta abordagem através de uma metodologia completa para a detecção das partes do SO que devem ser ajustadas de forma que o SO seja portado para a nova plataforma de hardware. A metodologia proposta combina as informações do código-fonte do SO e as particularidades do novo hardware, resultando em: uma lista completa do código-fonte que deve ser ajustado; a interdependência entre estes códigos-fonte; a ordem de prioridade de modificação para cada código-fonte; e um cronograma baseado em esforço, para auxiliar o planejamento das modificações. Adicionalmente, propõe-se um algoritmo para a resolução de referências cíclicas em arquivos de código-fonte. Por fim, é apresentado um estudo de caso baseado em uma aplicação desenvolvida segundo a metodologia proposta.

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Pereira, Felipe Massia. "Protocolos TCP/IP para sistemas embarcados." [s.n.], 2003. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/276429.

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Abstract:

Orientador : Celio Cardoso Guimarães
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica
Made available in DSpace on 2018-08-03T14:41:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_FelipeMassia_M.pdf: 1232996 bytes, checksum: 6534b5a29c260209081ce1c6168f6575 (MD5) Previous issue date: 2003
Mestrado

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Reis, Tiago de Albuquerque. "Suporte de sistema operacional para reconfiguração dinâmica de componentes de hardware para sistemas embarcados." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/93662.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2010
Made available in DSpace on 2012-10-25T01:41:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 280624.pdf: 1803793 bytes, checksum: b4481d3f49986c70291af5a4b25999e6 (MD5)
As vantagens que podem ser obtidas com a utilização de computação reconfigurável são largamente conhecidas. No escopo de sistemas embarcados, a utilização dessa tecnologia pode trazer boas respostas para duas questões recorrentes na área: desempenho e consumo de energia. Contudo, sua utilização ainda está longe das prateleiras, limitando-se a incontáveis projetos de pesquisa. Isso se dá, em parte, pelo aumento da complexidade de desenvolvimento de tais sistemas. Uma maneira de diminuir a complexidade de desenvolvimento de sistemas embarcados é através de sistemas operacionais, que provêem abstrações, tanto de hardware quanto de software, para o desenvolvimento da aplicação e ainda permitem alcançar um nível maior de portabilidade da solução. Estendendo-se sistemas operacionais para dar suporte a hardware reconfigurável, provendo esses dispositivos como uma abstração de alto nível, pode-se diminuir a complexidade de desenvolvimento de sistemas embarcados reconfiguráveis. Com esse intuito, foi desenvolvido um suporte à reconfiguração de hardware no contexto do sistema operacional EPOS. Esse suporte estende o gerenciador de energia do EPOS, que permite a propagação de comandos para trocas de modo de operação pelos diversos componentes do sistema, para realizar as operações de hibernar e acordar o sistema como um todo. Essas operações são necessárias devido à utilização do método de diferenciação para gerar bitstreams parciais, o que produz resultados imprevisíveis que podem afetar o processador softcore sobre o qual o sistema operacional executa. Entretanto, tal abordagem possui vantagens que não podem ser ignoradas no contexto de sistemas embarcados, como simplificação significativa no projeto do hardware e melhor portabilidade da implementação do hardware entre diferentes modelos de FPGAs. A implementação presente neste trabalho mostra que pode-se chegar a uma plataforma arquiteturalmente independente, utilizando reconfiguração baseada em diferença, e sua viabilidade de utilização em sistemas embarcados reconfiguráveis.
The advantages obtained by using reconfigurable computing are largely known. This technology can provide good answers for two recurring problems for embedded systems: performance and energy consumption. However, its utilization is happening almost exclusively in research projects, far away from the shelves. This is partially due to the increase of complexity for developing such systems. One way to diminish the development complexity of embedded systems is through operating systems, that provide software and hardware abstractions to the application development and improve the solution#s portability. By extending operating systems to support reconfigurable hardware, providing it as an high level system abstraction, the complexity of developing reconfigurable embedded systems can be reduced. With this intent, a reconfigurable hardware support was developed inside the EPOS operating system. This support extends EPOS# power manager, which propagates commands for operation mode changes through the system components, to allow the hibernation and wake up of the system. This operations are necessary due to the utilization of difference based partial reconfiguration, which produces unpredictable bitstream results that may affect the softcore processor that runs the operating system. Nevertheless, this approach presents some advantages that cannot be ignored when developing reconfigurable embedded systems, such as simplifying the hardware design and improving its portability between different FPGA models. The implementation in this work shows that we can reach an architecturally independent platform, using difference-based partial reconfiguration, and its feasibility in reconfigurable embedded systems.

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Rocha, Cláudia Antunes. "Monitoramento do fluxo de controle de processadores embarcados baseado em profiling de software." Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, 2007. http://hdl.handle.net/10923/3194.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000389987-Texto+Completo-0.pdf: 1360851 bytes, checksum: d8bf43ca52fd146b24970288170182a3 (MD5) Previous issue date: 2007
In the recent years, the society observes with enthusiasm the rapid proliferation of a vast diversity of embedded systems targeted to safe-critical applications like health-care systems, telecommunication, automotive and aerospace. As a consequence, besides the need for low-cost components, mainly memory, it is also mandatory the use of more robustness hardware and software parts that integrate these systems. Among the possible types of faults, those that change the control-flow of the processors that carry out embedded applications are focused on this work. Very often, these types of faults induce in catastrophic system failure. By catastrophic failure, we mean those faults that in addition to drive the system to an unexpected behavior, it is also needed to reinitialize the system to recover from the faulty state. Thus, the use of techniques capable of detecting these types of faults prevents them from spreading through the system and ultimately, generating incorrect outputs. Unfortunately, the use of fault detection techniques increase memory overhead and degrades system performance. These collateral effects may be critical, preventing real-time embedded systems from attaining their goals. As possible solutions to the mentioned problems, three hypotheses were investigated, and one of them was implemented. Therefore, this work proposes an approach based on software profiling that analyses the control-flow graph of applications, to optimize the number of checkpoints to be inserted along with the application code. In order to validate the proposed approach, we performed fault injection of three types of faults: jump, nop and bit-flips. This fault injection process was accelerated by means of hardware prototyping of the system. In this case, we used a FPGA (Field-Programmable Gate Array) mounted on a Xilinx commercial board. Detailed analysis of the obtained results indicates that the proposed approach reduces the number of checkpoints to be inserted along with the application code, thus, minimizing memory overhead and system performance degradation, while maintaining approximately unchanged the fault detection coverage, when compared to another existing approaches in the literature.
Nos últimos anos, observa-se com grande euforia o crescimento do mercado de sistemas embarcados nas áreas econômico-sociais de grande importância, tais como a saúde, telecomunicações, automotiva e aeroespacial, entre outras. Como conseqüência, exige-se maior robustez tanto do hardware quanto do software integrante destes sistemas, além de componentes de baixo custo, principalmente memória. Dentre os tipos possíveis de falhas, as falhas que alteram o fluxo de controle de processadores que executam aplicações embarcadas, por implicarem em quase sempre em falhas catastróficas do sistema, são focadas nesta dissertação. Por falhas catastróficas, entende-se como sendo aquelas falhas que além de induzir o sistema a produzir um comportamento diferente daquele esperado para a sua função, implicam na maioria das vezes também na reinicialização do sistema como forma de recuperação da falha. Assim, a utilização de técnicas capazes de detectar estes tipos de falhas evita que as mesmas se propaguem pelo sistema e acabem gerando saídas incorretas, pois tais falhas podem ser catastróficas para a segurança dos usuários e para a imagem e reputação das empresas. Porém, a utilização de técnicas de detecção de falhas gera um aumento na taxa de ocupação de memória do sistema, bem como provoca aumento da degradação de desempenho, o que pode ser considerado um fator crítico tratando-se de aplicações embarcadas de tempo-real. Como alternativa para minimizar estes fatores, três hipóteses foram investigadas, sendo uma delas implementada. Assim, nesta dissertação propõe-se uma abordagem baseada em software profiling que analisa o grafo de fluxo de controle da aplicação, visando à otimização do número de assinaturas (checkpoints) a serem inseridas no código-fonte. Para validar a abordagem proposta, foi realizada por simulação a injeção de três tipos de falhas: jump, nop e bit-flip, sobre diferentes programas aplicativos. Este processo de injeção de falhas foi acelerado via prototipagem do sistema em hardware, através do uso de um FPGA (Field-Programmable Gate Array) em uma placa comercial da Xilinx. A análise dos resultados obtidos indica que a técnica proposta reduz o número de assinaturas inseridas no código da aplicação, e portanto, minimizando o overhead de memória e a degradação do desempenho do sistema, ao passo que mantém aproximadamente inalterado nível de cobertura de falhas quando comparada a outras técnicas atualmente existentes na literatura.

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Rocha, Cl?udia Antunes. "Monitoramento do fluxo de controle de processadores embarcados baseado em profiling de software." Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, 2007. http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3078.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 389987.pdf: 1360851 bytes, checksum: d8bf43ca52fd146b24970288170182a3 (MD5) Previous issue date: 2007-02-28
Nos ?ltimos anos, observa-se com grande euforia o crescimento do mercado de sistemas embarcados nas ?reas econ?mico-sociais de grande import?ncia, tais como a sa?de, telecomunica??es, automotiva e aeroespacial, entre outras. Como conseq??ncia, exige-se maior robustez tanto do hardware quanto do software integrante destes sistemas, al?m de componentes de baixo custo, principalmente mem?ria. Dentre os tipos poss?veis de falhas, as falhas que alteram o fluxo de controle de processadores que executam aplica??es embarcadas, por implicarem em quase sempre em falhas catastr?ficas do sistema, s?o focadas nesta disserta??o. Por falhas catastr?ficas, entende-se como sendo aquelas falhas que al?m de induzir o sistema a produzir um comportamento diferente daquele esperado para a sua fun??o, implicam na maioria das vezes tamb?m na reinicializa??o do sistema como forma de recupera??o da falha. Assim, a utiliza??o de t?cnicas capazes de detectar estes tipos de falhas evita que as mesmas se propaguem pelo sistema e acabem gerando sa?das incorretas, pois tais falhas podem ser catastr?ficas para a seguran?a dos usu?rios e para a imagem e reputa??o das empresas. Por?m, a utiliza??o de t?cnicas de detec??o de falhas gera um aumento na taxa de ocupa??o de mem?ria do sistema, bem como provoca aumento da degrada??o de desempenho, o que pode ser considerado um fator cr?tico tratando-se de aplica??es embarcadas de tempo-real. Como alternativa para minimizar estes fatores, tr?s hip?teses foram investigadas, sendo uma delas implementada. Assim, nesta disserta??o prop?e-se uma abordagem baseada em software profiling que analisa o grafo de fluxo de controle da aplica??o, visando ? otimiza??o do n?mero de assinaturas (checkpoints) a serem inseridas no c?digo-fonte. Para validar a abordagem proposta, foi realizada por simula??o a inje??o de tr?s tipos de falhas: jump, nop e bit-flip, sobre diferentes programas aplicativos. Este processo de inje??o de falhas foi acelerado via prototipagem do sistema em hardware, atrav?s do uso de um FPGA (Field-Programmable Gate Array) em uma placa comercial da Xilinx. A an?lise dos resultados obtidos indica que a t?cnica proposta reduz o n?mero de assinaturas inseridas no c?digo da aplica??o, e portanto, minimizando o overhead de mem?ria e a degrada??o do desempenho do sistema, ao passo que mant?m aproximadamente inalterado n?vel de cobertura de falhas quando comparada a outras t?cnicas atualmente existentes na literatura

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COELHO, Y. L. "Desenvolvimento de um Sistema de Reconhecimento de Atividades Humanas e Monitoramento Remoto Utilizando um Dispositivo Vestível." Universidade Federal do Espírito Santo, 2017. http://repositorio.ufes.br/handle/10/9680.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:01:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9967_Yves Luduvico Coelho.pdf: 4222340 bytes, checksum: 3f974cdd0ed82195f88ed317674c88bf (MD5) Previous issue date: 2017-03-17
Fatores como o envelhecimento da população e o consequente aumento do número de pessoas com doenças crônicas implicam um crescimento exponencial dos custos de assistência médica, visto que o sistema de saúde deve ser capaz de atender a um número cada vez maior de pessoas, mantendo a qualidade do atendimento. Visando redução de custos e melhoria da qualidade, seria desejável um sistema de saúde focado no paciente, no qual se poderia detectar precocemente condições médicas, evitando hospitalizações, bem como acompanhá-los remotamente, evitando a permanência destes no hospital. Nesse contexto, dispositivos de monitoramento remoto tornam-se essenciais para coletar informações importantes de pacientes e torná-las disponíveis ao provedor de saúde. O avanço tecnológico conseguido com a miniaturização de sensores e as novas tecnologias de comunicação sem fio de baixo consumo energético impulsionam o desenvolvimento de sistemas de monitoramento remoto de saúde com dispositivos vestíveis. O presente trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de reconhecimento de atividades humanas e de monitoramento remoto, utilizando três diferentes abordagens. Para a primeira abordagem, conseguiu-se uma acurácia de 89,11% e precisão de 91,45% na classificação de seis diferentes atividades. Já para as duas últimas abordagens, construiu-se a estrutura completa de monitoramento remoto da intensidade das atividades realizadas por uma pessoa, desde a coleta dos dados até o envio por e-mail para acompanhamento à distância pelo provedor de saúde. Os resultados obtidos com o sistema desenvolvido demonstram a sua viabilidade tanto para o reconhecimento de atividades humanas quanto para monitoramento remoto. Palavras-chave: Sistemas Embarcados, Dispositivos Vestíveis, Reconhecimento de Padrões, Reconhecimento de Atividades Humanas, Monitoramento Remoto.

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Ferreira, Willian de Assis Pedrobon [UNESP]. "Sistema embarcado empregado no reconhecimento de atividades humanas." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2017. http://hdl.handle.net/11449/151732.

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Abstract:

Submitted by Willian de Assis Pedrobon Ferreira null (willianferreira51@gmail.com) on 2017-09-27T13:44:04Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_Willian_de_Assis_Pedrobon_Ferreira.pdf: 8549439 bytes, checksum: 8a499577dddc476a2f1f7b3cb4d9a873 (MD5)
Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-09-28T14:15:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ferreira_wap_me_ilha.pdf: 8549439 bytes, checksum: 8a499577dddc476a2f1f7b3cb4d9a873 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-09-28T14:15:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ferreira_wap_me_ilha.pdf: 8549439 bytes, checksum: 8a499577dddc476a2f1f7b3cb4d9a873 (MD5) Previous issue date: 2017-08-24
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
A utilização de sensores em ambientes inteligentes é fundamental para supervisionar as atividades dos seres humanos. No reconhecimento de atividades humanas, ou HAR (Human Activity Recognition), técnicas de supervisionamento são aplicadas para identificar as atividades realizadas em diversas aplicações, como no esporte e no acompanhamento de pessoas com necessidades especiais. O Sistema de Reconhecimento de Atividades Humanas (SIRAH) é empregado no reconhecimento de atividades humanas, utilizando um acelerômetro localizado na cintura da pessoa monitorada e uma Rede Neural Artificial para classificar sete atividades: em pé, deitado, sentado, caminhar, correr, sentar e levantar. Originalmente implementado no software MATLAB, realizava classificações offline em que os resultados não eram obtidos durante a execução das atividades. Apresenta-se, neste trabalho, o desenvolvimento de duas versões embarcadas do SIRAH, que executam o algoritmo de classificação durante a prática das atividades monitoradas. A primeira implementação foi efetuada no processador Nios II da Altera, que ofereceu a mesma exatidão do sistema offline com processamento limitado, pois o software consome 673 milissegundos para executar a classificação desejada. Para aprimorar o desempenho, outra versão foi implementada em FPGA utilizando a linguagem de descrição de hardware VHDL. O algoritmo de classificação opera em tempo real e é executado em apenas 236 microssegundos, garantindo total amostragem das acelerações.
The use of sensors in smart environments is fundamental to monitor humans activities. In Human Activity Recognation (HAR), supervision techniques are employed to identify activities in several areas, such as in sport pratice and in people monitoring with special needs. The Sistema de Reconhecimento de Atividades Humanas (SIRAH) is used in human activities recognation, using an accelerometer located on the monitored person waist and an Artificial Neural Network to classify seven activities: standing, lying, seated, walking, running, sitting and standing. Originally, performed offline classifications executed in MATLAB software. In this work we present the development of two embedded SIRAH versions, which perform the classification algorithm during the monitored activities practice. The first implementation was performed on Altera’s Nios II processor, that has been provided the same offline system accuracy, but with limited processing. To improve the performance, the other version was implemented in FPGA using the VHDL hardware description language, which performs real-time classifications, ensuring a lossless acceleration sampling.

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Ferreira, Willian de Assis Pedrobon. "Sistema embarcado empregado no reconhecimento de atividades humanas /." Ilha Solteira, 2017. http://hdl.handle.net/11449/151732.

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Abstract:

Orientador: Alexandre César Rodrigues da Silva
Resumo: A utilização de sensores em ambientes inteligentes é fundamental para supervisionar as atividades dos seres humanos. No reconhecimento de atividades humanas, ou HAR (Human Activity Recognition), técnicas de supervisionamento são aplicadas para identificar as atividades realizadas em diversas aplicações, como no esporte e no acompanhamento de pessoas com necessidades especiais. O Sistema de Reconhecimento de Atividades Humanas (SIRAH) é empregado no reconhecimento de atividades humanas, utilizando um acelerômetro localizado na cintura da pessoa monitorada e uma Rede Neural Artificial para classificar sete atividades: em pé, deitado, sentado, caminhar, correr, sentar e levantar. Originalmente implementado no software MATLAB, realizava classificações offline em que os resultados não eram obtidos durante a execução das atividades. Apresenta-se, neste trabalho, o desenvolvimento de duas versões embarcadas do SIRAH, que executam o algoritmo de classificação durante a prática das atividades monitoradas. A primeira implementação foi efetuada no processador Nios II da Altera, que ofereceu a mesma exatidão do sistema offline com processamento limitado, pois o software consome 673 milissegundos para executar a classificação desejada. Para aprimorar o desempenho, outra versão foi implementada em FPGA utilizando a linguagem de descrição de hardware VHDL. O algoritmo de classificação opera em tempo real e é executado em apenas 236 microssegundos, garantindo total amostragem das acelerações... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Mestre

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Gonçalves, Luiz Fernando. "Desenvolvimento de um sistema de manutenção inteligente embarcado." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2011. http://hdl.handle.net/10183/32591.

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Abstract:

A evolução tecnológica dos sensores, da eletrônica e dos sistemas embarcados melhorou o desempenho, a confiabilidade e a robustez dos sistemas assim como as atividades de manutenção, em especial, as de manutenção proativa. Estes avanços tecnológicos possibilitaram uma nova visão sobre as práticas de manutenção existentes. A expansão das áreas de processamento de sinais e inteligência artificial proporcionou novas abordagens aos sistemas de controle, promovendo a criação de novos modelos de confiabilidade e disponibilidade de equipamentos e sistemas. Além disso, aumentou a precisão no reconhecimento de padrões de falhas, ampliou a avaliação e o diagnóstico de danos em equipamentos e sistemas, e adicionou inteligência aos sistemas de manutenção existentes. Diversas técnicas de processamento de sinais (tais como a transformada de Fourier), de inteligência artificial (as redes neurais artificiais e a lógica nebulosa, por exemplo) e de filtragem adaptativa (os filtros adaptativos, como exemplo) já são utilizadas com sucesso para detectar e prevenir falhas em vários tipos de equipamentos. Os sistemas de manutenção que fazem uso das técnicas de processamento de sinais e inteligência artificial, em conjunto, por exemplo, são conhecidos como sistemas de manutenção inteligente. Através desses sistemas, é possível monitorar as condições físicas, tomar decisões, efetuar ações de manutenção e fornecer diagnósticos precisos de falhas. Este trabalho aborda a implementação de um sistema de manutenção inteligente embarcado que usa a transformada wavelet packet e os mapas auto-organizáveis ou os filtros adaptativos para detectar, classificar e prever falhas em atuadores elétricos. A idéia principal deste trabalho é determinar qual destas ferramentas, mapas auto-organizáveis ou filtros adaptativos, é a mais adequada para o embarque. Espera-se com a implantação embarcada desse sistema de manutenção, por exemplo, evitar falhas nos atuadores e promover uma maior reutilização de peças.
The technological evolution of sensors, electronics, and embedded systems has improved the performance, reliability and robustness of systems as well the maintenance activities, especially the proactive maintenance. These technological advances have provided a new view about the existing maintenance practices. The expansion of signal processing and artificial intelligence has provided new approaches in industrial control systems leading to the proposal of new reliability and availability models for equipments and systems. Moreover, it has increased the precision in failure pattern recognition, has extended the assessment and diagnosis of damages in equipments and systems, and has added intelligence to existing maintenance systems. Several techniques for signal processing (such as Fourier transform), artificial intelligence (artificial neural networks, for example) and adaptive filtering (adaptive filters, as an example) are already used successfully to detect and prevent failures in several kinds of equipments. The maintenance systems that use, for example, the techniques for signal processing and artificial intelligence together are known as intelligent maintenance systems. It is possible to control the physical conditions, make decisions, perform maintenance activities and do accurate diagnosis of failures using those systems. This work presents the implementation of an embedded intelligent maintenance system using wavelet packet analysis and self organizing maps or adaptive filters for detection, classification, and prediction of failures in electrical actuators. The main idea is to determine which of these tools, self-organizing maps or adaptive filters, is the most suitable for the implementation in embedded systems. It is expected that with the implementation of this maintenance system, failures in actuators are avoided, and that a greater reuse of parts is achieved.

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Gotz, Marcelo. "Run-time reconfigurable RTOS for reconfigurable Systems-on-Chip." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2007. http://hdl.handle.net/10183/117816.

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Abstract:

Eingebettete Systeme haben eine starke Präsenz in unseren alltäglichen Leben bekommen, in vielen Bereichen sind sie allgegenwartig geworden. Dieses ist eine Herausforderung für die Forschung im Bereich solcher Systeme. Ständig müssen neue adäquate Lösungen gefunden werden. Durch die zunehmenden Anforderungen nimmt die Leistung und Flexibilität bei eingebetteten Systemen ständig zu. Zum Beispiel, eine einzelne Architektur muss in der Lage sein, in bestimmten Fällen, mehrere Applikationen mit verschiedenen Anforderungen zu unterstützen, die asynchron und dynamisch ablaufen können (dynamische Umgebungen). Rekon gurierbare Rechensysteme scheinen ein potentielles Paradigma für diese Szenarien zu sein, weil sie Flexibilität und hohe Rechenleistung für moderne eingebettete Systeme liefern können. Von besonderem Interesse sind jene Architekturen, wo ein Mikroprozessor mit rekon gurierbarer Hardware fest verbunden ist (hybride Plattform). Eine solche hybride Plattform nennt man rekon- gurierbares System-on-Chip (RSoC). Jedoch nimmt die Komplexität in solchen Systemen ständig zu. Deshalb ist die Anwendung eines Betriebssystems (OSs) wesentlich, um eine notwendige Abstraktion von den vorhandenen Ressourcen in rekon gurierbaren Rechensystemen zu ermöglichen. Weiterhin, ist durch die gemeinsame Nutzung von Ressourcen einer solchen Architektur und deren Verwaltung in Bezug auf die Rekon- guration, der Einsatz eines OS zwingend notwendig. Dennoch sind die Ressourcen in eingebetteten Systemen begrenzt. Deshalb muss beim Entwurf eines OS für ein solches System sorgfältig vorgegangen werden, da das OS an sich schon Ressourcen verbraucht. Zusammen mit den Applikationen kann das OS auch von den RSoC Architekturen profitieren dadurch, dass das OS sich selbst auf der hybriden Plattform rekon gurieren kann. Somit kann das OS dieübrigen Ressourcen nutzen, die nicht gegenwärtig von der Applikation benutzt werden. In diesen Rahmen präsentiert die vorliegende Arbeit den Entwurf von geeigneten Methodologien, Strategien, Hardware und Entwurfsunterstützungen für eine geeignete Verwaltung von dynamischen Rekon gurierungsaktivit äten eines Echtzeitbetriebssystems (RTOSs), das auf einer RSoC basierten Plattform läuft. Die Intention dabei ist es die Selbst-Rekon guration der RTOS Dienste auf einer hybriden Plattform zu ermöglichen, wodurch die vorhandenen Ressourcen der Plattform e ektiv ausgenutzt werden können.
Sistemas embarcados estão cada vez mais presentes em nossas vidas e estão se tornando onipresentes. Este fato tem demandado grandes esforços em pesquisa para criação de propostas e soluções para os desafios gerados no desenvolvimento destes sistemas. Por exemplo, uma arquitetura moderna de sistemas embarcados requer alto poder de computação e também grande exibilidade, e a demanda por estes requisitos tem crescido constantemente. Uma única arquitetura deve executar, em certos casos, diferentes aplicações com diferentes requisitos e com inicio de execução indeterminado, caracterizando desta maneira um ambiente dinâmico. A computação reconfigurável aparece como um paradigma promissor para estes casos pois consegue prover alto poder de computação juntamente com exibilidade requeridas pelos sistemas embarcados modernos. Especialmente interessantes são arquiteturas baseadas em System-on-Chip reconfiguráveis (RSoC), nas quais um microprocessador está fortemente conectado a um hardware reconfigurável (plataforma híbrida). Porém a complexidade no desenvolvimento destes tipos de sistemas cresce, tornando o uso de um sistema operacional (SO) indispensável. Entretanto, uma plataforma de execução de um sistema embarcado sofre pela escassez de recursos. Este fato exige um cuidado especial no desenvolvimento de um SO uma vez que este também usa os recursos desta plataforma. Juntamente com as tarefas da aplicação, o SO também pode tirar proveito de uma plataforma baseada em RSoC onde este é capaz de se auto reconfigurar sobre esta plataforma híbrida. Deste modo, o SO pode usar os recursos computacionais, correntemente não requeridos pelas aplicações, para a sua execução. Dentro deste contexto, este trabalho apresenta o design de metodologias, estratégias e suporte em hardware e software para o gerenciamento apropriado das atividades de reconfigurações dinâmicas de um sistema operacional de tempo-real (RTOS), que é executado em uma plataforma baseada em RSoC. A intenção com isto é a de proporcionar ao RTOS meios com os quais este é capaz de se auto reconfigurar nesta arquitetura híbrida com a intenção de atingir um uso mais eficiente dos recursos computacionais desta plataforma de execução.
Embedded systems are massively present in our lives and they are becoming omnipresent. This has demanded strong e orts in research for providing new solutions for the challenges faced in the design of such systems. For instance, the requirements of high computational performance and exibility of the contemporary embedded systems are continuously increasing. A single architecture must be able to support, in certain cases, di erent kind of applications with di erent requirements which can start asynchronously and dynamically (changing environments). Recon gurable computing seems to be a potential paradigm for these scenarios as it can provide exibility and high computational performance for modern embedded systems. Of especial interest are those architectures where a microprocessor is tightly connected with a recon gurable hardware (hybrid platform), constituting a so called recon gurable System-on-Chip (RSoC). However, the complexity in designing such systems rises. Therefore, the usage of an Operating System (OS) is essential to provide the necessary abstraction of the computational resources in recon gurable computing. Moreover, due to the intrinsic overhead caused by the recon guration activities and the potential sharing of computational resources the necessity for support provided by an OS is unquestionable. Nevertheless, embedded system platforms lack in computational resources. This fact requires a careful design of an OS for such a system, since it also consumes its resources. Along with the application tasks, the OS can pro t from a RSoC based architecture by recon guring itself over this hybrid platform. Thereby, the OS can make use of the remaining resources that are not currently required by the application for its execution. Within this context, this work presents the design of proper methodologies, strategies, hardware and design support for a proper management of dynamic recon guration activities of a Real-Time Operating System (RTOS) running on a RSoC based platform. The intention thereby, is to promote the self-recon guration of the RTOS services on this hybrid platform, so that the computational resources of this execution platform are used in an e cient way.

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da, Costa Wanderley Victor. "Projeto e desenvolvimento de um sistema multimídia portátil para ambientes de ensino básico." Universidade Federal de Pernambuco, 2011. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/2396.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:57:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3223_1.pdf: 3618806 bytes, checksum: 05e567144f3dd10992fd90a58afc26a1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
A informática, frente às novas tecnologias de sistemas de informação e comunicação (TICs), adquire cada vez mais relevância, com possibilidades de profundas mudanças no cenário educacional em todo o mundo. Porém, apesar destes avanços tecnológicos associados à educação, países que adotam sistemas similares ao nosso, um modelo educacional baseado na mera transmissão de conhecimento, concebe o aluno como um ser passivo, sem capacidade crítica e reflexiva, com uma visão de mundo segundo o que lhe foi transmitido. Nesse sentido, o computador é um instrumento poderoso, que pode ajudar na formação deste aluno, no desenvolvimento de atividades interativas e colaborativas, através dos vários tipos de mídias existentes. Com o propósito de contribuir com o aperfeiçoamento neste contexto, tendo como modelo a educação brasileira no cenário público, este trabalho propõe o desenvolvimento de um dispositivo portátil e com recursos multimídia, de baixo custo e uso simplificado, focado na dinâmica da sala de aula. A combinação das funcionalidades de um sistema de projeção e um computador permite a conexão com a Internet, manipulação de conteúdo multimídia, desenvolvimento de tarefas colaborativas com a participação dos alunos, apresentação de conteúdos educacionais, entre outras funções. Este dispositivo foi introduzido em algumas salas de aula, onde foi constatado, através de relatos dos professores, o benefício de sua utilização na construção do conhecimento, tanto em atividades em sala de aula como fora dela. O sistema desenvolvido, os resultados dos testes nas escolas, assim como os pontos fortes e fracos desta tecnologia, serão abordados detalhadamente neste trabalho

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Bosa, Jefferson Luiz. "Sistema embarcado para a manutenção inteligente de atuadores elétricos." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2009. http://hdl.handle.net/10183/22808.

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Abstract:

O elevado custo de manutenção nos ambientes industriais motivou pesquisas de novas técnicas para melhorar as ações de reparos. Com a evolução tecnológica, principalmente da eletrônica, que proporcionou o uso de sistemas embarcados para melhorar as atividades de manutenção, estas agregaram inteligência e evoluíram para uma manutenção pró-ativa. Através de ferramentas de processamento de sinais, inteligência artificial e tolerância a falhas, surgiram novas abordagens para os sistemas de monitoramento a serviço da equipe de manutenção. Os ditos sistemas de manutenção inteligente, cuja tarefa é realizar testes em funcionamento (on-line) nos equipamentos industriais, promovem novos modelos de confiabilidade e disponibilidade. Tais sistemas são baseados nos conceitos de tolerância a falhas, e visam detectar, diagnosticar e predizer a ocorrência de falhas. Deste modo, fornece-se aos engenheiros de manutenção a informação antecipada do estado de comportamento do equipamento antes mesmo deste manifestar uma falha, reduzindo custos, aumentando a vida útil e tornando previsível o reparo. Para o desenvolvimento do sistema de manutenção inteligente objeto deste trabalho, foram estudadas técnicas de inteligência artificial (redes neurais artificiais), técnicas de projeto de sistemas embarcados e de prototipação em plataformas de hardware. No presente trabalho, a rede neural Mapas Auto-Organizáveis foi adotada como ferramenta base para detecção e diagnóstico de falhas. Esta foi prototipada numa plataforma de sistema embarcado baseada na tecnologia FPGA (Field Programmable Gate Array). Como estudo de caso, uma válvula elétrica utilizada em dutos para transporte de petróleo foi definida como aplicação alvo dos experimentos. Através de um modelo matemático, um conjunto de dados representativo do comportamento da válvula foi simulado e utilizado como entrada do sistema proposto. Estes dados visam o treinamento da rede neural e visam fornecer casos de teste para experimentação no sistema. Os experimentos executados em software validaram o uso da rede neural como técnica para detecção e diagnóstico de falhas em válvulas elétricas. Por fim, também realizou-se experimentos a fim de validar o projeto do sistema embarcado, comparando-se os resultado obtidos com este aos resultados obtidos a partir de testes em software. Os resultados revelam a escolha correta do uso da rede neural e o correto projeto do sistema embarcado para desempenhar as tarefas de detecção e diagnóstico de falhas em válvulas elétricas.
The high costs of maintenance in industrial environments have motivated research for new techniques to improve repair activities. The technological progress, especially in the electronics field, has provided for the use of embedded systems to improve repair, by adding intelligence to the system and turning the maintenance a proactive activity. Through tools like signal processing, artificial intelligence and fault-tolerance, new approaches to monitoring systems have emerged to serve the maintenance staff, leading to new models of reliability and availability. The main goal of these systems, also called intelligent maintenance systems, is to perform in-operation (on-line) test of industrial equipments. These systems are built based on fault-tolerance concepts, and used for the detection, the diagnosis and the prognosis of faults. They provide the maintenance engineers with information on the equipment behavior, prior to the occurrence of failures, reducing maintenance costs, increasing the system lifetime and making it possible to schedule repairing stops. To develop the intelligent maintenance system addressed in this dissertation, artificial intelligence (neural networks), embedded systems design and hardware prototyping techniques were studied. In this work, the neural network Self-Organizing Maps (SOM) was defined as the basic tool for the detection and the diagnosis of faults. The SOM was prototyped in an embedded system platform based on the FPGA technology (Field Programmable Gate Array). As a case study, the experiments were performed on an electric valve used in a pipe network for oil transportation. Through a mathematical model, a data set representative of the valve behavior was obtained and used as input to the proposed maintenance system. These data were used for neural network training and also provided test cases for system monitoring. The experiments were performed in software to validate the chosen neural network as the technique for the detection and diagnosis of faults in the electrical valve. Finally, experiments to validate the embedded system design were also performed, so as to compare the obtained results to those resulting from the software tests. The results show the correct choice of the neural network and the correct embedded systems design to perform the activities for the detection and diagnosis of faults in the electrical valve.

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PANTOJA, Breno Ramos. "Sistema embarcado para monitoramento de harpia (Harpia harpyja)." Universidade Federal do Pará, 2012. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/3392.

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Abstract:

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2013-01-28T12:52:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SistemaEmbarcadoMonitoramento.pdf: 2324263 bytes, checksum: f14b36ebd67f4cc2ee90a49b9d8cf5dd (MD5)
Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-01-29T12:37:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SistemaEmbarcadoMonitoramento.pdf: 2324263 bytes, checksum: f14b36ebd67f4cc2ee90a49b9d8cf5dd (MD5)
Made available in DSpace on 2013-01-29T12:37:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SistemaEmbarcadoMonitoramento.pdf: 2324263 bytes, checksum: f14b36ebd67f4cc2ee90a49b9d8cf5dd (MD5) Previous issue date: 2012
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Esta dissertação consiste no projeto e implementação parcial de um sistema integrado de monitoramento da ave Harpia (Harpia harpyja), espécie encontrada na Amazônia, Cerrado e Mata Atlântica. O sistema de monitoramento é estruturado em três etapas: coleta, armazenamento e transmissão de dados. A primeira etapa consiste na coleta de dados a partir de sensores, podendo detectar a presença de pássaros no ninho, também o sistema conta com o auxílio de uma câmera responsável pela captura de vídeo e áudio. A segunda etapa destina-se ao pré-processamento e armazenamento de todas as informações coletadas. A terceira etapa é responsável pela transmissão dos dados através de satélite, utilizando o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais (SBCDA). Além disso, foi realizado o desenvolvimento de um protótipo utilizado para o monitoramento. Técnicas de sistemas embarcados são expostas para o leitor e o processo de detecção desta espécie é avaliado.
This Master Thesis consists of an integrated monitoring system for tracking the Harpy Eagle (Harpia harpyja), a species found in Amazon Rainforest, Cerrado and Atlantic Forest. This monitoring system can be divided in three stages: collection, storage and data transmission. The first stage embraces that collection sensors that aim at detecting the presence of birds in the nest, with the support of a camera for video capturing. The second stage executes the data pre-processing and storage. In the third stage, data transmission is performed via the Brazilian System of Ambient Data Collection (SBCDA). This work implemented some of the designed modules, building an incomplete prototype for monitoring. Techniques for embedded systems are also analyzed and the developed detector is evaluated.

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Patrícia, Santos Daniele. "Desenvolvimento de mecanismo para especificação de políticas de escalonamento em projetos de sistemas embarcados." Universidade Federal de Pernambuco, 2011. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/2747.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:00:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7069_1.pdf: 2309680 bytes, checksum: 9f82816fc4ec4e7c3d5e9a9fec8419fe (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011
Em sistemas embarcados, uma de suas partes críticas é o escalonador de tarefas. Este é responsável por determinar qual tarefa ocupará o processador em cada instante de tempo. Uma escolha de tarefa errada pode ter resultados que vão de uma diminuição de desempenho à perda de vidas humanas. Diante de sistemas cada vez mais complexos, surge a necessidade de criar escalonadores de tarefas especializados para aplicações específicas com o intuito de melhorar o desempenho desses sistemas. Sendo a implementação de escalonadores uma tarefa trabalhosa, que requer o uso de linguagens de baixo nível, esse trabalho de mestrado apresenta uma linguagem específica de domínio, a SchedLanguage, para facilitar a implementação de políticas de escalonamento dirigidas a prioridades. Com uma sintaxe simples, a SchedLanguage facilita a implementação de escalonadores, permitindo que estes sejam especificados em um nível de abstração maior. Além disso, também proporciona uma detecção precoce de erros relacionados ao entendimento e definição do sistema. Também é mostrado neste trabalho a ferramenta SchedTool, que gera um escalonador a partir de uma especificação em SchedLanguage. A utilização da linguagem proposta neste trabalho não é restrita a uma única plataforma. Por necessitar de algumas informações relacionadas à plataforma utilizada, uma mesma especificação nessa linguagem pode ser utilizada em diferentes plataformas. A linguagem e a ferramenta apresentadas neste trabalho foram validadas utilizando uma plataforma de referência ArchC, sendo utilizadas para escalonar diferentes tipos de tarefas

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Bertasi, Debora. "Implementação de um sistema de síntese de alto nível baseado em modelos java." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2002. http://hdl.handle.net/10183/1627.

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Abstract:

Este trabalho apresenta uma metodologia para a geração automática de ASICs, em VHDL, a partir da linguagem de entrada Java. Como linguagem de especificação adotou-se a Linguagem Java por esta possuir características desejáveis para especificação a nível de sistema, como: orientação a objetos, portabilidade e segurança. O sistema é especificamente projetado para suportar síntese de ASICs a partir dos modelos de computação Máquina de Estados Finita e Pipeline. Neste trabalho, adotou-se estes modelos de computação por serem mais usados em sistemas embarcados As principais características exploradas são a disponibilização da geração de ASICs para a ferramenta SASHIMI, o alto nível de abstração com que o projetista pode contar em seu projeto, as otimizações de escalonamento realizadas automaticamente, e o sistema ser capaz de abstrair diferentes modelos de computação para uma descrição em VHDL. Portanto, o ambiente permite a redução do tempo de projeto e, consequentemente, dos custos agregados, diminuindo a probabilidade de erros na elaboração do projeto, portabilidade e reuso de código – através da orientação a objetos de Java – podendo-se proteger os investimentos prévios em desenvolvimento de software. A validação desses conceitos foi realizada mediante estudos de casos, utilizando-se algumas aplicações e analisando os resultados obtidos com a geração dos ASICs.

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Beque, Luciéli Tolfo. "Avaliação dos requisitos para teste de um sistema operacional embarcado." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2009. http://hdl.handle.net/10183/17799.

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Abstract:

A sociedade está cada vez mais dependente de sistemas embarcados, sendo que na grande maioria das vezes eles operam de maneira invisível aos seus usuários. Essa dependência torna esses usuários vulneráveis a riscos, devido às falhas que podem ocorrer. Essas falhas podem provocar perdas de vidas ou sérios danos materiais e financeiros. Devido a estes fatos, a qualidade destes produtos torna-se um ponto essencial para se ter um sistema estável, livre de erros e com todas as suas funcionalidades sendo executadas. De encontro a isso, a etapa de teste apresenta-se como indispensável e de relevada importância para a obtenção de um produto com uma boa qualidade. Devido ao alto custo de produção e energia gasto com testes, surge a necessidade de novos estudos, sobre diversificados métodos, para se testar um sistema embarcado. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo apresentar os estudos iniciais do teste de um Sistema Operacional Embarcado (SOE), através de um estudo de caso focado na rotina de tratamento de exceção do eCos (Embedded Configurable Operating System), pois ela apresenta uma forte interação entre software e hardware, sendo que esta interação é um dos principais desafios encontrados no teste de um software embarcado. Com isso, este trabalho pretende dar o passo inicial para pesquisas relacionadas aos testes de um Sistema Operacional Embarcado. Após a análise dos experimentos, pôde-se notar que a principal característica do Sistema Operacional Embarcado eCos, a configurabilidade, é um ponto de dificuldade extra para a realização dos testes, pois exige um estudo detalhado do código do SOE, o qual é totalmente genérico, antes do planejamento dos testes, podendo ser gasto muito tempo nessa atividade. Outro ponto é que o teste torna-se totalmente dependente do hardware. Entretanto, os resultados experimentais apresentados para o estudo de caso do presente trabalho foram satisfatórios.
Society is increasingly dependent on embedded systems, which in most cases operate in an invisible manner to its users. This dependence makes the user vulnerable to risks due to failures that may occur. These failures can cause loss of lives or serious property and financial damage. Because of these facts, the quality of these products becomes a key point to have a stable system, free of errors and with all the features running. This testing is of essential importance to obtain a product with good quality. Due to the high cost of production and energy spent on tests, there is a need for further studies on different methods, to test an embedded system. In this context, this work aims at presenting the initial studies as the testing of the Embedded Operating System. The case study was focused on the exception handling routine of the eCos (Embedded Configurable Operating System), because it has a strong interaction between software and hardware, and this interaction is one of the main challenges encountered in testing embedded software. Therefore, this work aims at taking the first steps towards research related to testing an Embedded Operating System. After analyzing the experiments, it was noted that the main feature of the Embedded Operating System, eCos, the configurability, is an extra point of difficulty for the tests. It requires a detailed study of the code eCos, which is completely general, before the planning of tests, and could be spent much time in this activity. Another point is that the test becomes totally dependent on hardware. However, the experimental results presented for the case study of this study showed satisfactory.

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Eduardo, Monteiro Rodrigues Carlos. "VEYE: Um sistema de auxílio à negação para deficientes visuais." Universidade Federal de Pernambuco, 2008. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/2218.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2263_1.pdf: 2414518 bytes, checksum: 01b9a2155fe407f0c71932cd2effe4ef (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
A Organização Mundial de Saúde estima que existam cerca de 40 milhões de pessoas cegas no mundo. Para muitas delas, o uso de bengalas ou de cães-guia pode ser suficiente para atingir destinos conhecidos. Entretanto, no caso de destinos novos, através de caminhos desconhecidos (e que podem mudar dinamicamente), a limitação desses instrumentos de auxílio torna-se evidente. Com a proliferação de pesquisas em tecnologias sensíveis ao contexto, foram desenvolvidos diversos sistemas de auxílio à navegação. A maior parte desses sistemas, entretanto, dá resposta sonora aos usuários, não podendo ser usados em ambientes com barulho intenso ou em situações em que eles precisam concentrar a atenção em algum evento que use a audição. Nesse contexto, os dispositivos hápticos surgem como uma alternativa ao uso do som, uma vez que interagem com o usuário através do tato. O objetivo deste trabalho é fazer um levantamento do estado-da-arte de tecnologias assistivas para deficientes visuais, além de desenvolver o protótipo de um dispositivo háptico integrado a um sistema de auxílio à navegação, na forma de um wearable computer ( computador vestível ), destinado ao uso de deficientes visuais

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Fajardo, Junior Jair. "Sistema de tradução binária de dois níveis para execução multi-ISA." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2011. http://hdl.handle.net/10183/37186.

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Abstract:

Atualmente, a adição de uma nova função implementada em hardware em um processador não deve impor nenhuma mudança no conjunto de instruções (ISA – Instruction Set Architecture) suportado para atingir melhorias em seu desempenho. O objetivo é manter a compatibilidade retroativa e futura de programas já compilados. Todavia, este fato se torna, muitas vezes, um fator impeditivo para o aprimoramento ou desenvolvimento de uma nova arquitetura. Desta maneira, a utilização de mecanismos de Tradução Binária abre novas oportunidades aos projetistas, já que estes mecanismos permitem a execução de programas já compilados em arquiteturas que suportam conjuntos de instruções diferentes do previsto inicialmente. Assim, para eliminar o custo adicional apresentado por estes sistemas de tradução, será proposto um novo mecanismo de tradução binária dinâmico de dois níveis. Enquanto o primeiro nível é responsável pela tradução de facto das instruções do conjunto nativo para instruções de uma linguagem de máquina intermediária, o segundo nível otimiza estas instruções já traduzidas para serem executadas na arquitetura alvo. O sistema é totalmente flexível, pois pode suportar a tradução de conjuntos de instruções completamente diferentes; assim como a utilização de arquiteturas de hardware com as mais diversas características. Este trabalho apresenta o primeiro esforço nesta direção: um estudo de caso onde ocorre a tradução de código x86 para MIPS (linguagem intermediária), que será otimizado para ser executado em uma arquitetura que realiza reconfiguração dinâmica. Resta demonstrado que é possível manter a compatibilidade binária, com melhoria no desempenho em torno de 45% em média e consumo de energia semelhante ao da execução nativa.
In these days, every new added hardware feature must not change the underlying instruction set architecture (ISA), in order to avoid adaptation or recompilation of existing code. Therefore, Binary Translation (BT) opens new possibilities for designers, previously tied to a specific ISA and all its legacy hardware issues, since it allows the execution of already compiled applications on different architectures. To overcome the BT inherent performance penalty, we propose a new mechanism based on a dynamic two-level binary translation system. While the first level is responsible for the BT de facto to an intermediate machine language, the second level optimizes the already translated instructions to be executed on the target architecture. The system is totally flexible, supporting the porting of radically different ISAs and the employment of different target architectures. This work presents the first effort towards this direction: it translates code implemented in the x86 ISA to MIPS assembly (the intermediate language), which will be optimized by the target architecture: a dynamically reconfigurable architecture. In this work is showed that is possible to maintain binary compatibility with performance improvements on average 45% and similar energy consumption when compared to native execution.

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Weirich, Romano Sabetzki. "Desenvolvimento de um sistema de auxílio auditivo para inclusão de pacientes." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2017. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/181453.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017.
Made available in DSpace on 2017-11-28T03:23:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348693.pdf: 26285766 bytes, checksum: a3ec105d1ecc1cd5109df9338829e684 (MD5) Previous issue date: 2017
A perda auditiva afeta cerca de 360 milhões de pessoas mundialmente. Ela atinge todas as faixas etárias e figura entre as doenças mais onerosas à sociedade. No Brasil, estima-se que 5% da população apresente algum grau de surdez. Com a crescente exposição a níveis de ruído cada vez maiores, a ocorrência de casos de perda auditiva severa vem aumentando em todas as idades. Em crianças, a perda auditiva está vinculada a dificuldades de aprendizado, e em adultos, a problemas ligados às atividades de trabalho e convívio; e em ambos os casos, percebe-se uma influência negativa da perda de sensibilidade auditiva na interação dos afetados em eventos sociais, tais como visitas guiadas e o ato de assistir televisão em grupo, levando ao isolamento e à diminuição da qualidade de vida. O efeito é agravado quando as atividades são realizadas em ambientes ruidosos, que incluem salas de aula, palestras e reuniões. As soluções comerciais disponíveis no mercado e voltadas para este problema não são compatíveis com todas as situações cotidianas vivenciadas pelos usuários. Os produtos dedicados ao uso com dispositivos multimídia não são apropriados nas situações em que o uso envolve a utilização de um microfone por parte do interlocutor, e vice-versa. Nesse contexto, a WaveTech - Soluções Tecnológicas, em parceria com a Acústica Amplivox, propõe o desenvolvimento de um sistema de auxílio auditivo voltado à ambas situações descritas anteriormente. Este documento descreve detalhadamente o fluxo de projeto desde a identificação das dificuldades enfrentadas pelos pacientes até a modelagem e implementação dos componentes de hardware e software embarcado que compõem o sistema. A solução proposta é formada por duas unidades: uma transmissora, que vai conectada à fonte sonora, e uma receptora, que disponibiliza para o usuário o som compreensível e livre de ruído. A transmissão de áudio entre as duas unidades é estabelecida através de um protocolo de comunicação sem fio adequado para todos os casos previstos. Através da realização de uma série de testes, concluiu-se que o protótipo desenvolvido atende a todos os requisitos identificados no início das atividades e que é superior aos concorrentes em termos de funcionalidades e custo.
Abstract : Hearing loss affects around 360 million people worldwide. It makes no distinction between age groups and is among the most economically costly diseases to society. Only in Brazil, it is estimated that 5% of the population presents some degree of hearing impairment. The increasing exposure to high noise levels has increased the occurrence of severe hearing loss at all ages. In children, hearing loss is commonly linked to learning difficulties, and in adults, to social activities and work related problems. In both cases, a negative influence of the auditory sensitivity loss is observed in the interaction of the affected subject in social events such as guided visits and watching television in group, leading to isolation and to an overall decrease in quality of life. The effect is even worse when the activities are conducted in noisy environments, which include classrooms, lectures, and meetings. There are several commercially available products which claim they can solve this problem, but none of them is fully compatible with all daily situations experienced by the targeted users. For instance, products aiming at situations involving multimedia devices are not suitable when the sound source is a speaker using a microphone, and vice versa. In this context, WaveTech Soluções Tecnológicas, a Florianópolis based company has partnered with market leader Acústica Amplivox to propose a hearing aid device focused specifically on the aforementioned problem. This document describes in detail the complete project flow, starting at the identification of the difficulties faced by the patients, and passing through the whole modelling and implementation stages of the embedded hardware and software components comprising the system. The final solution consists of two units: a transmitter, which is connected to a generic sound source, and a receiver, which provides the user with a high quality, noise-free version of the original audio. The communication between the two units is established through a wireless protocol suitable for all cases discussed. A series of functional and performance tests determined that the developed prototype meets all the initial requirements and that it surpasses the competitors in terms of functionality and cost.

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Albuquerque, Guilherme Melo de. "Proposta de melhoria do sistema de manutenção embarcado em aeronaves executivas VLJ/LJ." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2009. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1269.

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Abstract:

Os Sistemas de Manutenção Embarcados atuais das aeronaves executivas VLJ e LJ não são explorados em todo seu potencial. O downtime dessas aeronaves, tempo de indisponibilidade da aeronave para realização de manutenção, é alto em função dos processos de manutenção executados atualmente. O objetivo do trabalho foi de analisar melhorias para os SMEs que visam diminuir o downtime, trazendo para o SME funções de monitoramento de eventos extremos, ativação de built-in tests, integração com Data Link e publicações técnicas. Concluiu-se que incorporar as funções propostas traz uma redução de 81% no downtime na execução dessas funções e uma redução de 17% no downtime global das aeronaves, um resultado bastante expressivo dentro do contexto executivo.

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Euphrásio, Pedro Carlos da Silva. "Modelagem e avaliação de dados de sistema de controle embarcado." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2005. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=129.

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Abstract:

São apresentados os conceitos e as características elétricas e de protocolo do barramento de dados MIL-STD-1553B. São propostos procedimentos para a realização de medidas e testes em aeronaves, bem como em laboratório. É mostrada a estrutura do sistema de barramento, detalhando a função de seus equipamentos, as palavras de dados utilizadas para realizar as trocas de informações e os tipos de mensagens possíveis que constituem o protocolo 1553. É feita a simulação de um sistema aviônico para consolidar os conceitos apresentados. Na proposta de procedimentos é apresentada a montagem de um barramento em laboratório, apresentando as características elétricas de seus componentes. É verificado que as características cumprem os requisitos através de testes de validação de componentes. Testes de protocolo são demonstrados com inserção de erros nas palavras, com simulações, equipamento energizado em laboratório e equipamento integrado à aeronave. Propõem-se procedimentos para o monitoramento do barramento e procedimentos para a realização de testes automatizados

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Borba, Vitor Farias de. "Sistema embarcado para aumento da autonomia de perfilômetro a laser aplicável ao interior de dutos." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2015. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/135259.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015.
Made available in DSpace on 2015-09-29T04:06:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334696.pdf: 3964704 bytes, checksum: 43c28771ec861e119b92c4c72ab804d4 (MD5) Previous issue date: 2015
É comum na indústria petrolífera a utilização de dutos para transporte de óleo e gás. Devido ao ambiente hostil em que operam, esses dutos estão sujeitos a avarias como corrosão e amassamentos. Com o objetivo de auxiliar na identificação dessas avarias, foi desenvolvido em trabalhos anteriores um sistema de perfilômetria óptica que utiliza a triangulação cônica a laser e processamento de imagens para medir o perfil geométrico interno de dutos. Esse sistema de medição utiliza cabos para conectar o sensor a um computador, que processa as imagens e armazena os resultados das medições. A utilização de cabos restringe a autonomia de medição para aproximadamente cinquenta metros devido à perda de qualidade do sinal. Essa restrição limita o uso do perfilômetro a pequenos trechos do duto. Este trabalho avalia potenciais alternativas para o aumento da autonomia do perfilômetro, visando a inspeção de dutos de comprimento superior a novecentos metros. A pesquisa realizada indicou o uso de sistemas embarcados como a alternativa mais viável sem que haja o comprometimento das características metrológicas e funcionais do perfilômetro. Uma comparação entre as arquiteturas de sistemas embarcados revelou as possibilidades de (a) realizar o simples armazenamento das imagens, ou (b) o processamento embarcado através de soluções hibridas. As soluções foram desenvolvidas e analisadas experimentalmente para avaliar as características de consumo e desempenho. Esses testes apontaram o uso do sistema embarcado baseado na arquitetura CPU+GPU para processamento como a alternativa mais viável. Por fim, foram destacadas as modificações necessárias a esse sistema para futura implementação no perfilômetro a fim de dotá-lo da autonomia necessária para a aplicação em dutos de comprimento superior a novecentos metros.

Abstract : The use of pipelines for oil and gas transportation is a common industry practice. Due to the hostile environment where they operate, these pipelines are subject to damages such as, corrosion and dents. An optical profilometer, which uses the conical triangulation combined with image processing, was previously developed to assess and quantify the amount of damages by measuring the inner geometry of pipelines. This measurement system uses cables to connect the sensor to a computer, which process the images, compute and saves the results. The use of cables restricts the measurement autonomy to fifty meters due to technical limitations. This restriction limits the use of the profilometer to small portions of the pipeline. This work evaluate potential alternatives to increase the profilometer autonomy, aiming the inspection of pipelines above nine hundred meters. The developed research pointed the use of embedded systems as the most viable alternative without degradation of the metrological and functional characteristics of the profilometer. A comparison between the embedded systems architectures revealed two possibilities: (a) save the images for later processing, or (b) embedded processing these images using hybrid devices. The solutions where developed and experimentally analyzed to evaluate the power consumption and performance characteristics. These tests indicated the use of an embedded system based on CPU+GPU architecture as the most viable alternative. To finalize, the necessary modifications for this system to future implantation in the profilometer where pointed.

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Santos, Jerry Lee Alves dos. "Sistema Telemétrico para Monitoramento de Trens Através de Redes de Sensores sem Fio e Processamento em Sistema Embarcado." Universidade Federal da Paraíba, 2010. http://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/handle/tede/6139.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2425731 bytes, checksum: 3f05e964526e281aa2761b2a01cac8f6 (MD5) Previous issue date: 2010-03-05
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
The present study portrays the development of a telemetric system integrating wireless sensor networks and data processing into an embedded system for monitoring vehicles in metropolitan railway networks, enabling real-time monitoring of train movements. The main objective of this system is to allow constant evaluation of numerous factors which can influence train performance, such as speed and pressure in air bags. By so doing, it may become possible to generate information so as to facilitate intervention strategies, thereby preventing the partial or total degradation of the transport services provided to the population. In order to perform real-time telemetry, wireless sensor networks with ZigBee technology will be mounted alongside the entire route of the train traffic. These networks capture and transmit data collected in each train until they reach base stations where a processing embedded system in an FPGA is responsible for receiving the data, performing the necessary calculations and sending the obtained information to a central monitoring system through an Ethernet network. The embedded system functions as a data server providing information to a monitoring system installed in the Operational Control Center (OCC) and in other sectors requiring this information. The use of a dedicated processing device such as an FPGA gives the system far greater efficiency than that typically found in general purpose processors. Furthermore, it allows the customization of the hardware, thus reducing the final cost of the system. The monitoring system installed in the OCC is responsible for managing the storage and display of the data received. It will display the data in tables and graphs in real time, enabling the traffic controllers to analyze the operation of each train and also to detect possible problems. The system also stores the data in a database for further study. Keywords: Telemetry, Wireless Sensor Networks, ZigBee Protocol, Embedded Systems, Nios II processor, FPGA.
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema telemétrico que integra redes de sensores sem fio e processamento de dados em sistema embarcado para monitoramento de veículos em redes de transportes metroferroviários, possibilitando um acompanhamento em tempo real do movimento dos trens. Este sistema tem como principal objetivo permitir uma constante avaliação de vários fatores que influenciam o desempenho dos trens, como velocidade e pressão nas bolsas de ar, de forma a gerar informações que possibilitem estratégias de operação e manutenção, evitando assim uma degradação parcial ou total dos serviços de transporte prestados à população. Para realizar a telemetria em tempo real, redes de sensores sem fio com tecnologia ZigBee são montadas em toda a via de tráfego. Estas redes realizam a captação e envio dos dados coletados em cada trem até estações base onde um sistema de tratamento embarcado em um FPGA fica encarregado de receber os dados, realizar os cálculos necessários e enviar as informações obtidas, através de uma rede ethernet, a um sistema central de supervisão. O sistema embarcado atua como um servidor de dados disponibilizando informações para um sistema de supervisão instalado no Centro de Controle de Operações (CCO) e em outros setores que necessitem destas informações. A utilização de um dispositivo de processamento dedicado, como uma FPGA, proporciona ao sistema uma eficiência muito maior do que normalmente é encontrada em processadores de uso geral, além de permitir a customização do hardware, reduzindo o custo final do sistema. O sistema de supervisão instalado no CCO é responsável por gerenciar o armazenamento e a visualização dos dados recebidos. Ele exibe os dados em tabelas e gráficos em tempo real permitindo aos controladores de tráfego analisar o funcionamento de cada trem e detectar possíveis problemas. O sistema também armazena os dados em um banco de dados para realização de estudos posteriores.

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OLIVEIRA, Elias Marques Ferreira De. "Desenvolvimento de sistema inteligente de controle de arranjo de antenas para aplicação no sistema Celpe." Univesidade Federal de Pernambuco, 2016. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/18271.

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Abstract:

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-01-30T18:03:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Elias Marques V4.2 (Revisão Biblioteca).pdf: 4899848 bytes, checksum: 78834b022de3c1d5eb7fcee1273f65c7 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-01-30T18:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Elias Marques V4.2 (Revisão Biblioteca).pdf: 4899848 bytes, checksum: 78834b022de3c1d5eb7fcee1273f65c7 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22
FACEPE
Este trabalho de dissertação apresenta a concepção e implantação de um sistema controlador de arranjo de antenas capaz de integrar-se a uma rede de comunicação SCADA e direcionar o diagrama de radiação de um arranjo de antenas, garantindo melhor comunicação entre estação base e remota. É apresentado um circuito de RF capaz de realizar o controle automático das fases de alimentação de um arranjo de antenas composto por diversos dispositivos de RF, incluindo um defasador de 8 bits. São apresentados testes destes dispositivos bem como a caracterização de ramos constituídos por estes componentes. Desenvolveu-se também um circuito controlador de arranjo de antenas que desempenha funções de identificação de endereços e determina as fases a serem utilizadas no controle dos defasadores. O circuito foi testado em um projeto piloto no campus da UFPE e está instalado na subestação da CELPE na cidade de Gravatá, no interior do estado de Pernambuco.
This dissertation presents the design and implementation of a Antenna Array Controller System capable of integrating into a SCADA network and directing the main radiation lobe, granting best communication between base and remote stations. An RF circuit is presented capable of automatically controlling the phases fed to the antenna array composed by several RF devices, including an 8-bit phase shifter. Tests of the devices and the characterization of braches composed by them are shown. In addition, an antenna array controller has been developed to perform functions that include the identification of an address and the determination of the phase to be used in the phase shifters’ control. The circuit was tested in a pilot project at the UFPE campus and is installed at a CELPE substation in the city of Gravatá.

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CARVALHO, Vanessa Larize Alves de. "Validação de uma especificação TDevC para o desenvolvimento de device drives robustos." Universidade Federal de Pernambuco, 2016. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/22428.

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Abstract:

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2017-11-29T17:56:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) dissertação_vanessa_larize_final.pdf: 1152292 bytes, checksum: 2bd44824bd4445f9e134fc21621a468a (MD5)
Made available in DSpace on 2017-11-29T17:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) dissertação_vanessa_larize_final.pdf: 1152292 bytes, checksum: 2bd44824bd4445f9e134fc21621a468a (MD5) Previous issue date: 2016-09-15
FACEPE
O uso de sistemas eletrônicos embarcados está cada vez mais presente no dia a dia da sociedade. Telefones celulares,sistemas de posicionamento global (GPS) e televisores digitais com telas de LCD são exemplos de equipamentos que estão incorporando funcionalidades para atender às demandas dos usuários, e, consequentemente, aumentando a complexidade dos sistemas embarcados nesses dispositivos. De fato, a grande maioria das inovações em sistemas embarcados é atribuída aos avanços na microeletrônica e no projeto de software embarcado. Porém, devido a atual complexidade dos dispositivos, projetos de hardware não conseguem acompanhar o crescimento da capacidade física do hardware, havendo um gap de produtividade entre o desenvolvimento do hardware e o desenvolvimento do software necessário para a sua operação. Esses softwares, também conhecidos como Software dependente do Hardware (Hardware-dependent Software - HdS ), estão no centro do desafio do projeto de sistemas. Dentre esses HdS, pode-se citar os device drivers ou drivers dos dispositivos. Os drivers são codificados com base na documentação disponível pelos fornecedores do hardware, porém, na maioria das vezes, esse documento não é de fácil leitura, podendo levar a erros de interpretação. Atrelado a isso, como essa documentação está escrita em uma linguagem natural, a descrição do dispositivo pode ser muitas vezes ambígua, incompleta, ou até mesmo inconsistente. Além desses problemas, o device driver tem acesso a vários recursos do sistema operacional, assim qualquer erro nesta camada de software pode ser fatal. Por isso, essa camada de software deve ser cuidadosamente desenvolvida e testada. Com o intuito de reduzir os erros nos devices drivers, em MACIEIRA; BARROS; ASCENDINA (2014) foi proposta uma técnica de formalização e validação em tempo de execução de propriedades temporais e protocolos de comunicação de alto nível entre os dispositivos e seus devices drivers utilizando a linguagem TDevC. Mas, na especificação do trabalho anterior, a máquina de estados hierárquica gerada ainda pode conter estados não-determinísticos e propriedades temporais contraditórias. Dessa forma, o presente trabalho propõe uma técnica para validação de uma especificação TDevC para o desenvolvimento de device drivers robustos. Para isso, este trabalho faz uso do provador de teoremas de alto desempenho Z3 e das propriedades dos autômatos de Büchi. Para validação da proposta, foi utilizada a especificação TDevC do dispositivo Ethernet DM9000A.Nos experimentos realizados, verificou-se que o projeto conseguiu detectar as inconsistências na especificação TDevC em 100% dos casos.
The use of electronic embedded system has increased substantially. Mobile phones, Global Positioning System (GPS) and Digital television with LCD screens are examples of equipments that are incorporating features to meet the demands of users, and thereby increasing the complexity of embedded systems in these devices. In fact, the vast majority of innovations in embedded systems is attributed to advances in microelectronics and embedded software design. However, due to the current complexity of devices, hardware design cannot keep up the hardware capacity growth, with a productivity gap between the development of the hardware and the development of the software required for its operation. These softwares, also known as Hardware-dependent Software (HdS) are at the center of the design challenge systems. Among these HdS are the devices drivers. Drivers are encoded based on the documentation available by the hardware vendors, however, most of the time, this document is not easy to read and can lead to misinterpretations. Coupled to this, as this documentation is written in a natural language, the device description can often be ambiguous, incomplete or even inconsistent. In addition to these problems, the device driver has access to various operating system resources, so any error in this software layer can be fatal. Therefore, this software layer must be carefully developed and tested. In order to reduce errors in the device drivers, it has been proposed a technique for formalization and runtime validation of temporal properties in high-level communication protocols between devices and drivers using the TDevC language. But the hierarchical state machine, generate in the previous work, may contain nondeterministic states and contradictory temporal properties. Thus, this approach proposes a technique to validate a TDevC specification for the development of robust device drivers. Therefore, this work makes use of high-performance theorem prover Z3 and Buchi automata properties. Some experiments using the Ethernet device DM9000A TDevC specification showed that this approach is effective in detect TDevC specification inconsistency.

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Batista, Fabio Júnio Alves. "Sistema embarcado para detecção e determinação da posição dos picos de bragg em FBGs." Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2014. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1551.

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Abstract:

Neste trabalho foi desenvolvido um software para ser embarcado em um sistema autônomo baseado em arquitetura ARM, como o objetivo de detecção da posição de picos de um espectro refletido por uma rede de Bragg gravada em fibra óptica (FBG) e interrogadas pelo Interrogador comercial I-MON. O software foi desenvolvido para ser embarcado em uma plataforma pcDuino o qual permite o monitoramento em tempo real e os dados podem ser visualizados em uma interface gráfica. Para detecção da posição dos picos foi aplicado um algoritmo que aproxima os dados experimentais por uma função gaussiana através do método dos mínimos quadrados. O sistema foi caracterizado a partir do monitorado da temperatura sobre a superfície de uma célula termoelétrica, as leituras foram realizadas entre 0°C e 100°C. Comparando a posição do pico de Bragg registrada com o sistema desenvolvido e com o software Ext_Evaluation disponibilizado pelo fabricante do interrogador I-MON, verifica-se diferença média de aproximadamente 0,010 nm. A diferença média na posição do pico de Bragg é superior a resolução de 0,5 pm informada pelo fabricante do interrogador I-MON. Contudo, geralmente interessa saber a variação na posição do pico de Bragg e não a sua posição absoluta no espectro. Assim, pode-se concluir que o algoritmo desenvolvido é eficiente na detecção da variação na posição do pico do espectro refletido por um sensor FBG.
This work developed a software to be embedded in an autonomous system based on ARM architecture, as the goal of detecting the peak position of a spectrum reflected by a Bragg grating written to optical fiber (FBG) and interrogated by the commercial Interrogator I-MON 512 E. The software was developed for the ARM architecture using the pcDuino platform which allows real-time monitoring and the data can be viewed in a graphical interface. For detecting the position of the peaks was applied to an algorithm that approximates the experimental data by a Gaussian function by the method of least squares. The system is characterized from the monitored temperature on the surface of a thermoelectric cell readings were made between 0°C and 100°C. Comparing the position of the Bragg peak registered with the system developed and the Ext_Evaluation software provided by the manufacturer of the interrogator I-MON it appears the average difference is approximately 0,010 nm. The mean difference in the position of the Bragg peak is less than 0.5 pm resolution is informed by the manufacturer of the interrogator I-MON. However, usually interested in changes in position of the Bragg peak instead of on absolute position in the spectrum. Thus, it can be concluded that the proposed algorithm is effective detecting the variation in position of Bragg peaks using FBG sensors.

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Pinto, Tertuliano Ribeiro. "Desenvolvimento de pilha de protocolos TCP/IP em sistema embarcado GPS." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2007. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=383.

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Abstract:

A utilização de protocolos de comunicação em rede de computadores é uma prática que começou a ser difundida nos anos 60 e ultimamente tem passado por um grande crescimento em todas as áreas de aplicação; na indústria, nas escolas, nos escritórios e nos lares através da Internet. Os protocolos de comunicação em rede de computadores que se tornaram padrão foram os TCP/IP que através da Internet passaram a ser os mais utilizados no mundo. Atualmente crescem as implementações destes protocolos em sistemas embarcados, o número de dispositivos e utilitários domésticos conectados a Internet continuam aumentando. São eletrodomésticos, celulares, telefones com funções especiais, sistemas de segurança, câmaras de monitoramento, enfim uma gama muito grande de novos dispositivos conectados em rede. Neste trabalho será mostrada uma implementação de protocolos TCP/IP em um sistema embarcado que utiliza um sistema operacional multitarefas de tempo real que não possui os recursos existentes em um computador normal, um módulo GPS (Global Positioning System) da Tyco Electronics com micro-controlador da ST Electronics. Foram implementados os protocolos IP, ICMP, SLIP, ARP, UDP, TCP utilizados na pilha de protocolos TCP/IP e as aplicações de telnet, http e Daytime, com funções básicas, utilizando apenas 14 Kbytes de memória ROM (Flash) e 22 Kbytes de memória RAM de dados do sistema embarcado alvo. Também consta desta implementação, o desenvolvimento e testes de um driver para interface Ethernet de comunicação de dados entre um PC (Personal Computer) e o módulo GPS utilizando uma placa Ethernet padrão ISA.

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Martinez, Leandro Andrade. "Projeto de um sistema embarcado de predição de colisão e pedestres baseado em computação reconfigurável." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-27022012-110356/.

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Abstract:

Este trabalho apresenta a construção de um sistema embarcado para detectar pedestres, utilizando computação reconfigurável com captura de imagens através de uma única câmera acoplada a um veículo que trafega em ambiente urbano. A principal motivação é a necessidade de reduzir o número vítimas causadas por acidentes de trânsito envolvendo pedestres. Uma das causas está relacionada com a velocidade de resposta do cérebro humano para reconhecer situações de perigo e tomar decisões. Como resultando, há um interesse mundial de cientistas para elaborar soluções economicamente viáveis que venham a contribuir com inovações tecnológicas direcionadas a auxiliar motoristas na condução de veículos. A implementação em hardware deste sistema foi desenvolvida em FPGA e dividida em blocos interconectados. Primeiramente, no pré-tratamento do vídeo, foi construído um bloco para conversão de dados da câmera para escala de cinza, em seguida, um bloco simplificado para a estabilização vertical dinâmica de vídeo. Para a detecção foram construídos dois blocos, um para detecção binária de movimento e um bloco de detecção BLOB. Para fazer a classificação, foi construído um bloco para identificação do tamanho do objeto em movimento e fazendo a seleção pela proporcionalidade. Os testes em ambiente real deste sistema demonstraram ótimos resultados para uma velocidade máxima de 30 km/h
This work proposes an embedded system to detect pedestrians using reconfigurable computing making the image acquisition through a mono-camera attached to a vehicle in an urban environment. This work is motivated by the need to reduce the number of traffic accidents, even with government support, each year hundreds of people become victims thus bringing great damage to the economy. As a result, there is also a global concern of scientists to promote economically viable solutions that will contribute to reducing these accidents. A significant issue is related to the speed of response of the human brain to recognize and or to make decisions in situations of danger. This feature generates a demand for technological solutions aimed at helping people to drive vehicles in several respects. The system hardware was developed in FPGA and divided into interconnected blocks. First, for the pretreatment of the video, was built a block for data conversion from the camera to grayscale, then a simplified block for vertical stabilization dynamic video. To detection, two blocks were built, one for binary motion detection and one for a BLOB detection. To classify, was built one block to identify the size of the object in motion by the proportionality and making the selection. The tests in real environment of this system showed great results for a maximum speed of 30 km / h

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Karine, da Silva Cruz Danielly. "Sistema de gerenciamento remoto de sinais vitais para PDA." Universidade Federal de Pernambuco, 2005. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/2779.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:01:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7167_1.pdf: 6784376 bytes, checksum: 7446fb6c6a4a94731525df40a1286747 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005
Ataque cardíaco é a causa de muitas mortes. Portanto, uma medicina preventiva é necessária para decrescer esse número. Eletrocardiograma pode ajudar os médicos a descobrir antecipadamente as doenças cardíacas. Entretanto, algumas localizações podem não ter um médico por perto todo o tempo para analisar um eletrocardiograma. Assim, fornecer um serviço eficiente de cuidados da saúde para países com dimensões continentais como o Brasil é um desafio. Mecanismos para um atendimento melhor e mais eficiente dos pacientes são necessários devido ao aumento do custo dos sistemas de cuidados da saúde. Esta dissertação propõe o desenvolvimento de um sistema para monitoramento dos sinais vitais (incluindo o eletrocardiograma - ECG) através dos PDAs (Personal Digital Assistent). Portanto, isto tem tornado possível o atendimento local, na residência dos pacientes, por agentes de saúde com o suporte de médicos especialistas através da segunda opinião (diagnóstico adicional). Assim, a análise remota do eletrocardiograma através da Internet permite que médicos diagnostiquem remotamente doenças cardíacas. A abordagem proposta suporta: gravação e visualização das formas de onda do ECG pelo PDA e navegador. Os agentes de saúde usam o PDA para enviar as informações do paciente, juntamente com seu eletrocardiograma, para o servidor do hospital HealthNet. Logo, o médico pode analisar o eletrocardiograma através do sistema e fornecer o retorno para o agente de saúde. Desenvolvemos um sistema capaz de enviar e receber informações médicas armazenadas no PDA do agente de saúde. O médico pode usar um navegador e a Internet para analisar esta informação e fornecer sua opinião, a qual é enviada de volta para o agente de saúde para ajudá-lo no tratamento do paciente. Afim de torná-lo fácil para uso pelos médicos e agentes de saúde, uma interface gráfica amigável foi desenvolvida. Métodos para um acesso eficiente dos dados tem sido também desenvolvido para cobrir as restrições de armazenamento dos PDAs

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Ribeiro, Anna Giselle Camara Dantas. "Implementa??o de um sistema embarcado aplicado ao controle de press?o arterial." Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011. http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/15404.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnnaGCDR_DISSERT.pdf: 3532011 bytes, checksum: b6ce5f651948f14b8ec7b9bf36848c0d (MD5) Previous issue date: 2011-06-27
Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior
Hypertension is a dangerous disease that can cause serious harm to a patient health. In some situations the necessity to control this pressure is even greater, as in surgical procedures and post-surgical patients. To decrease the chances of a complication, it is necessary to reduce blood pressure as soon as possible. Continuous infusion of vasodilators drugs, such as sodium nitroprusside (SNP), rapidly decreased blood pressure in most patients, avoiding major problems. Maintaining the desired blood pressure requires constant monitoring of arterial blood pressure and frequently adjusting the drug infusion rate. Manual control of arterial blood pressure by clinical personnel is very demanding, time consuming and, as a result, sometimes of poor quality. Thus, the aim of this work is the design and implementation of a database of tuned controllers based on patients models, in order to find a suitable PID to be embedded in a Programmable Integrated Circuit (PIC), which has a smaller cost, smaller size and lower power consumption. For best results in controlling the blood pressure and choosing the adequate controller, tuning algorithms, system identification techniques and Smith predictor are used. This work also introduces a monitoring system to assist in detecting anomalies and optimize the process of patient care.
A hipertens?o arterial ? uma doen?a perigosa que pode causar danos graves a sa?de do paciente. Em algumas situa??es a necessidade de controlar essa press?o ? ainda maior, como em procedimentos cir?rgicos e em pacientes p?s-cirurgicos em que para diminuir as chances de uma complica??o, ? necess?rio reduzir a press?o arterial o mais r?pido poss?vel. A infus?o cont?nua de drogas vasodilatadoras, como o nitroprussiato de s?dio (NPS), reduz rapidamente a press?o arterial na maioria dos pacientes, evitando problemas maiores. Manter a press?o arterial pretendida exige um monitoramento constante e um ajuste frequente na taxa de infus?o da droga. O controle manual desse procedimento feito por um profissional ? muito desgastante, demorado e, como resultado, muitas vezes de m? qualidade. Desta forma, o objetivo desse trabalho ? o projeto e implementa??o de um banco de controladores sintonizados e baseados em modelos de pacientes, visando encontrar o PID adequado para ser embarcado em uma placa de circuito integrado program?vel (PIC), uma vez que um PIC possui um custo reduzido, tamanho menor e consumo menor de energia. Para obter melhores resultados no controle da press?o arterial e escolha do controlador mais adequado s?o utilizados algoritmos de sintonia, t?cnicas de identifica??o de sistemas e preditor de Smith. O presente trabalho tamb?m apresenta um sistema de monitoramento que auxilia na detec??o de anomalias e agiliza o processo de atendimento ao paciente.

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Reginato, João Paulo Marques. "Uma proposta de aperfeiçoamento de um processo de gerenciamento de requisitos de sistema e de software e sua aplicação a sistemas espaciais e aeronáuticos embarcados." Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2012. http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2012/03.26.23.04.

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Abstract:

Este trabalho apresenta uma proposta de aperfeiçoamento de um processo de gerenciamento de requisitos de sistema e de \textit{software} e sua aplicação a sistemas espaciais e aeronáuticos embarcados. Para isto, o trabalho: 1) revisa e analisa as normas mais utilizadas pelas indústrias espacial (normas da ESA) e aeronáutica (normas da SAE, RTCA) brasileiras; 2) através da comparação entre as normas, propõe um processo aperfeiçoado, seus passos, \textit{checklists} e \textit{roadmap} para implementações futuras; 3) ilustra-o pela sua aplicação a um exemplo espacial (SCAO de um satélite) e a um exemplo aeronáutico (indicação no cockpit); 4) apresenta uma proposta adequada a sua utilização espacial, especialmente no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE, de forma a melhorar a confiabilidade dos sistemas espaciais e aeronáuticos embarcados. Ao fim deste trabalho, foi possível compreender as normas de desenvolvimento de requisitos de sistemas e de \textit{software} e os benefícios de sua aplicação, bem como apresentar atividades detalhadas e exemplos de utilização.
This work presents a proposal for Improvement of a system and software requirements management process and its application to embedded space and aeronautical systems. To accomplish this, the work: 1) revises and analyzes the standards most used by the brazilian space industry (ESA standards) and aeronautical industry (SAE, RTCA standards); 2) through comparison of the standards, proposes an improved process, its steps, checklists and roadmap for future implementations; 3) illustrates it through its application to one example from the space industry (satellite ACDH) and one example from the aeronautical industry (indication in the cockpit); 4) presents a proposal suitable for use in the space industry, specially at the National Institute for Space Research- INPE, to improve the reliability of embedded space and aeronautical systems. At the end of this work it was possible to understand the systems and software development requirements standards and the benefits of its application, and to present detailed activities and examples of its use.

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Kozenieski, Noli José. "Sistema de processamento embarcado de arquitetura com redundância de hardware ativa tolerante a falhas." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2007. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=434.

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Abstract:

Esta tese apresenta uma proposta de sistema de arquitetura com redundância de hardware do tipo ativa visando deixar o sistema com maior robustez à presença de falhas no sistema e aumentando a confiabilidade, tendo como foco aplicações em sistemas embarcados. São descritos os procedimentos e arquitetura, sendo efetuada uma implementação em bancada utilizando a proposta de arquitetura deste trabalho com o objetivo de fazer a validação de conceitos. Serão apresentados resultados teóricos e práticos que foram obtidos, onde foi observado o correto gerenciamento do sistema redundante. Os procedimentos adotados pelo sistema diante a inserção de falhas foram satisfatórios, sendo condizentes com os resultados teóricos esperados. Para tornar mais visível e compreensível as atividades nos sub-sistemas, será apresentada a modelagem utilizando redes de Petri, onde são modeladas inserções de falhas e procedimentos do gerenciamento da redundância.

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Pertuz, Mendez Sergio Andres. "Sistema embarcado baseado em arquiteturas reconfiguráveis do controle dinâmico de uma mão robótica sintonizado com algoritmos bioinspirados." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2017. http://repositorio.unb.br/handle/10482/24540.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017.
Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-03T17:51:03Z No. of bitstreams: 1 2017_SergioAndresPertuzMendez.pdf: 6221181 bytes, checksum: 6ead5ebcb0f082dc125c61d6a2ea118d (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-15T15:21:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_SergioAndresPertuzMendez.pdf: 6221181 bytes, checksum: 6ead5ebcb0f082dc125c61d6a2ea118d (MD5)
Made available in DSpace on 2017-09-15T15:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_SergioAndresPertuzMendez.pdf: 6221181 bytes, checksum: 6ead5ebcb0f082dc125c61d6a2ea118d (MD5) Previous issue date: 2017-09-15
Nos últimos anos grandes avanços tecnológicos formam feitos no campo da computação e áreas correlatas, o que permitiu o desenvolvimento de sistemas robóticos sofisticados como robôs biomiméticos. Esses robôs imitam sistemas biológicos que decorrem robustez e e ciência maiores se comparados com robôs convencionais quando usados em ambientes não estruturados. Por exemplo, uma mão robótica biomimética tem uma destreza e agilidade maior para executar tarefas de manipulação e agarres do que pinças convencionais. Desde os anos oitenta, o desenvolvimento de mãos robóticas biomiméticas é o foco de pesquisa de várias equipes de investigação no mundo. Na atualidade há um número vasto de trabalhos encaminhados à construção e controle dos mesmos, os quais tem o intuito de melhorar a destreza e o desempenho das mãos e incluem tópicos como projeto da mão, mecanismos de movimento para as juntas, plataformas embarcadas e estratégias de controle. Existem várias abordagens a nível computacional que ainda não têm sido exploradas neste tipo de robôs, por exemplo o uso de um chip FPGA para o aumento de desempenho das estratégias de controle dinâmico usadas nos mesmos. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de uma arquitetura em hardware baseada em FPGA do controlador dinâmico de uma mão robótica, o qual é sintonizado usando algoritmos de otimização bioinspirada visando para atingir estabilidade de agarre. O projeto da mão robótica realizado neste trabalho inclui o uso de mecanismos para emular os movimentos de exão-extensão dos dedos. Os mecanismos foram otimizados visando minimizar o erro de trajetória usando a mão humana como referência. Os algoritmos bioinspirados PSO, DE e GA foram implementados para otimizar o mecanismo. 32 experimentos foram realizados para cada algoritmo a m de realizar uma análise estatística para determinar o mecanismo com o melhor resultado, o qual é implementado no projeto nal do mecanismo do dedo incluído no CAD da mão completa, o qual é descrito junto com o projeto eletrônico da plataforma. O projeto nal da mão é avaliado com análise cinemática e adaptações do teste de Kapandji. Em seguida o protótipo é fabricado e montado usando diversos processos de fabricação e prototipagem, tais como corte a jato de água, torneamento e impressão 3D. Logo após, foi projetado na plataforma Matlab/Simulink em alto nível o esquema de controle de impedância dos dedos o qual foi validado usando um simulador numérico do dedo para estudar o efeito do controlador no sistema sem colocar em risco a plataforma física. A sintonização do controlador é realizada usando o algoritmo de otimização bioinspirado PSO visando reduzir o tempo de estabilidade, o sobreimpulso e o tempo de subida. Seguidamente, esses resultados foram implementados em plataformas embarcadas nas linguagens de programação C e na linguagem de descrição de hardware HDL. Após ser avaliado, o esquema de controle foi implementado em C na plataforma Arduino e mapeado em FPGA na placa de desenvolvimento ZedBoard. Uma comparação numérica e analítica foi realizada em termos do desempenho e precisão das duas abordagens. O resultado da otimização do mecanismo de exão-extensão produziu um erro de 0.2660% e o uso deste mecanismo permitiu fabricar um protótipo com dimensões e peso similar a uma mão humana real. Além disso, o protótipo atingiu os dez níveis da adaptação do teste de Kapandji. Adicionalmente, a sintonização da estratégia de controle resultou no comportamento desejado, o qual é subamortecido e com um tempo de estabilização 355ms. Similarmente, os resultados da implementação em FPGA foram satisfatórios no sentido do desempenho do tempo de execução da estratégia de controle, o qual melhorou os resultados da implementação em Arduino e outros trabalhos correlatos no estado da arte.
In recent years, huge technological advances have been made in the eld of computing sciences and related areas, which has allowed the development of sophisticated robotic systems such as biomimetic robots. These robots mimic biological systems that result in greater robustness and e ciency compared to conventional robots when used in unstructured environments. For instance, a biomimetic robotic hand has greater dexterity and agility to perform manipulation tasks and grasp than conventional grippers. Since the 1980s, the development of biomimetic robotic hands has been the focus of many research teams all over the world. Nowadays several contributions regarding the construction and control of said systems, which aim to improve the dexterity and performance of the hands and include topics such as hand design, joint mechanisms, embedded platforms and control strategies. However, even with the great available knowledge, there are still no perfect robotic hands, therefore, there is still knowledge to be contributed in the scienti c community. There are several approaches at the computational level that have not yet been explored in this type of robots, for example, the use of a single FPGA chip to increase the performance of the dynamic control schemes used. This work describes the development of an FPGA-based hardware architecture of the dynamic controller in a robotic hand, which is tuned using bioinspired optimization algorithms applied to achieve stability of grasps. The robotic hand design performed in this work includes the use of mechanisms to emulate the exionextension movements of the ngers. The mechanisms were optimized to minimize the trajectory error using the human hand as reference. The bioinspired algorithms PSO, DE and GA were implemented to optimize the mechanism. 32 experiments are performed for each algorithm to perform a statistical analysis to determine 2 the best result. This optimized mechanism was implemented in the nal design of the nger mechanism included in the CAD of the complete hand, which is described together with the electronic design of the platform. The nal hand design is evaluated with kinematic analysis and Kapandji clinical test adaptations. The prototype was manufactured and assembled using various manufacturing and prototyping processes, such as water-jet cutting, turning and 3D printing. Afterwards, the nger impedance control scheme was designed on a high level platform using Matlab/Simulink, in addition to a numerical simulator of the nger for the study of the controller e ect on the system avoiding physical damage to the system. The controller was tuned using the PSO optimization algorithm aiming to reduce the stability time, the overshoot and the rise time. These results are then implemented on embedded platforms in both C and VHDL languages. After being evaluated, the control scheme is implemented in C on the Arduino platform and was manually mapped to FPGA on the ZedBoard development board. A numerical comparison between the two approaches was done in terms of performance and accuracy. The result of the optimization of the exion-extension mechanism produced an error of 0.2660% and the use of this mechanism allowed for manufacturing the prototype with dimensions and weight similar to a real human hand. The prototype reached the ten levels of the Kapandji test tting. In addition, the tuning of the control strategy resulted in the desired behavior, which is underdamped and with a stabilization time of 355ms. Similarly, the FPGA implementation results were satisfactory in the sense of the execution-time performance of the control strategy, which improved the implementation results in Arduino and other related work in the state of the art.

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DANTAS, JÚNIOR Paulo Cézar Guimarães. "Desenvolvimento de um sistema embarcado para auxílio no diagnóstico de glaucoma utilizando imagens do fundo da retina." Universidade Federal de Pernambuco, 2015. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/16814.

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Abstract:

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-04-25T17:52:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Paulo Cézar Guimarães Dantas Júnior.pdf: 2579689 bytes, checksum: 5ef60064d4f99277e6e28f01eb1e61ce (MD5)
Made available in DSpace on 2016-04-25T17:52:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Paulo Cézar Guimarães Dantas Júnior.pdf: 2579689 bytes, checksum: 5ef60064d4f99277e6e28f01eb1e61ce (MD5) Previous issue date: 2015-08-28
Glaucoma é uma doença ocular causada principalmente pela elevação da pressão intraocular que provoca lesões no nervo óptico e se não for tratado adequadamente, pode levar à cegueira. A detecção precoce do glaucoma é a melhor solução para limitar a progressão da doença, pois os defeitos no campo visual dos pacientes causados pelo glaucoma são muitas vezes imperceptíveis pelos próprios o que leva a um diagnóstico tardio. Embora seja relativamente fácil para os pacientes o acesso aos cuidados de saúde em nações desenvolvidas, as comunidades remotas e pobres têm pouco ou nenhum acesso a esses serviços, aumentando o risco de cegueira associada ao glaucoma. Infelizmente, os equipamentos para o diagnóstico de glaucoma não são acessíveis para algumas pessoas em todo o mundo, evitando que regiões inteiras tenha acesso aos cuidados dos olhos. Se este tratamento puder ser realizado ambulatorialmente, há um ganho de conforto para o paciente, agilidade no tratamento e economia para o sistema de saúde. O diagnóstico do glaucoma baseia-se na avaliação do nervo óptico através das imagens do fundo da retina e da medida da pressão interna. Motivado por esse contexto, o presente trabalho tem como objetivo propor o desenvolvimento de um sistema embarcado portátil e de baixo custo, que utiliza técnicas de processamento de imagens com a finalidade de auxiliar no exame precoce de detecção de glaucoma em regiões pobres e remotas, fornecendo informações significativas para ajudar no aumento da precisão dos diagnósticos e da qualidade da análise para tratamentos. O algoritmo proposto teve uma sensibilidade de 88,46%, especificidade de 95,45% e uma precisão total de 91,95%. Este algoritmo foi validado utilizando uma Beagleboard-xM, uma Raspberry Pi Modelo B e usando duas arquiteturas, somente o processador Atom e o processador Atom e a FPGA, em um kit de desenvolvimento DE2i-150, e obteve o diagnóstico de glaucoma com 10, 17, 3 e 8 segundos, respectivamente.
Glaucoma is an eye disease mainly caused by elevated intraocular pressure that causes injuries in optic nerve head and can lead to blindness if not treated properly. Early detection of glaucoma is the best solution to limit the progression of the disease, because damages caused by glaucoma in visual field of patients are most of the times not perceptible until late stages of the disease. Although it is relatively easy for patients to access health care in developed nations, poor and remote communities have little or none access to these services, increasing blindness risk. Unfortunately, equipments for the diagnosis of glaucoma are not affordable for health services in poor countries, limiting eye care in those countries. If treatment is done in early stages of the disease, it is simpler and less expensive. The glaucoma diagnosis is based on the evaluation of the optic nerve by examining fundus images and measuring eye internal pressure. Motivated by this context, the present work aims to propose the development of a low-cost embedded system that is fast and portable, using images processing techniques in order to to assist early glaucoma detection in poor and remote regions, providing significant information to increase diagnosis accuracy and quality of treatments analysis. The proposed algorithm had a sensitivity of 88.46%, specificity of 95.45% and a total accuracy of 91.95%. The proposed solutions took 10, 17, 3 and 8 seconds on the BeagleBoard-xM, Raspberry Pi Model B, DE2i-150 only using Atom processor and DE2i-150 using Atom processor and FPGA, respectively.

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Schons, Silvane Cristina de Melo. "Implementação de estratégia de controle preditivo em cascata em sistema embarcado de tempo real e FPGA." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2017. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/182805.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2017.
Made available in DSpace on 2018-01-23T03:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349539.pdf: 4571627 bytes, checksum: 40ceff0ae655ec66616e70aa7d5b36b4 (MD5) Previous issue date: 2017
Este trabalho apresenta a implementação de uma estrutura de controle em cascata, muito utilizada em sistemas que possuem dois laços de controle com diferentes constantes de tempo e acesso ao sinal intermediário. O sistema de controle proposto é implementado em um hardware de alto desempenho, o myRIO, que possui um arranjo de portas programável em campo (FPGA) customizável e um processador que trabalha com um sistema operacional de tempo real, garantindo confiabilidade e determinismo ao sistema. Na malha interna da estrutura em cascata, é aplicado um controlador proporcional-integral (PI) implementado em FPGA e, na malha externa, é aplicado um controlador preditivo generalizado (GPC) implementado para execução no sistema operacional de tempo real do myRIO. A estrutura de controle foi desenvolvida de maneira que possa ser aplicada em diferentes sistemas monovariáveis, contudo foi escolhida uma planta de laboratório de controle de velocidade e corrente de um motor de corrente contínua como estudo de caso. Os resultados experimentais validaram a implementação em ambas as camadas. O período de amostragem que foi alcançado na implementação do PI no FPGA foi inferior a 10 µs e o período de amostragem da implementação do GPC no sistema operacional de tempo real foi de 13 ms (valor do tempo máximo observado), com período médio de execução inferior a 5 ms.
Abstract : This work presents the implementation of a cascade control structure, widely used in systems that have two control loops with different time constants and access to the intermediate signal. The proposed control system is implemented in a high performance hardware, myRIO, wich has a customizable field programmable gate array (FPGA) and a processor that works with a real-time operating system, guaranteeing reliability and determinism to the system. In the internal loop of the cascade structure, a proportional-integral controller (PI) implemented in FPGA is applied and, in the external loop, a generalized predictive controller (GPC) is implemented for execution in the real-time operating system of myRIO. The control structure was developed in a way that it can be applied to different monovariable systems, however a laboratory plant that consists of the control of speed and current of a direct current motor was used as a case study. The experimental results validated the implementation in both layers. The sampling period that was achieved in the implementation of the PI FPGA-embedded was less than 10 µs and the sampling period for GPC implementation in the real-time operating system was 13 ms (maximum observed value), with average execution period of less than 5 ms.

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OLIVEIRA, NETO José Rodrigues de. "Excitação de redes neurais pulsadas em tempo real: sistema conversor/codificador em FPGA e amostradores." Universidade Federal de Pernambuco, 2015. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/16835.

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Abstract:

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-04-26T17:47:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTACAO Jose Rodrigues de Oliveira Neto.pdf: 16621430 bytes, checksum: fb1803a2a724e072379eae9f12089387 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-04-26T17:47:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTACAO Jose Rodrigues de Oliveira Neto.pdf: 16621430 bytes, checksum: fb1803a2a724e072379eae9f12089387 (MD5) Previous issue date: 2015-07-28
CNPQ
O presente trabalho descreve a investigação e desenvolvimento de soluções para excitação Redes Neurais Pulsadas de tempo real a partir de grandezas físicas transduzidas e sinais simulados. Para isso foi desenvolvido um hardware dedicado de baixo custo capaz de transformar dados em trens de spikes, que são processados por essas redes. O sistema visa converter sinais digitais em spikes de neurônios artificiais, que são pulsos de 1 ms de duração. O sistema ainda pode organizar neurônios que disparam conjuntamente, a fim de gerar os três códigos neurais mais importantes descritos na literatura da neurociência: codificação por taxa de disparos, codificação por populações e codificação temporal. São descritas ainda duas topologias de amostradores (samplers) que discretizam representações na forma de populações neurais, que devem ser processadas segundo a abordagem Computação por Assembleias Neurais. Uma das topologias recolhe amostras na forma de populações de neurônios ativos durante um período definido (codificação por população), enquanto a outra recolhe amostras baseada na diferença temporal entre spikes (codificação temporal). Os sinais resultantes da amostragem podem ser utilizados internamente na rede como representações discretas de informações. Os sinais amostrados podem ainda ser utilizados como entradas de circuitos de tomada de decisão, cuja descrição das características e simulações também é parte deste trabalho.
This work describes the research and development of solutions for excitement of real-time Spiking Neural Networks from transduced physical quantities and simulated signals. For this it developed a dedicated low cost hardware able to turn data into spike trains, which are processed by these networks. The systemaims to convert digital signals into spikes of artificial neurons, which are pulses of 1 ms. The system can even arrange neurons that fire together to generate the three most important neural codes described in the neuroscience literature: rate coding, populations coding and temporal coding. Two topologies of samplers are described; these topologies discretize representations in the form of neural populations that should be processed according to Neural Assembly Computing approach. One of these topologies collects samples as populations of neurons active during a defined period (population coding), while the other topology collects samples based on the time difference between spikes (temporal coding). The signals resulting from the sample can be used internally in the network as discrete representations of information. The sampled signals may also be used as inputs of decision-making circuits, the description of the characteristics and simulation of these circuits is also part of this work.

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Vogler, Osmar. "Projeto e implementação do software de sistema embarcado para rastreamento e telemetria de veículo." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2005. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=300.

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Abstract:

Esta tese apresenta o protótipo de um sistema embarcado para veículos terrestres (automóveis, ônibus, caminhões) a partir de uma Central de Controle de Operações (CCO). Este sistema embarcado tem 3 funções básicas: 1) enviar dados de telemetria sobre o veículo (tal como a posição e velocidade do veículos obtidos de um receptor GPS, status de subsistemas do veículo, mensagens de alerta ou emergência) para a CCO, 2) enviar comandos a partir da CCO para algum subsistema do veículo (por exemplo, bloquear um veículo que saiu da rota), 3) permitir troca de mensagens de texto entre o condutor do veículo e o operador da CCO. Este protótipo tem a seguinte plataforma de hardware: 1) computador de bordo com processador Intel 386Ex; 2) uma placa de entradas e saídas digitais que atua como subsistemas do veículo; 3) um receptor GPS; 4) um palmtop que atua como interface com o condutor e 5) um modem GSM/GPRS. Para esta plataforma foram escolhidos o sistema operacional XDOS e o kernel eRTOS para suporte à programação multithreads. O compilador Borland C 4.51 foi utilizado como ferramenta de desenvolvimento. O software do sistema embarcado foi implementado baseado em threads com mecanismos de troca de mensagens e sincronização. As threads foram associadas aos componentes de hardware do sistema permitindo uma maior modularidade do sistema (facilidade para inserir ou retirar novos componentes de hardware através da inserção ou retirada de threads). O protótipo foi testado com uma versão simplificada da CCO. Os resultados demonstraram a estabilidade do software multithreads e o protótipo respondeu como esperado.

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Pereira, Mateus Oliveira. "Sistema de navegação e determinação de atitude inercial para aeronaves não tripuladas com base em sensores de baixo custo." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2013. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2832.

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Abstract:

Automação de veículos é uma ciência que vem crescendo nos últimos anos, ganhando espaço no setor militar e, principalmente, nas áreas de monitoramento e segurança, tanto pessoal quanto governamental.Este trabalho desenvolveu um sistema de navegação e determinação de atitude inercial para aeronaves não tripuladas, baseado em sensores de baixo custo. Utilizaram-se acelerômetros, girômetros e magnetômetros para inicializar e determinar a atitude da aeronave durante o voo, definida pelos três ângulos de Euler, ?, ?, ?; e computada através da matriz de rotação DCM. Foram incluídos sensores para posicionamento via GPS e de informações atmosféricas de altitude-pressão e velocidade em relação ao ar. Para que seja possível extrair o máximo de precisão utilizando sensores de baixo custo, foi estudado o processo de calibração de cada sensor, sendo que parâmetros de correção foram calculados individualmente para cada sensor, em vez de utilizar-se dos parâmetros típicos fornecidos pelos fabricantes. Foi feito um voo de teste com o sistema de navegação embarcado em um aeromodelo, e os valores de cada variável puderam ser comparadas com as demais para que, efetuando-se o cruzamento de informações, se verificasse a correta execução do sistema implementado.

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Araujo, William Roberto de 1980. "Sistema para medida de fotocondutividade resolvida em comprimento de onda em materiais fotocondutores." [s.n.], 2015. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267732.

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Abstract:

Orientadores: Rangel Arthur, Jaime Frejlich
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia
Made available in DSpace on 2018-08-27T09:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_WilliamRobertode_M.pdf: 5397089 bytes, checksum: d2eae9ba62023ba097143f2d74e0fd24 (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um instrumento capaz de realizar medidas em materiais fotossensíveis. Para estudar materiais fotossensíveis, por exemplo, o Bi12TO20, que em geral geram correntes muito baixas da ordem de dezenas de picoamperes, fez-se necessário obter um instrumento capaz de medir nessa ordem de grandeza e com baixo ruído. Para identificar estados localizados dentro do band gap de um semicondutor, que são gerados por defeitos estruturais, é necessário ter uma intensidade de luz com energia acima do nível de Fermi que consiga penetrar no semicondutor, e pelos testes realizados não foram facilmente detectados pela técnica convencional, fonte de luz branca seguida de um monocromador. O uso de LED (Light Emitting Diode) se mostrou promissor por ser barato e ter uma intensidade de luz muito maior que a luz monocromática produzida pelo monocromador. O instrumento possui um computador embarcado (Raspberry PI) que realiza o controle do hardware e possui uma interface Ethernet para conexão remota. O hardware é composto de: uma fonte de alimentação para controle da intensidade e modulação para os LEDs, um controle do posicionamento dos LEDs na amostra, um controle da fonte de alta tensão e um sistema de detecção síncrona para melhor coleta dos dados. Os testes realizados com amostra Bi12TO20 se mostrou compatível com resultados já apresentados pela literatura
Abstract: This work aims to an instrument to perform measurements in photosensitive materials. To study photosensitive materials, for example, Bi12TO20, it was necessary to obtain an instrument capable of measuring the scale and with low noise, which generally lead to very low currents on the order of tens of picoamperes. To identify located states within the band gap of a semiconductor, which structural defects are generated, it is necessary to have a light intensity with energy above the Fermi level can penetrate into the semiconductor, and the tests were not easily detected by the technique conventional white light source followed by a monochromator. The use of LED (Light Emitting Diode) has shown promise for being cheap and having a much higher light intensity that monochromatic light produced by the monochromator. The instrument has an embedded computer (Raspberry-PI) that performs hardware the control and an Ethernet interface for remote connection. The hardware is comprised of: a power supply for the control of intensity and modulation for the LED, a control of the positioning of LEDs on the sample, a high voltage supply control and a synchronous detection system for improved data acquisition. The results of performed tests with sample Bi12TO20 were compatible with results have been presented in the literature
Mestrado
Tecnologia e Inovação
Mestre em Tecnologia

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Lamoglia, Vanessa Maria. "Método para estimativa de cadeias de atrasos a partir de um modelo de sistema computacional embarcado de tempo-real." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2009. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1214.

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Abstract:

Aplicações computacionais embarcadas de tempo-real têm restrições temporais para atender a requisitos de segurança e confiabilidade. Uma das restrições temporais é o atraso de transporte. Os atrasos de transporte máximos e mínimos da informação, desde o seu recebimento até o seu consumo, constituem a cadeia de atrasos da informação. O objetivo deste trabalho é propor um método para estimativa de cadeias de atrasos de informações em modelos de aplicações computacionais embarcadas de tempo-real. Com o método proposto, pretende-se identificar a contribuição de cada componente da arquitetura nas cadeias de atrasos da aplicação, possibilitando assim um projeto de sistema mais robusto. Neste trabalho, a metodologia Model-Based Design é empregada para a construção de um modelo de aplicação computacional embarcada de tempo-real, utilizando uma biblioteca de sistemas computacionais, desenvolvida com o ambiente MATLAB/Simulink. Para verificar o método proposto, experimentos foram realizados com o modelo de um sistema de uma aeronave. As contribuições pretendidas por este trabalho são: reduzir o tempo necessário para estimar as cadeias de atrasos de informações, e antecipar a estimativa das cadeias de atrasos no ciclo de desenvolvimento do projeto.

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Vasconcelos, Filho Ênio Prates. "Desenvolvimento do planejador de trajetória e do sistema de controle em malha aberta de um manipulador robótico de geometria esférica, embarcados em uma plataforma FPGA." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2012. http://repositorio.unb.br/handle/10482/12546.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia mecânica, 2012.
Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-03-13T13:46:09Z No. of bitstreams: 1 2012_EnioPratesVasconcelosFilho.pdf: 4044294 bytes, checksum: b3e0871df12218e12ae8513930b18fce (MD5)
Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-03-21T14:11:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_EnioPratesVasconcelosFilho.pdf: 4044294 bytes, checksum: b3e0871df12218e12ae8513930b18fce (MD5)
Made available in DSpace on 2013-03-21T14:11:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_EnioPratesVasconcelosFilho.pdf: 4044294 bytes, checksum: b3e0871df12218e12ae8513930b18fce (MD5)
Esse trabalho descreve o desenvolvimento e a implementação de um controlador de trajetória retilínea em um robô esférico de 5 graus de liberdade. Para tanto, foi desenvolvida uma arquitetura de controle em malha aberta embarcada em uma FPGA para os três primeiros graus de liberdade do manipulador. Nesse intuito, apresenta-se, nesse trabalho, a modelagem cinemática direta e inversa do manipulador, bem como seu Jacobiano. Essa modelagem permite o controle da trajetória do robô em um caminho retilíneo descrito em coordenadas cartesianas. Na implementação do controle embarcado na FPGA, foi utilizado o microprocessador NIOS II, da Altera. Esse é o responsável pelos cálculos de posicionamento e velocidade do manipulador durante sua movimentação. Também são explicitadas as interfaces de acionamento e controle de cada um dos eixos do manipulador e seus respectivos motores. São ainda apresentadas as experiências de validação dos algoritmos implementados, através de simulações computacionais, bem como a validação das equações utilizadas. Além disso, são apresentados os resultados de movimentação do manipulador, seguindo uma trajetória pré-estabelecida, buscando validar na prática o controle implementado. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT
This paper describes the development and implementation of a controller for straight path trajectory in a spherical robot of five degrees of freedom. To do that, an open loop control architecture (embedded in an FPGA) was developed, for the first three degrees of freedom of the manipulator. Therefore, the direct and inverse kinematic models of the manipulator as well as its Jacobian are presented in this work. This modeling allows us to control the trajectory of the robot in a straight path described in Cartesian coordinates. In the implementation of the embedded controller in the FPGA, we have used the NIOS II microprocessor, from Altera. This is responsible for calculating the position and speed of the manipulator during its motion. Also the interfaces with the controllers of each axis of the handler and their respective engines are specified. We also present experiments to validate the implemented algorithms through computer simulations, as well as the validation of the equations used. Finally, the results are presented of the manipulator motion, following a predetermined path, in order to validate the control implemented in practice.

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Farias, Thyago Maia Tavares de. "Sistema Embarcado para um Monitor Holter que Utiliza o Modelo PPM na Compressão de Sinais ECG." Universidade Federal da Paraíba, 2010. http://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/handle/tede/6136.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2004014 bytes, checksum: 3d8ca87826ca89996bb9c71a82501746 (MD5) Previous issue date: 2010-03-04
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
In this work, we present the development of an embedded system prototyping with soft-core Nios II and FPGA for a holter monitor that implements data compression, using the PPM Algorithm, and simulate ECG signals through the implementation of the Fourier series. Through a holter monitor, cardiologists can obtain ECG signals, serving as the basis for the perception of symptoms and activities of patients. These signals are captured and recorded by monitors in periods greater than or equal to 24 hours, requiring large storage size to store them, therefore increasing cost of the monitor. Using the PPM algorithm, a monitor holter can considerably reduce the size of the signals stored, thus reducing storage space and cost of device, addition to allow rapid transmission of the data. Integrating the ECG signal simulator to the device, is possible to generate samples of ECG via the embedded system, saving time and eliminating difficulties in obtaining signals, compared with the capture of real ECG signals by invasive and noninvasive methods. It enables the analysis and study of normal and abnormal ECGs. An embedded system on programmable chip (SOPC) was prototyped with a development kit containing peripherals and FPGA chip compatible with the Nios II. Architecture soft-core was set to compact operating system and software modules have been successfully developed, ported and validated on this platform.
Neste trabalho, é apresentado o desenvolvimento de um sistema embarcado com prototipagem em FPGA contendo instanciação do processador soft-core Nios II (SOPC System on a Programmable Chip), para um monitor holter que implementa compressão de dados, utilizando o algoritmo PPM, e simula sinais ECG através da implementação das Séries de Fourier. Através de um monitor holter, cardiologistas podem obter sinais ECG, que servem de base para a percepção de sintomas e atividades em pacientes, captados e armazenados pelos monitores em períodos maiores ou iguais a 24 horas, requisitando grandes espaços de armazenamento, aumentando, assim, o custo deste monitor. Utilizando o PPM, o dispositivo desenvolvido poderá reduzir consideravelmente a quantidade de dados armazenados, reduzindo, portanto, o espaço de armazenamento e o custo do dispositivo, permitindo ainda a rápida transmissão dos dados. Integrando o simulador de sinais ECG ao dispositivo, possibilita-se a geração de amostras de sinais eletrocardiográficos através do sistema embarcado, economizando tempo e eliminando dificuldades na obtenção de sinais, em comparação com a captação real de sinais ECG através de métodos invasivos e nãoinvasivos. O mesmo permite a análise e o estudo de sinais ECG normais e anormais. Um sistema embarcado em chip programável (SOPC) foi prototipado com uma placa contendo periféricos e uma pastilha FPGA dotada de compatibilidade com o Nios II; a arquitetura do soft-core foi configurada em sistema operacional compacto e módulos de software foram exitosamente desenvolvidos, portados e validados sobre essa plataforma.

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Consiglieri, Daniel Sant´Anna. "Implementação de uma API para emular o kernel de tempo real RTXC no Linux/GNU visando aplicações multicore." Universidade Federal de São Carlos, 2017. https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/8824.

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Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-06-01T19:43:50Z No. of bitstreams: 1 DissDSC.pdf: 4212155 bytes, checksum: 09fae7e4670f0c6249beccb0e16122c8 (MD5)
Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T13:41:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDSC.pdf: 4212155 bytes, checksum: 09fae7e4670f0c6249beccb0e16122c8 (MD5)
Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T13:41:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDSC.pdf: 4212155 bytes, checksum: 09fae7e4670f0c6249beccb0e16122c8 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-06-05T13:55:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissDSC.pdf: 4212155 bytes, checksum: 09fae7e4670f0c6249beccb0e16122c8 (MD5) Previous issue date: 2017-02-01
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
The advent of multicore processors represented a major advance in the performance of parallel computing. Embedded systems following this trend have improved the computing power available for real-time systems, enabling the GNU/Linux development chain. Consolidated to more than twenty years in the Linux environment. In order to emulate the RTXC kernel, an API-RTXC-Linux was written in C and obtained deterministic results as well as homogeneous distribution for the response time of implemented calls, being possible its use for real-time applications.
O advento dos processadores multicore representou um grande avanço no desempenho da computação paralela. Os sistemas embarcados seguindo essa tendência, melhoraram o poder computacional disponível para sistemas de tempo real, possibilitando a utilização da cadeia de desenvolvimento GNU/Linux. Consolidado a mais de vinte anos no mercado, o RTOS RTXC da Quadros Systems, foi escolhido para ser emulado no ambiente Linux. Com o objetivo de se emular o kernel RTXC, a API-RTXC-Linux foi escrita em C e obteve resultados determinísticos além de distribuição homogênea para tempo de resposta das chamas implementadas, sendo possível seu uso para aplicações de tempo real.

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Ravagnani, Guilherme Stella. "Projeto de um sistema para monitoramento de hardware/software on-chip baseado em computação reconfigurável." Universidade de São Paulo, 2007. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-21062007-165154/.

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Abstract:

A tendência de integração de diversos componentes em um único chip tem proporcionado um aumento da complexidade dos sistemas computacionais. Tanto as indústrias quanto o meio acadêmico estão em busca de técnicas que possibilitem diminuir o tempo e o esforço gastos com a verificação no processo de desenvolvimento de hardware, a fim de garantir qualidade, robustez e confiabilidade a esses dispositivos. De forma a contribuir para várias aplicações envolvendo a verificação de sistemas, tais como busca por erros de projeto, avaliação de desempenho, otimização de algoritmos e extração de dados do sistema, o presente trabalho propõe um sistema de monitoramento baseado em computação reconfigurável, capaz de observar de forma não intrusiva o comportamento de um SoC (System-on-Chip) em tempo de execução. Tal sistema é composto por um módulo de monitoramento responsável por captar informações de execução de software em um processador embarcado e uma ferramenta de análise, chamada ACAD, que interpreta esses dados. Por meio da realização de experimentos, verificou-se que o sistema desenvolvido foi capaz de fornecer dados fiéis sobre a quantidade de acessos a memória ou a outros periféricos, tempos de execução de porções (ou a totalidade) do código e número de vezes que cada instrução foi executada. Esses resultados permitem traçar, de maneira precisa, o comportamento de um software executado no processador softcore Nios II, contribuindo assim para facilitar o processo de verificação em sistemas baseados em computação reconfigurável
The trend of integrating several components on a single chip has motivated an increase in the complexity of computing systems. Both industry and academy are in search of new techniques that allow time and effort spent with verification on hardware development process to be reduced to guarantee quality, robustness, reability to these devices. In order to contribute to applications in the system verification area, such as search for design errors, performance evaluation, algorithm optimization and data extraction from the system, this work proposes a monitoring system based on reconfigurable computing. This system must be able to have a run-time non-intrusive probing of a System-on-Chip behaviour. It is formed by a monitoring core responsible for capturing software execution information of a embedded processor and an analysis tool, called ACAD, that decodes the data. Empirically, the implemented system was able to provide precise data about the amount of memory and other peripherals accesses, time measurement for sections (or the entire) of the source code, and number of times each instruction was executed. These results allow to draw, in accurate way, the behaviour of a software executed on the softcore Nios II processor, collaborating to make the verification process of systems based on reconfigurable computing easier

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Battagello, Vinícius Antonio. "Análise dos efeitos de perturbações na manutenção da conectividade global de um sistema de robôs." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2014. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3183.

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Abstract:

Para desempenhar tarefas cooperativas de maneira descentralizada, exige-se que sistemas multi-robô comuniquem-se entre si. Portanto, manter a conectividade do grafo de comunicação é uma questão fundamental. Neste trabalho, nós analisamos o efeito de diferentes tipos de perturbação na estratégia de controle para manutenção de conectividade descrita em (SABATTINI, 2012), avaliando o impacto de falha, atraso e ruído na comunicação entre os agentes. Os resultados mostram que a estratégia para garantir a conectividade nem sempre é resiliente aos efeitos negativos de tais perturbações em configurações realistas que consideram um limite de banda para o esforço de controle. Contudo, características inerciais inerentes da maioria dos sistemas aquáticos e terrestres abrem perspectiva de aplicação da estratégia de manutenção de conectividade a sistemas adaptativos que consideram, por exemplo, adaptação autônoma a restrições outras além da própria conectividade, como eficiência na comunicação ou captação de energia.

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Amaral, Giovanni Fernandes. "Estudo e melhoria da confiabilidade do sistema de controle eletrônico de voo de um veículo aéreo não tripulado." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2009. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=888.

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Abstract:

Esta tese apresenta o estudo da confiabilidade do sistema de controle de voo embarcado de um Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) de pequeno porte e de baixo custo usado em aplicações civis fabricado pela empresa canadense Micropilot (MP-Trainerg). Este estudo abrange as fases de voo "decolagem/subida" e "aproximação/pouso" em controle manual. Inicialmente são apresentados os fundamentos de teoria de confiabilidade. É então feita a predição da taxa de falha de cada subsistema que compõe o sistema de controle de voo usando a norma americana MIL-HDBK-217F e o software Relex Reliability Studio 2008. Usando árvores de falhas é demonstrado que a arquitetura original implementada pelo fabricante do VANT é pouco confiável (MTTF, Mean Time To Failure, de 11379 horas). São então apresentadas e analisadas 3 propostas de mudança na arquitetura do sistema de controle do VANT: 1) inclusão de redundância do sistema de rádio-controle, 2) inclusão de redundância dos servo-atuadores, e 3) inclusão de redundância do sistema de rádio-controle e dos servo-atuadores. É mostrado que: 1) as 2 primeiras propostas não produzem um aumento significativo na confiabilidade do sistema de controle de voo (MTTF de 16113 e 19788 horas respectivamente), e 2) a terceira proposta praticamente triplica o MTTF do sistema (de 11379 para 33111 horas). A viabilidade de implementação das redundâncias propostas é demonstrada através de testes em bancada. O estudo da confiabilidade deste VANT mostra que pequenas alterações na arquitetura do sistema de controle de voo resultam em um aumento significativo na confiabilidade deste sistema.

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Lopes, Alison Zille 1982. "Contribuições para o desenvolvimento sustentável de um sistema de monitoramento e controle de galpões para frangos de corte." [s.n.], 2015. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/260791.

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Orientadores: Gilmar Barreto, Fabiano Fruett
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-08-27T03:17:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_AlisonZille_D.pdf: 13013253 bytes, checksum: f91b8fca62e46bb344377ee363c93ee4 (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: Em um âmbito global, a conquista de maior produtividade na agricultura e pecuária é extremamente importante para combater a pobreza e a fome, uma vez que cerca de 78 % da população pobre do mundo vive na zona rural e depende destas atividades para sobreviver. Neste cenário, na busca por soluções a problemas práticos relacionados à agricultura e pecuária, o acesso à tecnologia é fator determinante, levando países em desenvolvimento a explorarem os benefícios do paradigma open source (livre acesso, modificação e distribuição). No Brasil, a cadeia produtiva de aves é um dos principais setores do agronegócio, que se baseia em um modelo de integração composto principalmente por pequenos produtores, extremamente dependentes das integradoras, financeira e tecnologicamente, e com baixo nível de automação em seus aviários. Entretanto, a automação das instalações avícolas é a principal oportunidade para a melhoria do desempenho produtivo e bem estar das aves, além de permitir o uso racional da propriedade e demais recursos naturais, impactando positivamente na qualidade de vida dos produtores. Assim, este trabalho descreve o projeto e desenvolvimento de um sistema de automação destinado ao monitoramento e controle em instalações destinadas a criação de frangos de corte. Apresentando-se como uma proposta de automação open source software e hardware, este sistema foi concebido com o intuito de atrair contribuições das mais variadas fontes, principalmente do meio acadêmico e de usuários, incitando a discussão e o desenvolvimento de meios técnicos e estruturais necessários a sua implantação e aceitação entre pequenos e médios produtores de frangos de corte. O processo de desenvolvimento deste sistema, conduzido inteiramente através do uso de ferramentas gratuitas ou open source, também se beneficiou pelo emprego da tecnologia de transmissão sem fio Zigbee® e de uma distribuição Linux Embarcado. O padrão Zigbee® favoreceu a abordagem open source ao permitir a elaboração de uma proposta modular de automação; diferentes dispositivos de hardware (módulos) que operam colaborativamente, monitorando o ambiente térmico, controlando os sistemas de climatização e iluminação e registrando informações relacionadas aos planteis. A adoção do Linux embarcado reduziu a preocupação com detalhes do hardware, o que direcionou o foco para o software e sua usabilidade, produzindo um sistema mais atraente a usuários e a desenvolvedores (pesquisadores, estudantes ou entusiastas) interessados em colaborar com o projeto. Durante avaliações conduzidas no protótipo do sistema, este se mostrou estável na execução do monitoramento e controle, além de apresentar custo relativamente baixo frente suas características. Este sistema é o primeiro passo na direção de uma solução de automação sustentável, que ao beneficiar a sociedade, através de um sistema configurável e de fácil utilização, esta contribui pra sua manutenção e evolução. A sustentabilidade desta proposta está vinculada à sua associação a projetos de ensino, pesquisa e, principalmente, extensão universitária, aproximando produtor rural e meio acadêmico, gerando melhoria da produção e qualidade das instalações avícolas ao passo que proporciona aprendizado técnico e científico em uma área de grande importância para a nossa economia
Abstract: In a global context, achieving greater productivity in agriculture is extremely important to combat poverty and hunger, since about 78% of the world¿s poor people live in rural areas and depend on agriculture to survive. In this way, looking for practical solutions to agriculture problems, aiming at improving the quality of life of rural community, the access to technology is a key factor, which has led developing countries to explore the benefits of open source paradigm (free access, modification and distribution). In Brazil, the broiler production chain is one of the main sectors of its agribusiness, based on an integrated production model composed mainly by small producers heavily dependent on the integrated industry, financial and technologically, and with low level of automation in their broiler houses. However, the broiler houses¿ automation is the main opportunity to improve birds¿ productive performance and welfare, and it facilitates the rational use of the property and other natural resources, impacting positively on the broiler farmers¿ quality of life. This work describes the design and development of an automation system for monitoring and control in facilities for raising broiler chickens. Presenting itself as an open source software and hardware automation proposal, this system is designed in order to attract contributions from various sources, mainly from academia and users, by encouraging discussion and the development of technical and structural means to its implementation and acceptance among small and medium producers of broiler chickens. The system¿s development process, conducted entirely through the use of free or open source tools, was also benefited by the adoption of the ZigBee® wireless transmission technology and an embedded Linux distribution. The ZigBee® standard favored the open source approach by enabling the preparation of a modular automation proposal; different hardware devices (modules) that operate collaboratively, monitoring the thermal environment, controlling the climatization and illumination systems and recording information related to breeding stocks. The adoption of embedded Linux reduced the concern with hardware details, which directed the focus to software and its usability, producing a system more attractive to users and developers (researchers, students and enthusiasts) interested to collaborate with the project. During evaluations conducted in the system prototype, it presented a stable behavior in the implementation of monitoring and control activities, as well a relatively low cost before its features. This system is the first step toward a sustainable automation solution, while it benefits society, through a configurable and easy-to-use system, this contributes to its maintenance and evolution. The sustainability of this proposal is linked to its association with educational, research and, mainly, university extension projects, bringing farmers and academia together, improving the production and the quality of broiler facilities while providing technical and scientific learning in an area of great importance to our economy
Doutorado
Automação
Doutor em Engenharia Elétrica

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Souza, Marcelo Marques Simões de. "Monitor microprocessador para medição de variáveis hidrológicas." Universidade de São Paulo, 2000. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-09042008-102736/.

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Abstract:

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de dois equipamentos orientados a microprocessador para aquisição e armazenamento automatizado de variáveis físico-químicas da água. Os equipamentos desenvolvidos operam conjuntamente com uma sonda de medidas que fornece dados relativos as variáveis medidas de temperatura, pH, oxigênio dissolvido, condutividade, turbidez e profundidade. Outro estudante de mestrado Ronaldo Bruno desenvolveu a sonda de medidas em trabalho anterior. O primeiro equipamento desenvolvido neste trabalho, denominado UMAM, é uma unidade de visualização; este coleta dados da sonda e realiza o processamento destes para mostrar as medidas de uma maneira apropriada. Este equipamento também permite a realização de algumas calibrações de suas leituras. O segundo equipamento, denominado UA, opera conectado a UMAM, armazenando as variáveis medidas em um dispositivo de memória de cartão removível (PC CARD). A UA, também permite transferir os valores armazenados a um computador pessoal para manipulação destes dados e a produção de relatórios. Ambos os equipamentos desenvolvidos utilizam microcontroladores da família MCS-51. Estes microcontroladores são responsáveis pelas tarefas de processamento dos dados e controle dos processos. Os equipamentos foram avaliados qualitativamente e quantitativamente em laboratório, utilizando-se de amostras de água com características físico e químicas bem conhecidas, demonstrando um bom desempenho e adequação para utilização em campo.
This work presents the development of two microprocessor-based equipment for automatic data acquisition and storage of water physical and chemical variables. The developed equipment works together with a measuring probe which supplies data related to the measured variables, namely temperature, pH, dissolved oxygen, conductivity, turbidity and depth. Another MSc student Ronald Bruno in his mastering work previously developed the measuring probe. The first equipment developed, called UMAM, is a visualization unit; it collects the data from the probe and performs the processing to show the data in an appropriate manner, it allows also performing some calibrations. The second equipment, called UA, operated connected to the UMAM, storing the measured variables in to a removable card memory device (PC CARD). The UA, allows also to transfer the stored values to a personal computer for data manipulation and to produce reports. Both developed equipment used microcontrollers of the MCS-51 family. The microcontrollers are responsible for data processing and process control tasks. The equipments have been evaluated qualitatively and quantitatively in the lab using water samples of well-known physical and chemical characteristics, demonstrating to have good performance and to be adequate for use in the field.

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Santos, Synara Rosa Gomes dos. "Modelagem e implementação em tempo real de sistema de controle de atitude em três eixos para satélite de baixo custo." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2012. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2095.

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Abstract:

Satélites artificiais, em sua grande maioria, requerem algum tipo de sistema de controle de atitude (SCA) embarcado. A utilização de simuladores para avaliar este tipo de sistema é uma técnica bastante difundida na _área de engenharia, pois viabiliza a realização de testes de maneira rápida e a um custo menor do que utilizando ambientes com componentes reais. Contudo, de ciências no desenvolvimento de softwares embarcados podem ser difíceis de detectar quando o ambiente de teste não leva em consideração restrições comuns aos ambientes de tempo real. Partindo deste preâmbulo, este trabalho apresenta e analisa a modelagem em UML (Unified Modeling Language) de um sistema de controle de atitude autônomo para satélites estabilizados por rotação, bem como implementação de um ambiente de teste, com base na técnica de simulação hardware-in-the-loop, utilizando um sistema operacional de tempo real para escalonamento das tarefas, e um típico computador de bordo com processador ERC32. Na simulação hardware-in-the-loop o SCA é realimentado por estimativas da atitude em 3 eixos e da velocidade angular do satélite fornecidas pelo sistema de determinação de atitude (SDA). O SDA consiste de um filtro de Kalman estendido (FKE) que processa as medidas vetoriais da direção do Sol e campo geomagnético para gerar as estimativas. Resultados experimentais mostram que o sistema de controle de atitude foi bem-sucedido em regime após uma fase inicial de manobras para aquisição da atitude desejada.

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Dissertations / Theses on the topic 'Sistema embarcados'

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