FE - DEM | Documentos por Auto-Depósito
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Recent Submissions
- Design of Communication and Control for Swarms of Aquatic Surface DronesPublication . Christensen, Anders Lyhne; Oliveira, Sancho; Postolache, Octavian; Oliveira, Maria João de; Sargento, Susana; Santana, Pedro; Nunes, Luis; Velez, Fernando J.; Sebastião, Pedro; Costa, Vasco; Duarte, Miguel; Gomes, Jorge; Rodrigues, Tiago; Silva, FernandoThe availability of relatively capable and inexpensive hardware components has made it feasible to consider large-scale systems of autonomous aquatic drones for maritime tasks. In this paper, we present the CORATAM and HANCAD projects, which focus on the fundamental challenges related to communication and control in swarms of aquatic drones. We argue for: (i) the adoption of a heterogeneous approach to communication in which a small subset of the drones have long-range communication capabilities while the majority carry only short-range communication hardware, and (ii) the use of decentralized control to facilitate inherent robustness and scalability. A heterogeneous communication system and decentralized control allow for the average drone to be kept relatively simple and therefore inexpensive. To assess the proposed methodology, we are currently building 25 prototype drones from off-the-shelf components. We present the current hardware designs and discuss the results of simulation-based experiments involving swarms of up to 1,000 aquatic drones that successfully patrolled a 20 km-long strip for 24 hours.
- LTE-Advanced Radio and Network Optimization: Basic Coverage and Interference ConstraintsPublication . Velez, Fernando J.; Sousa, Sofia; Acevedo Flores, Jessica; Robalo, Daniel; Mihovska, Albena; Prasad, RamjeeIn cellular optimization, the UL and DL the values from carrier-to-noise-plus-interference ratio (CNIR) from/at the mobile station are very important parameters. From a detailed analysis of its variation with the coverage and reuse distances for different values of the Channel Quality Indicator (CQI) and given ITU-R propagation models, an evaluation of the possible range for the reuse factor of LTE-A is performed for the DL. By considering CQI and reference CNIR requirements recommended by 3GPP, DL peak bit rates along with the Transport Block Size assumed for single stream and bandwidths of 10 and 20 MHz, PHY and supported throughputs are analysed. HetNets with Carrier Aggregation are considered, where macro cells operating at 800 MHz provide coverage and small cells (SCs) operating at 2.6 GHz provide throughput enhancement at hotspots. A clear decrease is shown for the supported throughput for the longest coverage distances in NLoS propagation conditions. In the given range of coverage distances, the same maximum value occurs for the supported throughput for K=3 and 7, both for macro and SCs.
- Concepção e Planeamento de Redes sem Fios IEEE 802.16Publication . Carvalho, Vitor; Santos, Dany; Marcos, Rui; Costa, Rui; Velez, Fernando J.; Sebastião, Pedro; Rodrigues, António; Riscado, José; Romão, José; Cavaleiro, VictorEsta comunicação aborda aspectos de projecto e planeamento celular duma rede sem fios WiMax (IEEE 802.16) para interligar ponto-a-ponto a Faculdade de Ciências da Saúde da Universidade da Beira Interior (FCS/UBI) ao Hospital Amato Lusitana (Castelo Branco), uma rede ponto-multiponto para ligar a FCS/UBI/Hospital Pêro da Covilhã a toda a área urbana do centro da cidade da Covilhã e uma rede móvel celular dedicada aos serviços públicos de emergência e de segurança, abrangendo toda a região da Beira-Interior, fazendo-se a avaliação detalhada da existência de linha de vista no concelho da Covilhã. Efectuou-se o planeamento tendo em conta aspectos relacionados com a relação portadora-ruído, C/N, e a relação portadora-interferência, concluindo-se ser necessário usar sectorização e considerar sobreposição de micro-células à estrutura macro-celular (cell overlay). Utilizaram-se ferramentas GIS para auxiliar no processo de determinação das posições para as estações de base e da respectiva área com linha de vista, de forma a assegurar um expoente de propagação baixo. Dos resultados para a ligação ponto-a-ponto Covilhã-Gardunha-Castelo Branco, conclui-se que é possível assegurar comunicação com qualidade a 3.5 GHz, mas a 5.8 GHz, como a distância máxima para a qual C/N<(C/N)min é de 25 km, é necessário aumentar o ganho de pelo menos uma das antenas para assegurar a qualidade da ligação.
- Protótipo do VABAMPAC - Validação por Código de Barras da Administração de Medicamentos aos PacientesPublication . Coelho, Denis; Marques, Susana; Lajes, Tiago; Velez, Fernando J.Uma barreira de segurança adicional, impedindo erros de dosagem e da escolha do fármaco no momento de tomada dos remédios pelos doentes, reduz a complexidade do trabalho na linha da frente dos cuidados médicos e aumenta a qualidade e a segurança do processo.
- Redes sem Fios Wifi (IEEE 802.11) em Ambiente HospitalarPublication . Lages, Tiago; Marques, Manuel Veríssimo; Velez, Fernando J.Efectuou-se o planeamento da cobertura e da reutilização de frequências no Hospital Pêro da Covilhã do Centro Hospitalar Cova da Beira S.A. de forma a garantir uma qualidade de sinal excelente ou muito boa e minimizar a interferência, maximizando a capacidade. Utiliza-se um servidor RADIUS com recurso ao IEEE 802.1x.
- Protótipo do VABAMPAC: Validação por Código de Barras da Administração de Medicamentos aos PacientesPublication . Marques, Susana; Lajes, Tiago; Coelho, Dinis; Velez, Fernando J.Nesta comunicação descreve-se o desenvolvimento do protótipo do sistema informático VABAMPAC (Validação por Código de Barras da Administração de Medicamentos aos Pacientes). O sistema informático VABAMPAC tem como intuito informatizar alguns dos actos executados pelos(as) enfermeiros(as) no Centro Hospitalar Cova da Beira SA, criando uma barreira adicional de segurança baseada na validação por código de barras com recurso a um PDA utilizando um leitor de código de barras. O objectivo principal deste sistema é produzir, para uso integrado com sistemas de registo extensivo e computorizado de dados clínicos, uma interface para apoiar a administração de medicamentos a pacientes internados baseada na tecnologia de código de barras, e que apoie o trabalho dos(as) enfermeiros(as). O VABAMPAC vai possibilitar: a validação por código de barras do paciente, da dose individual e da hora de administração, para além da introdução de observações, consulta de registos de medicações anteriores, historial clínico e representação da base de dados (necessária ao seu funcionamento). Neste contexto, todos os registos de dados inerentes à administração de medicamentos a pacientes de uma enfermaria estarão a cargo deste sistema. Após se ter definido a arquitectura, o Modelo Conceptual de Dados e o Modelo Lógico de Dados passou-se à fase de desenvolvimento. Para além da aplicação de gestão, a correr num PC, e da aplicação móvel, a correr nos PDAs, existe uma aplicação que é executada no servidor da base de dados, e que comunica com o PDA cliente. Esta aplicação vai à base de dados buscar informação e, seguidamente, devolve a resposta ao PDA. O VABAMPAC irá contribuir de forma significativa no apoio prestado às necessidades dos(as) enfermeiros(as).
- Redes sem Fios IEEE 802.11: Instalação, Configuração e SegurançaPublication . Lages, Tiago; Santos, Humberto; Velez, Fernando J.Esta comunicação descreve a forma como foi implementada a rede sem fios do Departamento de Engenharia Electromecânica no âmbito do projecto SAMURAI. Abordam-se os principais aspectos relacionados com a sua implementação, configuração e segurança, nomeadamente a encriptação WEP, aspectos de autenticação, o protocolo 802.1x e o protocolo EAP. Discute-se a sua evolução e a inclusão sucessiva de mecanismos de encriptação de pacotes e de autenticação de clientes. Finalmente, parte-se de um levantamento de medidas de potência do sinal, para a discussão do impacto da interferência na reutilização de recursos.
- Planeamento Micro-celular e Determinação da Capacidade em Sistemas de Comunicações Móveis de Banda LargaPublication . Velez, Fernando J.; Correia, Luis M.O planeamento celular para sistemas de comunicações móveis de banda larga envolve aspectos de cobertura, reutilização de frequências, tráfego de mobilidade e tráfego multi-serviço, entre outros. Com o trabalho envolvido nesta comunicação conclui-se que a utilização da faixa dos 60 GHz permite atingir uma capacidade mais elevada devido aos valores mais elevados da atenuação pelo oxigénio, correspondendo a um factor de reutilização co-canal de 4 para geometrias de cobertura linear e para grelhas urbanas regulares; enquanto a 40 GHz se obtém um valor de 6. Para “chamadas” de curta duração, a utilização de canais de guarda para handover melhora o desempenho do sistema relativamente ao tráfego de mobilidade, não se observando nenhuma melhoria para serviços de longa duração. Considerando cinco aplicações a operar simultaneamente no sistema, da análise do tráfego multi-serviço, conclui-se que a mobilidade dos terminais impõe limitações de capacidade, tal como valores elevados da fracção de ocupação de aplicações com elevada utilização da componente de vídeo de alta definição. É necessário desenvolver mais trabalho sobre a caracterização de serviços/aplicações de banda larga a utilizar pelo sistema contabilizando, nomeadamente, a simetria/assimetria das aplicações, e fornecendo uma caracterização mais completa das componentes de serviço a ter em conta.
- Optimização de Custos/Proveitos em Sistemas de Comunicações Móveis de Banda Larga em Ambiente UrbanoPublication . Velez, Fernando J.; Correia, Luis M.Apresenta-se um modelo para o 'lucro' em sistemas de comunicações móveis de banda larga (MBS - Mobile Broadband System), que permite estabelecer um compromisso entre o padrão de reutilização, K, a distância de cobertura, R, e a eficiência espectral, Sef (que, por sua vez, resulta do tráfego multi-serviço). Comparando o cenário urbano com o de estradas principais para R = 100 m e K = 2, devido ao efeito da mobilidade elevada, obtém-se uma redução da eficiência espectral de 54 %; consequentemente, o proveito por canal básico (para dado lucro anual por quilómetro) tem que ser uma ordem de grandeza superior no cenário de estradas principais (0.045 contra 0.005 €/min). A médio prazo, enquanto o número de utilizadores for inferior a 70 % do número de utilizadores na fase madura, poderão utilizar-se células com R = 200 m, maximizando o lucro. Mais tarde, será necessário escolher valores inferiores para R de forma a aumentar a capacidade.
- Cost / Revenue Optimisation in Multi-service Mobile Broadband SystemsPublication . Velez, Fernando J.; Correia, Luis M.A ‘net cost’ model is presented for the design tradeoffs between re-use pattern, K, the coverage distance, R, and the spectral efficiency, Sef(R) in MBS. It allows for the determination of the revenue per basic channel, R384, that achieves a given value for the annual profit per kilometre. Comparing the urban and roads scenarios for R = 100 m and K = 2, whereas (Sef)TOT = 32.2 and 15.2 %, R384 has to be 0.005 and 0.045 €/min, respectively, i.e., the prices in the ROA scenario have to be around one order of magnitude higher than in the URB scenario.