ISEP - CIETI - Centro de Inovação em Engenharia e Tecnologia Industrial
Permanent URI for this community
O grupo CIETI (Centro de Inovação em Engenharia e Tecnologia Industrial) tem como objectivo promover a investigação para a criação e desenvolvimento de novos produtos, processos e sistemas que contribuam para a inovação na indústria.
O grupo também dá suporte à educação científica no Instituto Superior de Engenharia do Porto integrando alunos de mestrado e co-orientando teses de doutoramento.
O grupo CIETI é um grupo de investigação e desenvolvimento multidisciplinar do Instituto Superior de Engenharia do Porto. As actividades do grupo dividem-se em quatro linhas de trabalho:
Biomateriais e nanotecnologias
Energia e ambiente
Engenharia e processo
Laboratórios remotos e sistemas de teste e depuração
Browse
Browsing ISEP - CIETI - Centro de Inovação em Engenharia e Tecnologia Industrial by Field of Science and Technology (FOS) "Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática"
Now showing 1 - 10 of 18
Results Per Page
Sort Options
- Adaptação de Laboratórios Remotos a Cenários de Ensino: Casos de Estudo com VISIR e RemotElectLabPublication . Fidalgo, André V.; Alves, Gustavo R.; Marques, Maria A.; Viegas, Maria C.; Costa-Lobo, Maria C.; Hernández-Jayo, Unai; García-Zubía, Javier; Gustavsson, Ingvar; Alves, Gustavo; Fidalgo, André; Marques, Maria Arcelina; Viegas, Clara; Costa Lobo, Cristina; Garcia-Zubia, JavierOs laboratórios remotos são uma ferramenta tecnológica e pedagógica com uso crescente em todos os níveis de educação, e sua utilização generalizada é uma parte importante do seu próprio aperfeiçoamento e evolução. Este artigo descreve vários problemas encontrados em aulas laboratoriais, em cursos de ensino superior, na utilização de laboratórios remotos baseados em sistemas PXI, utilizando o sistema VISIR ou uma solução alternativa. São identificados e explicados três problemas que foram relatados por professores que deram apoio aos estudantes na utilização dos laboratórios remotos. O primeiro problema prende-se com a necessidade de permitir aos alunos selecionar a localização específica onde um amperímetro deve ser inserido nos circuitos elétricos, mesmo que incorreta, replicando as dificuldades do mundo real. O segundo é causado por falhas de sincronismo quando são necessárias várias medições em intervalos curtos, como no ciclo de descarga de um condensador. E o último problema é provocado pelo uso de um multímetro em modo DC na leitura de grandezas em CA, um procedimento que colide com as definições do equipamento. Todos os cenários são apresentados e discutidos, incluindo a solução encontrada para cada caso. A conclusão que se retira do trabalho descrito é que a área de laboratórios remotos é um campo em expansão, onde a sua utilização prática permite o aperfeiçoamento e a evolução das soluções disponíveis, exigindo uma cooperação e partilha de informação entre todos os intervenientes, i.e. investigadores, professores e alunos.
- Categorização de Erros Experimentais no VISIR com Circuitos Simples em Corrente AlternadaPublication . Maçaneiro, Mayara; Sambaqui, Ana B.; Alves, Gustavo R.Durante um experimento com circuitos elétricos, é comum que os alunos cometam erros. Para lidar com essas situações, laboratórios remotos como o VISIR (Virtual Instruments Systems in Reality) devem contar com mecanismos de prevenção. Esta pesquisa busca estender um trabalho inicial, já publicado, ao categorizar os possíveis erros em circuitos de corrente alternada com apenas uma fonte de alimentação e um componente passivo. O objetivo é construir um mapa com todos os erros possíveis, cobrindo a totalidade de circuitos passíveis de serem experimentados no VISIR. Dessa forma, limitam-se as desorientações durante a compreensão de conceitos teóricos e práticos.
- Engenharia Remota e Instrumentação VirtualPublication . García-Zubía, Javier; Alves, Gustavo R.A 9ª edição da conferência internacional sobre Engenharia Remota e Instrumentação Virtual (REV), realizada na Universidade de Deusto, Bilbao, Espanha, de 4 a 6 de Julho de 2012, permitiu reunir um conjunto notável de investigadores, de primeira linha, a nível mundial, na temática dos laboratórios remotos e virtuais. A publicação de três artigos selecionados da conferência, da autoria de investigadores ibero-americanos, na revista IEEE- RITA, surge como uma prova de que esta comunidade tem procurado manter-se ao nível do que melhor se faz em termos de ferramentas tecnológicas de apoio ao ensino experimental de Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática.
- Extending the IEEE 1451.0 Std. to serve distributed weblab architecturesPublication . Costa, Ricardo J.; Alves, Gustavo R.; Zenha-Rela, Mário; Costa, Ricardo; Alves, Gustavo; Restivo, Teresa; Cardoso, Alberto; Alves, José C.The appliance of the IEEE1451.0 Std. into the remote experimentation domain may be an interesting solution not only to develop reconfigurable weblab infrastructures, but also to improve the way infrastructures, and their experiments, may be shared. Therefore, this paper proposes a distributed weblab architecture supported on a IEEE1451 concept named Transducer Electronic Data Sheet (TEDS). It is suggested the use of a new TEDS, named LabTEDS, to provide information about weblab infrastructures namely, web location, technical resources and type of experiments described according a metadata model specification defined by the Lab2go project. The access to the architecture is made through the IEEE1451.0 HTTP API extended with new functions. At the end of the paper a thin implementation of the architecture is presented, supported on a cross-mapping established between the HTTP functions and the low-level commands, which are used to control the weblabs.
- Graciosa Island’s Hybrid Energy System Expansion Scenarios: A Technical and Economic AnalysisPublication . Jesus, José; Nogueira, Teresa; Magano, JoséThe island of Graciosa in the Azores faces unique energy challenges due to its remote location and reliance on imported diesel fuel. As a result, a hybrid energy system has been implemented that combines wind and solar energy with energy storage and diesel generators. This article examines the expansion of the island’s hybrid energy system, by simulating four alternative scalable scenarios that take into account expected technological advances over the next 20 years, including technologies such as biomass and hydrogen. Homer Pro and PVSyst software were used for optimizing the design of the stand-alone hybrid renewable energy system, with the aim of achieving cost-effective configurations and optimizing production, storage, and power grid management. Four simulations were performed to evaluate the expansion scenarios, namely in terms of configurations, component sizing, and economic feasibility. The results show that the most balanced, cost-effective scenario is the one that combines all the energy sources considered: photovoltaic, wind, biomass, battery storage, and hydrogen. The originality of this study lies in the scenario comparison methodology used to evaluate the viability and expansion of a hybrid energy system using modern renewable energy production technologies adapted to the specific insular conditions of Graciosa Island, assessing the economic impact and taking into account the imperative of energy security. This paper provides valuable insights into the potential and challenges of hybrid energy systems on the island of Graciosa and is instrumental for projects alike in similar remote regions.
- Laboratório Remoto VISIR: estudo de caso da integração na plataforma RELLEPublication . Silva, Isabela N.; Roque, Gabriela; Bilessimo, Simone; Silva, Juarez B.; Alves, João B.; Alves, Gustavo R.; Alves, GustavoEste trabalho apresenta um estudo de caso sobre a integração do laboratório remoto VISIR na plataforma RELLE (Remote Labs Learning Envirownment – disponível em: http://relle.ufsc.br/). A plataforma foi desenvolvida pelo Laboratório de Experimentação Remota (RExLab), da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) a fim de oferecer um ambiente gratuito para acesso de laboratórios remotos. Laboratórios remotos são recursos educacionais amplamente utilizados no ensino de disciplinas nas áreas de tecnologia e ciências. Se tratam de laboratórios online que, ao contrário de simulações, cujos resultados apresentados são pré-programados, apresentam resultados variáveis para cada experimentação. Ou seja, o usuário de um laboratório remoto terá uma experiência laboratorial real, ainda que seja a distância. A plataforma RELLE possui quatorze laboratórios remotos disponíveis para uso. No período de 09/2018 a 05/2018, os laboratórios remotos do RELLE foram acessados por 21.766 usuários. Os acessos foram provenientes de 1.431 municípios de 121 países. Entre os laboratórios disponíveis para acesso, se encontra o VISIR (Virtual Instrument Systems in Reality), um laboratório remoto para ensino de teoria e prática de circuitos elétricos e eletrônicos, utilizado amplamente em cursos de engenharia. O Laboratório Remoto VISIR está incluso no contexto do projeto VISIR+ (Educational Modules for Electric and Electronic Circuits Theory and Practice following na Enquiry Based Teaching and Learning Methodology supported by VISIR), motivado pela implementação de tecnologia na educação, especificamente nos países Brasil e Argentina, tendo como propósito o aumento da qualidade nas metodologias de ensino e aprendizagem aplicadas no ensino superior. Este projeto reúne o uso da reconhecida plataforma de experimentação remota homônima e a longa história de colaboração entre os parceiros do consórcio da Argentina, Áustria, Brasil, Portugal, Espanha e Suécia. A instalação de um sistema VISIR em cada instituição parceira contribuiu para um maior senso de apropriação pelos professores e estudantes locais, facilitando sua adoção dentro dos planos de aula e como uma atividade que contribui para a avaliação quantitativa. Em dezembro de 2016 foi instalado o módulo VISIR no espaço físico do RExLab. Após a instalação, a equipe RExLab contou com treinamento do Instituto de Tecnologia de Blekinge, da Suécia. Ainda em dezembro de 2016, a interface do VISIR foi disponibilizada no RELLE. Em março de 2017, iniciou-se no RExLab, o desenvolvimento de um repositório de práticas referentes a utilização do VISIR como um recurso educativo, apoiando o uso na UFSC e instituições associadas. Após sua instalação, a instância VISIR instalada no espaço físico do RExLab passou por algumas melhorias. Os próximos passos para continuidade das atividades realizadas durante esta ação são o aprimoramento do repositório de práticas, a fim de que este não apenas seja um ambiente para armazenamento de conteúdo, como também uma comunidade de práticas. Esta plataforma terá como objetivo promover um espaço para discussão sobre o uso de experimentação remota entre docentes de disciplinas STEM. Desta forma, será gerada uma disseminação do uso de laboratórios remotos, ferramentas que tem muito a acrescentar no contexto educacional.
- Large-Scale Study on how to Enhance Experimental Skills: VISIR + Project First Global ResultsPublication . Lima, Natércia; Viegas, Clara; Marques, Maria A.; Alves, Gustavo R.Experimentation is crucial in science and engineering education, regardless the educational level. Nowadays, teachers have different ways of allowing students to develop these competences other than hands-on labs, such as simulations and remote labs. This study is focused on the combined use of the three resources, carried out by 51 teachers, in 25 different courses. In total, 40 didactical implementations in the electric and electronics area were performed in several Higher Educational Institutions and Secondary Schools, in Argentina and Brazil. This occurred during 2016 and 2017 academic years, under the scope of the VISIR+ project and VISIR - the implemented remote lab - reached 1572 students. Students’ academic results, students’ and teachers’ opinions about VISIR as well as VISIR usage in course were cross-analyzed with courses’ characteristics and some didactical implementation design factors. Some important factors arouse: teachers should pay extra care designing VISIR tasks accordingly to the learning outcomes/ competences they want their students to develop, taking into consideration if they represent group or individual activities; teacher introduction and support to VISIR along the semester plays a crucial role in students’ engagement; teacher experience and involvement with VISIR have a significant influence on students’ performance and satisfaction with the tool. Finally, students’ and in minor extent teachers’ opinions point to the need for VISIR interface upgrading for a more modern one and suggest VISIR, when dealing with classic lab experiments, is more suitable to basic courses (including courses from lower levels of education) than more advanced ones.
- Práticas remotas abertas do VISIR com circuitos elétricos e eletrónicosPublication . Fidalgo, André; Alves, Gustavo; Marques, Maria Arcelina; Lima, Natércia; Castro, Manuel; Castro, Manuel; García-Loro, FelixThis document describes the access to a defined set of open remote VISIR practices developed during the PILAR project. These practices are available at EU level through a federation of remote labs openly available on Internet, via a Moodle accessible set of lessons and experiments, i.e. practices [1]. The federation policies were developed during the project and allow any EU interested institution (universities, schools, content providers) to provide and access its services [2]. Presently the available content is intended for learning basic (and complex) electrical and electronics circuits, for different subjects at school/high school and at grade and master university levels, but can be expanded in the future, as seen fit by the federation. As a remote lab, VISIR presents several advantages to students with educational difficulties and geographical obstacles: it allows such students to carry out experiments the number of times they need, without having to be in the lab. These are two of the main advantages presented by remote labs over hand-on labs. In addition, and because remote labs imply real experiments with real components, they also present an additional advantage over virtual labs (simulations). The only problem, addressed by the PILAR project, is supporting all the experiments that are done, in a single semester, in all the courses that involve electrical and electronics circuits (implementable in VISIR), in a single institution. Although quite powerful, one VISIR platform has limitations regarding the total number of different components it can have, while also allowing for all possible interconnections. The VISIR federation and the developed PILAR Moodle repository allows for a structured and combined service benefiting from the individual offer of each VISIR node, making all of them available through the federation of those same nodes.
- Project Structural Update v3.0Publication . Castro, Manuel; García-Loro, Felix; Fidalgo, André; Alves, Gustavo R.; Marques, Arcelina; Lima, Natércia; Alves, GustavoThis is the PILAR project deliverable DO1.2
- Projeto para o Teste e Depuração com Base nas Arquiteturas IEEE 1149.1 e 1149.4Publication . Alves, Gustavo R.; Ferreira, José M.A infraestrutura Boundary Scan Test (BST), definida na norma IEEE 1149.1, tem sido tradicionalmente utilizada para o teste estrutural de Cartas de Circuito Impresso (CCI) na fase de produção. O seu aparecimento deveu-se, entre outras razões, à crescente dificuldade das tradicionais tecnologias de teste de CCI (o teste in-circuit e o teste funcional) em lidar com os novos tipos de encapsulamento de Circuitos Integrados (CI) e com a sua crescente complexidade. A utilização de CI de montagem superficial veio reduzir o distanciamento entre os pinos e permitir a montagem de componentes em ambos os lados da CCI, dificultando assim o acesso físico requerido pelo teste in- circuit. A crescente complexidade veio por sua vez dificultar a propagação de valores no interior da CCI, diminuindo assim a qualidade do teste funcional.