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2017-05-06

Estudo Computacional de Biochip em Fibra Óptica Baseado na Ressonância de Plásmons de Superfície

O fenômeno de Ressonância de Plásmons de Superfície (RPS) tem sido utilizado para a produção de biossensores por apresentar vantagens, como a possibilidade de miniaturização, baixo custo, alta sensibilidade, alta seletividade e velocidade de resposta. Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo computacional dos biossensores RPS em fibra óptica convencional (sílica e/ou polímero). Neste caso, a casca da fibra é removida na região sensora, e o núcleo é recoberto por uma camada fina de metal, formando o biochip óptico. A análise computacional é realizada com o auxílio do software MATLAB, em que foi implementado o modelo de multicamadas de Fresnel, e o software COMSOL Multiphysics, baseado no método dos elementos finitos, para a modelagem do biochip. O objetivo é modificar e investigar os parâmetros geométricos (dimensões da fibra, espessura da camada metálica) e eletromagnéticos (comprimento de onda, índice de refração, ângulo de incidência, dentre outros) do biochip. Além disso, o tipo de metal utilizado é de fundamental importância, uma vez que sua oxidação pode implicar na diminuição do desempenho do biossensor, em contato com o analito (solução aquosa). O uso de metais nobres, como Ouro e Prata, na configuração do biossensor oferece bons resultados, observados por meio dos valores de FWHM e refletividade, tanto para a ocorrência do fenômeno RPS, quanto ao se analisar os parâmetros de desempenho do biossensor. Análises foram realizadas utilizando os modos de interrogação angular e espectral. Por fim, também são consideradas configurações de biochip com camadas de grafeno dispostas nas interfaces metal-fibra e metal-analito, com o fito de estudar a possibilidade de aumento da transmissividade do campo elétrico evanescente. Os resultados das análises são mostrados e discutidos.

2016-12-06

Dissertação

Efeitos da Interferência gerada por Fornos de Micro-ondas nas Redes sem fio IEEE 802.11b/g/n

Fornos de micro-ondas domésticos são dispositivos de potência que utilizam a energia das ondas eletromagnéticas para indução de calor. Esses dispositivos, apesar de não transmitirem informações, radiam sinais na faixa não licenciada de 2,4 GHz, agindo como fontes não intencionais de interferência sobre outros dispositivos ISM, e sobre as redes sem fio que utilizam padrões IEEE 802.11b/g/n e operam nessa mesma faixa. Nesta pesquisa são avaliados os efeitos da interferência gerada pelo forno de microondas doméstico sobre o desempenho das redes sem fio que utilizam os padrões IEEE 802.11b/g/n, quando operando em um mesmo ambiente, sob diferentes configurações. As características do sinal interferente, proveniente das ondas que escapam da cavidade ressonante do forno de micro-ondas, são analisadas nos seus aspectos fundamentais, tais como, intensidade, distribuição na frequência e variação no tempo, e ainda, quanto às suas características de propagação, a exemplo dos diagramas de radiação vertical e horizontal e da polarização. Taxas de Erro de CRC de uma rede sem fio, operando em um ambiente com e sem a presença do sinal interferente, são obtidas, considerando, ainda, a utilização dos três padrões, associados à variação do canal utilizado e à mudança da posição relativa dos dispositivos. A partir dos resultados obtidos, é possível avaliar se a influência da interferência gerada pelo forno de micro-ondas sobre as redes sem fio pode ser agravada ou amenizada, de acordo com a configuração utilizada. Desse modo, o padrão e o canal utilizados, assim como, a localização dos dispositivos sem fio em relação ao forno, podem ser pré-determinados de modo a minimizar os efeitos da interferência sobre o desempenho dessas redes.

2014-05-27

Propriedade Intelectual

Sistema de Geração de Energia Elétrica Monofásica Baseado em Máquina de Indução Trifásica Desequilibrada com um Capacitor de Minimização de Desequilíbrio e Conversor, de Três Braços de Chaves Duais, Conectado a Rede de Distribuição de Concessionária de Energia Elétrica

Sistema de geração de energia elétrica monofásica conectada à rede de distribuição que possui processo de fabricação mais simples e de custo de produção menor em comparação com outras alternativas já patenteadas.

2015-07-31

Propriedade Intelectual

Sistema de Acompanhamento de Diárias e Passagens

O Sistema de Acompanhamento de Diárias e Passagens (SADP) disponibiliza para a sociedade uma alternativa simples e objetiva para o acompanhamento das ações realizadas pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba, apresentando em detalhes, todos os custos com diárias e passagens pagas aos servidores e colaboradores eventuais. A aplicação apresenta, ainda, os gastos acumulados com este tipo de despesa em cada Campus do IFPB e permite que os usuários selecionem períodos específicos para filtrar as informações que desejam ter acesso.

2015-04-28

Propriedade Intelectual

Sistema de Gerenciamento de Processos para Avaliação do Reconhecimento de Saberes e Competências - RSC

O software foi desenvolvido para auxiliar o trâmite de processos oriundos dos professores que pleiteavam o benefício. Dentre as suas funcionalidades, o sistema é capaz de armazenar informações sobre avaliadores que se encontram no sistema do MEC, especificamente o Simec, gerenciar convites para avaliação de processos, disponibilizar, eletronicamente, os processos dos docentes, e receber, também de forma eletrônica, os pareceres dos avaliadores.

2014-02

Dissertação

Avaliação de Distúrbios da Voz por meio de Análise de Quantificação de Recorrência

Distúrbios da voz podem atingir diferentes faixas etárias, afetando a qualidade vocal, prejudicando a comunicação por meio da voz. Técnicas de processamento digital de sinais de voz podem ser empregadas para auxiliar outros métodos de avaliação de distúrbios da voz, tais como análise otorrinolaringológica e análise perceptivo-auditiva. A análise de quantificação de recorrência é uma técnica não linear de análise de séries temporais, empregada neste trabalho, para a avaliação de distúrbios da voz. As características não lineares inerentes ao sistema de produção da fala são representadas pelas estruturas dos gráficos de recorrência, que se modificam de acordo com o grau do desvio vocal ou pela presença de patologia laríngea. Nesta pesquisa, distúrbios da voz são analisados e classificados considerando-se duas abordagens: 1) Análise de sinais de vozes de locutores afetados por patologias laríngeas; e 2) análise de sinais de vozes infantis diagnosticadas de acordo com o grau de intensidade do desvio vocal. As medidas de quantificação de recorrência foram extraídas com e sem segmentação, de acordo com taxas de recorrência em patamares de 1% a 5%. As medidas empregadas na análise sem segmentação foram: determinismo (DET), comprimento máximo das linhas diagonais (Lmax ), entropia de Shannon (ENTR), tendência (TREND), laminaridade (LAM), tempo de permanência (T T) e comprimento máximo das linhas verticais (Vmax ). Na análise dos sinais segmentados foram acrescentadas as medidas: transitividade (TRANS), relação entre determinismo e taxa de recorrência (RAT IO), divergência (DIV), comprimento médio das linhas diagonais (Lmed ), tempo de recorrência do tipo 1 (T1), tempo de recorrência do tipo 2 (T2), entropia do tempo de recorrência do tipo 1 (RPDE) e o raio de vizinhança (RAIO). O objetivo é identificar a melhor medida ou a combinação mais eficiente, o patamar de taxa de recorrência ideal e o tipo de processamento (com ou sem segmentação) para os quais se obtém uma maior discriminação entre as classes envolvidas. Na separação entre vozes saudáveis e vozes patológicas, a medida Lmax foi a mais eficiente, com taxa de recorrência de 2% e análise discriminante quadrática (QDA) na classificação. Isto indica que a formação de estruturas diagonais nos gráficos de recorrência é um fator importante de discriminação, estando mais presente em sinais de vozes saudáveis. Na classificação com redes neurais artificiais e medidas extraídas com segmentação, a acurácia máxima foi 99,11% 0,90%, discriminando vozes saudáveis de vozes afetadas por nódulos, com as 15 medidas combinadas e taxa de recorrência até 1%. Na avaliação dos desvios vocais das vozes infantis, na discriminação entre vozes saudáveis e vozes alteradas, a maior acurácia foi de 88,22% 0,93%, com 8 medidas combinadas, extraídas sem segmentação, e taxa de recorrência de 4%. Na discriminação entre o grau geral leve e o grau geral moderado, obteve-se uma acurácia de 88,47% 3,71%, com taxa de recorrência de 5%, combinando 7 medidas. A medida Lmax se destacou na discriminação entre vozes saudáveis e alteradas. Na discriminação entre os desvios leve e moderado, as medidas T T e DET foram determinantes na detecção do grau do desvio vocal. A formação de estruturas verticais nos gráficos de recorrência, relacionada com o comportamento caótico do sinal, representada por T T, se mostrou mais presente em sinais de vozes com maior desvio vocal, enquanto que a formação de estruturas diagonais é mais presente em vozes com desvio mais leve a saudável. Os resultados encontrados, nesta pesquisa, indicam que a análise de quantificação de recorrência é eficiente em detectar a presença e o grau de distúrbios vocais, podendo ser empregada em métodos de avaliação, triagem e monitoramento vocal.

2017-02

Dissertação

PROJETO DE ANTENAS E SUPERFÍCIES SELETIVAS DE FREQUÊNCIA A PARTIR DE TRANSFORMAÇÕES POLARES

Desde os primórdios da civilização humana, o homem desenvolve diferentes formas e meios de se comunicar. O fim do século XX e início do século XXI foi marcado pela evolução das comunicações sem fio. Hoje em dia, as vidas econômicas, sociais e cotidianas das pessoas estão diretamente conectadas, dependentes e modificadas com o surgimento de novas tecnologias sem fio, sendo a antena um dos principais dispositivos dessas tecnologias sem fio. Esse documento descreve o projeto de antenas, arranjos de antenas e superfícies seletivas de frequência por meio de transformações polares. As transformações geométricas obtidas a partir de funções polares assemelham-se de certa forma aos fractais nos seguintes aspectos: sua definição matemática é simples; o processo de geração de uma figura polar é iterativo; e conforme o número de iterações aumenta, o perímetro de um elemento polar aumenta, enquanto sua área total ocupada permanece constante. O uso das transformações polares no projeto de antenas e superfícies seletivas de frequência (FSS) possibilita o desenvolvimento de dispositivos decorativos e camuflados. Os arranjos de antena patch foram construídos com elementos dissimilares agrupados nas configurações de arranjo unidimensional com elementos 1 x 2 e 1 x 4. A fim de aumentar a largura de banda dos arranjos para cobrir a banda 2,400-2,483 GHz requerida em aplicações IEEE802.11b, g, os valores dos raios dos elementos patch dissimilares foram escolhidos para obter frequências ressonantes ligeiramente deslocadas. As simulações foram realizadas com o software comercial ANSYS® Designer™, e os resultados comparados com resultados experimentais, observando-se uma boa concordância entre os mesmos. Os arranjos dissimilares propostos apresentaram uma largura de banda de impedância maior que a de projeto de 83,5 MHz. Propriedades de irradiação apresentadas endereçado pelo arranjo 1 x 2 foram combinadas para sintetizar o diagrama de ganho através de configuração do arranjo 1 x 4. Outro dispositivo desenvolvimento foram as superfícies seletivas de frequência a partir de transformações polares inclusive uma FSS dual-band operando nas faixas das redes locais sem fio nas frequências de 2.45 GHz e 5.8 GHz.

2016-11-23

Dissertação

IDENTIFICAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DE SINALIZAÇÃO HORIZONTAL EM AUTOVIAS UTILIZANDO OPENCV

Acidentes de trânsito podem ser fatais, causando a morte ou invalidez de motoristas e pedestres. Desta forma, muitos pesquisadores estão desenvolvendo meios para deixar os veículos mais seguros, através do uso de sistemas de apoio à condução que auxiliem os motoristas nas mais diversas situações no trânsito. O objetivo deste trabalho é propor um sistema para detecção e classificação de linhas de sinalização horizontais em autovias. Sistemas deste tipo podem ajudar a diminuir a quantidade de acidentes de trânsito, auxiliando o condutor do veículo a permanecer em sua faixa e realizar ultrapassagens apenas em locais permitidos. As imagens das autovias, capturadas por uma câmera fixada ao para-brisa no interior do veículo, são analisadas quadro a quadro em tempo real. O sistema proposto foi desenvolvido na linguagem de programação C++, utilizando a biblioteca OpenCV, de código aberto, amplamente empregada em visão computacional. Dentre outras técnicas, utilizou-se o detector de bordas de Canny e a Transformada Probabilística de Hough para identificação de segmentos de reta. Adicionalmente, foram desenvolvidos métodos geométricos para otimização e eliminação de segmentos desnecessários e um algoritmo para estimação do ponto de fuga, o qual auxilia na identificação dos segmentos mais relevantes para o sistema. Foram realizados sete experimentos apresentando diferentes níveis de dificuldade. Acurácias na faixa de valores de 86,58% a 100% foram alcançadas. Em média, os experimentos obtiveram uma acurácia de 94,56% na classificação dos diferentes tipos de sinalizações horizontais.

2016-11-25

Dissertação

Caracterização de Antena Tipo Refletor de Canto Utilizando Superfícies Seletivas em Frequência

O surgimento de novas aplicações que utilizam a tecnologia da transmissão sem fio representa um desenvolvimento expressivo nos sistemas de telecomunicações. Porém agregado a esse desenvolvimento tem surgido novos problemas devido a limitações do espectro eletromagnético. Uma alternativa para mitigar esses problemas é o uso de antenas inteligentes capazes de direcionar as ondas eletromagnéticas, evitando interferir em outros equipamentos. Uma forma de fabricação de antenas inteligentes utiliza superfícies seletivas em frequência, estas são capazes de refletir ou permitir a passagem de ondas eletromagnéticas, dependendo da sua frequência. Visando evitar que a antena interfira em outros sistemas, busca-se que essa tenha uma melhor diretividade, minimizando a energia de lóbulos secundários em direções distintas à direção de propagação do projeto. A antena tipo refletor de canto se apresenta como um bom tipo de antena diretiva, pois apresenta uma boa relação frente/costas. Este trabalho tem como proposta a utilização de superfícies seletivas em frequência para a fabricação de antenas tipo refletor de canto com abertura de 60°. O dimensionamento da estrutura, o ajuste da resposta em frequência e a sua possível reconfiguração, utilizando comutação, são aspectos abordados neste trabalho. Para a análise numérica das estruturas são utilizados os aplicativos da ANSYS, que fazem uso do método dos momentos e método dos elementos finitos. São apresentadas as comparações entre os resultados obtidos na caracterização numérica e experimental. Ao analisar os resultados obtidos, é possível observar uma boa concordância, o que valida os processos utilizados.

2011-06

Artigo de periódico

Idioma Utilizado na Produção dos Grupos de Pesquisa do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba

Este artigo apresenta indicadores de idioma da produção científica e tecnológica dos recursos humanos do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB) que estão organizados em grupos, para desenvolver atividades de pesquisa e potencializar conhecimento. Indicadores são importantes tanto para a Ciência da Informação como área que estuda as relações que existem entre informação e conhecimento sobre a produção científica e tecnológica como para as áreas que necessitam dessas informações para o planejamento e a gestão de novas atividades. Os dados foram coletados dos currículos disponíveis na Plataforma Lattes no período de 1994 a 2008 e apresentados por grupos classificados de 1 a 23, sequenciados pelo ano de formação. Resultam em significativas 2.226 publicações da produção científica em português, 552 em inglês e 10 em espanhol. No que respeita à produção tecnológica, 500 trabalhos foram publicados em português e 12 em inglês. Os indicadores são resultado do desenvolvimento de pesquisas com a consequente publicação em mais de um idioma, e justificam as atividades dos grupos para o IFPB formular, acompanhar e avaliar as políticas bem assim para que estratégias sejam implementadas visando à renovação das pesquisas, à expansão da quantidade dos grupos de pesquisa, inclusive, proporcionando a participação de estudantes e técnicos.