Repositório RCAAP

As ligações adesivas têm vindo a desempenhar um papel bastante importante na ligação de diferentes estruturas. Existem indústrias que estão cada vez mais a apostar neste tipo de ligações, como é o caso da indústria aeronáutica, aeroespacial e automóvel. As ligações adesivas são frequentemente utilizadas na fabricação de estruturas com geometria complexa com a finalidade de proporcionar uma ligação estrutural que, em teoria deveria ter pelo menos a mesma resistência do que o material de base. Por outro lado, existem esforços que, quando aplicados em substratos de menor espessura, podem originar esforços prejudiciais à ligação, como por exemplo os esforços de arrancamento. No entanto, algumas geometrias podem melhorar a resistência da ligação ao arrancamento, como é o caso de juntas adesivas T de reforço. As principais vantagens destas juntas são o aumento de rigidez da estrutura de base e a minimização dos picos de tensão de arrancamento. O objetivo desta dissertação é estudar numericamente juntas adesivas em T, com diferentes geometrias e sujeitas ao arrancamento, utilizando modelos de dano coesivo (MDC). Para isso foram utilizados três adesivos estruturais com diferentes propriedades e substratos em liga de alumínio. A espessura de adesivo (ta) foi considerada constante. As variáveis estudadas foram a espessura do substrato da base (a), a espessura do T (t), o comprimento de sobreposição (l) e o raio do T (r). Numa primeira fase, foi efetuada uma validação experimental da técnica usada nesta dissertação (MDC) através de um trabalho já realizado. O trabalho referido consitiu num estudo em juntas T, formadas por dois componentes em L aplicados simetricamente, solicitadas a esforços de arrancamento, com com diferentes espessuras de L (tP2) e com dois tipos de adesivos diferentes. De um modo geral, foi possível concluir que, para todos os valores de tP2, os resultados numéricos apresentaram bom acordo com os experimentais. O trabalho numérico realizado focou-se na análise de juntas em T, incluindo análises de tensões na junta, o estudo da variável de dano no adesivo, a previsão da resistência e a previsão da energia dissipada com recurso a um software que utiliza o Método dos Elementos Finitos (MEF) e MDC. Como conclusão, verificou-se que o adesivo com elevada ductilidade (Sikaforce® 7752) é recomendado para este tipo de solicitação, devido à capacidade de distribuir tensões sobre uma maior área, o que traduziu em valores mais elevados de força máxima. Por outro lado, foi possível compreender em detalhe o efeito de cada variável geométrica utilizada.

A competitividade mundial das empresas origina uma enorme pressão para reduzir custos produtivos de modo a aumentar a produtividade. Para fazer frente à concorrência dos países emergentes, torna-se fundamental a melhoria contínua dos processos internos das empresas. Nesse sentido, as ferramentas SMED e 5’S aparecem como ferramentas competentes para reduzir os desperdícios associados a esses processos. Estas ferramentas apresentam metodologias que têm vindo a ser extensivamente disseminadas em setores industriais bastante competitivos onde a eficiência produtiva é um fator chave de sucesso para as empresas. A ferramenta SMED permite minimizar o tempo de mudança de produção de modo a obter duas grandes vantagens, reduzir o custo de imobilização do equipamento e possibilitar a produção de pequenos lotes. A técnica 5’S pode oferecer um passo inicialmente importante para resolver problemas da qualidade, organização de espaços, e para combater a letargia existente na produção e rotinas de colaboradores. Este trabalho tem como objetivo o estudo de alguns processos de uma empresa do setor têxtil no ramo da cordoaria. São apresentadas propostas de melhoria enquadradas na metodologia SMED e 5’S em diferentes setores fabris. Em cada uma delas são apresentadas as vantagens, investimentos e respetivos tempos de retorno. No caso do SMED foram obtidas reduções de tempo de setup na ordem dos 30 – 40% com tempos de retorno de investimento entre 6 e 7 meses. Com a implementação dos 5’S num determinado setor foram reduzidos drasticamente o tempo e distância percorridos para uma determinada tarefa. Nesta fase, com a reorganização desse setor foi obtido um ganho de espaço em cerca de 58 m2 . Por fim, é realizado um caso de estudo estatístico, para correlacionar o impacto das implementações das metodologias Lean no âmbito da segurança ocupacional. Pela realização do teste não paramétrico Spearman, foi obtido um fator de correlação de intensidade moderada (ρ = 0,516) e um valor-p (1,4%) que permite afirmar com evidência estatística que existe uma correlação linear positiva.

Nos dias de hoje, um sistema informático que faça uso de uma vertente web e se enquandre no setor segurador, tem a necessidade de obter informação através da comunicação com sistemas externos tais como sistemas de definição de produto que são responsáveis por modelar produtos de seguros, obtendo assim metadados que, uma vez interpretados, fazem com que o ecrã que se pretende que se renderize seja diferente em função da interpretação destes metadados. Por vezes, a volatilidade dos metadados interpretados pode ser tão grande fazendo com haja a necessidade de rerenderizar todo o ecrã em função destes. Pretende-se assim dar apoio ao trabalho desenvolvido pela empresa msg life Iberia cujo produto é uma plataforma denominada de msg.Sales utilizada para a comercialização de seguros de diferentes ramos do setor segurador. A plataforma msg.Sales faz uso de um sistema responsável por efetuar a modelação de diversos produtos. Este sistema externo é denominado por Product Definition System (PDS) e o output dado por ele é um modelo canónico que representa produtos de seguros, apresentando assim grande volatilidade. Assim, ao fazer uso normal das soluções web desenvolvidas pela msg life Iberia é feita uma constante interação com o PDS de forma a obter o modelo de um produto de seguros que se pretende renderizar para uma determinada página. Dentro desta mesma página, é possível que o PDS gere vários metamodelos diferentes para a mesma página. Devido a isto, a alteração de um campo no ecrã pode fazer com que sejam adicionados, removidos e alterados campos que são definidos por este metamodelo. Devido a esta volatilidade, por vezes é necessário efetuar-se novas renderizações de todo o ecrã uma vez que é necessário haver a constante interpretação dos metadados fornecidos pelo PDS o que causa um problema na escalabilidade da solução principalmente ao nível de performance. O objetivo desta tese é assim desenvolver um protótipo de um gerador de ecrãs que possa ser incorporado no processo de build de uma solução, fazendo uso de uma Domain Specific Language (DSL) que existe já atualmente no sistema msg.Sales denominada de Flow, evitando assim a interpretação total de ecrãs em runtime. O foco é essencialmente em PDS cujos produtos sejam estáticos, tendo assim menor grau de variabilidade na sua estrutura.

Nos dias de hoje é de grande importância obter mais informações sobre um produto ou serviço, quer o mesmo seja um bem adquirido ou exposto de alguma forma. A evolução tecnológica presente nos tempos de hoje traz novas necessidades para obter essa informação, pois implica que a mesma seja de fácil de exposição para quem a quer transmitir e de fácil e rápido acesso para a quem a pretende visualizar. À empresa Ifthen surgiu a possibilidade de desenvolver uma solução do género que permita a qualquer entidade pessoal ou empresarial visualizar e disponibilizar informação sobre produtos e serviços, de forma similar ao que acontece para as referências de multibanco que a empresa já disponibiliza. A combinação da criação de uma página personalizável com a rapidez e facilidade de acesso através do uso de códigos QR, também eles totalmente personalizáveis, é algo que, tanto quanto foi possível pesquisar não existia no mercado. Esta dissertação tem como objetivos disponibilizar uma solução do tipo Web que permita que os seus clientes diretos disponibilizem aos seus utilizadores finais (i.e., clientes dos clientes) o acesso a informação dinâmica e personalizada sobre produtos ou serviços. Este acesso deve ocorrer de forma automatizada recorrendo à digitalização dos códigos QR. Aos clientes diretos deve também ser disponibilizado um espaço onde possam gerir as páginas e códigos QR criados para os seus produtos ou serviços. A solução deve ainda ser facilmente utilizada por pessoas sem qualquer tipo de conhecimentos técnicos. Para os objetivos serem alcançados foi necessário realizar um estudo sobre a indústria atual, a criação de páginas e da tecnologia de códigos QR onde se evidenciaram diversas características, funcionalidades e tipos. Através de um desenho detalhado e completo, foi possível implementar uma solução. Esta solução preconizada através das diversas etapas da dissertação cumpre a grande maioria dos objetivos delineados anteriormente. Os resultados obtidos e avaliação efetuada sobre a solução comprovam que o software desenvolvido é uma solução classificada como boa, onde pode ser melhorada a acessibilidade e facilidade da solução. A empresa requerente poderá oferecer um serviço de informação personalizado aos seus clientes, tal como desejava inicialmente, com a possibilidade de melhoria no futuro. Os clientes irão também poder informar e melhorar o acesso a informação que pretendem divulgar.

Este projeto teve como objetivo explorar novos materiais como alternativa aos das embalagens de take-away que se encontram em uso no presente, com vida efémera e impacto extremamente negativo no planeta. Foi necessário debruçar sobre três pilares fundamentais: a matéria, a forma e o uso da embalagem. Decorreu um extenso processo de experimentação, quer de origem animal, quer vegetal. Para que o objeto seja uma alternativa viável em termos de sustentabilidade, deverá manter-se num ciclo de vida fechado e contínuo, tendo sido por isso uma fase do projeto à volta de testes de biodegradabilidade. A forma nasceu da matéria que a condicionou, tendo sido o objetivo ter uma embalagem segura e fácil de transportar. A proposta que aqui se apresenta é resultado de um estudo de curta duração, sendo por isso um início de uma investigação material e formal que deverá continuar tendo por base as descobertas feitas ao longo destes meses.

Local Accommodation is increasingly an option for those who travel and seek new concepts or follow trends. The present research aims to understand what the main influence and motivation factors are when the tourist of the north Portugal chooses local accommodation in Portugal and abroad. After a literature review, an online survey was conducted during May and July 2019, with all Portuguese living in the north of Portugal who had travelled at least once over the past 5 years. A random sample of 239 participants was collected and data was treated through SPSS software. The gathered information allowed developing an exploratory descriptive analysis, an inferential analysis and a factor analysis. The results seem to indicate that there is a significant relationship between the national tourist’s adhesions to touristic accommodation in Portugal and abroad. The adhesion to local accommodation in Portugal is not associated with the reasons for the trip/travel, and the adhesion to local accommodation abroad is mostly motivated by leisure. The location (Portugal/abroad) is not relevant to the perception of the national tourist about the touristic accommodation.

This paper presents a novel adaptive control strategy with rejection ability for unmanned aerial vehicles (UAVs), namely fuzzy model-free control (FMFC). It is based on the model-free control (MFC) concept, where the control parameters are tuned online using fuzzy logic. The controller assumes an ultra-local model that can compensate unknown/unmodelled dynamics, uncertainties and external disturbances, ensuring a good robustness level. Moreover, the fuzzy logic system is used to tune online the proportional-derivative terms due to its heuristic aspect. These compensation and adaptation mechanisms allow ensuring good compromise robustness-performance even in the presence of disturbances. Several experiments, using RotorS Gazebo micro aerial vehicle (MAV) simulator, are provided to demonstrate the effectiveness of the proposed controller compared with other techniques. The fuzzy model-free controller shows superior performance without the time-consuming and tedious tuning task.

In intelligent transportation systems, wireless connected vehicles moving in platoons can improve roads’ throughput. For managing driving status of the platoon, a lead vehicle transmits driving information to following autonomous vehicles by using multi-hop data dissemination. We study a novel data dissemination protocol which investigates a chain-based transmit rate control to reduce data dissemination latency. The optimal resource allocation algorithm is formulated to minimize the total dissemination latency of the platoon under guaranteed bit error rates, and can be judiciously reformulated and solved using standard optimization techniques. A novel dynamic programming algorithm is presented to solve the platooning resource allocation optimization, which uses backward induction to significantly reduce the resource allocation complexity. In addition, we interpret the vehicular platoon as one-dimensional Markov chain, and derive a closed form of dissemination latency. Simulations are carried out to evaluate the performance of the proposed dynamic programming algorithm. The numerical results show that our algorithm achieves optimal solutions with cutting off the complexity by orders of magnitude, while improving dissemination rate in the vehicular platoon.

In Unmanned Aerial Vehicle (UAV) enabled data collection, scheduling data transmissions of the ground nodes while controlling flight of the UAV, e.g., heading and velocity, is critical to reduce the data packet loss resulting from buffer overflows and channel fading. In this letter, a new online flight resource allocation scheme based on deep deterministic policy gradients (DDPG-FRAS) is studied to jointly optimize the flight control of the UAV and data collection scheduling along the trajectory in real time, thereby asymptotically minimizing the packet loss of the ground sensor networks. Numerical results confirm that the proposed DDPG-FRAS can gradually converge, while enlarging the buffer size can reduce the packet loss by 47.9%.

A utilização de juntas adesivas em diversas aplicações oferece vantagens em relação aos métodos tradicionais tais como a soldadura, brasagem, ligações aparafusadas e rebitadas. De facto, as juntas adesivas apresentam uniões mais leves, melhor comportamento na presença de cargas cíclicas ou de fadiga, permitem a ligação de materiais diferentes naturezas e apresentam melhores distribuições de tensões nas zonas unidas. De forma a dimensionar corretamente ligações adesivas, é importante conseguir prever com precisão a sua resistência mecânica e respetivas propriedades de fratura (taxa crítica de libertação de energia de deformação à tração, GIC, e corte, GIIC). Estas propriedades são obtidas com recurso da mecânica da fratura, através de análises energéticas. Para este efeito, distinguem-se três tipos de modelos: modelos que necessitam da medição do comprimento de fenda durante a propagação do dano, modelos que utilizam um comprimento de fenda equivalente e métodos baseados no integral J. Como geralmente as solicitações ocorrem em modo misto (tração e corte em simultâneo), é de grande importância a medição das taxas de libertação de energia relativamente a diferentes critérios ou envelopes de fratura. Este trabalho é iniciado tendo por base um estudo experimental, realizado numa dissertação anterior, e um estudo numérico, correspondente à presente dissertação, onde foram modelados provetes Single-Leg Bending (SLB) em juntas onde se aplicaram três tipos de adesivos, de forma a estudar e comparar as suas propriedades de fratura. Numericamente obtiveram-se as curvas carga aplicada vs. deslocamento (P-δ) e aplicouse o modelo do integral-J para redução da taxa de libertação de energia de deformação à tração, GI, e corte, GII. Após esta fase iniciou-se a discussão dos resultados, onde se compararam os resultados numéricos com os resultados experimentais. Os elementos utilizados para comparação foram as curvas P-δ, GI, GII, e o enquadramento de GI e GII nos envelopes de fratura de cada adesivo. Em geral, foi obtida uma concordância bastante boa nos resultados obtidos. Os ensaios numéricos permitiram retratar o comportamento verificado nos ensaios experimentais e validar os critérios de propagação através da análise dos resultados experimentais, comprovando que o integral J é um método eficaz na medição da energia de fratura.

A presente dissertação foi realizada no âmbito do projeto de conclusão do Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial e foi desenvolvida numa empresa de transformação de embalagens de plástico. O objetivo principal desta dissertação foi testar uma ferramenta de avaliação de postos de trabalho na área da melhoria contínua considerando os aspetos ergonómicos designada de ErgoSafeCI. Para isso foi feita uma análise pormenorizada à ferramenta de modo a torná-la mais “user friendly”, de seguida foi aplicada em três postos de trabalho e consequentemente foram apresentadas as melhorias implementadas nas áreas mais críticas identificadas pela ferramenta. A ErgoSafeCI é baseada em dez indicadores de desempenho que se consideraram fundamentais para ter um posto de trabalho produtivo, seguro e ergonómico. A necessidade da empresa em ter uma ferramenta de apoio à decisão nesta área, advém da dificuldade em implementar projetos de melhoria continua e na ausência de rotinas de avaliação de melhoria continua. Através da análise dos resultados da ErgoSafeCI foram implementadas melhorias nas áreas mais críticas recorrendo às ferramentas Lean considerando os aspetos ergonómicos. Com a aplicação de ferramentas Lean tais como SMED e 5S permitiram a identificação de desperdícios tais como movimentações desnecessárias, sobreprocessamento e esperas. Para além disto, através da aplicação de métodos de avaliação ergonómica tornou-se possível identificar postos de trabalho suscetíveis a lesões musculoesqueléticas relacionadas com o trabalho (LMERT). Por fim, as áreas com as melhorias implementadas foram alvo de uma reavaliação com a ajuda da ferramenta. A implementação destas ações permitiu a diminuição dos tempos de espera do operador e chefe de turno bem como os tempos de setup em 50%. Com o melhoramento da ferramenta, ou seja, convertendo todo o processo de auditoria de manual para automático, constatou-se que houve uma redução do tempo em cinco minutos. No entanto, sugere-se a implementação de todas as melhorias expostas ao longo do trabalho que não foram desenvolvidas e recomenda-se o uso desta ferramenta como apoio à decisão na implementação da melhoria contínua de uma forma normalizada. Esta ferramenta tem como base que, para uma implementação Lean bem-sucedida, os gestores devem iniciar o processo Lean juntamente com uma avaliação ergonómica, uma vez que os riscos ergonómicos por vezes resultam em desperdícios Lean e vice-versa. Esta ferramenta auxilia os profissionais na avaliação da implementação dos princípios Lean e das questões de segurança nos seus processos. Este trabalho teve ainda uma contribuição científica através da escrita de um artigo que se encontra aprovado para publicação. A elaboração deste artigo permitiu desenvolver soft skills como capacidade de trabalhar sob pressão e resolução de problemas. Permitiu, ainda desenvolver o espírito de trabalho de equipa visto que foi desenvolvido com outros coautores.

Atualmente, a doença cardiovascular é a principal causa de mortalidade em ambos os sexos, afetando maioritariamente os países industrializados. De entre todas as doenças cardiovasculares destaca-se inclusivamente, a Doença Arterial Coronária. Por se tratar de uma doença fortemente associada a inúmeros fatores de risco, ao longo das últimas décadas foram desenvolvidos modelos de estimativa do risco cardiovascular com base nestes. No entanto, estudos realizados identificam algumas limitações no uso destas ferramentas, revelando a necessidade de se investigar técnicas ou biomarcadores adicionais para melhorar as estimativas do risco cardiovascular. Recentemente na literatura científica, identificou-se uma possível relação entre os parâmetros do sinal voz e a doença coronária aterosclerótica. De facto, a análise acústica é uma ferramenta eficaz, não invasiva e de fácil aplicação para realizar avaliações objetivas da função vocal. Deste modo, a presente dissertação de mestrado tem como objetivo avaliar o potencial da análise da voz em identificar padrões acústicos associados à doença coronária, através da recolha de sinais de voz de pacientes diagnosticados com patologia cardíaca e de indivíduos saudáveis. Desenvolveu-se uma base de dados constituída pelas gravações de voz e registo de informações clínicas recolhidas de um total de 76 participantes. Tendo em conta os avanços tecnológicos da Inteligência Artificial e o sucesso das suas técnicas na área da medicina, para o processamento e análise dos dados recolhidos utilizou-se a técnica de deep learning devido à sua capacidade em identificar padrões e discriminar dados. Foram desenvolvidos diferentes modelos com base nas duas abordagens para a realização da análise acústica. No geral, os resultados obtidos foram satisfatórios para os diferentes dados recolhidos, inclusivamente com desempenhos de 70% a 88% de exatidão na classificação por parte dos modelos desenvolvidos.

This thesis approaches recent technologies to produce electric power from wind or water. The use of tethered kites for harnessing wind or water power and consequently transforming it into electric power is an idea which is starting to take off and with serious on-going developments. There are two types of major systems: Ground generation and on-board generation. The first one comprises a soaring kite tethered to a ground generator which generates electric power by means of reeling out the tether as the kite rises. This movement is controlled through the manipulation of its surface similar to the control of surfaces an aircraft. As for on-board generation, it is basically an aircraft with mounted generators on its wings, and tethered to the ground by a cable with the double function of securing and tethering the aircraft to the ground, as well as to bring the electric power from the aircraft to the grid. Both systems can be implemented on air and underwater. In the recent times there were serious developments in these technologies, one of them is the Makani Project powered by Google with a proven concept on-board generator of 600kW. Regarding underwater kite systems, there are several companies like Minesto (Saab spinoff) which also have a proven concept of 500kW. For these reasons and given the increasing power demand and accountability regarding energy sources, this work offers an overview of these ground-breaking technologies (compared against the conventional technologies) which can and will contribute to the decentralization of the electric energy production. In addition, this work provides a series of simulations and power estimates for kite systems to offer an unbiased view of this new type of electric energy harnessing.

The first rule of any technology used in a business is that automation applied to any operation will magnify the efficiency. The second is that automation applied to an inefficient operation will magnify the inefficiency. HDMI (High-Definition Multimedia Interface) is a leading technology in audio/video interface for transmitting uncompressed digital multimedia data. The limelight of this project is to automate the test procedure involved for testing HDMI-RX by using developed or customized software tools (Jenkins, python scripts,..etc.) targeting to reduce engineering manpower effort. The focus is not only on reducing the testing time but also to maintain an effective record of the final design parameters and ensuring exact result reproducibility. The testing of hardware components involves proceeding through several steps based on design parameters, evaluating results, and storing records to a File.

As ligações são dos pontos mais frágeis de uma estrutura e por esse motivo o seu correto dimensionamento é fundamental para que sejam asseguradas as condições de segurança. As ligações que foram estudadas são do tipo aço-madeira-aço em duplo corte ligadas por cavilhas metálicas. O dimensionamento à temperatura ambiente foi baseado nas equações simplificadas presentes no Eurocódigo 5-1-1 com o intuito de determinar o número de cavilhas necessárias segundo as caraterísticas das ligações. Contudo, para obter informação sobre a influência dessas características foram estudadas ligações com diâmetros de cavilhas de 6, 8, 10 e 12 mm, madeira do tipo GL20h, GL24h, GL28h e GL32h e sob carregamento axial à tração de 10, 15 e 20 kN. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que quanto menor o diâmetro da cavilha e maior o carregamento imposto, maior o número de cavilhas necessárias para assegurar a resistência da ligação. Posteriormente, foi efetuado o dimensionamento das ligações a elevadas temperaturas segundo o Eurocódigo 5-1-2 e Eurocódigo 3-1-2 que têm como objetivo a determinação da espessura da proteção para uma exposição ao fogo no mínimo de 30 min. Os materiais de proteção utilizados foram a madeira lamelada colada e o gesso do tipo F. A proteção em madeira apresentou espessuras compreendidas entre 8 e 10 mm e a proteção em gesso entre 13 e 14 mm. A partir da geometria das ligações com e sem proteção, foi realizado o estudo utilizando o Método de Elementos Finitos com o auxílio do programa ANSYS Student 2019 R3. Foi possível observar o gradiente de temperatura na ligação e a camada carbonizada caracterizada pela linha isotérmica de 300°C e verificar desta forma, a resistência ao fogo das ligações. As velocidades da carbonização obtidas foram inferiores às estabelecidas no Eurocódigo 5-1-2. As ligações desprotegidas apresentam fraca resistência ao fogo, no entanto quando protegidas, conseguem resistir a 30 min de exposição ao fogo. Conclui-se assim, que quanto maior o diâmetro das cavilhas e maior a massa volúmica da madeira, maior a resistência ao fogo da ligação.

The prospect scenario for wireless communications and networking technologies in aquatic environments is nowadays promising. The growing interest around this subject in the last decades has recently been accelerated due to the more powerful capabilities of a number of sensing, control and communication devices. Moored, fixed, drifting, and vehicular nodes form now a rich ecosystem of autonomous embedded systems potentially connected in a multi-hop (and over-water) fashion, which demand innovative solutions to satisfy the ever-increasing requirements of reliability, bandwidth, latency and cost. The efforts in this direction, mostly as a result of the push from the Internet-of-Thing (IoT) and related communication paradigms, are now at an early stage, and thus still pose significant, technical and research challenges, especially from the perspective of communication and networking for applications involving real-time and/or multimedia networking traffic. In this research, we focus on the communication and networking aspects of over-water multi-hop networks aiming at support real-time and/or multimedia (audio/video) traffic using IEEE 802.11 (WiFi) commodity technologies. Special attention is devoted to the impact of cyclic water-level variations (such as tides and waves) on the overall network performance, and how an integrated approach to (i) network design, (ii) protocol adaptation and (iii) routing can contribute to mitigating such an issue.

Among contaminants of emerging concern (CECs), pharmaceuticals are of paramount concern. Because these products are widely used, CECs keep being released into the environment where they can accumulate over time. Innumerous studies performed throughout the world have confirmed the detection of CECs in different aquatic matrices such as rivers, seas, lakes and marine animals. However, these analyses are usually performed with chromatographic methods using bulky and expensive equipment, only operated by specialized technicians. Therefore, the development of electrochemical sensors is a potential alternative to these conventional methods, and it can be seen as an opportunity for the development of sustainable analytical practices. Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are some of the most consumed pharmaceuticals worldwide. A literature review showed that several studies confirmed the presence of NSAIDs in the environment. Until now, electrochemical sensors for NSAIDs such as diclofenac, acetylsalicylic acid and acetaminophen have been the most widely reported. However, they have been developed in a lesser extent for the propionic acid derivatives NSAIDs, such as ketoprofen, which is one of the most prescribed drugs in Portugal. The aim of the present work is the development of a simple and efficient sensor to be applied in the monitoring of ketoprofen. The developed sensor is a paper-based carbon substrate, which is connected in one end to a copper mesh and used directly as working electrode. The electrochemical performance of the sensor was characterized by cyclic voltammetry in a standard solution of the indicator Fe(CN)6 3/4- while quantification of ketoprofen was performed at the optimum conditions (pH 5.0, pulse amplitude of 70 mV, pulse time of 5 ms, step potential of 17.5 mV and interval time of 0.117 s) by differential pulse voltammetry. The developed sensor presented a linear range of 0.125 to 8.60 µM, a sensitivity of 24.02 µA/(µM.cm2 ), and a limit of detection of 0.233 µM. In the reproducibility and repeatability assays, it was possible to obtain relative standard deviation values lower than 8.2% and 6.1%, respectively. The proposed electrochemical sensor was successfully tested for ketoprofen monitoring in WWTP water samples with recoveries ranging from 86% to 99%. The carbon paper-based electrode developed during this work and used in the presented electrochemical sensor can also be integrated into a miniaturized and portable device, that allows in-situ analysis of environmental samples.

The unprecedented pervasiveness of IoT systems is pushing this technology into increasingly stringent domains. Such application scenarios become even more challenging due to the demand for encompassing the interplay between safety and security. The IEEE 802.15.4 DSME MAC behavior aims at addressing such systems by providing additional deterministic, synchronous multi-channel access support. However, despite the several improvements over the previous versions of the protocol, the standard lacks a complete solution to secure communications. In this front, we propose the integration of TAKS, an hybrid cryptography scheme, over a standard DSME network. In this paper, we describe the system architecture for integrating TAKS into DSME with minimum impact to the standard, and we venture into analysing the overhead of having such security solution over application delay and throughput. After a performance analysis, we learn that it is possible to achieve a minor impact of 1% to 14% on top of the expected network delay, depending on the platform used, while still guaranteeing strong security support over the DSME network.

The rising adoption of wireless technologies in the Industrial Internet of Things has stressed the need for traffic schedulability validation at system design-time to support safety and time critical streams (e.g., process control and emergency response). In this context, the demand-based schedulability tests have recently been proposed in the literature. This work revisits two well-established techniques borrowed from the multi-processor scheduling theory, namely the demand-bound-function (DBF) and the forced-forward-demand-bound-function (FFDBF), and evaluates their performances when adapted to the field of wireless sensor-actuator networks. Simulation experiments when varying network configurations confirm the equal or better accuracy of FFDBF over DBF to estimate both network demand and schedulability. In future work, we aim at building upon these promising results in order to design novel admission control and adaptation strategies that improve network schedulability under varying workload conditions.

When adopting multi-core systems for safety-critical applications, certification requirements mandate bounding the delays incurred in accessing shared resources. This is the case of global memories, whose access is often regulated by memory controllers optimized for average-case performance and not designed to be predictable. As a consequence, worst-case bounds on memory access delays often result to be too pessimistic, drastically reducing the advantage of having multiple cores. This paper proposes a fine-grained analysis of the memory contention experienced by parallel tasks running on a multi-core platform. To this end, an optimization problem is formulated to bound the memory interference by leveraging a three-phase execution model and holistically considering multiple memory transactions issued during each phase. Experimental results show the advantage in adopting the proposed approach on both synthetic task sets and benchmarks.