Navegando por Autor "Alves, Alex Carlos Rodrigues"
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Dissertação Controle de bordo para nanossatélites: desenvolvimento e aplicação ao projeto CONASAT(2019-09-26) Alves, Alex Carlos Rodrigues; Dias, Samaherni Morais; Queiroz, Kurios Iuri Pinheiro de Melo; ; ; ; Vidal, Francisco José Targino; ; Duarte, José Marcelo Lima;Desde o lançamento da Sputnik I em 1957, a indústria de satélites experimentou grandes avanços tecnológicos. Inicialmente, os recursos para execução de missões com satélites se concentravam em grandes entidades comerciais e organizações governamentais. Porém, ao oferecer uma solução de baixo custo e com menor tempo de desenvolvimento, o padrão CubeSat permitiu que diversas instituições e organizações fossem capazes de desenvolver missões com nanossatélites. No Brasil, o Centro Regional do Nordeste (CRN) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) tem desenvolvido, em parceria com a Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), o projeto CONASAT com o objetivo de desenvolver uma constelação de nanossatélites para o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais (SBCDA). Atualmente, tem sido desenvolvido o CubeSat denominado CONASAT-0 (o primeiro da constelação), para o qual faz-se necessária a implementação de um sistema de controle de bordo capaz de satisfazer os requisitos do projeto CONASAT. Diante desse contexto, neste trabalho, é apresentada a primeira versão do sistema de controle de bordo para o CONASAT-0. Além disso, nesta dissertação são apresentados os testes realizados com o sistema desenvolvido e os resultados obtidos. Por fim, são apresentadas proposições para trabalhos futuros.Tese Redundância modular dupla baseada em paridade para transmissão de dados em sistemas de processamento de bordo em Nanossatélites(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-11-01) Alves, Alex Carlos Rodrigues; Silveira, Luiz Felipe de Queiroz; http://lattes.cnpq.br/4139452169580807; http://lattes.cnpq.br/2815340641545149; Souza, Cleonilson Protásio de; Santos Júnior, Gutemberg Gonçalves dos; Kreutz, Márcio Eduardo; Dias, Samaherni Morais; Souza, Samuel Xavier deA crescente demanda por capacidade de processamento em sistemas embarcados para nanossatélites tornou comum a utilização de SoCs (Systems-on-Chip) comerciais de prateleira (COTS, Commercial-Off-The-Shelf), os quais são compostos por unidade de processamento hard-core (CPU, Central Processing Unit) e lógica reconfigurável (FPGA, Field-Programmable Gate Arrays) integradas em um mesmo chip. Um ponto de atenção nesses SoCs diz respeito às interfaces de comunicação entre CPU e FPGA, as quais são implementadas na área de lógica reconfigurável e podem sofrer com erros ocasionados pela radiação em ambiente espacial. Diferentes tipos de redundância podem ser empregados para mitigar os efeitos da radiação em barramentos de comunicação on-chip, destacando-se a redundância da informação e a redundância de hardware. Contudo, apesar de apresentarem considerável capacidade de correção, códigos de redundância de informação modernos podem apresentar uma alta complexidade lógica. Ademais, técnicas de redundância de hardware como a TMR (Triple Modular Redundancy) resultam em um aumento da área ocupada pelo sistema e um overhead de energia. Essas características podem impactar o desenvolvimento de sistemas de nanossatélites, os quais possuem restrições de massa, potência, peso e custo. Nesse contexto, neste trabalho é apresentada uma abordagem de Redundância Modular Dupla (DMR, Dual Modular Redundancy) baseada em paridade para aplicação em interfaces de comunicação de SoCs COTS, objetivando o aumento da confiabilidade da transmissão de dados. Para isso, buscou-se propor uma solução com baixa complexidade lógica e com um menor consumo de área e de energia quando comparada com a TMR. Diferentes versões da técnica foram desenvolvidas tomando como base bits de paridade e a DMR. Para cada uma dessas versões, foram desenvolvidas expressões matemáticas para as probabilidades de correção e de erro, bem como à probabilidade de detecção para duas das versões. A análise matemática foi validada por meio da comparação com resultados de simulações em scripts Python, levando-se em consideração diferentes taxas de erros. Além disso, a técnica proposta foi comparada com a TMR em termos de probabilidades de correção. Os resultados mostram que, para taxas específicas, a abordagem proposta possui valores aproximados aos da TMR e que, mesmo com a retransmissão de dados com possíveis erros, o número total de bits transmitidos é menor. Como forma de verificar a área ocupada e o consumo de energia, foram realizadas implementações em hardware no SoC Xilinx Zynq-7000. Tais implementações evidenciam uma menor utilização de recursos de hardware e um menor consumo energético em comparação com a TMR.Dissertação Sistema IoT para prevenção de falhas e monitoramento remoto em ambientes termicamente controlados(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-23) Almeida, Rafael Dias Ribeiro de; Dias, Samaherni Morais; http://lattes.cnpq.br/9792492584361511; http://lattes.cnpq.br/3895393772571863; Alves, Alex Carlos Rodrigues; Rego, Joilson Batista de Almeida; Queiroz, Kurios Iuri Pinheiro de MeloO uso crescente de tecnologias como computadores e internet revolucionou nossa maneira de interagir, trabalhar, nos divertir e cuidar da saúde. Nesse contexto, a Internet das Coisas (IoT) emerge como uma inovação que conecta uma variedade de dispositivos e sistemas, visando aprimorar a experiência diária dos usuários. Abrangendo desde sistemas de iluminação até eletrodomésticos e soluções de entretenimento, a IoT permite que os usuários gerenciem aspectos diversos de seu ambiente de maneira integrada e inteligente, utilizando desde aplicativos em smartphones até comandos por voz através de assistentes virtuais. Este projeto foca no desenvolvimento de um sistema IoT para monitoramento e detecção de falhas em sistemas termicamente controlados, combinando tecnologias de eletrônica, microcontroladores e sensores com métodos de aprendizado de máquina. O objetivo é integrar essas tecnologias para criar um dispositivo que monitora as condições térmicas em tempo real, enquanto identifica padrões anormais que possam prenunciar falhas. Essa abordagem preditiva na manutenção de sistemas de aquecimento e refrigeração busca prevenir interrupções antes que elas ocorram, aumentando a eficiência do sistema e reduzindo os custos de operação e manutenção. Ao término deste projeto, os resultados experimentais serão compilados e apresentados, evidenciando a eficácia do sistema proposto. Espera-se que o dispositivo desenvolvido ofereça informações sobre a performance e condições operacionais dos sistemas térmicos. Além disso, a implementação desse sistema de monitoramento IoT promete aprimorar a segurança e a eficiência energética, também fornecendo aos usuários uma ferramenta robusta para controle remoto e gestão de seus ambientes, alinhando tecnologia e praticidade no dia a dia.