Trabalhos de Conclusão de Curso

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Sistema de tarifação inteligente aplicada ao carregamento de carros elétricos
(0013-06-24) Simões, Dmitri Flávio; Chella, Donato Perricci; Schneider, Matheus
O Trabalho desenvolvido está ligado aos objetivos de desenvolvimento sustentável da ONU para o ano de 2030, relacionados ao uso de Energia Acessível e Limpa, Cidades e Comunidades Sustentáveis e Indústria, Inovação e Infraestrutura. O trabalho integra dois sistemas independentes, o primeiro sistema é composto por um totem, um display e sensores de smart grid, executando quatro funções: a tarifação aplicada ao carregamento de carros elétricos fazendo a tarifação do consumo efetuado durante o carregamento, o sistema também faz a medição de parâmetros como energia consumida, tensão e corrente, um sistema de controle de acesso que utiliza a identificação por rádio-frequência (RFID) e por fim um sistema de cobrança através da tecnologia do PIX. O segundo sistema é responsavel por fazer a geração de energia limpa, utilizando árvores solares. A integração dos dois sistemas permitem associarmos a geração limpa de energia e a tarifação inteligente para o carregamento de carros elétricos. Para essa integração foi utilizado o protocolo de comunicação máquina-máquina Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), que faz a comunicação dos sistemas através de uma rede Wi-Fi, permitindo a análise das informações em dashboard e no próprio totem de tarifação. Com isso o sistema torna-se um grande aliado para as Smart Grids, tendo em vista que possibilitam o monitoramento da qualidade da energia, e a quantidade de energia gerada, gerando informações importantes para o desenvolvimento de aplicações futuras de gerenciamento e inter-conexões.
Harmonic distortion in symmetric and asymmetric self-cascodes of UTBB FD SOI planar MOSFETs
(2019-08-05) D'OLIVEIRA, L. M.; KILCHYTSKA, V.; FLANDRE, D.; Michelly De Souza
© 2019 IEEE.This paper presents an analysis of the harmonic distortion extracted from simulated results of symmetric and asymmetric self-cascode devices (S-SC and A-SC, respectively) composed by ultra-thin body and BOX fully depleted silicon-on-insulator planar MOSFETs 28 nm technological node. The results show that the A-SC effectively increases the operating drain current range for lower distortion. Comparisons with the literature show that the A-SC structures are a promising option for enhancing the circuit design flexibility for advanced MOSFETs.
Reconhecimento do uso de EPI por meio de visão computacional utilizando uma CNN
(2020-12-20) Mangaroni, Filipe Morais; Santana, Jean Carlos de Matos; Brasil, Eduardo Borges; Nascimento, Bruno Moreiras do
Atualmente a utilização de Machine Learning vem evoluindo diariamente, trazendo umavanço tecnológico na análise de dados antes nunca vista. Podemos dizer com muita tranqui-lidade que estamos em um crescimento exponencial de conhecimento, utilizando ferramentascomputacionais para facilitar e melhorar funções antes exercidas pelos seres humanos. Encon-tramos, diariamente, tecnologias de ponta como o tracking de face utilizado pelo Snapchat eInstagram na aplicação de filtros nas imagens com rostos e a categorização, além de reconheci-mento facial no Facebook e Google Fotos, onde é possível distinguir quantas pessoas estão nafotos, assim como quem são essas pessoas, utilizando seus próprios usuários como treinadoresde seu algoritmo de reconhecimento. Com esta pequena generalização, este projeto possui aintenção de demonstrar a análise de vídeo em real-time para a automatização de um serviçomanual, antes executado por um ser humano, este papel poderá ser levado ao ambiente digital,onde podemos usar métricas e algoritmos de forma a acelerar e manter a segurança de certasinstalações físicas. Utilizamos a junção de software e hardware para análise e processamentodestas informações para demostrar um sistema de segurança no reconhecimento da utilização deEquipamentos de Proteção Individual (EPIs). O vídeo da face da pessoa analisada foi enviadode um computador, podendo ser, por exemplo, seu computador com webcam ou um Rasp-berry Pi com módulo de câmera, para um servidor que executou a nossa Convolutional NeuralNetwork (CNN), capaz de identificar e categorizar os EPIs previamente cadastrados e treinados,após a correta identificação foi enviado um sinal de saída, que em nossa plataforma WEB foisinalizada por um ícone verde, no caso de EPI identificado e vermelho quando não identificado,essa saída poderia ser também uma liberação de acesso para o indivíduo a determinada área.Este sistema pode ser utilizado em diversos locais, levando segurança e um viés integro parao acesso restrito, onde são necessários tais tipos de equipamentos de proteção, impedindo as-sim problemas de segurança e processos trabalhistas, pois com esta ferramenta seria possível acomprovação da utilização dos equipamentos conforme as normas impostas.
Monitoramento de área rural
(2020-12-20) Cruz Ortega, Andrés Alves; Grandesi, Guilherme Inácio; Nascimento Neto, José Anderson; Bighetti, Oliver Courtouke; Rivas Valdívia, Rafael; Ribeiro, Rodrigo Josué Domingos
A fuga de gado de áreas rurais é um problema recorrente em grandes e pequenas fazendas ao longo do país. Uma possível solução é a telemetria dos animais, que acompanha o desenvolvimento acelerado de tecnologias e apresenta através de plataformas IoT a localização geográfica de cada animal individualmente. Para obter-se a localização de cada animal é preciso desenvolver uma coleira que contenha um dispositivo que envie dados de rastreamento via satélite e GPS para uma central,através de uma tecnologia sem fio. Porém tecnologias Bluetooth e WiFi possuem raio de comunicação muito pequenos quando comparados a extensãode uma propriedaderural. Assim foi decidido a utilização de chips de rádio LoRa que permitem um tráfego de dados curtos por longas distâncias. A partir deste ponto foi decidido a utilização de uma central que coletaria todos os dados provenientes de cada animal e enviaria para a rede de internet. Devido à extensão de área de pasto e, consequentemente, grandes áreas de insolação, a implementação desta central foi feita através de estruturas fotovoltaicas, de modo a utilizar de maneira mais adequadao ambiente rural, o qual normalmente é composto de extensos pastos com poucas árvores de copas largas, apresentando assim um potencial energético muito grande. Por fim, o controle e monitoramento da energia, tanto do consumo quanto do fornecimento, será realizado através de microcontroladores que compõem a central de coleta de dados.A partir do projeto apresentado, foi feito um estudo para o desenvolvimento de um protótipo em escala reduzida para a exemplificação do projeto como um todo.
ALFRED
(2020-12-20) Santos, Alexandre Teixeira; Recife, Guilherme; Santos, Guilherme; Baldassarini, Luiz Filipe
Ao longo das últimas décadas, percebeu-se um avanço exponencial da eletrificação, automação e da tecnologia em geral em diversos setores da sociedade, visando otimizar, melhorar e desenvolver produtos e bens de serviço que tragam comodidade, conforto e rapidez na rotina das pessoas. O setor de saúde, sendo um dos mais importantes por motivos óbvios, não poderia ficar para trás. O objetivo deste projeto foi desenvolver um suporte de soro (haste de aço) que teria a capacidade de se locomover por si só, em função do deslocamento do paciente. O suporte poderia ser utilizado amplamente em leitos hospitalares (Pronto Socorro e UTI) e até mesmo em residências particulares. Uma pesquisa com profissionais e estudantes da área foi realizada antes do desenvolvimento do projeto, com o objetivo de verificar-se a usabilidade das funções idealizadas. O sistema eletrônico de movimentação se deu por meio da transmissão e recepção de sinais infravermelho, sendo que o conjunto emissor consistiuem uma pulseira a ser usada pelo paciente e os receptores ficariam localizados na haste. Um Arduino foi utilizado para monitorar os receptores infravermelhoe para acionar dois motores DCna base do suporte. Além da função de movimento autônomo, este projeto contemplou um display eletrônico touchscreen, sendo possível inserir e verificar informações-chave do(a) paciente, bem como programar dosagens de medicações em horários específicos, utilizando-se a biblioteca open source denominada Kivy, na linguagem de programação Python, por meio de uma Raspberry Pi. O fluxo dessas medicações é possível graças ao controle de pequenas válvulas three way, também comandadas pela Raspberry.As maiores dificuldades encontradas quanto ao sistema de movimentação autônomo se deram na transmissão infravermelha, onde o par emissor-receptor precisava estar relativamente alinhado entre si. Este problema pôde ser contornado fazendo uso de lentes colimadoras que aumentam a área útil de recepção dos receptores infravermelho.
Plataforma IOT para todos
(2020-12-20) Silva, Vinícius Lopes; Braga, Lucas Campos Martins Ferreira; Casares, Victor da Silva
As tecnologias de comunicação transformaram a vida das pessoas permitindo que elas seconectem umas às outras através de dispositivos eletrônicos de fácil porte e utilização como celu-lares e computadores. Uma vez provada a eficiência e conveniência desses dispositivos, seu usose expandiu de forma a integrar comunicação com sistemas de diferentes finalidades localizadosem mercados, shoppings e hospitais. Por meio da internet esses dispositivos conectam-se entre si etrocam informações em uma fração de segundo. Sendo assim, pesquisas nesta área de dispositivosconectados são de grande valia para facilitar o dia a dia das pessoas e negócios. O uso destes dis-positivos não se restringe ao simples acionamento de cargas e podem atingir até mesmo a análisede dados em massa (Big Data) e a Inteligência Artificial. Este modelo de dispositivos conectados échamado de IoT (Internet das Coisas) e é a base do nosso projeto, que visa desenvolver um sistemaque inclua facilidade para o usuário final ao utilizar dispositivos conectados entre si, com uma in-terface de controle amigável sem a dependência de serviços de terceiros e sem que o usuário tenhaconhecimento profundo em programação ou eletrônica. Os métodos utilizados para criação destasolução foram escolhidos com base na praticidade, eficiência e aplicabilidade das ferramentas eprincipalmente nos conhecimentos adquiridos ao longo do curso.
Esterilização por luz ultravioleta C (UV-C)
(2021) Silva, Alan Conceição da; Silva, Everton Mateus da; Santiago, Felipe Borba; Lima, Gabriel Prado de; Milat, Renan Silva Stanic
Atualmente o uso de radiação ultravioleta C para esterilização de ambientes vem sendomuito utilizado por conta da pandemia da doença do coronavírus de 2019 (COVID-19), prin-cipalmente em hospitais onde se deve ter um controle de patógenos ainda maior. Essa luz éabsorvida pelas moléculas que formam o ácido desoxirribonucleico (DNA) nos germes, impe-dindo a replicação de vírus e bactérias. Para que tudo isso seja feito de forma segura e eficazdevemos levar em consideração a dose de radiação aplicada, tempo de exposição e distânciaentre a fonte e o objeto ou superfície. Para lâmpadas potentes e superfícies próximas, o tempopode ser tão curto quanto alguns segundos, mas se a lâmpada usada não é muito potente ouse a superfície está a uma distância considerável, talvez sejam necessários vários minutos ouhoras de exposição. Não se restringindo apenas ao uso hospitalar, esse tipo de radiação podeser utilizada em outros ambientes com o mesmo propósito de esterilização como por exemplosupermercados. Existem diferentes dispositivos capazes de emitir luz UV-C, desde um sim-ples bastão portátil até uma cabine de proporções gigantescas repleta de fontes luminosas, cadaum com conceitos de aplicações distintos. Seguindo essa linha de pensamento em continuarobtendo novos meios para desinfecções microbiológicas, foi simulado um protótipo de esteiraesterilizadora de objetos, mais especificamente para produtos de supermercados ou distribuido-ras de serviços postais com lâmpadas de 254nm de comprimento de onda, onde nosso objetivofoi que cada objeto passe de maneira individual, sem ocorrer o empilhamento de itens (comumem sistemas atuais) e garantindo que uma maior parte da superfície seja irradiada pela luz UV-C, consequentemente aumentando a eficácia do processo.
Análise de desempenho entre painéis solares:
(2021-06-16) Barbosa, Alison de Oliveira; Santos, João Victor coelho Martins dos; Lauand, Leonardo Henniens; Lima, Lucca Menezes; Biondilo, Rafael
O consumo de energia elétrica apresenta dois tipos de crescimento: um dependente do crescimento populacional de uma dada região (chamado de crescimento horizontal) e outro, dependente do aumento da carga em instalações existentes, seja em residências, comércios ou mesmo indústrias. Assim, em condições normais, a demanda por energia elétrica tende apenas a aumentar ao longo do tempo e este comportamento exige investimentos em novas gerações de energia elétrica. Porém, no Brasil, as fontes de energia hidrelétricas está atualmente limitada principalmente devido a restrições ambientais. Por outro lado, fontes de energia térmicas apresentam custos cada vez maiores e também restrições ambientais. Neste cenário de escassez de fontes de energia o uso da energia solar é inevitável, principalmente no caso brasileiro onde essa forma de energia é abundante em todo território nacional. Além de abundante, o impacto ambiental para este tipo de fonte de energia é relativamente menor. Soma-se a estes aspectos o custo do kWh da energia elétrica para o consumidor comum, que tem aumentado consideravelmente a despesa familiar. Considerando o contexto desenhado, é premente o incentivo cada vez maior ao uso da energia elétrica proveniente de paineis solares. Outro incentivo importante é a disponibilidade de tecnologia para conectar o que se denomina geração distribuída originária de painéis solares à rede de suprimento. Assim, ao produzir energia através de painéis fotovoltaicos, é possível aumentar a eficiência energética, de instalações residenciais, comerciais ou mesmo industriais urbanas, ou suprir energia a unidades isoladas. Os painéis solares podem ser fixos ou utilizar sistemas que permitem o painel seguir o Sol. O presente trabalho tem como objetivo avaliar se há ganho de eficiência de um painel seguidor solar em comparação com um painel fixo e se esse ganho de eficiência é ou não vantajoso. O trabalho focou no uso de painéis solares para residências de consumo médio/baixo que atingiria uma grande quantidade de consumidores existentes nas redes de distribuição de energia, sendo as análises limitadas a este universo de consumidores, mas que são suficientes para subsidiar outras avaliações futuras. Para o desenvolvimento do trabalho foram desenvolvidos modelos de painéis solares, em ambiente de simulação, que equivalem a um protótipo real. Além disto, foi estabelecida uma metodologia para a obtenção da irradiação solar ao longo dos dias do ano com uso de software específico a fim de suprir dados para as simulações desenvolvidas, para os casos de painel móvel e fixo. Também foi desenvolvida uma metodologia para o estabelecimento de cenários de simulações e de avaliação técnica e econômica. As simulações permitiram uma análise comparativa entre os três modelos de painel utilizado, e os resultados indicaram que não é vantajoso o uso de painéis com seguidor solar devido ao pequeno incremento de energia obtido com o uso do sistema móvel para o universo de carga considerado. Ressalta-se finalmente que o trabalho desenvolvido poderá ensejar o desenvolvimento de aplicativo que oriente consumidores quando a decisão de investimento ou tomada de empréstimo junto a bancos de financiamentos.
Análise e classificação do choro de recém-nascidos utilizando métodos de processamento de sinais
(2021-06-17) Santos, Guilherme Luiz Picolotte dos; Sirqueira, Izabella; Costa, Jessica da Silva; Cardoso, Kimberlin Gonçalves; Silva, Thalles Nunes da
A análise do choro em crianças recém-nascidas é um estudo que revela uma preocupação associada à manifestação de dor, fome, sede ou algum incômodo em geral, pois diferentemente dos adultos, recém-nascidos são indivíduos que não conseguem de uma maneira verbal expressar suas vontades, sentimentos e dores, por isso, esses artifícios não-verbais como choro, inquietação e expressões faciais, podem ser usados para determinarmos suas necessidades. Ao longo dos anos, surgiram novas pesquisas e métodos com o intuito de avaliar tais comportamentos dos recém-nascidos, buscando identificar a forma de expressar pelo qual eles estão sentindo determinado desconforto e classificando-os com as possíveis causas destes. Segundo a literatura, os métodos abordados para realizar a análise do choro são fortemente dependentes deu ma avaliação subjetiva realizada por humanos. Portanto, é necessário desenvolver métodos objetivos que permitirão a classificação automática do choro de dor. O estudo apresentado nesta monografia tem como objetivo a apresentação de um sistema de classificação e autenticação automática do choro de um recém-nascido, visando reconhecimento do recém-nascido que está emitindo o sinal do choro e diagnóstico para o choro de dor. Será realizado a validação do algoritmo simulado no software MATLAB, para aplicações de reconhecimento e autenticação do sinal de choro e a classificação do padrão do choro de dor e não dor.
S.A.I COVID-19
(2021-06-17) Carvalho, Antonio; Leite, Diego; Novais, Luiz; Lima, Paulo; Casassa, Rodrigo
O Projeto de Trabalho de Conclusão de Curso apresentado neste documento foi estruturado perante uma nova realidade em que a população foi submetida a partir do ano de 2020, onde com o surgimento de uma doença que afetava principalmente as vias respiratórias e o sistema imunológico de forma geral se tornaram presente no dia a dia da população mundial, conhecida como COVID-19 (primeiro surgimento no ano de 2019). Como forma de prevenção, as pessoas passaram a utilizar máscaras de proteção individual, a medição de temperatura nos estabelecimentos comerciais, hospitalares e públicos, aliado ao distanciamento social com o intuito de reduzir a taxa de transmissão do vírus. A partir desta necessidade de distanciamento social, desenvolveu-se um sistema eletrônico que visa agilizar a verificação de temperatura, oxigenação sanguínea e o correto uso de máscara de proteção facial, trazendo velocidade ao processo de primeira avaliação individual e minimizando os riscos de contaminação pelo operador e disseminação do vírus através do uso da tecnologia. Este sistema eletrônico foi nomeado como S.A.I COVID-19 (Sistema de Análise Inicial COVID-19), e tem como sua função realizar a identificação visual por meio de um modelo de inteligência artificial que identifica a utilização de máscara e utilizando de dois sensores distintos, a medição da temperatura por meio do pulso e a oxigenação do indivíduo por meio do dedo indicador.
Mapeamento cerebral durante atividade cognitiva:
(2021-06-18) Silva, Bruno Urbano; Damião, Victor Oviedo Buque; Valério, Vinícius de Oliveira; Barbosa, Vinícius Santos
A função cognitiva costuma ser afetada com o envelhecimento ou devido a algumas doenças crônicas que podem inclusive acometer jovens adultos como é o caso da esclerose múltipla. Dependendo do déficit compromete a qualidade de vida podendo também resultar na perda da independência. Neste contexto, este trabalho apresenta uma proposta de metodologia de ativação e desenvolvimento da memória operacional, adaptando o test n-back como ferramenta de treinamento e o mapeamento cerebral com EEG como ferramenta de acompanhamento de evolução, visando sua utilização posterior como proposta terapêutica para pessoas com déficit cognitivo e de memória, como por exemplo pessoas com esclerose múltipla. Para isso foram utilizadas as plataformas brain workshop para a execução da atividade cognitiva e duas fases de treinamento, o equipamento g.Nautilus Research da g.tec medical engineering GmbH para aquisição dos dados de EEG antes e após as fases de treinamento, e o EEGLAB, um toolbox para Matlab, para o tratamento e processamento dos sinais de EEG e mapeamento cerebral, a partir do qual se efetuou a análise comparativa da ativação cerebral durante a atividade cognitiva e do efeito do treinamento nesta atividade. Os resultados mostraram predominância de ondas Theta, Beta e Gama, principalmente na região frontal, antes do treinamento, estando associadas a altos níveis de concentração e processamento cognitivo, com deslocamento para a região temporal, principalmente nas faixas de Beta alta e Gama, após o treinamento, mostrando ativação predominante de áreas relacionadas a memória, com um menor nível de concentração e processamento. Apesar de preliminares e necessitarem de aprofundamento, o estudo serve como indicativo de que a metodologia pode ser uma proposta terapêutica para desenvolvimento de funções cognitivas relacionadas à memória.
Estudo de recarga de baterias em marca-passo
(2021-06-24) Ferretto, Fábio Andrade; Silva, Felipe de Barros; Chicarelli, Gabriel Gomes; Lima, Thiago Ferreira
O Marca-passo é um equipamento implantável, utilizado para casos em que o usuário apresenta determinadas enfermidades cardíacas. Tal equipamento possui como um dos principais componentes a bateria, a qual possui uma capacidade limitada de carga que, quando está prestes a se esgotar, torna necessário a realização da troca deste dispositivo através de métodos cirúrgicos. Neste estudo, buscou-se a melhor forma de postergar essa troca de dispositivo através do método de recarga de bateria, onde a energia fornecida para esta recarga é feita de maneira sem fio, por indução de potência utilizando campo eletromagnético, o qual é composto pela comunicação entre duas bobinas de maneira ressonante. Uma dessas bobinas é alimentada por tensão fornecida por uma concessionária de energia elétrica convencional, e a segunda bobina gera corrente quando exposta ao campo eletromagnético gerado pela primeira. Essa comunicação entre as bobinas é feita através de diferentes modelagens, visando encontrar a melhor combinação de modelo físico e parâmetros elétricos para aplicação com a melhor eficiência na transferência de potência, de forma que a recarga da bateria seja feita sem gerar riscos à saúde do usuário com o dispositivo implantado.
Estudo e projeto de sistema regenerativo de energia acoplado em dispositivo de motorização de cadeira de rodas
(2021-06-26) Damasceno, André Luiz Ferreira; Costa, Geovane Scorse; De Araújo, Henrique Fernandes Barreiro; Chagas, Lucas Domeniquelli; Pinto, Lucas Gimenes
Neste trabalho de conclusão de curso (TCC), é abordado a problemática de locomoção de pessoas que possuem restrições de movimento, sejam estas causadas por lesões físicas ou deficiência mental, e necessitem fazer uso de cadeira de rodas. Atualmente, existem no mercado diversos tipos de cadeiras de rodas motorizadas que em sua maioria, não apresentam uma grande autonomia, além de serem pesadas e ocuparem um grande espaço na hora de realizar o transporte destas cadeiras. O fato de o usuário possuir alguma restrição de movimento, faz com que este precise de uma outra pessoa que o auxilie no transporte da sua cadeira, trazendo uma certa dependência e algum desconforto com sua liberdade. Por este motivo, esse projeto tem como objetivo, utilizar tecnologias existentes atualmente para adaptar um dispositivo monociclo motorizado que seja acoplado em uma cadeira de rodas convencional, transformando a cadeira em um triciclo motorizado elétrico, aumentando significativamente a mobilidade da pessoa e trazendo um maior conforto e praticidade em suas atividades diárias. Para aumentar a autonomia da cadeira, estudou-se a viabilidade de implementar um sistema de regeneração de energia, para atuar de forma complementar ao sistema de frenagem existente, de tal forma que atenda às necessidades destas pessoas e garanta a segurança delas. O sistema de regeneração de energia consiste na conversão de parte da energia cinética gerada nos momentos de desaceleração em energia elétrica que irá retornar para as baterias, reduzindo o custo de alimentação e impactando diretamente na redução média do consumo da bateria, desta forma, aumentando a autonomia da cadeira e trazendo um maior conforto e praticidade para o usuário. A empresa Livre® - Montagem de Produtos Assistivos Ltda, que é referência no mercado brasileiro no segmento de cadeira de rodas motorizada, está colaborando com o desenvolvimento deste trabalho, fornecendo sua tecnologia e conhecimento no assunto.
Sistema de monitoramento para industria agro utilizando IoT
(2021-06-27) Pires, Carlos Rodrigues; Sena, Guilherme de Carvalho Souto; Faria, Leonardo Lopes; Souza, Paulo Henrique de Melo; Moreira, Vitor Heleno
Devido ao seu grande poderio no agronegócio, o Brasil é reconhecido mundialmente não apenas por tal feito, mas também por ter o grande consumo de água como um de seus reveses. Setenta porcentode toda a água utilizada no país tem como destino a irrigação de lavouras, além da pecuária e agricultura (De acordo com o Fundo das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação e a Agência Nacional de Águas).Este grande consumo de água do setor, deve-se em maior parte a desperdícios e problemas técnicos nas lavouras. Após a realização de um estudo, o grupo responsável por este trabalho observou que em modelos matemáticos utilizados, a evapotranspiração (evaporação de água através do solo e transpiração das plantas) é citada com frequência e influencia diretamente o consumo de água. Entretanto, informações relacionadas a evapotranspiração real são raras e difíceis de obter, pois demanda um alto custo e grande tempo de observação. Com o propósito de contornar o problema, modelos baseados em empirismos e leis físicas foram desenvolvidos. Neste documento, será utilizado o modelo de Hargreaves-Samani, relacionando a temperatura máxima, mínima e ângulo da radiação solar incidente. Foiutilizadoum banco de dados baseando-se na região de Mirante São Paulo, com o foco de estipular o comportamento gráfico utilizando machine learning e “ARIMA” (Método estatístico). O local escolhido é resultado de ser o local mais antigo do estado de São Paulo, tornando seu histórico de dados mais robusto. Por outro lado, os pontos utilizados pelo INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) localizam-se em pontos distantes e alguns inclusive, por serem mais recentes, não possuem dados mais antigos.Este estudo propõe uma medição local no cultivo para obtenção de dados precisos da região e variáveis meteorológicas. Com estas informações em mãos, o grupo pode iniciar o desenvolvimento de um banco de dados próprio, permitindo uma previsão da evapotranspiração mais precisa e confiável. Para fim de protótipo,será utilizado o micro controlador ESP8266 com capacidade de conexão Wi-Fi, sensores térmicos precisos e uma plataforma analítica IoT, Thingspeak da Mathworks, permitindo agregar, visualizar e analisar fluxos de dados postados pelo dispositivo cadastrado.Desta forma, o agricultor conseguirá acompanhar seus dados de forma online em qualquer momento e lugar, podendo prever o consumo de água mês a mês.
Desenvolvimento e implementação de um sistema equalizador paramétrico
(2021-06-27) Bassi, Antonio Vitor Grossi; Lima, Danilo Correia; Barbosa, Leonardo de Andrade; Chaves, Mariana Pereira; Silva, Paulo Victor Frutuoso
O tráfego de informações do mundo atual conta com múltiplas tecnologias e soluções que viabilizama troca de dados, tais como números, palavras, imagens, áudio e vídeo. O principal alicerce que possibilita todo este fenômeno são as comunicações digitais,que agora mais do que nunca, está sendo empregada em nosso cotidianode forma abrangente.A transmissão de informaçõesde áudio e imagem digitais via serviços de telecomunicações ou streamingsão suscetíveis a irregularidades produzidas pelos canais de transmissão, para mitigar estes efeitos existem diversos métodos empregados como algoritmos de correção de erros, codificação de canal,codificação de fonte, filtrosentre outros.Contudo, nem sempre a experiência do usuário é a ideal dada a subjetividade presente na percepção sensorial humana, então empregam-se equalizadores para a adequação. Equalizadores são sistemas de processamento de sinais empregados para corrigir ou alterar o espectro de frequênciade um sinal elétrico,analógico ou digital,amplamente empregados em serviços de telefonia para mitigar efeitosde multipropagação e em serviços de transmissão de áudio e vídeo para adequação dos dados recebidos.O presente trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de um equalizador paramétricodigitalde oito bandasem tempo realpara processamento de sinais digitaisdeáudioatravés de uma bibliotecadesenvolvida em C++ e implementadanomicroprocessador Cortex-A72 (ARM v8) 64-bits contido na arquitetura domicrocomputador Raspberry Pi 4, modelo B.
Cadeira de rodas autônoma comandada por aplicativo
(2021-07-17) Silva Jr., Dimas Lourenço da; Silva, Fabio Renato da; Lima, Renato Silva de; Coelho, Rodrigo Benicio
As políticas de acessibilidade no Brasil estão longe de serem ideais. Quase 7% da população brasileira apresenta uma deficiência locomotora segundo censo de 2010 do IBGE. Analisando o cenário descrito, o objetivo do projeto é melhorar uma cadeira de rodas motorizada, incluindo funcionalidades para que a maior parte desse público seja abrangida e possa desfrutar de um transporte que exige menos esforços. No software, o projeto utilizou o ROS, que fornece um conjunto de frameworks para desenvolvimento de robôs, e um aplicativo Android como interface do sistema. Já no hardware, como não será montado um protótipo físico, o simulador Gazebo foi utilizado para apresentar o comportamento do mesmo em conjunto com o programa. A modelagem do hardware também foi descrita em caso de uma montagem física futura, e é composta por motores, microprocessador Raspberry, Arduino, reguladores de tensão e LIDAR. O projeto por tanto propõe usar diferentes tecnologias acessíveis para criar uma cadeira de rodas motorizada que permita ao usuário ter uma melhor mobilidade, ao utilizar um aplicativo de celular que o possibilitará usar duas opções de controle diferentes, por setas e movimento autônomo por rotas salvas.
Transmissão de dados sem fio com IoT em cidades inteligentes
(2021-12-01) Braga, Gabriel; Rodrigues, Giovanna; Elias, Guilherme; Freire, Icaro; Perdoná, João; Proença, Lucas; Assis, Marcela
No contemporâneo mundo globalizado, a transmissão de dados a longas distâncias se torna cada vez mais necessária. O atual conceito de interconexão digital de objetos cotidianos com a internet oferece uma oportunidade de desenvolvimento de dispositivos inteligentes e com uma eficácia energética. O objetivo deste trabalho acadêmico é apresentar uma alternativa para a transmissão de dados utilizando uma rede IoT com baixa potência de operação em uma cidade inteligente. É proposta uma rede de medidores inteligentes capaz de proporcionar a entrega dos dados de consumo de energia elétrica em uma granularidade ainda pouco explorada. A topologia em árvore é empregada para aumentar a distância de cobertura da rede e facilitar a identificação de falhas e consequentes ações corretivas. A tecnologia Zigbee é empregada para transmissão de dados por sua comunicação eficiente, redes autorregenerativas, baixo consumo de energia e escalabilidade. O conceito de computação em nuvem é empregado para armazenamento e fácil acesso aos dados de consumo elétrico. O sistema proposto oferece uma aplicação para o fornecedor de energia e para o consumidor onde ambos conseguem monitorar e acompanhar os consumos de energia elétrica com granularidade de até 15 minutos.
H-Watch
(2021-12-08) Almeida, Bruno Calixta; Costa, Danilo Ferreira; Hayahi, Lucas Henrique Kazuo; Figueiredo, Oscar Gonçalves; Okama, Ricardo Seiki; Assato, Sabrina Midori
Este trabalho propõe-se a desenvolver um sistema de monitoramento da saúde de idosos, composto por um protótipo do circuito elétrico de uma Pulseira Sensorizada (hardware), juntamente a um aplicativo de smartphone. Neste sentido, a frequência e oximetria de pulso do paciente é monitorada, sendo possível detectar a ocorrência de quedas e, quando necessário, o sistema comunica um responsável e aciona ajuda médica através do aplicativo. Fornecendo assim mais independência para o idoso por não necessitar de uma pessoa para monitorá-lo constantemente. A revisão bibliográfica, bem como os sensores utilizados para a detecção de queda e monitoramento da frequência e oximetria de pulso, aliada ao método de aprendizagem que foi utilizado para a inteligência artificial, possibilitaram a definição das erramentas e técnicas necessárias para o delineamento da solução proposta. O protótipo possui compromisso com diminuição de custos em relação a modelos semelhantes já existentes no mercado, de modo a torná-la mais acessível e viável ao uso cotidiano. Como interface de usuário foi adotado o smartphone em virtude de sua flexibilidade na criação de interfaces, utilizando um aplicativo para exibir os parâmetros coletados pelo hardware, e quando necessário acionar a lista de contatos salva no mesmo, para contactar o número de emergência salvo. Através de testes realizados, comprovou-se o funcionamento do hardware na coleta dos parâmetros dos sensores e envio para o banco de dados, e através dos dados de quedas gerados pelos membros do grupo, o desenvolvimento da inteligência artificial para a detecção de quedas. O aplicativo lê os dados de frequência cardíaca e oximetria para monitoramento e exibição na tela principal. Em caso de queda, o aplicativo recebe essa informação da inteligência artificial, gerando os alertas para os responsáveis.
Sistema de predição de risco de quedas para área hospitalar utilizando machine learning
(2021-12-09) Pereira, Isaías Cabral; Batista, Jonathan Fellipe Francisco; Sonoda, Matheus Salgueiro; Nacimento, Monica Marques; Braga, Vinícius Silva
O mundo vive um crescente momento de envelhecimento populacional. Vários fatores explicam tal fenômeno, como por exemplo a queda da fecundidade proveniente da diminuição do número de nascimentos, além do aumento da expectativa de vida da população em decorrência de melhorias no âmbito da saúde e na qualidade de vida. Por outro lado, o problema de quedas sofridas pela população idosa já é um assunto preocupante conhecido ao redor do mundo, uma vez que pequenas quedas podem gerar grandes transtornos e riscos à vida, saúde e integridade física desta camada da população. Com o agravante ainda de que no momento atual muitos idosos moram sozinhos e devido ao afastamento de seus familiares, os riscos se tornam ainda maiores. Devido ao aumento no número de quedas, diversos dispositivos já foram propostos para detectá-las e em seguida alertar aos contatos previamente cadastrados pelo usuário. Nesse sentido, estudar os indícios de uma possível queda é de suma importância, uma vez que ela pode trazer sérias consequências para a saúde da população, podendo até mesmo ser fatal. O objetivo deste trabalho consiste, portanto, no desenvolvimento de uma ferramenta de predição de risco de queda por meio da utilização dos algoritmos de machine learning árvore de decisão (DT) e rede neural, por meio dos softwares MATLAB® e WEKA. Isto posto, foram treinados dois modelos computacionais baseados nestes algoritmos, que puderam predizer o risco de quedas no idoso. Tais modelos foram embasados nas informações contidas num banco de dados previamente estabelecido e obtiveram taxas de assertividade, precisão e sensibilidade adequadas com possibilidades de melhorias para aplicação prática futura.
Classificação automática de dor em neonatos através da segmentação de partes da face
(2021-12-17) Schumann Neto, Carlos Antônio; Matano, David Mascarenhas; Chaves, Rafael Orejas
Uma das formas de se avaliar a dor neonatal é através da análise da expressão facial, com avaliação da movimentação das regiões faciais. No entanto, a identificação da dor em recém-nascidos internados em Unidade de Terapia Intensiva Neonatal (UTIN), pode ser dificultada pela presença de aparatos em sua face, que são necessários para a manutenção da vida. Muitos trabalhos estão sendo desenvolvidos para avaliação da expressão facial de dor neonatal, mas o uso de aparatos na região facial inviabiliza a possibilidade de detecção automática da face e sua análise, justamente pela incapacidade de visualizar alguns pontos faciais. Diante disso, este trabalho visa aperfeiçoar o sistema automatizado de identificação de dor em neonatos, enquanto estes encontram-se em leitos ou incubadoras, possibilitando o diagnóstico da face de dor, estando o neonato com ou sem aparatos em sua face. Para isso, foi criado um sistema de segmentação facial utilizando redes neurais convolucionais treinadas e modificadas. Estas redes foram desenvolvidas a partir da utilização de um banco de dados da UNIFESP contendo imagens de neonatos sem artefatos médicos em seus rostos. Como etapas subsequentes há detecção facial, segmentação e extração das áreas de interesse da face e para finalizar foi feito o processo de data augmentation. Após essa série de etapas houve a criação do banco de dados para cada segmento de face utilizados para o treinamento das redes neurais convolucionais. Com os bancos de dados criados, as redes conseguiram classificar a dor com uma acurácia aproximada de 71,16% para o seguimento da boca e 76,74% para os seguimentos dos olhos.

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