Relatório de produção acadêmica da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)
Departamento de Computação (DC)

• Total de projetos de pesquisa (7)
  
  1. 2019-Atual. Sistema Multimodal de Mapeamento 3D baseado em Multi-Robos Colaborativos Autonomos
     Descrição: Este projeto de pesquisa propõe o estudo e desenvolvimento de um sistema de mapeamento 3D autônomo baseado em SLAM Visual (Visual Simultaneous Localization and Mapping) utilizando robôs colaborativos aéreos e terrestres. Alcançar este objetivo envolve pressionar o estado da arte em vários sistemas robotizados diferentes, como controle, localização, mapeamento, modelagem e calibração de sensores, planejamento de trajetória e outros, que serão utilizados para produzir uma estrutura totalmente funcional para exploração de ambiente de ponta a ponta e recuperação de informação. O sistema de controle dos robôs serão baseados em modelos dinâmicos escritos na forma de espaço de estados. Para atenuação dos distúrbios externos e incertezas paramétricas técnicas de controle H Infinito adaptativo serão desenvolvidas baseadas em métodos de aprendizado de máquinas, como o Deep Learning e processos Gaussianos, para produzir uma abordagem semi-paramétrica híbrida para estimativa do modelo dinâmico do sistema. Abordagens de controle robustas recursivas sujeitas a incertezas paramétricas também serão avaliadas em conjunto com técnicas de aprendizado de máquinas para estimar as matrizes de incertezas utilizadas para o projeto desses controladores. Os sensores visuais serão a fonte primária de informação para o mapeamento e localização, uma vez que eles produzem representações densas e ricas do ambiente, que incluem textura e cor. Estas informações serão processadas utilizando técnicas de SLAM Visual, concentrando-se na extração de características em tempo real, correspondência e reconstrução, incluindo lacunas de dados e estruturas parcialmente observadas. Para garantir uma estimativa adequada da escala métrica, as estimativas do SLAM serão fundidas com os dados de odometria do veículo por meio de estimadores robustos baseados em Sistemas Lineares sujeito a Saltos Markovianos (SLSM). Este sistema irá modelar os modos de operação do sistema de navegação com base na disponibilidade e confiabilidade de cada sensor, garantindo assim um modelo muito mais robusto que é capaz de se adaptar a falhas e se recuperar de circunstâncias catastróficas. O mapeamento será feito com base nas informações de nuvem de pontos fornecidos pelo algoritmo SLAM, que será utilizado para produzir um modelo de ocupação do ambiente de acordo com a abordagem de mapas de Hilbert, a qual tem alcançado resultados sem precedentes na modelagem eficiente de ocupação 3D. Uma vez que o modelo de ocupação esteja completo, podemos usá-lo para produzir trajetórias livres de obstáculos para a exploração autônoma, que estão constantemente se adaptando ao fluxo de novas informações. Algoritmos como o a Rapidly-exploring random tree (RRT) e métodos de planejamento de trajetórias baseados na otimização Bayesiana com restrições serão usados para produzir trajetórias ótimas de acordo com funções comportamentais arbitrariamente definidas, que guiam o veículo durante sua missão para alcançar seu objetivo. Além disso, isso será feito em um regime de múltiplos veículos, de modo que cada indivíduo deva estar ciente de seu papel e de seus companheiros, a fim de evitar movimentos desnecessários e decisões prejudiciais. O uso de multi-robôs é justificado pela possibilidade de realizar tarefas de exploração em um curto período de tempo, com maior confiabilidade e utilizando veículos com diferentes habilidades de percepção e locomoção, que podem atingir áreas que outros não conseguem devido a limitações físicas.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Fredy João VALENTE - Integrante / Roberto Santos Inoue - Coordenador / Marco Henrique Terra - Integrante. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
     Membro: Fredy Joao VALENTE.
  2. 2018-2018. Sistema de monitoramento de bicicletas com IoT
     Descrição: A Internet das Coisas (IoT - Internet of Things) conecta objetos do dia-dia a internet#10;ao equipá-los com interface de telecomunicação e microcontroladores, por consequência, a internet se torna mais ubíqua e pervasiva. Esse novo paradigma abre portas para novos produtos e soluções na área de tecnologia, sendo esses objetos do dia-dia a interface de comunicação. Nesse trabalho será apresentado um projeto de monitoramento de bicicletas utilizando o paradigma IoT. Nele uma bicicleta será dotada de um dispositivo de IoT que será responsável por identificar a atividade da bicicleta e notificar o smartphone do usuário. A partir disso, dados serão coletados e salvos no servidor e então, o usuário, em seu smartphone, poderá realizar consultas e ver informações sobre suas viagens. Um iBeacon foi utilizado como dispositivo IoT. Beacons são pequenos dispositivos Bluetooth Low Energy (BLE) capazes de transmitir pequenas quantidades de dados, como uma cadeia de caracteres representando um domínio na internet, temperatura ou um ID. O projeto também apresenta uma proposta de solução para incentivo do uso de bicicletas aproximando os ciclista dos estabelecimentos comerciais por meio de benefícios. No final também serão apresentadas possíveis aplicações futuras utilizando a estrutura desse projeto.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (1) . Integrantes: Fredy João VALENTE - Coordenador / César Abreu - Integrante. Financiador(es): Universidade Federal de São Carlos - Remuneração.
     Membro: Fredy Joao VALENTE.
  3. 2018-2018. Analise de desempenho da tecnologia LPWPAN no controle da iluminacao publica
     Descrição: A Internet das Coisas, mais conhecida como IoT (Internet of things), passou a ser utilizada cada vez mais já que os objetos do dia a dia estão cada vez melhores equipados com interfaces de telecomunicações e microcontroladores. Novas portas são abertas para o uso desses objetos como formas de serviços e soluções na área de tecnologia utilizando dispositivos de baixo custo. Utilizando conceitos de IoT, neste trabalho será apresentado diversas tecnologias de comunicação sem fio de baixo custo energético que será utilizado para o controle de um ambiente público na Universidade Federal de São Carlos. Módulos equipados com a tecnologia LoRa para as comunicações de baixo custo e grande área de cobertura, uma Low-Power Wide Area Network (LPWAN), serão utilizados para a coleta e envio das informações pela rede escolhida. Os dados serão coletados e salvos no servidor com alta escalabilidade para possíveis expansões futuras. Então será feito a análise do uso da tecnologia LoRa para o controle da iluminação p´ublica. No final do trabalho também serão apresentadas possíveis aplicações futuras utilizando a estrutura desse projeto.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (1) . Integrantes: Fredy João VALENTE - Coordenador / Fábio Jojima - Integrante. Financiador(es): Universidade Federal de São Carlos - Remuneração.
     Membro: Fredy Joao VALENTE.
  4. 2017-2020. IOT - UFSCAR - Internet das Coisas
     Descrição: A Internet das Coisas (IoT) será composta por bilhões de dispositivos interconectados capazes de sensoriamento, comunicação e ação. O volume de dados produzido por estes dispositivos vai desafiar as estratégias atuais de gerenciamento de grandes volumes de dados e vai contribuir para a evolução das tecnologias Big Data. Este projeto tem como objetivo o estabelecimento de IoT como uma área de pesquisa no DC-UFSCar, inicialmente através da estruturação de um laboratório e ambiente de pesquisa e desenvolvimento IoT que possua um conjunto mínimo de camadas e módulos que compõem a arquitetura IoT incluindo as 3 principais camadas: rede de sensoriamento, rede de comunicação e camada de inteligência. Outros módulos componentes desta arquitetura disponíveis para pesquisa e desenvolvimento incluem: uma plataforma de software middleware IoT open source, módulo de armazenamento de e análise dados com tecnologia BigData/MapReduce, aplicações IoT, módulos de identificação e captura automatizada de dados (AIDC), camada de transporte de dados, protocolos de comunicação para IoT e padrões de protocolos, bem como segurança de dados, tecnologia de comunicação e análise de contexto, estarão disponíveis para uso em projetos dentro do contexto IoT. A fase inicial deste projeto está planejada para durar 2 anos, vai estruturar este ambiente de pesquisa, incluindo o ambiente de hardware de servidor, uma coleção de dispositivos IoT, ambiente de processamento Middleware IoT com suporte BigData, comunicação LoRa (Long Range - Low Power Wide Private Area Network) e outras redes LPWAN entre os dispositivos e o ambiente de inteligência. Este modelo de comunicação que permite comunicação em raios de até 20 km (no campo). Com o objetivo de treinamento a pesquisa no ambiente, inicialmente serão desenvolvidos 3 projetos IoT usando a plataforma IoT-UFSCar estruturada neste projeto a saber: (i) Smart Environment: Monitoramento de microclimas em parques públicos em São Carlos; (ii) Smart Lighting: Monitoramento de iluminação pública – dentro do campus UFSCar; (iii) Smart Agriculture: Monitoramento de localização de máquinas utilizadas na agricultura e coleta de telemetria. Através deste projeto de pesquisa, esperamos ganhar conhecimento e proporcionar a comunidade acadêmica local a oportunidade de um ambiente para novos projetos de pesquisa em IoT no DC-UFSCar, nas diversas áreas possíveis, bem como criar centro de conhecimento IoT para suportar as iniciativas da comunidade e do governo em IoT incluindo Smartcities, SmartHealth, SmartEnergy e outras verticais de aplicações de IoT que acontecerão no futuro próximo. Este ambiente inicial deverá se transformar em um grupo de pesquisa e desenvolvimento em Internet do Futuro, que será estruturado aos poucos ao longo deste projeto inicial e em fases posteriores a este.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Mestrado acadêmico: (1) . Integrantes: Fredy João VALENTE - Coordenador / Emerson Pedrino - Integrante / Filippo Ghiglieno - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Fredy Joao VALENTE.
     Descrição: A Internet das Coisas (IoT) será composta por bilhões de dispositivos interconectados capazes de sensoriamento, comunicação e ação. O volume de dados produzido por esses dispositivos vai desafiar as estratégias atuais de gerenciamento de grandes volumes de dados e vai contribuir para a evolução das tecnologias de Big Data. Este projeto tem como objetivo o estabelecimento de IoT como uma área de pesquisa no DC-UFSCar, inicialmente através da estruturação de um laboratório e ambiente de pesquisa e desenvolvimento IoT que possua um conjunto mínimo de camadas e módulos que compõem a arquitetura IoT incluindo as 3 principais camadas: rede de sensoriamento, rede de comunicação e camada de inteligência. Outros submódulos componentes desta arquitetura e que estarão disponíveis para pesquisa e desenvolvimento incluem uma plataforma de software middleware IoT open source, módulo de armazenamento de análise de dados com tecnologia BigData, aplicações IoT, módulos de identificação e captura automatizada de dados (AIDC), camada de transporte de dados, protocolos de comunicação para IoT e padrões de protocolos, bem como segurança de dados, tecnologia de comunicação e análise de contexto, que estarão disponíveis para uso em projetos dentro do contexto IoT. A fase inicial deste projeto está planejada para durar 2 anos, e vai estruturar este ambiente de pesquisa, incluindo o ambiente de hardware de servidor, uma coleção de dispositivos IoT, ambiente de processamento Middleware IoT com suporte BigData como comunicação LoRa (Long Range - Low Power Wide Private Area Network) e outras redes LPWAN entre os dispositivos e o ambiente de inteligência. Este modelo de comunicação permite comunicação em raios de até 20 km (no campo). Durante a primeira fase do projeto, utilizaremos middlewares IoT open source, que permitem modificações conforme necessário, como exemplo do suporte a LoRa. Com o objetivo de treinamento da pesquisa no ambiente, inicialmente serão desenvolvidos 3 projetos IoT com foco no teste e exercício da plataforma IoT-UFSCar estruturada neste projeto a saber: (i) um Sistema de monitoramento de temperatura em câmaras frias utilizadas em bancos de sangue, estruturado dentro do modelo IoT-UFSCar, (ii) um Sistema de monitoramento de iluminação pública dentro do conceito de SmartCity e (iii) um sistema remoto de monitoramento ambiental e climático para aplicações em agricultura e meio ambiente. Através deste projeto de pesquisa, esperamos ganhar conhecimento e proporcionar a comunidade acadêmica local a oportunidade de um ambiente para novos projetos de pesquisa em IoT no DC-UFSCar, nas diversas áreas possíveis, bem como criar um centro de conhecimento IoT para suportar as iniciativas da comunidade e do governo em IoT incluindo Smartcities, SmartHealth, SmartEnergy e outras verticais de aplicações de IoT que acontecerão no futuro próximo. Este ambiente inicial deverá se transformar em um centro de pesquisa e desenvolvimento em Internet do Futuro, que será estruturado aos poucos ao longo deste projeto inicial e em fases posteriores a este.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Emerson Carlos Pedrino - Integrante / Fredy J Valente - Coordenador.
     Membro: Emerson Carlos Pedrino.
  5. 2017-2018. Metodo de representacao de solucoes de internet das coisas (IoT) durante o design de um modelo de negocios de um Sistema produto-servico (PSS)
     Descrição: Considering the competitiveness of global markets within an ever-changing environment, a company´s Business Model should be able to innovate constantly to capture value within the company, while addressing better the customer needs. The PSS Business Model represents an innovation while providing value to the customer supported by a combination of products and services. However, the PSS Business Model also needs to innovate constantly. The Internet of Things (IoT) comprises networked objects able to interact with each other and to people, to reach common goals with a high level of efficiency, thus presenting potential to create a new value proposition to PSS Business Model Design. However, the existing literature represents an IoT solution into PSS Design, using either technical constructs or a high level free textual description. The goal of this study is to propose a “Method to support the representation of IoT solutions during the PSS Business Model Design”. The method was developed based on the Design Research Methodology (DRM), comprising three research stages. During the first and second stages, a literature review was conducted to generate theoretical requirements for guiding the proposition of the method. During the third stage, the requirements were developed, and multiple case studies using secondary sources were used to propose the method in theory. During the final activity of the third stage, an exploratory application of the method for a Driverless PSS Car Sharing were applied and its results, as well as all the method´s artifacts, were object of an initial evaluation by a focus group. The results indicated that method has potential to provide a common language for the PSS Business Model designers, while providing detailed information, to be added to the dimensions of a PSS Business Model that comprises IoT solutions.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . Integrantes: Fredy João VALENTE - Integrante / Renato Carrião - Integrante / ROZENFELD, HENRIQUE - Coordenador. Financiador(es): Universidade Federal de São Carlos - Remuneração.
     Membro: Fredy Joao VALENTE.
  6. 2017-2018. Metodo de representacao de solucoes de internet das coisas (IoT) durante o design de um modelo de negocios de um Sistema produto-servico (PSS)
     Descrição: Considering the competitiveness of global markets within an ever-changing environment, a company´s Business Model should be able to innovate constantly to capture value within the company, while addressing better the customer needs. The PSS Business Model represents an innovation while providing value to the customer supported by a combination of products and services. However, the PSS Business Model also needs to innovate constantly. The Internet of Things (IoT) comprises networked objects able to interact with each other and to people, to reach common goals with a high level of efficiency, thus presenting potential to create a new value proposition to PSS Business Model Design. However, the existing literature represents an IoT solution into PSS Design, using either technical constructs or a high level free textual description. The goal of this study is to propose a “Method to support the representation of IoT solutions during the PSS Business Model Design”. The method was developed based on the Design Research Methodology (DRM), comprising three research stages. During the first and second stages, a literature review was conducted to generate theoretical requirements for guiding the proposition of the method. During the third stage, the requirements were developed, and multiple case studies using secondary sources were used to propose the method in theory. During the final activity of the third stage, an exploratory application of the method for a Driverless PSS Car Sharing were applied and its results, as well as all the method´s artifacts, were object of an initial evaluation by a focus group. The results indicated that method has potential to provide a common language for the PSS Business Model designers, while providing detailed information, to be added to the dimensions of a PSS Business Model that comprises IoT solutions.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . Integrantes: Fredy João VALENTE - Integrante / Renato Carrião - Integrante / ROZENFELD, HENRIQUE - Coordenador. Financiador(es): Universidade Federal de São Carlos - Remuneração.
     Membro: Fredy Joao VALENTE.
  7. 2017-2018. Arquitetura Multisensorial em Fog Computing para Dispositivos IoT com foco em Agricultura de Precisao
     Descrição: Esta proposta surgiu do crescente avanço das tecnologias e a constante procura por melhorias para utilização das técnicas de agricultura de precisão, essa que depende de toda#10;a massa de dados que possa ser extraída de forma a minimizar os custos e aumentar sua#10;produtividade. Avanços esses que são constantemente barrados pela falta de infraestrutura#10;de telecomunicação em grande parte dos ambientes agrários. Pesquisas têm sido desenvolvidas#10;para contornar ou minimizar essas dificuldades, para assim obter informações que#10;possam trazer relevância ao meio. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma#10;arquitetura multissensorial intercambiável de baixo custo com o foco na agricultura de precisão, provendo informações obtidas de diferentes tipos de sensores sem a necessidade da#10;utilização das redes de comunicações convencionais. A motivação para a implementação#10;dessa solução vem da a fusão de diferentes fontes de dados sensoriados para direcionar e#10;auxiliar a tomada de decisões, dados estes transmitidos a uma plataforma middleware em#10;um ambiente fog computing. No desenvolvimento da arquitetura os processos de extração#10;e disponibilização das informações com a utilização de tecnologias de transmissão de longo#10;alcance, sensores comerciais atuais(implementação de uma estação meteorológica) e uma#10;plataforma middleware para processar e analisar os dados.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . Integrantes: Fredy João VALENTE - Integrante / João Paulo Morijo - Integrante / Kelen Cristiane Vivaldini - Integrante / TREVELIN, LUIS CARLOS - Coordenador. Financiador(es): Universidade Federal de São Carlos - Remuneração.
     Membro: Fredy Joao VALENTE.
  
  

Prêmios e títulos