ISEP - DM – Engenharia Electrotécnica e de Computadores
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1. Telecomunicações -
O Instituto Superior de Engenharia do Porto possui um longo historial de formação de profissionais conceituados nas áreas de Telecomunicações, constituindo-se como uma das Escolas de referência tanto na sua área geográfica de influência como a nível nacional. Os profissionais formados pelo ISEP são frequentemente procurados pelos principais operadores de telecomunicações e empresas de serviços de comunicação.
A área de especialização em “Telecomunicações” do Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores permite dar continuidade a esta tradição, através de uma oferta actualizada de competências chave em áreas tecnológicas de topo. Os profissionais formados nesta área de especialização ficam habilitados a satisfazer as necessidades de pessoal qualificado por parte do tecido empresarial cujo crescimento é ainda expectável.
2. Automação e Sistemas -
Esta área de especialização corresponde a um perfil de formação com forte tradição no ISEP e com grande ligação às entidades empregadoras. Caracteriza-se por ser uma especialização balanceada entre as abordagens teóricas características da área de Sistemas e as abordagens tecnológicas oriundas das áreas da Automação e Robótica.
A rápida evolução dos sistemas computacionais e a sua integração nas mais diversas actividades são um dos principais motores da renovação industrial, originando uma generalização e aprofundamento dos conceitos técnicos e científicos oriundos da automação. A formação proposta é de espectro largo e tem por suporte um longo historial de ensino/aprendizagem na área dos sistemas e da automação.
3. Sistemas e Planeamento Industrial -
A área de especialização em “Sistemas e Planeamento Industrial” pretende responder às solicitações identificadas no domínio do Planeamento Industrial nos últimos anos. De facto, tem havido uma preocupação crescente na criação de formação pós-graduada que alia formação de cariz tecnológico, com conhecimentos em Gestão e Métodos Quantitativos de apoio à tomada de decisão. Aliada a essa preocupação, a procura crescente de informação actualizada, em tempo real, e consequente extracção de conhecimento, são necessidades transversais a todas as áreas de Engenharia, nomeadamente à Engenharia Electrotécnica.
4. Sistemas Autónomos -
Esta área de especialização reforça a interacção quer com os grupos de I&D quer com as empresas, não só pela sua organização curricular, que promove em várias etapas do processo de formação o contacto do aluno com estas entidades, mas sobretudo pela metodologia de ensino que molda a estrutura de competências obtidas em torno da capacidade de resolução de problemas. Complementarmente, esta área e os seus conteúdos curriculares surgem como uma das prioridades fundamentais no desenvolvimento da oferta de formação superior pós-graduada para um conjunto de empresas de diferentes áreas de especialização.
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- Acoustic characterization and detection of lost fishing gearPublication . Oliveira, Rui Filipe Martins de; Silva, Eduardo Alexandre Pereira daThe exploration and use of the oceans have led to an increase in the number of objects and equipment left behind on the seafloor, including abandoned fishing nets, known as "ghost nets," and other lost items. These marine debris pose significant environmental threats, affecting underwater ecosystems, navigation, and even human life. Ghost Nets, in particular, continue to trap and kill marine life indiscriminately, contributing to the degradation of marine habitats and a decrease in biodiversity. Moreover, they can also hinder underwater exploration efforts by entangling and damaging submersible drones. This thesis investigates methods and technologies for detecting and identifying abandoned fishing nets and other lost objects on the seafloor. The study evaluates different sonar systems and other underwater detection methods, as well as image processing techniques, particularly in their application to unmanned underwater vehicles (AUVs) and unmanned surface vehicles (USVs). By combining multiple systems and sensors, the aim is to improve detection accuracy and object identification. Laboratory and real-world tests in open sea environments were conducted to validate the effectiveness of the proposed solutions. The research also explores the challenges associated with sonar detection in shallow waters, including issues related to the acoustic Backscatter from the seafloor and the limitations of current sonar technologies in accurately identifying mid-water targets. Through this investigation, the thesis aims to contribute to developing advanced technological solutions that can be used in ocean cleanup operations and preserving marine ecosystems, promoting the sustainability of marine resources for future generations.
- Agile Project Management MethodologiesPublication . Gomes, João Pedro Maia; Pinto, Carla Manuela AlvesA procura pela melhoria contínua, inspirada em métodos como o Lean e o Kaizen, é fundamental para que as organizações se destaquem no mercado. Ao implementar os princípios Lean, como a eliminação de desperdícios e a optimização de processos, as empresas podem maximizar a eficiência e a qualidade dos seus produtos e serviços. Nomeadamente, com o Kaizen e a sua filosofia de pequenas melhorias incrementais, promove uma cultura de constante aprendizagem e melhoria a todos os níveis da organização. A presente tese, numa primeira fase, apresenta uma análise mais teórica dos pontos acima referidos, explicando também outras metodologias que se enquadram no âmbito do trabalho como as metodologias Kanban e SCRUM. Posteriormente, foi feita a ligação destes temas à automatização de processos em RPA e como estão interligados, explicando o que é RPA e como implementar automatizações deste género. De seguida, foram analisados dois projetos de automatização para otimizar dois os processos. O primeiro centrou-se na agilização do processo de tratamento de leads, eliminando a parte mais mecânica. A automatização poupou 70% do tempo dos gestores de leads, aumentando a produtividade e permitindo um melhor estabelecimento de contactos. O segundo caso envolveu a atualização de ficheiros Voximplant, a extração de registos de chamadas e a criação de um PowerBI para análise do desempenho das chamadas telefónicas. A automatização foi inicialmente criada no UIPath, mas mais tarde foi alargada a várias campanhas utilizando o Power Automate. Esta automatização foi crucial para um lançamento mais rápido da campanha e relatórios mais atualizados. Por fim, enumeram-se projetos futuros, que incluem melhorias no trabalho iniciado e a otimização dos processos atuais.
- Ambiente didático na nuvem para integração de dispositivos IoTPublication . Santos, Gabriele Soto; Leitão, João Miguel Queirós MagnoO progresso tecnológico está sempre em evolução, introduzindo uma diversidade de ferramentas e dispositivos que se integram cada vez mais à nossa rotina diária. A computação em nuvem e a Internet of Things (IoT) acompanham essa trajetória, abrindo novas oportunidades de conexão e armazenamento de dados. A computação em nuvem possui diversas aplicabilidades, sendo uma delas o auxilio da utilização destes dispositos. Empresas líderes nesse setor, como a Amazon Web Services (AWS) disponibilizam uma vasta gama de serviços em nuvem, incluindo recursos para IoT. Esta interconexão entre tecnologias e serviços na nuvem promove maior eficiência e flexibilidade nas aplicações, estimulando a inovação em diversos setores, desde corporativos até os contextos pessoal e educacional. Esta tese apresenta uma análise sobre a viabilidade da integração desses dispositivos com a plataforma da AWS, delineando de maneira concisa e minuciosa o procedimento para essa integração. Ela destaca a conexão com outros serviços disponíveis na plataforma, bem como diversos parâmetros de aplicabilidade desses serviços.
- Análise de viabilidade de uma Instalação fotovoltaica para autoconsumo dos serviços auxiliares numa subestação de um parque eólicoPublication . Fernandes, Rúben Santos; Neves, Américo Perfeito SantosO objetivo deste relatório é estudar a possibilidade de implementar um sistema de produção de energia fotovoltaica para suprir a dependência energética de fontes não renováveis dos serviços auxiliares de uma subestação de um parque eólico. O estudo da solução terá como base o Parque Eólico de Douro Sul, nomeadamente o Subparque de Sernancelhe, onde se pretende apresentar o que poderá ser uma solução para tornar os serviços desta subestação sustentáveis. Considera-se também a possibilidade de escalar a implementação deste sistema em caso positivo de viabilidade nas restantes subestações implementadas em outros parques eólicos A exposição do funcionamento da subestação, dos equipamentos e de todas as tecnologias que integram este sistema, bem como a compreensão dos conceitos associados à produção de energia e o State of Art da produção energética são essenciais para o objetivo da presente análise. O investimento, o custo de implementação e o respetivo ROI (Return on Investment), irá depender do consumo dos serviços e da potência requerida. Estes montantes serão calculados de forma a que o retorno do investimento, a fim de ser viável, ocorra o mais rapidamente possível garantindo a eficiência e longevidade do projeto. Alegislação é analisada através dos regulamentos existentes onde é possivel concluir o enquadramento legal para este tipo de instalação com objetivo de perceber se existe algum impedimento para a aplicação deste tipo de sistema e quais as regras a cumprir. Neste sentido, e mediante todos os fatores que irão estudados, será possível concluir se a implementação de um sistema de produção de energia solar que forneça energia aos serviços auxiliares em subestações de parque eólicos será ou não viável.
- Analysing the impact of emerging backbones on generalization of video anomaly detection modelsPublication . Silva, Paulo Miguel Borges; Carvalho, Pedro Miguel Machado SoaresVideo anomaly detection plays a crucial role in intelligent surveillance systems, where it is essential to identify events that deviate from normal behaviour. These systems offer several advantages such as real-time monitoring that allows immediate response to security threats, scalability to process large volumes of data across different environments and it ensures anomalies are detected without being influenced by human error or human corruption, highly affected in areas like public spaces and prisons. A significant challenge consists in achieving strong Out-of-Distribution generalization, which ensures models perform effectively on unseen data. This dissertation investigates the impact of emerging backbone architectures and advanced learning techniques on the performance of the models, with a focus on improving their ability to generalize across varied and complex real-world scenarios. The study offers a comprehensive comparison of backbone architectures, ranging from traditional to cutting-edge, for the task of anomaly detection. Additionally, it examines the potential of Self-Supervised Learning methods to overcome the limitations of conventional supervised approaches, particularly in improving generalization across diverse datasets. On the other hand, recent literature on Semi-Supervised models indicates that novel backbones do not show significant improvements. However, leveraging One-Class Classification methods may offer better generalization. The findings reveal that multi-modal self-supervised backbones, such as Contrastive Language-Image Pretraining, demonstrate strong performance in anomaly detection even performing novelty detection, however single-modal techniques like Self-Distillation with No Labels are highly sensitive to scenario conditions. Hybrid architectures like NextViT exhibit limited advancements over existing solutions. Additionally, One-Class Classification methods have proven to be effective in controlled environments with minimal variations, offering a simpler and more robust alternative to complex approaches and backbones.
- Aplicação de ferramentas para avaliar o impacto ambiental do retrofitting em máquinas industriais - caso de estudoPublication . Silva, Lúcio Tiago Patrício da; Araújo, Susana Cláudia Nicola deA crescente preocupação com o tema da eficiência energética e da sustentabilidade, levou a empresa CONTROLAR a incluir no seu plano estratégico, um conjunto de objetivos para fazer face às exigências da política de neutralidade carbónica. Assim, a presente dissertação teve como objetivo desenvolver ferramentas para avaliar o impacto ambiental das máquinas bem como do retrofitting das mesmas. Foi selecionada como base para o projeto, uma máquina que já completou um ciclo de vida, isto é, já foi reutilizada após o fim do ciclo de vida do produto ao qual estava a testar. A abordagem teórica centrou-se no ciclo de vida do produto e nas metodologias de calculo do impacto das emissões CO2 (dióxido de carbono), bem como, abordar temas como os protocolos de fabricantes de componentes e o desenvolvimento sustentável. Após análise dos equipamentos que constituem a máquina, foi decidido aprofundar o tema, analisando também os componentes que constituem o quadro elétrico. Após consulta do fator de emissão das matérias-primas que compõem os equipamentos, foi possível calcular a pegada de carbono de cada componente do quadro elétrico fixando o valor de 129,962 Kg CO2eq (Equivalente da quantidade de dióxido de carbono) como pegada de carbono desta componente. A análise das fases do ciclo de vida da máquina permitiu obter valores de emissões GHG (greenhouse gas) de aproximadamente 209 kg CO2eq para o fabrico da máquina e 244 kg CO2eq para a fase de transporte. Por fim, foi efetuada uma análise ao fim de vida dos equipamentos que compõem a máquina e o resultado espectável é que o material que é inserido no quadro elétrico tenha um tempo de vida superior ao equipamento instalado na máquina.
- Automação de relatórios de eficiência energéticaPublication . Ferreira, Gonçalo Miguel Brandão; Nogueira, Teresa Alexandra Ferreira Mourão PintoEste projeto visa desenvolver uma solução de business intelligence que permita visualizar os consumos de água e energia dos vários edifícios da EDP, de modo a melhorar a sua eficiência energética. Atualmente, com o aumento da preocupação com a sustentabilidade e a necessidade de reduzir o consumo de energia, tornou-se essencial encontrar ferramentas que ajudem a monitorizar e otimizar o uso energético. O trabalho inicia-se com uma contextualização da eficiência energética, sublinhando a sua importância e os principais indicadores de sustentabilidade e, em seguida, são analisadas as ferramentas de business intelligence existentes no mercado que permitem criar os relatórios pretendidos, destacando as suas funcionalidades e benefícios. Na fase de diagnóstico, avaliou-se a abordagem utilizada pela EDP, identificando as dificuldades e sugerindo melhorias. Com base nestas análises, utilizou-se o Power Query e as Data Analysis Expressions para tratar e analisar os dados, construindo, posteriormente, um dashboard intuitivo e funcional. Para finalizar, é apresentada uma conclusão onde se realça a eficácia da solução desenvolvida, melhorias para futuras versões da ferramenta e o feedback dos utilizadores. Este trabalho contribui para o avanço do uso das tecnologias de business intelligence aplicadas à eficiência energética, proporcionando uma ferramenta prática e eficaz para a gestão do consumo energético em edifícios.
- Automação e paralelização de testes em componentes para a mobilidade elétrica futuraPublication . Carvalho, Diogo Filipe Paiva de; Barbosa, Ramiro de SousaWith the increasing demand for electric mobility solutions, from cars to bicycles, the massification of the production of electronic components carries some challenges at the level of production cadence and, consequently, in the cycle times of each industrial process. With this paradigm changeover, companies have joined a more unassailable competitive environment, with an ampler quantity of outcomes in a shorter time and, hence, lower associated costs. The present dissertation will, therefore, focus on the optimisation and manage ment of a test station, integrated into a production line of a rotor position sensor for an electric vehicle. The project involves the automation of a machine, fed by the conveyor of the production line. Will also enclose a Selective Compliance Assembly Robot Arm (SCARA) robot to manage the incoming parts of the process. Once a component arrives at the stop position for machine feeding, the robot must re-route it to an available test position, from among the 4 existing nests. Therefore, the robot will have to manage the feeding of the test positions, such as the nest output parts, according to the test result. The machine has a Programmable Logic Controller (PLC) as the Central Processing Unit (CPU), programmed in the Nexeed Automation environment. It enables the integration of the machine into the global Internet Of Things (IoT) management (Cloud-Machine), readying the entire concept to be incorporated with a Smart Factory (SF). The implemented automatic system materialises the test station’s cycle time optimization, succeeding in the 9-second average test time target. After the imple mentation of this cell, one operator will solely be required to supervise the testing, achieving continuous production in large quantities. The station will handle incom ing Workpiece Carrier (WPC), tracking their workflow through Nexeed Manufac turing Execution System (MES). With the final mechanisation, the company will reinforce its presence in the electric mobility market, making use of the parallelization concept for the test procedure.
- Automatic vehicle number plate recognition systemPublication . Rocha, Henrique António Espinha; Santos, Veríssimo Manuel Brandão LimaModern Automatic Number Plate Recognition (ANPR) systems are essential in various applications today. This project aims to develop a system to recognize Portuguese number plates from high-resolution digital videos using advanced Computer Vision techniques and Machine Learning algorithms. It involves comparing various existing computer vision methods used in ANPR and examining the functionality of the most commonly employed machine learning algorithms. YOLO algorithm is chosen and comprehensive image datasets used to train detection models to develop a fully working system to register number plates. The developed system achieved success rates of at least 75% as it is mostly limited by the variability of environmental factors in each distinct input video. When these variability is taken into account much higher success rates of over 90% are possible demonstrating its competitiveness with other similar ANPR systems.
- Automatização de testes assistidos por visão com Deep LearningPublication . Baltarejo, João Pedro Martins; Vinhais, Carlos Alberto AfonsoThe automotive domain has been, from its early days a domain that faces constant development with technology improvements from the several areas that compose a vehicle with a will to always enhance the driver conditions, both from comfort and security perspective. To be able to follow up with these developments, also the testing area grew to val idate all of the requirements that go along the vehicle build, specifically regarding the software components. From the starting manual tests to the current automated testing, all of these tests are implemented to ensure the real life conditions of driv ing a vehicle are guaranteed and where the information that comes from a vehicle Instrument Cluster (IC) display plays a major role. In this dissertation, a comprehensive proof of concept is presented with regards to how this vehicle display indicators and tell tales can be interpreted in an automated way, to assure that all the information that the driver sees, complies with what is actually happening on the vehicle. The first intent of the original project was to use computer vision to solve this issue, but the developed project works on a differ ent approach to identify these indicators on the display through the usage of Deep Learning (DL) algorithms. Having an early introduction section with a showcase of the objectives and plan of work, the dissertation is also composed of three major parts: (i) industry developed methods used for vehicle IC display indicators analysis, software testing and an overview of DL features and applications, (ii) context on the work previously done, work to be developed and object detection applied to DL and (iii) gathered results and tests made, as well as the developed application for final performance validation of the DL approach. The analysis is finalized by a general discussion about the best approach found as well as possible improvements to be done in the future given the difficulties and problems detected.