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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Entradas recentes
- IoT Based Automated Moving System for Weaving InspectionPublication . CARVALHO, JOÃO FRANCISCO FERREIRA MOREIRA DE; Figueiredo, Lino Manuel BaptistaThis dissertation explores the significant impact of the textile industry on waste production, focusing on Smartex’s commitment to eco-friendly practices. Smartex, primarily active in the knitting market, aims to expand its sustainable solutions to the weaving sector. The crux of this project was to develop an automated moving system for weaving inspection. This system integrates innovative technologies such as linear motion solutions, Internet of Things (IoT), and communication protocols, highlighting a synergy between mechanical engineering and electrical and computer engineering principles. The hardware framework of the system comprises dual lead screws driven by stepper motors, managed via a Raspberry Pi 4 and an HR8825 motor driver. This setup is controlled by software that operates within the MQTT network. This network is distinctive for its dynamic election broker system, which enhances the automation’s reliability by providing network redundancy crucial for industrial applications. While the MQTT automated solution demonstrated success, the mechanical aspect faced challenges, signaling potential future precision issues due to slippage. This outcome highlights a disparity between the project’s complexity and Smartex’s philosophy of creating simplified, easy-to-install products. The project, therefore, serves as a conduit for applying academic and industry knowledge, underscoring the value of such collaboration for personal and professional development.
- Estudo e Implementação de um Sistema de Inspeção de GradesPublication . SOARES, JOSÉ MIGUEL PINHO; Dias, André Miguel PinheiroA presente dissertação foi desenvolvida no âmbito da unidade curricular de TEDI (Tese/Dissertação) do Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores (MEEC) - Especialização em Sistemas Autónomos. O controlo de qualidade é um dos principais setores de qualquer indústria da área da produção. Na Super Bock Group, S.A. (SBG), tal não é exceção, tendo sido realizado um estágio curricular com o objetivo de implementar um sistema de inspeção de grades, de maneira a assegurar a qualidade dos seus produtos, nomeadamente, as grades de cerveja que devem estar completamente cheias antes de serem exportadas. Além disso, este sistema deveria ainda ter a capacidade de inspecionar diferentes tipos de grades com diferentes capacidades e estruturas organizacionais. Assim, após alguma discussão e análise das possíveis soluções, optou-se pela utilização do sensor de visão 3D O3D302. Porém, dado o custo associado, decidiu-se a implementação de duas soluções: • Solução com PLC: inspeção recorrendo a software comercial fornecido pela empresa do sensor. Posterior integração com um Programmable Logic Controller (PLC) para remoção das grades defeituosas da linha de produção, assim como a apresentação de dados relevantes numa Human-Machine Interface (HMI). • CrateSense: inspeção recorrendo às funcionalidades básicas do sensor O3D302, recolhendo apenas as distâncias obtidas pelo mesmo a cada leitura realizada. Posteriormente, aplicação de diferentes scripts para a avaliação das grades e respetiva apresentação dos resultados. Começando pela primeira solução, foram desenvolvidos diferentes programas de maneira a obter um sistema o mais completo possível. Primeiramente foram configuradas aplicações de completeness check para os diferentes tipos de grade a inspecionar (Super Bock (0,33cl), Super Bock mini (0,20cl) e Carlsberg (0,25cl)). De seguida, recorreu-se a uma ligação Ethernet (protocolo de comunicação Profinet) para a comunicação com um PLC que, após a interpretação das leituras obtidas pelo sensor, avalia a respetiva grade e ativa um dispositivo pusher caso seja necessária a remoção da mesma. Por último, o PLC envia ainda informações estatísticas para uma HMI para que os responsáveis pela linha de produção possam estar sempre atualizados relativamanete ao estado da inspeção. Com o software pronto, procedeu-se a colocação do sistema na terceira linha de produção da SBG. De maneira a posicionar corretamente o sensor, foi desenvolvido um suporte especificamente para a ocasião, tendo sido ainda montado todo o hardware numa caixa, para maior segurança e organização do sistema. Posto isto, o sistema de inspeção foi devidamente testado e validado, conferindolhe uma elevada eficácia na deteção de grades com falta de garrafas, o que contribuiu para a sua utilização regularmente. Relativamente à segunda solução, esta consiste na aquisição de distâncias pelo sensor O3D302, simulando um sensor Time-of-Flight (TOF) de baixo custo, a partir de uma ligação Ethernet (protocolo Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)). Assim, a partir de diferentes scripts desenvolvidos, estes dados são devidamente trabalhados e transformados em point clouds, permitindo a utilização de técnicas de processamento de imagem na deteção de grades com falta de garrafas. Por último, a solução deve avaliar as grades e defini-las como cheias ou underfilled para que, posteriormente, o pusher pudesse retirar as grades defeituosas da linha.
- Indoors Radar Detection: Performance Analysis and Development of Tracking AlgorithmsPublication . MELO, MARTIM COELHO DE; Dias, André Miguel PinheiroThe application of radar technology within indoor environments presents a challenge owing to the complex and dynamic nature of such spaces. Accurate tracking and classification of objects in indoor scenarios require specialized solutions to surmount the myriad of challenges posed by factors like clutter, multipath propagation, and interference. This work presents a comprehensive analysis of an indoor radar-based object tracking system, aiming to address these challenges. The proposed system leverages radar sensors placed strategically within the environment and employs Kalman filter variants, including the Unscented Kalman Filter and the Standard Kalman Filter, for tracking. Through a rigorous evaluation process encompassing various parameter configurations and testing across multiple scenes and trajectories, the system’s performance is assessed. The evaluation highlights the impact of parameters like process noise, minimum cluster points, and epsilon value on tracking accuracy. The results showcase that the system achieves an average error of 0.182 m across diverse indoor scenarios and movement patterns.
- Potenciar a Metodologia Agile: Um Estudo de Otimização de Processos Nas Squads de PHC GO na PHC SoftwarePublication . LAGOA, RICARDO BARBOSA; Araújo, Susana Cláudia Nicola deEste estudo examina a adaptação e implementação das metodologias ágeis, com ênfase na metodologia Scrum, no contexto das squads da PHC, uma empresa de software de gestão empresarial na cloud. O foco principal está na aplicação prática dessas metodologias nas equipas de desenvolvimento do produto PHC GO, abordando os desafios enfrentados, as estratégias de otimização adotadas e os impactos operacionais e financeiros resultantes. A pesquisa começa por contextualizar as diferenças entre as metodologias tradicionais de desenvolvimento de software e as metodologias ágeis. A transição para metodologias ágeis foi impulsionada pela necessidade de maior flexibilidade, colaboração e eficiência, em contraste com as abordagens tradicionais caracterizadas por hierarquias rígidas e comunicação vertical. Durante o processo de implementação, foram definidos e monitorizados Key Performance Indicators (KPIs) para avaliar o impacto das mudanças. Esses KPIs incluíram métricas de produtividade, lead time e qualidade das entregas, que foram fundamentais para identificar melhorias e áreas que necessitavam de ajustes. O estudo revela que, embora as metodologias ágeis tenham trazido benefícios, também surgiram desafios que exigiram adaptações específicas. Entre as estratégias de otimização, destacam-se a modificação das cerimónias ágeis, a reestruturação das squads e a introdução de práticas da metodologia Discovery. A implementação das mudanças foi gradual, utilizando projetos-piloto para testar e ajustar as novas práticas. Os resultados mostraram melhorias significativas nos KPIs, indicando maior eficiência dos processos, melhor qualidade do produto e aumento da satisfação dos clientes. Esses resultados evidenciam a importância de uma abordagem flexível e personalizada na adoção das metodologias ágeis em contextos empresariais complexos.
- Image Captioning under Extreme Occlusion SettingsPublication . CARDOSO, RUI DAVID FREITAS; Viana, Paula Maria Marques Moura Gomes; Vilaça, Luís Miguel Salgado NunesImage captioning is a research area in Artificial Intelligence (AI) that aims to generate coherent and contextually accurate textual descriptions of images. Some of its practical applications include image retrieval, video summarization and enhancing human–computer interactions in areas like robotics and virtual reality. Vision- Language Model (VLM) are suited to solve this multimodal task and often rely on pretrained vision encoders such as Contrastive Language-Image Pre-training (CLIP). However, CLIP underperforms when faced with occluded objects, where crucial visual cues are missing. In this work, we investigate whether a lightweight unified multimodal decoder that does not use pretrained data can outperform CLIP-based baselines under the same settings. Given an input image, we learn a model that generates a textual caption with just a few selected patches of the images as context. The baseline experiment replaces CLIP’s embeddings with flattened patches in the text sequence, and subsequent experiments iteratively extend this setup to probe different aspects of the methodology. Specifically, we ask: (i) does inserting patch embeddings both before and after the text sequence improve alignment between modalities? (ii) can replacing a single occluded CLIP embedding with multiple patch tokens under the same occlusion conditions enhance semantic recovery? (iii) do convolutional preprocessed patches yield more informative visual representations? (iv) does adding two-dimensional positional encoding improve spatial awareness? (v) how sensitive is caption quality to the specific set of randomly sampled patches? (vi) can additional regularization to align patch embeddings further strengthen visual grounding? Most of our results show consistent gains over the baseline, narrowing the gap to using CLIP embeddings. Nonetheless, the unified decoder lags behind CLIP on standard captioning metrics (BLEU@4, METEOR, CIDEr, SPICE), suggesting either the need for substantially larger models and datasets, or that architectures with uni-modal encoders, e.g. image specific encoders, remain better suited for robust captioning under extreme partial occlusion.
- Conversor de alimentação de alta precisão para um sistema emulador de células de bateriaPublication . BESSA, RUI TIAGO DIOGO; Silveira, Alexandre Miguel Marques daO aumento de variedade e produção de baterias implica o desenvolvimento de dispositivos capazes de simular as diferentes características de cada tipo de célula, permitindo a testagem dos componentes constituintes de um pacote de baterias. O teste destes componentes deve não só compreender as características normais de funcionamento, assim como características extremas, dificilmente emuladas com o ambiente normal de funcionamento. É então relevante o desenvolvimento de sistemas capazes de emular estas condições. O presente trabalho descreve a conceção e validação de um emulador de baterias, capaz de reproduzir com elevada fidelidade e precisão o comportamento elétrico de diferentes tecnologias de armazenamento de energia. A solução proposta baseia-se na implementação de um sistema parametrizável, capaz de simular as características dinâmicas e estáticas de uma bateria real, assegurando a replicação do seu perfil de tensão em função do estado de carga, corrente e condições de operação. Na sua implementação, foi projetado e desenvolvido um sistema de emulação composto por hardware de conversão e controlo, aliado a algoritmos otimizados de gestão e compensação de erro. Para facilitar a aplicação e o controlo deste sistema, foi implementada uma interface gráfica. Realiza-se a validação destas capacidades através de diferentes metodologias, fundamentadas na comparação da amostragem de várias grandezas, realizadas com o próprio sistema e por um multímetro de alta precisão, Keysight 34461A. A metodologia de validação também incluiu a caracterização experimental de células reais, cuja informação foi utilizada para ajustar os parâmetros do modelo e validar a resposta do emulador. Os resultados obtidos demonstram que o sistema desenvolvido apresenta elevada precisão na reprodução dos comportamentos de diferentes tipologias de baterias, quando na ausência de carga. Com a sua resposta dinâmica, garante erros satisfatórios na medição de corrente, que contrastam com o erro elevado na definição de tensão causado pela ausência de um estágio de filtragem e uma compensação da tensão aos terminais da carga. Assim, o emulador proposto revela-se uma ferramenta com potencial para testes laboratoriais de sistemas de conversão, gestão e integração de baterias, reduzindo custos e riscos associados à utilização de células reais.
- Electric vehicle Wallbox charger based on the EVerest modular frameworkPublication . MOREIRA, MIGUEL BRUNO ALMEIDA; Alves, Mário Jorge de Andrade FerreiraO presente projeto foi desenvolvido no âmbito da unidade curricular de Tese/Dissertação (TEDI) do Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores - Sistemas e Planeamento Industrial, do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), em colaboração com a Efacec Electric Mobility, S.A. A dissertação centra-se no projeto e desenvolvimento de software para um carregador Wallbox de corrente contínua (DC) para veículos elétricos, baseado na framework modular e de código aberto EVerest. A crescente adoção de veículos elétricos exige o desenvolvimento de infraestruturas de carregamento eficientes, flexíveis e interoperáveis. Os carregadores Wallbox DC surgem como uma solução vantajosa, combinando carregamentos rápidos com instalação flexível. A utilização de frameworks de código aberto, como o EVerest, oferece modularidade, escalabilidade e redução dos custos de desenvolvimento. O principal objetivo desta dissertação consiste na criação de uma solução funcional e modular que permita a implementação de um sistema de carregamento DC eficiente, recorrendo ao padrão de carregamento CCS. Procurou-se garantir a compatibilidade com os principais padrões da indústria, nomeadamente os protocolos de comunicação veículo-carregador DIN SPEC 70121, ISO 15118-2 e ISO 15118- 20, e protocolos de comunicação entre carregador e sistemas de gestão centralizados OCPP 1.6 e OCPP 2.0.1. O trabalho desenvolvido validou a viabilidade da framework EVerest como base para o desenvolvimento de soluções comerciais de carregamento DC. A abordagem modular adotada facilita futuras atualizações e a integração de novas funcionalidades, contribuindo para o avanço da mobilidade elétrica sustentável.
- Desenvolvimento de módulo de integração do pódio com o sistema atual de IoTPublication . SOUSA, RICARDO JORGE FREITAS DE; Campos, Carlos José RibeiroA Vigie Solutions, é uma empresa reconhecida na área de saúde, onde utiliza sensores Wi- Fi e Access points Internet of Things (IoT) para monitorizar variáveis de ambiente em edifícios e equipamentos hospitalares. Durante um dos processos de melhoria interna na Vigie, foram detetados vários procedimentos que necessitavam de ser melhorados ou até mesmo ser automatizados. Durante esse processo, foi identificado um problema recorrente relacionado com a atualização manual na aplicação web Podio da contagem de sensores e Access points instalados nos clientes. A aplicação Podio é uma ferramenta essencial nas várias áreas de gestão da empresa. A manutenção manual dos dados revela-se morosa, suscetível a erros e com impacto direto na faturação e na gestão operacional. A Vigie Solutions enfrenta atualmente a necessidade de resolver este problema recorrente. Este processo, sendo manual, tem gerado falhas na contagem, atrasos nos processos de faturação e perda de confiança nos dados. A ausência de um mecanismo automatizado compromete a fiabilidade da informação e pode originar perdas financeiras, evidenciando assim a necessidade de implementar uma solução eficaz, segura e sustentável. Uma vez que os dados envolvidos são sensíveis, a solução a desenvolver, deverá ser segura, autónoma face a sistemas externos e permitir o controlo total sobre o código a ser desenvolvido. Para ultrapassar estas questões, propôs-se o desenvolvimento de uma aplicação dedicada que permitisse aos utilizadores da Vigie Solutions acompanhar o estado das atualizações, consultar históricos, relatório das diferenças do número de sensores Wi- Fi e Access points de cada cliente, efetuar atualizações manuais e validar a correção dos dados. Desta implementação resultou um módulo que integra o Podio com o sistema de IoT implementado atualmente na empresa. Os testes efetuados demonstraram que o sistema agora possui alta fiabilidade, isto porque sempre que um Sensor ou Access point é inserido, atualizado ou apagado, os dados são imediatamente atualizados na plataforma Podio, eliminado quaisquer falhas que ocorriam no processo manual anterior. Esta nova versão possui um sistema de redundância na atualização de dados, tendo todos os dias um script que verifica se os dados estão certos, caso contrário envia uma notificação para o utilizador responsável. Além disso também existe um script, para atualizar sensores e Access points, que pode ser corrido manualmente através do Portal. É possível também obter relatórios, que identificam logo o número de sensores por organização e gráficos que ajudam a detetar diferenças na contagem total de sensores.
- O papel da liderança na motivação, satisfação e bem-estar dos colaboradoresPublication . GASPAR, MARCELO ALEXANDRE ARAÚJO; Barros, Carlos Lourenço Moreira deA presente dissertação tem como objetivo analisar o papel da liderança na motivação, satisfação e bem-estar dos colaboradores em contexto organizacional. Partindo da premissa de que a liderança exerce uma influência determinante sobre o comportamento, motivação e desempenho dos trabalhadores, este estudo procura compreender de que forma diferentes estilos de liderança contribuem para a criação de ambientes de trabalho mais saudáveis, produtivos e humanizados. A investigação desenvolveu-se a partir de uma revisão sistemática da literatura sobre teorias clássicas e contemporâneas de liderança, complementada pela recolha de perceções de colaboradores através de um questionário. Esta abordagem permitiu identificar as características e práticas de liderança mais valorizadas pelos subordinados, bem como as dimensões relacionais e éticas que potenciam a motivação, a satisfação e o bem-estar profissional.
- Contratos Inteligentes para a Gestão Automatizada de Direitos MusicaisPublication . PINHEIRO, MARIANA QUINTAS; Malheiro, Maria Benedita Campos NevesA presente dissertação propõe o desenvolvimento de uma plataforma designada SoundSlice, que visa automatizar a gestão de direitos de autor em conteúdos musicais reutilizados e na criação de mixes, através da integração de tecnologias blockchain e contratos inteligentes. O sistema permite o registo de obras originais, reutilizações parciais, a combinação de múltiplas faixas em novas composições (mixes) e a atribuição automática de compensações aos titulares de direitos, assegurando transparência e rastreabilidade em todo o processo. A solução combina uma infraestrutura centralizada, suportada por uma base de dados MongoDB e armazenamento de ficheiros GridFS, com uma camada descentralizada baseada em Ethereum, responsável pela execução dos contratos inteligentes que formalizam a partilha de royalties. A nível prático, foi implementado um frontend web que permite o upload, análise, reutilização e criação de mixes musicais, bem como um backend Node.js que gere a lógica de negócio e a comunicação com a blockchain. O desenvolvimento da plataforma baseou-se nos conceitos teóricos e modelos de integração propostos pelos padrões Smart Contracts for Media (SC4M) e Interactive Music Application Format (IMAF), os quais orientaram a estruturação de metadados, a modelação de contratos e o desenho da arquitetura da plataforma. Por fim, foram conduzidos testes funcionais, de desempenho e de usabilidade que demonstraram o correto funcionamento da plataforma, a eficiência na execução de transações e a aceitação positiva por parte dos utilizadores, validando a viabilidade e o contributo da abordagem proposta.