ISEP - Dissertações de Mestrado
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- Videovigilância, compressão e criptografiaPublication . Carvalho, José Fernando de OliveiraO estudo desta tese centra-se em torno de uma ideia que envolve condições aparentemente controversas, i.e. video vigilância segura, usando sistemas de baixo custo, através de redes baixo débito. Pretende-se com esta tese demonstrar que, recorrendo a determinados mecanismos de optimização e simplificação da compressão, se podem satisfazer simultaneamente as diversas condições, de forma a tornar a solução segura. Para esse efeito são estudados e implementados algoritmos de compressão (com e sem perdas) e de criptografia, num sistema de baixo custo, desenvolvido de raiz no projecto da Licenciatura, o sistema VideoVigi. Em relação à compressão implementou-se uma versão adaptada da recomendação H.263 do ITU-T que inclui compressão de redundância espacial, temporal e de símbolos. No que diz respeito à criptografia foi implementado um algoritmo de encriptação simétrica, o standard AES. Os desenvolvimentos efectuados tiveram em conta o formato de vídeo CIF na sua versão monocromática. Para se avaliar a nova solução VideoVigi realizaram-se diversos ensaios num ambiente semi-real. Para isso recorreu-se a um acesso ADSL de baixo débito (BW= 64 kbps) configurado num DSLAM ligado à rede IP. Nos testes realizados obteve-se uma taxa de 3 frames por segundo, com encriptação, e 6 frames por segundo, sem encriptação. A compressão atingiu valores superiores a 99%, assegurando um fluxo contínuo de imagens perfeito para a video vigilância. De outro modo, na rede usada para teste e sem recorrer à compressão, a taxa de frames por segundo não foi além de 0,06. Os mecanismos de optimização da compressão e encriptação implementados, alteraram os dados do vídeo o suficiente, para poderem ser enviados por uma rede de baixo débito (64 kbps), e encriptados para poderem ser transferidos, de um modo seguro, sobre uma rede partilhada como a Internet. A simplificação destes mecanismos tornaram o seu algoritmo suficientemente ―leve‖ para ser implementado em sistemas de baixo custo (30 MIPS). Desta forma, sistemas de baixo custo, como o VideoVigi, podem tornar a video vigilância de locais remotos viável através de redes de baixo débito (e.g. General Packet Radio Service – GPRS).
- Monitorização integrada para sistemas de alimentação distribuídosPublication . Lopes, Jorge Costa; Malheiro, Benedita; Costa, Nuno; Delgado, NunoO objectivo desta Tese/Dissertação é conceber um sistema para a EFACEC – Sistemas de Electrónica, S.A. que permita efectuar a monitorização, controlo e supervisão, de forma remota, de um vasto conjunto de equipamentos geograficamente distribuídos. Estes equipamentos são recursos críticos – Carregadores Industriais de Baterias (CIB) e Unidades de Alimentação Ininterrupta (UPS) – e requerem uma monitorização constante a fim de garantir uma elevada disponibilidade de serviço e, consequentemente, contribuir para a satisfação final do cliente. Em primeiro lugar efectuou-se um estudo relativo à monitorização integrada de equipamentos geograficamente distribuídos para se determinar qual a arquitectura mais apropriada às necessidades do sistema e do mercado. O facto de, na maioria dos casos, se utilizarem as infra-estruturas físicas de comunicação já existentes facilita o seu desenvolvimento e evita efectuar grandes investimentos em telecomunicações. Adicionalmente, o tipo de controlo que estes sistemas atribuem a um operador, permite uniformizar e optimizar sistemas produtivos de forma a obter maiores margens de lucro, além de interligar quase todos os sectores de uma indústria. Em segundo lugar concebeu-se a solução a realizar. Optou-se por uma aplicação Web, organizada em quatro camadas (navegador, servidor de aplicações, servidor de bases de dados e equipamentos remotos) destinadas a disponibilizar uma interface com o utilizador, implementar as funcionalidades necessárias para, em tempo real, recolher, armazenar e processar a informação dos equipamentos remotos. Dado que se decidiu dotar o sistema da capacidade de estabelecer ligações via Ethernet e modem com os equipamentos remotos, foi concebido um módulo específico dedicado ao estabelecimento destes tipos de ligações. Dado que o processamento de alarmes é uma actividade crítica do sistema, propôs-se a construção de um módulo adicional dedicado a esta actividade. Este módulo deverá incluir a capacidade de interrogar periodicamente todos os equipamentos sob monitorização e actualizar a base de dados do sistema. No seu todo, a aplicação Monitorização Integrada para Sistemas de Alimentação Distribuídos x Jorge Costa Lopes destina-se a permitir que um utilizador autorizado possa aceder ao sistema através de uma qualquer ligação à Internet para supervisionar o estado de todo os equipamentos remotos. Seguiu-se o desenvolvimento do projecto, tendo-se implementado todos os módulos propostos. O conjunto de funcionalidades que possibilitam a supervisão remota dos equipamentos e que desencadeiam, sempre que necessário, a intervenção automática dos técnicos dos serviços de assistência foi realizado. A depuração da aplicação decorreu da realização de testes funcionais extensivos. No final, resultou um sistema com características e funcionalidades bastante atractivas para os clientes da EFACEC, permitindo explorar novas formas de gerir o sistema, optimizando a assistência e a monitorização, garantindo uma maior disponibilidade de serviço com redução de custos operacionais e cumprindo os objectivos propostos. Por último, efectuou-se uma análise do impacto da adopção desta solução na empresa que permitiu constatar os benefícios decorrentes da sua utilização, tanto ao nível operacional como financeiro.
- Gestão e monitorização de uma rede departamental: um caso de estudoPublication . Mendes, Helder; Mamede, Jorge Botelho CostaDe há uns anos a esta parte, no Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP) tem-se verificado um crescimento da utilização das tecnologias de informação, nomeadamente das redes informáticas. A rede de dados do Departamento de Engenharia Geotécnica (DEG) do ISEP cresceu em complexidade e dimensão, de acordo com as necessidades dos seus utilizadores. Hoje é uma rede que disponibiliza aos seus utilizadores vários serviços informáticos, como o serviço da página de internet, o serviço de contas de utilizadores, o servidor de ficheiros, o serviço de impressão através da rede, entre outros. A rede informática do DEG não dispõe de um sistema centralizado que permitisse fazer a gestão e monitorização dos equipamentos e serviços informáticos. Para realizar as várias tarefas associadas à gestão e manutenção da rede são utilizadas várias ferramentas em separado, levando muitas vezes a perdas de tempo desnecessárias. A monitorização da rede através de uma aplicação dedicada para o efeito também não é possível. As operações de monitorização estão restringidas às já incluídas nos activos de rede. Uma das operações que gera mais problemas é a de instalação de imagens de software através da rede. Apesar de evitar a formatação dos computadores um a um, a instalação de imagens de software implica que o instalador visite cada um dos computadores, inicie uma aplicação por Compact Disk (CD), e depois de algumas configurações, começa o processo de instalação da imagem de software. No final é necessário visitar novamente cada um dos computadores para os desligar. Um outro problema associado à instalação de imagens de software através da rede é o de congestionamento de tráfego nas intersecções de rede. Sempre que se instalam imagens de software nos computadores de uma ou mais salas de informática, existem problemas de congestionamento nos acessos à internet, ao servidor de ficheiros e ao servidor das páginas de internet, entre outros. O trabalho que conduziu a esta Tese pretende implementar uma solução de software de apoio à gestão e monitorização na rede de dados do DEG. Após uma análise das características da rede de dados do DEG, identificaram-se os principais requisitos de gestão e monitorização. Estes requisitos dividem-se em dois grandes grupos, por um lado a gestão e monitorização da rede, por outro lado a gestão de imagens de software. Uma das tarefas associadas à gestão de imagens de software é a instalação de imagens de software em computadores remotos (através da rede de dados). A instalação de imagens de software iv deve ser feita com controlo dinâmico do débito do servidor em função do estado da rede, para evitar o congestionamento de tráfego nas intersecções de rede. Para dar resposta aos problemas de gestão da rede do DEG desenvolveu-se o Network Management System with Imaging Support (NMSIS). O NMSIS resulta da integração entre as ferramentas Network Administration Visualized (NAV) e Free Open Source Ghost (FOG) e segue as linhas de orientação do modelo funcional de gestão FCAPS (fault, configuration, account, performance, security), definido pela International Organization of Standardization (ISO). O modelo FCAPS divide a gestão de redes em 5 grandes áreas: a gestão de falhas, a gestão de configurações, a gestão de contas, a gestão da performance e a gestão da segurança. Desenvolveram-se três módulos para integrar o NAV e o FOG, o Database Synchronization Module (DBSM), o Group Equipment Synchronization Module (GESM) e o Dynamic Host Configuration Protocol Synchronizer (DHCPSYNC). A instalação de imagens através da rede evita a formatação dos computadores um a um, no entanto, tem o inconveniente de utilizar elevada largura de banda. Com o intuito de minimizar os efeitos negativos da instalação de imagens de software através da rede, desenvolveu-se um software que faz o controlo dinâmico do débito de dados do servidor de imagens, em função da utilização da rede. Deste modo evita-se o conjestionamento de tráfego nas intersecções de rede. O software foi designado de BandWidth-Traffic Control (BWTC), sendo parte integrante do NMSIS. O BWTC é constituído por três módulos, o BandWidth/Traffic Control Address Resolution Protocol (BWTC_ARP), o BandWidth/Traffic Control Calculate (BWTC_CALC) e o BandWidth/Traffic Control Statistics (BWTC_STATISTICS). Para verificar a fiabilidade do BWTC foram projectados e executados vários cenários de teste, em ambiente real.
- Aplicação web para tratamento estatístico de dados de testePublication . Pacheco, Nuno Miguel Ferreira; Malheiro, Benedita; Soares, Manuel GonçalvesEste relatório apresenta o trabalho realizado no âmbito da Tese/Dissertação do Mestrado em Engenharia Electrotécnica e Computadores - Ramo de Telecomunicações. Este projecto resultou da identificação de uma necessidade do Departamento de Engenharia de Software e Testes da empresa Preh Portugal e tem por objectivo criar uma solução/metodologia que permita o tratamento, armazenamento e processamento estatístico dos dados gerados pelo processo de teste de placas electrónicas. A solução a adoptar deverá permitir armazenar informação e aceder `as bases de dados SQL de uma forma simples e segura, possibilitando a sua actualização e manutenção assim como a avaliação de resultados mediante o cálculo de parâmetros diversos, a geração de relatórios e o lançamento semiautomático de pedidos de intervenção. Este sistema será instalado no referido departamento, ficando acessível a todos os seus membros. Este projecto foi dividido em quatro partes principais: • Escolha da arquitectura mais indicada para desenvolver a solução, pesquisa das tecnologias mais adequadas e a escolha do ambiente de desenvolvimento; • Criação de uma aplicação que extrai os dados dos ficheiros de texto gerado pelas máquinas de teste, os converta para um formato de representação apropriado e os armazene em bases de dados MySQL; • Configuração de um servidor de aplicações, desenvolvimento da aplicação web, depuração e teste; • Avaliação da nova metodologia na empresa. Foi adoptado um modelo que se integra facilmente no cenário actual da empresa onde: (i) todos os utilizadores têm um computador ligado à rede e utilizam o navegador Internet Explorer 6 constituindo a camada de interface com o utilizador; (ii) a instalação de um servidor de bases de dados MySQL irá permitir armazenar a informação do processo de teste; (iii) a instalação de um servidor de aplicações (camada de negócio) do tipo código aberto, irá processar e disponibilizar a informação requerida pelos utilizadores. O servidor de Aplicações seleccionado foi o Apache Tomcat 6 que disponibiliza as tecnologias Java Server Pages (JSP), Javaserver Faces (JSF) e JavaServer Tag Library (JSTL).
- Estudos de formulação de solo‐cimento e solo‐cal e respectivas aplicaçõesPublication . Santos, Jorge Ribeiro; Cruz, Nuno; Carvalho, JoséEste trabalho teve como objectivo descrever os aspectos mais relevantes, ligados ao tratamento de solos com cimento e ao melhoramento de solos com cal, com um destaque particular para a aplicação das técnicas num contexto de obras rodoviárias. Pretende‐se também, descrever a metodologia dos estudos de formulação em laboratório cujo objectivo é optimizar a percentagem de ligante hidráulico a utilizar no melhoramento ou tratamento dos solos. É também objectivo, descrever a aplicação das referidas técnicas em contexto de obra, bem como o controlo da qualidade das mesmas. Os casos práticos apresentados neste trabalho referem‐se a duas obras realizadas pela empresa Mota‐Engil, sendo que a soluçãorelacionada com o tratamento de solos com cimento foi aplicada numa obra rodoviária em regime de concessão na zona norte do país, enquanto que a solução de melhoramento de solos com cal foi aplicada numa obra aeroportuária localizada no aeroporto de Lisboa.
- Classificação multi-etiqueta hierárquica de textos segundo a taxonomia ACMPublication . Santos, António Paulo Gomes dos; Rodrigues, FátimaMuitos dos trabalhos de classificação existentes na literatura, envolvem a atribuição a cada instância (exemplo) de uma única classe, de entre um conjunto pré-definido de classes normalmente pequeno e organizado de forma plana. Porém, existem problemas de classificação mais complexos, em que a cada instância é possível atribuir mais do que uma classe, podendo as classes, estar organizadas numa estrutura hierárquica. Para estes problemas, existe um conjunto de abordagens para lidar com o facto de uma instância poder pertencer a mais do que uma classe (classificação multi-etiqueta). Existem também abordagens para lidar com a organização hierárquica das classes (classificação hierárquica). Esta dissertação, apresenta um estudo das abordagens e conceitos de classificação multi-etiqueta e hierárquica, aplicados à classificação de documentos de texto. Trata-se, portanto, de um problema de classificação, em que as instâncias são documentos de texto, que podem pertencer a mais do que uma classe e estas encontram-se organizadas hierarquicamente. Nos problemas de classificação de texto, uma fase importante, é o pré-processamento dos documentos. Um processo transformativo, aplicado normalmente para reduzir o número de termos de um documento, de forma a obter uma representação dos documentos, mais adequada para as fases seguintes. Nesta dissertação, são também estudadas as várias tarefas de pré-processamento que podem ser realizadas, como por exemplo, remoção de stopwords, stemming, esquemas de atribuição de pesos aos termos. No estudo experimental realizado, foi utilizado o esquema de classificação ACM (Computing Classification System), que define um conjunto de classes, organizadas hierarquicamente, nas áreas científicas no campo da computação. O estudo experimental realizado, consistiu no desenvolvimento de uma solução para automatizar a navegação e recolha de documentos classificados da biblioteca digital ACM, pré-processamento dos documentos, construção e aplicação de diferentes classificadores a documentos ainda não classificados e por fim a avaliação do seu desempenho de previsão. Foi proposta uma metodologia para classificação multi-etiqueta hierárquica que combina as abordagens usadas na classificação multi-etiqueta e na classificação hierárquica que se mostrou adequada para a resolução destes problemas.
- Betão betuminoso com betume anti-querosene Formulação, aplicação e comportamentoPublication . Baptista, Teresa Cristina Ferreira; Teixeira, Adriano; Saturnino, MiguelEste trabalho pretende contribuir para um melhor conhecimento do comportamento de misturas betuminosas, destacando-se a mistura betuminosa com incorporação de betume anti-querosene, aplicada como camada de desgaste na obra “ Empreitada para as Obras de Beneficiação/ Reforço do Pavimento, no Sublanço Penafiel/ Amarante, da A4 ”, sobre a qual e feita uma breve descrição. Esta mistura foi aplicada em Portugal pela primeira vez. O betume anti-querosene utilizado na formulação da mistura e considerado um ligante especial modificado com polímero, pelo que foi abordado o seu processo de fabrico, vantagens e inconvenientes. Para avaliar a influencia do ligante no desempenho da mistura betuminosa face a agressividade dos derrames de hidrocarbonetos foi realizado um estudo laboratorial com diferentes betumes. Como durante a realização do trabalho entrou em vigor a Marcação CE das misturas betuminosas foi realizado o enquadramento da mistura betuminosa com incorporação de betume anti-querosene na nova normalização. No estudo realizado sobre a acção do combustível nas misturas betuminosas, foi ensaiada uma mistura betuminosa com uma amostra de betume anti-querosene cujos resultados obtidos nos ensaios foram bem diferentes dos obtidos na fase de dimensionamento da referida mistura, logo podemos dizer que o ensaio Cântabro pode por si só não ser suficiente para avaliar laboratorialmente o comportamento de misturas betuminosas com baixa porosidade.
- A avaliação de impacte ambiental em Portugal: análise exploratória às pedreiras da região NortePublication . Rebelo, Hélio Fernando da Silva; Teixeira, RuteDurante milhares de anos, a interferência humana, foi sendo absorvida pelo ambiente, não se registando significativas alterações nos processos de auto equilíbrio da natureza. Este equilíbrio, só começou a ser drasticamente alterado há cerca de trezentos anos. Hoje em dia, verifica-se que estas alterações ocorrem em progressão exponencial, existindo já situações de alteração e destruição de cadeias naturais irreversíveis, as quais não podemos já reparar e cujas consequências não podemos, tão pouco, prever. Por tudo isto, os Estudos e Análises de Impacte Ambiental passaram a ser uma preocupação presente em todos os Estados e em todos os cidadãos. No presente trabalho pretende-se dar a conhecer o desenvolvimento legislativo relativo às normas técnicas de Avaliação de Impacte Ambiental - AIA em Portugal bem como fazer uma análise aos processos de AIA de um conjunto de Pedreiras da Região Norte.
- PPO Reaction Scale-upPublication . Pereira, Joana Sofia Nogueira Caseiro; Pinto, Gilberto; Beleza, Vitorino de Matos; Delsman, ErikO óxido de polifenileno com a marca comercial PPO® é uma das resinas principais produzidas na SABIC IP e o ingrediente principal do plástico de engenharia com a marca registada, Noryl®. A equipa de tecnologia de processo de PPO® desenvolve uma série de novos produtos em reactores de pequena escala, tanto em Selkirk como em Bergen op Zoom. Para se efectuar uma transição rápida da escala laboratorial para a fábrica, é necessário um conhecimento completo do reactor. O objectivo deste projecto consiste em esboçar linhas gerais para o scale-up de novos produtos de PPO1, do laboratório para a escala industrial, baseado no estudo de um tipo de PPO, PPO 803. Este estudo pode ser dividido em duas fases. Numa primeira fase, as receitas e os perfis da reacção são comparados, de onde se retiram as primeiras conclusões. Posteriormente, com base nestas conclusões, é realizado um planeamento experimental. O estudo inicial sugeriu que a receita, a temperatura inicial do reactor e a velocidade do agitador poderiam influenciar o tempo da reacção bem como a queda da velocidade intrínseca do polímero (IV drop). As reacções experimentais mostraram que a receita é o principal factor que influencia, tanto o tempo de reacção, como a queda de viscosidade intrínseca. O tempo de reacção será tanto maior quanto menor a agitação devido à má dispersão do oxigénio na mistura. O uso de temperaturas iniciais elevadas conduz a uma queda maior da viscosidade intrínseca devido à desactivação do catalisador. O método experimental utilizado no laboratório de Bergen op Zoom é um bom exemplo, simulador, do procedimento utilizado na fábrica.
- Avaliação da integridade estrutural de uma prótese cimentada por emissão acústicaPublication . Gueiral, Nuno Eduardo Dias; Nogueira, ElisabeteA fadiga do cimento nas próteses cimentadas é um dos mecanismos de insucesso da artroplastia total da anca. Assim torna-se pertinente encontrar uma forma de monitorizar a integridade deste tipo de estruturas. Quando os materiais são solicitados por esforços podem surgir descontinuidades (fissuras) que dão origem a uma rápida libertação de energia, fenómeno designado por Emissão Acústica (EA), a qual provoca ondas elásticas que se propagam no material e podem ser detectadas por sensores piezoeléctricos colocados na superfície. Nos objectivos desta dissertação, salienta-se o interesse em utilizar o fenómeno da Emissão Acústica como teste não destrutivo e não intrusivo na monitorização da integridade de estruturas, sendo a estrutura objecto de estudo uma componente femural in vitro. Havendo a necessidade de forçar a estrutura em causa para analisar a resposta EA optou-se por efectuar um ensaio de fadiga. Este implicou a aquisição de conhecimentos sobre a montagem descrita no capítulo três, com todas as contingências envolvidas, tais como, a colocação da componente femural no suporte da máquina de fadiga, a configuração da mesma para o ciclo de forças a aplicar de acordo com as normas em vigor nesta área, colocação e configuração dos sensores EA na estrutura. Foram obtidos os sinais de emissão acústica, que depois de analisados conduziram a um resultado que levantou a hipótese de uma falha na estrutura em estudo. Outros testes de diagnóstico complementar foram utilizados para permitir concluir a existência de uma falha (fissura). O primeiro teste foi a verificação de fissuras superficiais no cimento que faz a junção entre a prótese metálica e o osso através dos líquidos penetrantes em diferentes secções cortadas da componente femural. Este teste foi efectuado só nas faces superiores de cada secção e permitiu visualizar uma descontinuidade numa secção da componente femural que as imagens de microscópio clarificaram ser resultado de uma falta de cimento aquando da introdução da prótese na componente femural e não resultante do ensaio de fadiga. A análise microscópica das faces inferiores das diferentes secções da componente femural permitiu observar a existência de uma fissura cuja localização é apontada pelos resultados da resposta da emissão acústica. As imagens de microscópio revelam que esta fissura surge junto de uma irregularidade (saliência) no metal constituinte da prótese. O processamento dos sinais EA através da transformada Wavelet permitiu obter os tempos de chegada destes sinais aos diferentes sensores, os quais introduzidos no método da triangulação permitiram localizar com precisão uma fissura na componente femural. Concluiu-se que a resposta de emissão acústica indica três pontos de localização de fontes EA que se situam dentro da fissura observada no microscópio óptico.