Dissertações em Engenharia Elétrica (Mestrado) - PPGEE/ITEC

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/2316

O Mestrado Acadêmico inicou-se em 1986 e pertence ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) do Instituto de Tecnologia (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Acesso aberto (Open Access)
Uma análise técnico-econômica para implantação de arquiteturas centralizadas de redes de telefonia móveis
(Universidade Federal do Pará, 2018-03-06) SOUZA, Daniel da Silva; CARDOSO, Diego Lisboa; http://lattes.cnpq.br/0507944343674734
Diante dos desafios propostos pela quinta geração de redes móveis, a arquitetura C-RAN (Centralized Radio Acess Network) vem ganhando espaço por oferecer suporte `a redes ultra-densas de alta capacidade de próxima geração e oferecer economias. Esta dissertação propõe uma metodologia de modelagem de TCO (Total Cost of Ownership) para C-RAN, CAPEX (Capital Expenditure), OPEX (Operational Expenditure), sendo estes, os critérios fundamentais no ramo de avaliação e projeção de investimentos. Logo é apresentado com um maior nível de detalhamento quanto aos aspectos de investimento, que são de grande relevância para o cenário de arquitetura de redes móveis de comunicação. Dessa forma, este trabalho ´e conduzido no sentido de avaliar o contexto econômico de implantação de uma arquitetura centralizada, baseando-se, principalmente, nos aspectos financeiros que operadoras de serviços necessitam planejar antes de implantar uma nova rede de acesso móvel. O modelo proposto é utilizado em um estudo de caso em que o custo total de implementação e operação das arquiteturas distribuídas e centralizadas são comparados levando em consideração diversos cenários específicos. Os resultados apontam uma economia nos cenários centralizados e destacam os aspectos econômicos mais relevantes no planejamento da C-RAN.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação de técnicas de compressão de sinais Para o fronthaul
(Universidade Federal do Pará, 2019-11-27) BRITO, Flávio Mendes de; KLAUTAU JÚNIOR, Aldebaro Barreto da Rocha; http://lattes.cnpq.br/1596629769697284
A crescente demanda de dados das redes móveis motivou a criação e evolução de arquiteturas objetivando suprir tais requisitos de transferência. Para suprir estas demandas, diversos desafios precisam ser vencidos e, entre eles, destaca-se a transferência de dados no link entre a Base Station Unit (BBU) e a Remote Radio Head (RRH). Conhecido como fronthaul, este link necessita de alta velocidade na transferência de informações e um método que permite transmitir mais dados usando a mesma taxa é chamado de compressão. Portanto, este trabalho teve como objetivo a avaliação de diferentes técnicas utilizadas na compressão de dados no fronthaul. Inicialmente, verificou-se a eficiência de alguns quantizadores tais como o quantizador escalar (SQ), vetorial de duas dimensões (VQ) e a Trellis Coded Quantization (TCQ). A análise consistiu na combinação destes quantizadores com resampling, Block Scaling e codificação Huffman. Nestas análises, verificou-se que o sistema utilizando TCQ como quantizador obteve a melhor relação entre Error Vector Magnitude (EVM) e custo computacional, oferecendo uma EVM inferior ao quantizador escalar e um custo computacional inferior ao quantizador vetorial.
Acesso aberto (Open Access)
Clustering-driven equipment deployment planner and analyzer for wireless non-mobile networks applied to smart grid scenarios
(Universidade Federal do Pará, 2018-03-16) VRBSKÝ, Ladislav; SILVA, Marcelino Silva da; http://lattes.cnpq.br/7080513172499497
Os modernos sistemas elétricos de potência, conhecidos como smart grids, contam com vários avanços, sendo um deles a introdução de comunicação bidirecional. Em alguns casos, os dados trocados na rede s~ao de importância crítica. As transmissões de dados devem atender aos limites de atraso específicos estabelecidos pelas agências reguladoras para que o smart grid funcione corretamente. O cumprimento desses padrões permite o uso de novas aplicações de monitoramento, controle e proteção do sistema, que resultam em um sistema elétrico mais e ciente, estável e ecológico. Esta tese apresenta uma metodologia para análise e planejamento de redes de comunicação sem o para smart grid que usa um algoritmo de clusterização para determinar as posições ideais dos pontos de acesso e gateways da rede a serem instalados. Depois, calcula o atraso para cada dispositivo eletrônico inteligente que atua como o assinante da rede. Desta forma, uma análise pode ser feita para obter a qualidade de serviço almejada para uma determinada con figuração de rede específica em um cenário específico co. Os resultados obtidos no estudo de caso realizado mostram, que é possível alcançar uma topologia de rede, que satisfaça os requisitos de atraso máximo de 100% dos seus assinantes, usando WiMAX ou uma combinação de Wi-Fi e WiMAX. Além disso, a tese explora um modo de comunicação restrito que pode suspender temporariamente as transferências de dados não críticos. Na maioria das configurações de cenário, o modo restrito entrega todos os dados dentro do prazo máximo. A implementação do software do modelo proposto é disponibilizada publicamente sob licença open-source, para que qualquer pessoa, incluindo pesquisadores, ou empresas privadas e públicas, possa aproveitá-lo. O modelo apresentado nesta dissertação é customizável, permitindo o uso de outras tecnologias e ser usado com outras redes, inclusive para cenários que não são relacionados ao smart grid.
Acesso aberto (Open Access)
Custo total de propriedade para infraestruturas de comunicações 5G para smart grid
(Universidade Federal do Pará, 2019-01-24) MELO, Paulo Tássio da Luz; SILVA, Marcelino Silva da; http://lattes.cnpq.br/7080513172499497
As redes de comunicações Smart Grid são consideravelmente diferentes dos sistemas tradicionais de comunicação utilizados para acessar a Internet quando se considera usuários, aplicações, Qualidade de Serviço e, principalmente, os impactos decorrentes de falhas. Tais redes de dados são geralmente de propriedade e usadas exclusivamente por operadores de sistemas elétricos e exigem alto investimento financeiro. Portanto, este trabalho apresenta uma análise econômica para comparar diferentes possibilidades de implantação de redes de dados para o Smart Grid. Os resultados demostraram que, para o cenário proposto o 5 Gem comparação com outras tecnologias, obteve a melhor avaliação para implantação da comunicação de uma rede de dados aplicada ao Smart Grid, pois os dados de Qualidade de Serviço e os resultados obtidos no Custo Total de Propriedade, mostraram que em médio e longo prazo o 5G tem seu custo inferior quando confrontado com dispêndios de outras tecnologias de comunicação, apresentando 100% e 99.02% de IEDs com Qualidade de Serviço para uplink e downlink máximo, e a média de IEDs atendidos, é de 100% para uplink e 99.4%para downlink em modo NORMAL e RESTRITO, respectivamente.
Acesso aberto (Open Access)
Estratégia para otimização de offloading entre as redes móveis VLC e LTE baseada em q-learning
(Universidade Federal do Pará, 2018-08-31) SOUTO, Anderson Vinicius de Freitas; OLIVEIRA, Edvar da Luz; http://lattes.cnpq.br/1840754571733900; FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa; http://lattes.cnpq.br/7458287841862567
O aumento no consumo de tráfego de dados é motivado pelo aumento do número de dispositivos como smartphone e tablets, já que há uma necessidade de estar conectado com tudo e com todos. As aplicações como streaming de vídeo e jogos online demandam por maior taxa de transmissão de dados, essa alta demanda corrobora para um a sobrecarga das redes móveis baseadas por radiofrequência, de modo a culminar em uma possível escassez do espectro RF. Por tanto, este trabalho busca otimizar o offloading entre LTE e VLC, e para isso é utilizado uma metodologia baseado em aprendizado por reforço denominada de Q-Learning. O algoritmo utiliza como entrada as variáveis do ambiente que estão relacionadas à qualidade do sinal, densidade e velocidade do usuário para aprender e selecionar a melhor conexão. Por tanto, os resultados da simulação mostram a eficiência da metodologia proposta em comparação com o esquema RSS predominante na literatura da área. já que provou por métricas de QoS, suportar maiores taxas de transmissão de dados, assim como, garantiu uma melhoria de 18% em relação as interrupções de serviço a medida que o número de usuários aumenta no sistema.
Acesso aberto (Open Access)
Estratégias de planejamento para otimização do consumo residencial de energia elétrica: uma abordagem baseada em smart home e sistemas fuzzy
(Universidade Federal do Pará, 2017-08-04) ANDRADE, Sérgio Henrique Monte Santo; FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa; http://lattes.cnpq.br/7458287841862567
O consumo energético residencial vem crescendo de forma contínua ao longo das últimas décadas, em contrapartida, o fornecimento de energia elétrica não acompanha a mesma taxa de crescimento, tornando-se uma dificuldade a ser tratada pelas empresas do setor elétrico, aos consumidores e ao próprio meio ambiente. Os sistemas de distribuição existentes não são suficientes e possuem limitações no fornecimento de informação adequada, em tempo real, sobre o consumo e outras variáveis elétricas. Também não estão preparados para lidar com custos da energia variáveis, num contexto de um mercado que tende a estabelecer preços dinâmicos, que dependem de um conjunto de fatores endógenos e exógenos ao setor elétrico. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo a proposição, implementação e teste de um sistema de monitoramento inteligente, via smartphone, para controle de energia, utilizando-se formas inteligentes de tomada de decisão, com o intuito de fornecer ao usuário formas de manter seu consumo energético, a partir de perfis de consumo, dentro dos padrões de consumo pré-definidos e desejados pelo usuário. Como consequências positivas, ter-se-á a redução da demanda energética, por meio dos perfis de consumo que levam em consideração o grau de dependência do indivíduo em relação aos equipamentos elétricos presente na residência, apresentando um menor impacto no bem-estar e no dia a dia do usuário final do sistema.
Acesso aberto (Open Access)
Extensão do plano de controle sem fio para ambientes experimentais outdoor
(Universidade Federal do Pará, 2017-12-14) NÚÑEZ, Alexsander; ABELÉM, Antônio Jorge Gomes; http://lattes.cnpq.br/5376253015721742
O uso de ambientes experimentais sem fio é uma poderosa ferramenta para validação de pesquisas em Internet do Futuro, testes de produtos e serviços. EUA, Europa, Japão, Brasil, entre outros países, através de iniciativas como FIRE, GENI, WISHFULL e FIBRE, já disponibilizam tais ambientes para pesquisadores. No entanto a topologia desses ambientes, no contexto sem fio e outdoor, ainda é muito limitada em função da necessidade de infraestrutura cabeada para o controle dos dispositivos. Desta forma, esta dissertação apresenta uma proposta de plano de controle sem fio para esses ambientes experimentais outdoor, mantendo suas características de utilização e adicionando funcionalidades através da arquitetura de controle proposto fundamentado no framework denominado Orquestrador para Redes Experimentais Sem Fio de Múltiplos Saltos Definidas por Software (OREx).
Acesso aberto (Open Access)
Fuzzy c-means based gateway placement algorithm for lorawan
(Universidade Federal do Pará, 2020-02-27) MATNI NETO, Nagib Coelho; CERQUEIRA, Eduardo Coelho; http://lattes.cnpq.br/1028151705135221; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-2162-6523; ROSÁRIO, Denis Lima do; http://lattes.cnpq.br/8273198217435163; https://orcid.org/0000-0003-1119-2450
Acesso aberto (Open Access)
Gestão da tecnologia da informação na educação: o uso dos jogos educativos digitais e os impactos na motivação e no aprendizado
(Universidade Federal do Pará, 2018-08-24) OLIVEIRA JÚNIOR, Walter dos Santos; ALVES, Osvando dos Santos; http://lattes.cnpq.br/9650974803851836; OLIVEIRA, Roberto Célio Limão de; http://lattes.cnpq.br/4497607460894318
Entre as recentes inovações do processo de ensino aprendizado, tem se destacado o uso dos jogos educativos digitais. Conhecer a sua eficácia é responsabilidade de educadores, desenvolvedores, pesquisadores e gestores. Este trabalho investiga a implantação de um aplicativo digital chamado “Matematicando” em escolas públicas do estado do Pará. Ao longo de seis meses no ano de 2017, foi acompanhada a implantação deste aplicativo, observados a evolução das notas escolares de 157 alunos, do quinto ano do ensino fundamental, na faixa etária dos 11 aos 13 anos em duas cidades paraenses. Aditivamente foi pesquisada a relação do uso do jogo educativo digital e a motivação de alunos e professores em outras 75 escolas de um município do Pará. O experimento examinou a correlação entre o uso do jogo educativo digital, os rendimentos escolares como variáveis independentes e aspectos relacionados infraestrutura, aos alunos e aos professores, como variáveis dependentes. Para a análise da evolução das notas a população amostral foi dividida entre estudantes expostos ao jogo e alunos não jogadores. Os resultados revelaram que houve avanços nas notas de 12% entre os alunos que tiveram contato com o jogo e um decréscimo de -1,0% entre aqueles que não utilizaram o jogo. Quando comparadas as horas de exposição ao jogo, os alunos que mais utilizaram (192 horas) apresentaram rendimento 45% superior em comparação aos que utilizaram menos (24 horas). Quanto à correlação entre a presença de conexão a Internet e o laboratório de informática e o uso do jogo, foi encontrado um avanço médio entre aquelas que não possuem nem Internet tampouco laboratório um avanço de 2% nos rendimentos, ao passo que as escolas conectadas a Internet e que possuem laboratório de informática cresceram em média 14%. A partir dos resultados obtidos, espera-se contribuir com gestores e educadores quanto ao uso da tecnologia e da gestão da informação no cotidiano de instituições de educação, especialmente no que se refere a melhorias das múltiplas relações que colaboram com um ambiente educacional mais eficiente.
Acesso aberto (Open Access)
Heurística para provisionamento dinâmico de recursos de hardware em redes híbridas de acesso via rádio considerando o efeito de maré
(Universidade Federal do Pará, 2020-03-06) FALCÃO, Igor Wenner Silva; CARDOSO, Diego Lisboa; http://lattes.cnpq.br/0507944343674734
O aumento no volume de serviços e aplicações, além do crescimento acelerado das demandas de acesso sem fio, representam desafios significativos para a quinta geração de redes móveis, a rede 5G. Esse aumento no volume de aplicações é reflexo do crescente número de dispositivos que estão se conectando à rede, consumindo dados de maneira expansiva, gerando alta carga de dados. Outro ponto de grande impacto é a migração diária em larga escala de pessoas nos centros urbanos, causando o chamado Efeito de Maré. Este promove a flutuação espaço-temporal do tráfego ao longo do dia, dificultando o controle e gerenciamento da rede (baixa eficiência no uso dos recursos de hardware, o desbalanceamento de carga, a subutilização e ociosidade de recursos). Com base nestas indicações e considerando o conhecimento das operadoras de serviços, dados do movimento de usuários da cidade de Nova York, foram extraídos através de uma LBSN (Location-Based Social Network). Considerando a alta demanda de tráfego esperada para o 5G e os problemas oriundos do Efeito de Maré, nesta dissertação é proposta uma heurística com duas abordagens de provisionamento de recursos de hardware (uma baseada na taxa de transferência agregada e outra no número de usuários conectados). Os resultados apontam que o provisionamento de rede atendeu à variabilidade do tráfego do cenário utilizado, reduzindo a Probabilidade de Bloqueio em 3,7%, maximizando a eficiência da Unidade de Banda Base (BBU) e quantificando as Small Cells (SCs) necessárias para atender à demanda dos usuários.
Acesso aberto (Open Access)
Implantação de sistema fotovoltaico de baixo custo em arquitetura de rádio centralizada
(Universidade Federal do Pará, 2020-01-31) SARAIVA, Paline Alves; CARDOSO, Diego Lisboa; http://lattes.cnpq.br/0507944343674734
A crescente demanda por maiores taxas de dados e melhor qualidade de serviços de Internet tem resultado em altos investimentos em infraestrutura de redes móveis por parte das operadoras. Neste contexto, a Arquitetura de Rádio Centralizada (CRA) é uma solução promissora que baseia-se na centralização, compartilhamento e melhor alocação de recursos de rede, resultando em reduzidos custos de implantação e operação, quando planejada de forma apropriada. Ainda que os benefícios da CRA sejam numerosos, essa redução de custos também pode ser potencializada por meio da adoção de fontes de energias alternativas. Uma das opções para isso é o aproveitamento da energia solar, por meio de sistemas fotovoltaicos, no qual adota-se o dimensionamento de seus componentes básicos, tais como, painéis e inversores. No entanto, uma das principais barreiras para a utilização concreta de tal sistema é seu elevado custo de implantação, o qual não pode ser negligenciado. Diante disso, a disposição adequada de tais equipamentos por meio de abordagens de otimização, considerando a demanda energética da CRA, representa um desafio a ser superado. Para isso, este trabalho propõe uma estratégia de minimização do custo total de implantação de um sistema fotovoltaico, por meio da redução do quantitativo de inversores, o qual é formulado como um problema de Programação Linear Inteira (ILP), com o intuito de reduzir ainda mais os custos relacionados à CRA. A partir dos resultados, evidenciou-se que a técnica de otimização utilizada, implicou na redução média do Custo Total de Propriedade (TCO) do sistema fotovoltaico em cerca de 0,02 milhão de reais, bem como na sustentabilidade ambiental por meio da redução das emissões de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera.
Acesso aberto (Open Access)
Influência de incrustações na eficiência de trocadores de calor: o caso da perda de produtividade em hidrelétricas
(Universidade Federal do Pará, 2011-09-16) LOPES, Antonio Dimael de Almeida; MACEDO, Emanuel Negrão; http://lattes.cnpq.br/8718370108324505
Trocadores de calor são equipamentos amplamente utilizados em processos industriais, e diversas aplicações, em algumas situações para aquecer um fluido outras resfriar um fluido, mas oque independente de onde este é aplicado, normalmente o trocador de calor tem grande responsabilidade. Os trocadores de calor também são utilizados em hidrelétricas, pois as plantas degeração de energia hidráulica possuem sistemas que realizam trabalho, conseqüentemente geram energia em forma de calor e este precisa ser controlado de forma a não elevar a temperatura de operação do sistema a níveis que inviabilizem o seu funcionamento, neste contexto se utilizam os trocadores de calor que na maioria das vezes, nas usinas hidráulicas utilizam água como fluido de resfriamento, que é coletada diretamente do reservatório, este modo de operação é vantajoso, quando olhamos apenas para o grau de complexidade, pois na maioria das vezes os sistemas de resfriamento de usinas hidrelétricas são do tipo aberto, ou seja, a água é captada do reservatório, alimenta os trocadores de calor em seguida é descartada para o rio, porém quando analisamos o item produtividade, vimos que no sistema aberto temos uma desvantagem, como o volume de água é elevado fica difícil o seu tratamento adequado para uso em trocadores industriais, como isso ocorrem os problemas de corrosão e também incrustação, causando perdas de eficiência nos trocadores de calor e conseqüentemente no processo ao qual ele esteja inserido, chegando até mesmo a parar totalmente o processo. Neste trabalho será avaliado se a aplicação de um processo de limpeza mecânica automatizada eliminaria ou minimizaria a perda de eficiência dos trocadores de calor do sistema de refrigeração de gerador hidráulico.
Acesso aberto (Open Access)
A machine learning framework for ECG biometric system
(Universidade Federal do Pará, 2020-02-28) SANTOS, Alex Barros dos; ROSÁRIO, Denis Lima do; http://lattes.cnpq.br/8273198217435163; CERQUEIRA, Eduardo Coelho; http://lattes.cnpq.br/1028151705135221; https://orcid.org/0000-0003-2162-6523
Acesso aberto (Open Access)
Metodologia de monitoramento de epidemias: uma abordagem baseada em redes neurais artificiais
(Universidade Federal do Pará, 2018-01-26) SILVA, Wilson Rogério Soares e; FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa; http://lattes.cnpq.br/7458287841862567
A dengue é uma doença infecciosa viral presente em mais de 100 países no mundo. Nos países subdesenvolvidos como o Brasil essa patologia apresenta contornos dramáticos quando se acrescentam fatores socioeconômicos preponderantes como as condições precárias de saneamento básico características das grandes cidades. Ao associarmos esse cenário à Amazônia percebemos que a localização geográfica e as condições climáticas desse espaço contribuem para que a ocorrência dessa doença seja dimensionada. O Ministério da Saúde, disponibilizou dados resultantes de uma pesquisa que constata que dos 409.073 casos notificados na região Norte, 106.433 ocorreram no estado do Pará, em que os municípios com maiores notificações de casos de dengue são: Belém, Parauapebas, Altamira e Santarém. Este trabalho propõe uma metodologia para monitorar epidemias com base na utilização de Redes Neurais Artificiais, a partir de um estudo de caso de predição de casos de dengue no estado do Pará. Para isso, desenvolveu-se um sistema que usa base de dados públicos de casos da doença, de ocorrência semanal dos municípios já mencionados. Em adição, realiza a análise estatística das séries dos municípios constando complexidade, e justificando o uso de redes neurais para esse tipo de problema. Realiza os ajustes das camadas, janela de tempo do modelo neural treinado que nesse caso é uma variação conhecida como rede neural recorrente. E implementa um módulo de emissão de alertas, visando à detecção de um aumento repentino de novos casos da doença, contribuindo para tomada de decisão dos órgãos de saúde pública e suas respectivas ações de controle das epidemias nos municípios em estudo. A partir de nossas análises podemos concluir que a metodologia descrita na pesquisa tem validade para realizar previsões de casos de dengue, usando redes neurais, antecipando ações de combate e contribuindo para a tomada de decisão, que poderá ser usado por gestores públicos da área da saúde. E que o uso de redes neurais recorrentes consegue se ajusta a complexidade das séries estudadas. Os resultados demonstraram que o modelo de RNA, para o cenário em voga, obteve um bom desempenho na predição epidemiológica, alcançando acurácia satisfatória.
Acesso aberto (Open Access)
Metodologia de predição de perda de propagação e qualidade de vídeo em redes sem fio indoor por meio de redes neurais artificiais
(Universidade Federal do Pará, 2018-02-27) CRUZ, Hugo Alexandre Oliveira da; CAVALCANTE, Gervásio Protásio dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2265948982068382
Esta dissertação apresenta uma metodologia que visa auxiliar o planejamento de sistemas de redes sem fio indoor, que requerem o conhecimento prévio dos ambientes nos quais serão implantados. Assim, é necessário precisão na análise do sinal por meio de uma abordagem empírica estatística, que leva em consideração alguns fatores que influenciam na propagação do sinal indoor: arquitetura dos prédios; disposição de móveis no interior dos compartimentos; números de paredes e pisos de diversos materiais, além do espalhamento das ondas de rádio. A metodologia adotada é baseada em medições com uma abordagem cross-layer, que demonstra o impacto da camada física em relação à camada de aplicação, com o objetivo de prever o comportamento da métrica de Qualidade de Experiência (QoE), chamada de Peak signal-to-noise ratio (PSNR), em transmissões de vídeo em 4k em redes sem fio 802.11ac, no ambiente indoor. Para tanto, foram realizadas medições, que demonstram como o sinal/vídeo se degrada no ambiente estudado, sendo possível modelar esta degradação por meio de uma técnica de inteligência computacional, chamada Redes Neurais Artificiais (RNA), na qual são inseridos parâmetros de entrada como, por exemplo, a distância do transmissor ao receptor e o número de paredes atravessadas a fim de predizer perda de propagação e perda de PSNR. Para avaliar a capacidade de predição dos métodos propostos, foram obtidos os valores dos erros Root Mean Sqare (RMS) entre os dados medidos e os preditos, pelo os métodos de predição perda de propagação e perda de PSNR, sendo os valores respectivos 2,17 dB e 2,81 dB.
Acesso aberto (Open Access)
Mobility and cloud management in wireless heterogeneous 5g networks
(Universidade Federal do Pará, 2020-06-30) PACHECO, Lucas de Sousa; ROSÁRIO, Denis Lima do; http://lattes.cnpq.br/8273198217435163; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0003-1119-2450; CERQUEIRA, Eduardo Coelho; http://lattes.cnpq.br/1028151705135221; https://orcid.org/0000-0003-2162-6523
O ramo de gerência de mobilidade de redes é responsável pelos protocolos e ações tomadas pela rede para garantir continuidade dos serviçoos consumidos por usuários móveis. Nesta dissertação é analisado como as redes de próxima geração abrirão caminho para a distribuição de vídeo em redes veiculares (VANETs), compostas por uma infraestrutura heterogênea ultradensa, unindo tecnologias de comunicação sem fio existentes para obter maior eficiência espectral. E apresentado um algoritmo de handover chamado HoVe. Baseado em vários critérios para distribuição de vídeo em VANETs 5G ultradensas. Resultados de simulação mostram a eficiência do HoVe em fornecer vídeos com qualidade 19% superior a algoritmos do estado-da-arte, melhorando a taxa de entrega de pacotes em pelo menos 30%. Este trabalho estuda um caso particular de VANETs que se beneficia da computação na borda da rede, o caso de Veículos Autonômos Conectados, ou CAVs. A computação de borda e em névoa são soluções emergentes para processamento remoto de dados para veículos autônomos. Este trabalho propõee o algoritmo MOSAIC para migração de serviço e gerenciamento de recursos para comunicação entre camadas e entre camadas na computação de borda e em névoa. Resultados da simulação mostram a eficiência do algoritmo proposto com melhor desempenho de ate 50% em termos de latência e cinco vezes menos falhas de migração.
Acesso aberto (Open Access)
A Multi-tier fog architecture for video on demand streaming
(Universidade Federal do Pará, 2018-03-05) SANTOS, Hugo Leonardo Melo dos; CERQUEIRA, Eduardo Coelho; http://lattes.cnpq.br/1028151705135221
Os usuários estão mudando seus hábitos de comunicação tradicional com base em chamadas de voz ou mensagens de texto para serviços de vídeo em tempo real ou sob demanda consumidos em dispositivos móveis. Nesse sentido, a transmissão de conteúdo de vídeo considerando uma Qualidade de Experiência (QoE) adequada nas infraestruturas de redes sem fio móvel é um problema crítico nas comunidades acadêmicas e industriais. Além disso, o vídeo sob demanda tem um consumo crescente na Internet, exigindo maior largura de banda e menor latência. Neste contexto, um paradigma de computação em névoa pode ser aplicado para melhorar a experiência do usuário em redes sem fio. A computação em névoa pode melhorar a QoE para transmissão de vídeo sob demanda, tanto fazendo cache de vídeo quanto fazendo adaptação de conteúdo na borda da rede. No entanto, é importante avaliar o desempenho do download de vídeos com diferentes configurações de codec e em cache mais próximo do usuário para medir o ganho sob perspectiva do usuário. Projetamos uma arquitetura de computação em névoa de váriias camadas com 3 níveis localizados na nuvem, um perto da borda e outra nos dispositivos móveis. Avaliamos o desempenho do download do vídeo de vários níveis localizados em aplicações geográficas distintas para aplicações multimídia. Nós avaliamos em um ambiente experimental com rede livre e congestionada de vídeos transmitidos codificados em H.264 e H.265 com 3 taxas de bits em um cenário implantado no testbed FIBRE. Nós coletamos métricas de QoE, tempo de inicial para reprodução, tempo de congelamento, métricas de QoS, tempo de viagem ida e volta do pacote e consumo de energia para analisar os ganhos para cada configuração de vídeo. Esses resultados mostraram uma compreensão importante do uso de cache , codec e taxa de bits em cenários de redes multimídia.
Acesso aberto (Open Access)
Otimização da alocação de recursos em datacenters hierarquicamente distribuídos
(Universidade Federal do Pará, 2018-12-19) VIEIRA, Rafael Fogarolli; CARDOSO, Diego Lisboa; http://lattes.cnpq.br/0507944343674734
O crescente volume de serviços e aplicativos, além do crescimento acelerado das demandas de acesso sem fio, representam desafios significativos para a próxima geração de redes móveis. Esse aumento no volume de aplicações é reflexo do crescimento de "coisas"que estão se conectando na rede e irão produzir e consumir dados de maneira exorbitante. Um novo paradigma que está ganhando reconhecimento no contexto de redes sem fio, responsável por parte desse crescimento elevado do volume de serviços e aplicações, é a Internet das Coisas. Conectar esses dispositivos irá leva uma enorme quantidade de informação a trafegar na rede que irá exigir recursos significativos de computação para serem processados e armazenados. Uma abordagem proeminente para tratar esses dados é o uso da computação em nuvem, a qual utiliza datacenters para armazenamento e processamento dos dados. Entretanto, o aumento exponencial de dados gerados e de aplicações com requisitos mais severos, tornam a nuvem tradicional, que concentra seus recursos no núcleo da rede, menos adequada para cenários envolvendo estas operações, que exigem baixa latência e alta qualidade de serviço. Assim, para lidar com tais adversidades, um novo conceito emergente, conhecido como Edge Cloud Computing, foi proposto para se tornar uma extensão da computação em nuvem tradicional, aproximando recursos computacionais, escaláveis, para a borda da rede, criando assim, uma hierarquia de datacenters. Desta forma, os serviços e aplicações que possuem requisitos mais estritos conseguirão ter suas necessidades atendidas, como por exemplo, a obtenção de experiência de usuário quase instantânea. Sendo assim, este trabalho propõe formulação matemática para o dimensionamento e provisionamento de uma hierarquia de DCs. Através dos resultados obtidos, observa-se que a hierarquia de DCs atrelada ao modelo proposto consegue ser superior aos demais cenários, conseguindo alocar 99% do conjunto de aplicações que foram utilizado nos testes, e diminuir o fluxo nos links de backhual, o qual é gerado pelo maçante número de aplicações que iriam circular pela rede. As análises confirmam a necessidade da aproximação de recursos computacionais para a borda da rede, atrelada com uma eficiente estratégia de alocação de aplicações, a fim de garantir um melhor desempenho para a rede.
Acesso aberto (Open Access)
Otimização do tempo de teste funcional de placa de circuito impresso montada para computador pessoal
(Universidade Federal do Pará, 2012-01-13) OLIVEIRA, Edson Farias de; BLANCO, Claudio José Cavalcante; http://lattes.cnpq.br/8319326553139808
O aumento da competitividade entre as empresas do mesmo segmento, tem tornado cada vez mais importante a constante otimização dos processos para em consequência reduzir os custos de fabricação. O objetivo deste trabalho é avaliar os tempos envolvidos na fase de testes funcionais de placas MBs produzidas em uma empresa do Pólo Industrial de Manaus e propor melhorias que levem a otimização dessa fase. As ações desenvolvidas com relação às otimizações proporcionaram o desenvolvimento de um sistema para captura de imagens para melhoria da análise dos tempos ociosos e o desenvolvimento de dispositivos para os testes, bem como o sistema de teste proprietário com base em sistema Linux em substituição ao sistema anterior que dependia dos parceiros estrangeiros. Os ganhos percentuais com o projeto foram apresentados em quatro propostas de otimização, sendo a primeira com a unificação dos testes, a segunda com o teste sendo realizada em duas placas independentemente, a terceira com a substituição do sistema de teste anterior pelo sistema proprietário e por fim a automação do dispositivo de teste, onde foi demonstrado ganho em cada uma das propostas apresentado. Os resultados obtidos após a aplicação de cada proposta foram positivos e reforçam a necessidade da aplicação de metodologias científicas aliadas à criatividade para se obter a otimização em qualquer fase do processo produtivo e fecha-se o trabalho, sugerindo idéias para futuros aperfeiçoamento do sistema já otimizado.
Acesso aberto (Open Access)
Otimização Energética em Redes B5G Utilizando RSMA.
(Universidade Federal do Pará, 2024-02-29) SANTOS, Albert Einstein Coutinho dos.; CARDOSO, Diego Lisboa; http://lattes.cnpq.br/0507944343674734
As redes sem fio de comunicações de próxima geração exigem demandas extremamente altas com o aumento do tráfego de dados, da taxa de transmissão por usuário, diminuição do atraso mínimo de transmissão e uma quantidade massiva de dispositivos sem fio por unidade de área. Para atender essas demandas é necessário densificar a rede, criar novas tecnologias de acesso e gerenciamento de recursos. No entanto, os desafios associados à interferência e alocação de recursos surgem como obstáculos significativos. A alocação de potência é identificada como fundamental para mitigar interferências, garantir requisitos específicos de qualidade para diferentes serviços e aumentar a eficiência espectral. Este trabalho aplica um algoritmo multiojetivo para a alocação de potência em um cenário que utiliza o conceito de RSMA (Rate Splitting Multiple Access), uma alternativa emergente para as redes de próxima geração. O RSMA envolve a divisão das mensagens em partes privadas e partes comuns, permitindo a adaptação da quantidade de sinal enviada em um canal sobreposto. As métricas de avaliação incluem eficiência espectral, especificamente a menor taxa entre os usuários, a SR (Sum Rate) e a eficiência energética. Os resultados médios obtidos são comparados com o NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access), indicando ganhos de 11% em eficiência espectral e 2% em eficiência energética com a implementação do RSMA no cenário simulado.