Reengineering and development of IoT Systems for Home Automation

BEng Thesis, Instituto Superior de Engenharia do Porto.With the increasing adoption of technology in today’s houses, electricity is at an all-time high demand. In fact, given the plethora of vital electricity-powered appliances used every day, such as refrigerators, washing machines, and so forth, it has been proven difficult to even handle all devices’ electric consumption. To reduce consumption costs and turn it into a more manageable process, the concept of flex-offers was created. A flex-offer is built around scheduling energy usage in conjunction with the prices of electricity, as provided by an energy market. More specifically, a flex-offer is an energy consumption offer containing the user’s energy consumption flexibility, which is sent to an entity called the Aggregator, who aggregates together flex-offers from multiple parties, bargains with the energy market, and responds to each flex-offer with a schedule that meets the lowest prices for consumption, while still satisfying the users’ needs. By using flex-offers on a house’s equipment, the idea of FlexHousing was born. The aspired goal of the CISTER Research Center’s FlexHousing project is to deliver a platform where users can register their smart appliances, regardless of its brand and distributor, set up preferences for the devices’ usage, and let the system manage the energy consumption and device activation schedules based on the energy market prices. A previous project had already built a prototype of the FlexHousing system. Nevertheless, the original platform had many limitations and lacked maturity from a software engineering point of view, and the goal of this internship is to apply a reengineering process on the FlexHousing project, while also adding new features to it. Thus, the project’s domain model, its database, and class structures were altered to satisfy the new requirements. Furthermore, its web platform was rebuilt from the ground up. Also, a new interface was developed to facilitate support for devices of different brands. As a proof of concept for the benefits provided by this new interface, a connection with a new device (Sonoff Pow) was also established. Moreover, a new functionality was developed to identify a device’s type of appliance based on its energy consumption, in other words, to specify if a device is, for instance, a refrigerator or not. Finally, another new feature was added in which, based on a device’s type and its energy consumption pattern, the flex-offer creation is automated, minimizing user input. As planned, the FlexHousing platform now supports multiple types of devices, and has a software interface to support more types in the future with minimal effort. The flex-offer creation process has been simplified and is now partially automated. Finally, the web platform’s UI has been updated, becoming more intuitive and appealing to the user.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Análise de satisfação dos clientes World Gym Fitness Centers

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Sócio Econômico, Curso de Administração.Este trabalho tem por objetivo realizar uma pesquisa para análisede satisfação dos clientes da academia World Gym Fitness Centers. A metodologia utilizada foi uma pesquisa exploratória bibliográfica para levantamento de dados secundários e uma pesquisa descritiva conclusiva com aplicação de um questionário aos clientes da academia. Os objetivos definidos para alcançar o objetivo maior, são de identificar as necessidades, avaliar suas satisfações, traçar o perfil sócio-econômico e identificar possíveis falhas de atendimento aos clientes da World Gym Fitness Centers. Com os resultados da pesquisa foi possível avaliar o grau de satisfação dos clientes e suas necessidades. Através destes resultados foi possível determinar que os clientes, possuem um alto nível de satisfação com relação a grande parte dos atributos que foram alvo de estudo do trabalho. Suas necessidades são amplamente correspondidas. 0 perfil sócio-econômico indicou uma pequena diferença a favor na quantidade de homens sobre as mulheres e os clientes vão dos mais jovens as mais velhas sem muita disparidade

Practical rationality for poverty mitigation policies – A contrast between Onora O'Neill and Alasdair MacIntyre

In this article, we will present the contrast between the epistemic aspects of an approach that we will conveniently call - and not from a rigorous historical pretension – “Aristotelian”, such as that of Alasdair MacIntyre, and epistemic aspects of an approach that we will also conveniently call “Kantian”, such as that of Onora O'Neill. Our hypothesis is that the presentation of these different perspectives, in terms of practical rationality for the formulation of poverty mitigation policies, would allow us to verify that the Aristotelian approach is contextually efficient, while the Kantian approach is universally demanding. However, if we take into account that a certain international political and economic conjuncture makes poverty mitigation difficult, the addressing of this problem would need to occur in a globally efficient and universally demanding manner. In this sense a Kantian theory of obligation seems to provide epistemic requirements necessary for the formulation of efficient policies

IS THE BRAZILIAN FISCAL RESPONSIBILITY LAW (LRF) REALLY BINDING? EVIDENCE FROM STATE-LEVEL GOVERNMENT

The adoption of a set of fiscal and budgetary institutions for a better macroeconomic performance has been gathering support in various governments. This article states that Institutions matters and adopts the New Institutional Economics framework in its approach. After a brief review of the literature and introduction to the Brazilian case, it poses the following question: Is the LRF really binding in restraining state's indebtedness? The institutional theory, which backed up the formulation of the LRF, would provide a positive answer to this question. This article therefore investigates if this relation is sustained empirically. For this purpose an econometric model with panel data on state-level government is estimated including a dummy variable for the adoption of the LRF and accounting for other explanatory variables as well.

Implementation of lockout/tagout (LOTO) methodologies on production lines

With machines getting increasingly more complex, as technology advances and automation becomes an increasingly important aspect of all types of manufacturing processes, so does the complexity of engaging with machinery increase, which can lead to increased risk, and injury rates. This is particularly relevant in the packaging industry, where competition and the market’s changing demands require that package manufacturers remain flexible and efficient, which makes maintenance, changes, and improvements to machinery a common occurrence. It is then important to promote safety in the workplace, by implementing safety standards and methodologies. One such methodology is known as LOTO, or Lockout Tagout, which aims to control hazardous energies by developing blocking methods for the energies present in industrial equipment and to develop safety procedures to instruct workers on how to perform their tasks safely. In this context, this dissertation aims to use LOTO methodologies to develop a safety procedure for three different machines, located in a factory specializing in the manufacturing of metal cans used for the packaging of various products. To achieve this goal, some preliminary work was done to develop the resources needed for the implementation of LOTO methodologies, such as the improvement of the tagging system that identifies the equipment and the energy blocking points, and the acquisition of the equipment needed to correctly block and dissipate the energy present in the machines. Following these tasks, each of the three machines was individually analyzed, documenting the tasks performed by workers on the machine and the energies involved in those tasks, as well as the implementation of the needed changes and improvements. Once the needed information was gathered, a safety procedure was developed and implemented for each machine, showcasing the documented tasks, along with the energies that need to be blocked, and a guide on how to perform each task safely. The implemented changes and safety procedure seemed not to slow down the duration of tasks and were able to reduce the injury rates seen on the machine. However, due to the time constraints placed on this dissertation, and the large timescale needed to correctly evaluate rates of injury, it is suggested to collect more data after implementation of the safety procedures for a more robust conclusion.Com o avanço da tecnologia, e com a automação a tornar-se num aspeto cade vez mais importante em todos os tipos de indústrias, todos os dias as máquinas tornam-se também cada vez mais complexas, o que leva a um aumento na dificuldade e complexidade inerente em interagir com estes sistemas mecânicos, o que pode levar a um aumento nos riscos e no número de lesões. Este facto é particularmente relevante na indústria de embalagens, onde a competição e as mudanças nos requisitos do mercado exigem que os fabricantes permaneçam flexíveis e eficientes, o que torna a manutenção, alterações e melhorias em máquinas uma ocorrência comum. É então importante promover a segurança no local de trabalho, através da implementação de normas e metodologias de segurança. Uma destas metodologias de segurança é conhecida pelo nome de LOTO, ou Lockout Tagout. Esta metodologia visa controlar as energias perigosas, implementar métodos de bloqueio das energias presentes nos equipamentos industriais, e desenvolver procedimentos de segurança para instruir os trabalhadores sobre como realizar as suas tarefas com segurança. Esta dissertação tem como objetivo utilizar as metodologias LOTO para desenvolver um procedimento de segurança para três máquinas diferentes, localizadas numa fábrica que se especializa no fabrico de latas metálicas utilizadas em diversos produtos. Para tal, foram realizados alguns trabalhos preliminares de forma a desenvolver os recursos necessários para a implementação de metodologias LOTO, tais como a melhoria do sistema de etiquetagem que identifica os equipamentos e os pontos de bloqueio de energia, e a aquisição dos equipamentos necessários para corretamente bloquear e dissipar as energias presentes nas máquinas. Em seguida, cada uma das três máquinas foi analisada individualmente, documentando quais tarefas são executadas pelos trabalhadores na máquina, e quais as energias envolvidas em cada tarefa, bem como implementadas as mudanças e melhorias necessárias. Uma vez reunidas as informações necessárias, foi desenvolvido e implementado um procedimento de segurança para cada máquina, apresentando as tarefas documentadas, juntamente com as energias que precisam de ser bloqueadas, e um guia sobre como realizar cada tarefa com segurança. As mudanças implementadas e o procedimento de segurança pareceram não aumentar a duração da realização das tarefas, e conseguiram reduzir as taxas de lesões observadas nas máquinas. No entanto, devido às limitações do tempo impostas nesta dissertação, e à grande escala de tempo necessária para avaliar corretamente as taxas de lesões, sugere-se recolher mais dados após a implementação dos procedimentos de segurança para obtenção de conclusões mais robustas

Quantifying joint behavioral states in zebrafish (Danio rerio) dyadic contests through interpretable variables

Tese de Mestrado, Engenharia Biomédica e Biofísica, 2021, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasO comportamento animal é uma área fascinante do ponto de vista físico, no entanto ainda existem vários desafios associados à construção de modelos ou ao desenvolvimento de teorias do comportamento em física. Um dos desafios é desenvolver modelos diretamente dos dados, eliminando o viés antropocêntrico que existe na definição de estados comportamentais. Um bom exemplo da complexidade associada ao comportamento pode ser encontrado em interações sociais, nomeadamente interações agonistas entre peixes-zebra (Danio rerio). Estas interações são bem compreendidas e estereotípicas, e existem catálogos a descrever os estados comportamentais associados a cada fase da interação. Isto e a versatilidade genética a que o peixe zebra se encontra associado, tornam esta interação ideal para o nosso estudo. O nosso objetivo principal consiste na tentativa de derivar um conjunto de estados comportamentais diretamente a partir dos dados experimentais obtidos, sendo estes estados definidos para o conjunto, e não individualmente. Fazemos isso sob a assunção de em interações sociais, estados comportamentais dependem dos elementos envolvidos nessa interação (neste caso, são peixes-zebra) e que esta não é completamente descrita, exceto se levar ambos em conta simultaneamente. Os dados são esqueletos tridimensionais dos 2 peixes-zebra num volume. O processo de aquisição desses dados consiste na aquisição de imagens em 3 planos bidimensionais com câmaras de alta definição, e um pipeline de processamento, que combina várias redes neuronais para a identificação de pontos corporais, a atribuição de identidade temporal aos peixes envolvidos, e a interpolação das imagens nos diferentes planos. Este processo permite a conversão de vários vídeos em sinais temporais que podem ser manipulados e processados de forma adequada. Usamos variáveis interpretáveis, no caso, a distância, os alinhamentos de direcção e aceleração, e os ritmos de batimento de cauda. Essas variáveis embora sejam simples, podem dizer bastante informação sobre a natureza do comportamento, sendo úteis numa exploração inicial. Definimos estados comportamentais compostos (colecção de vários comportamentos efectuados pelos peixes ao longo de um determinado período de tempo) e exploramos a dinâmica de uma luta nesta descrição simplificada. O sistema que resulta das variáveis definidas possui 6 dimensões, projectamos esse sistema para um plano bidimensional para melhor análise. Efectua-se um histograma das novas variáveis, e ter uma estimativa da densidade de probabilidade através da convolução do mesmo com uma gaussiana bidimensional. Detecta-se os picos de densidade, que neste sistema podem ser interpretados como estados comportamentais. Com essa descrição é possível gerar uma sequência simbólica que representa a dinâmica da interacção como sendo a transição entre vários estados comportamentais discretos. Constrói-se uma matriz que representa a transição entre os vários estados, e por decomposição espectral pode-se observar o comportamento dos valores próprios em função do número de transições e é possível decompor os estados em vários conjuntos através dos vectores próprios, cuja dinâmica entre eles é representada pelo valor próprio associado. Através da sequência simbólica é possível uma descrição da interacção entre os elementos, tendo inclusive informação sobre a escala temporal associada à dinâmica entre esses estados. Ao associar os clusters aos diferentes estados comportamentais compostos definidos previamente, é possível ver que certos clusters se encontram associados, e apresenta uma certa estrutura, que pode ser representativa da dinâmica real. Também é possível determinar a escala temporal de interações entre diferentes conjuntos de clusters. Foi possível determinar que os comportamentos ocorrem em escalas temporais maiores do que a escala típica para processo de Markov, e a escala temporal mais elevada se encontra associada a transição entre estados associados à agressão entre o par, e estados associados aos períodos entre lutas. Mostramos que é possível obter uma estrutura comportamental da luta entre dois peixes-zebra utilizando as variáveis simples que definimos. Isto é um framework que permite explorar a dinâmica da sua interação em maior detalhe, a utilizar variáveis ou representações mais precisas, que podem não ser interpretáveis

Security, Performance and Energy Trade-offs of Hardware-assisted Memory Protection Mechanisms

The deployment of large-scale distributed systems, e.g., publish-subscribe platforms, that operate over sensitive data using the infrastructure of public cloud providers, is nowadays heavily hindered by the surging lack of trust toward the cloud operators. Although purely software-based solutions exist to protect the confidentiality of data and the processing itself, such as homomorphic encryption schemes, their performance is far from being practical under real-world workloads. The performance trade-offs of two novel hardware-assisted memory protection mechanisms, namely AMD SEV and Intel SGX - currently available on the market to tackle this problem, are described in this practical experience. Specifically, we implement and evaluate a publish/subscribe use-case and evaluate the impact of the memory protection mechanisms and the resulting performance. This paper reports on the experience gained while building this system, in particular when having to cope with the technical limitations imposed by SEV and SGX. Several trade-offs that provide valuable insights in terms of latency, throughput, processing time and energy requirements are exhibited by means of micro- and macro-benchmarks.Comment: European Commission Project: LEGaTO - Low Energy Toolset for Heterogeneous Computing (EC-H2020-780681

Algorithms to infer metabolic flux ratios from fluxomics data

In silico cell simulation approaches based in the use of genome-scale metabolic models (GSMMs) and constraint-based methods such as Flux Balance Analysis are gaining importance, but methods to integrate these approaches with omics data are still greatly needed. In this work, the focus relies on fluxomics data that provide valuable information on the intracellular fluxes, although in many cases in an indirect, incomplete and noisy way. The proposed framework enables the integration of fluxomics data, in the form of 13C labeling distribution for metabolite fragments, with GSMMs enriched with carbon atom transition maps. The algorithms implemented allow to infer labeling distributions for fragments/metabolites not measured and to build expressions for the relevant flux ratios that can be then used to enrich constraint-based methods for flux determination. This approach does not require any assumptions on the metabolic network and reaction reversibility, allowing to compute ratios originating from coupled joint points of the network. Also, when enough data do not exist, the system tries to infer ratio bounds from the measurements

Educação Inclusiva: o ensino de Artes Visuais para alunos cegos e baixa visão

Anais do 35º Seminário de Extensão Universitária da Região Sul - Área temática da ação: EducaçãoO curso de Extensão foi voltado para professores da Rede de Ensino Básico do Paraná, entre alunos e licenciados em Artes Visuais, com o intuito de analisar bibliografias sobre a educação inclusiva, debater metodologias, e criar materiais didáticos que auxiliem o ensino das artes visuais para alunos de inclusão que possuam baixa visão ou cegueira, como forma de adaptação dos conteúdos didáticos. Os proponentes levantaram debates sobre tipos de inclusão e quais as formas de trabalhar essas inclusões em sala de aula, analisando também, as leis de inclusão e as Diretrizes Curriculares Básicas e as adaptações necessárias para adequação de conteúdo. O resultado da proposta de extensão é promover aos seus participantes reflexão sobre a inclusão e promover a capacitação de professores formados, estimulando o aprimoramento da sua prátic