CONECTIVIDADE E COMUNICAÇÃO DE DISPOSITIVOS

A tecnologia IoT (do inglês Internet of Things) envolve conectar dispositivos físicos à internet, permitindo que eles coletem e transmitam dados em tempo real. Essa tecnologia permitiu o desenvolvimento de casas inteligentes, cidades inteligentes e outras aplicações que requerem a integração de vários dispositivos e sistemas. O desenvolvimento de vários protocolos de comunicação como MQTT, TCP Socket, UDP Socket e ZigBee tornou possível conectar diferentes tipos de dispositivos à internet. Esses protocolos permitem que os dispositivos se comuniquem entre si e com a internet de forma padronizada e segura. Na mesma perspetiva a tecnologia da Web Semântica permite que as máquinas entendam e interpretem o significado dos dados. Ele fornece uma estrutura para vincular dados e recursos na Web, possibilitando a criação de sistemas inteligentes que podem processar e analisar dados de maneira significativa. Essa tecnologia é essencial para que se entenda o contexto e o significado dos dados transmitidos entre os dispositivos e o middleware. Por fim o último sistema que integrará tecnologias IoT é o Representational State Transfer (REST) é um estilo de arquitetura da Web que fornece uma maneira padrão para aplicativos baseados na Web interagirem uns com os outros. As APIs RESTful são um conjunto de diretrizes para criar APIs usando a arquitetura REST. Eles fornecem uma maneira simples e padrão para os dispositivos se comunicarem com o middleware, possibilitando a criação de sistemas IoT interoperáveis.

Pensando nisso, os pesquisadores(as) da Universidade de Brasília criaram um conceito que é o resultado de vários avanços tecnológicos, o UioT, que inclui a tecnologia IoT, protocolos de comunicação, tecnologia de Web Semântica e APIs RESTful. Esses avanços possibilitaram a criação de um gateway que permite a comunicação perfeita entre dispositivos IoT e middleware. O UnB/Universal Internet of Things - Gateway Semântico (UIoT-GS) é um gateway IoT semântico que permite que dispositivos IoT baseados nas tecnologias de comunicação MQTT, Socket TCP, Socket UDP e ZigBee possam se comunicar com middlewares IoT baseados no protocolo HTTP, em especial, o middleware do UIoT que possui APIs REST e protocolo de cadastro e autenticação específicos. Um gateway semântico tem a capacidade de realizar a tradução da requisição em um determinado protocolo para o formato exigido pelo destinatário da comunicação. Para isso, o gateway semântico faz a conversão sintática e, quando necessária, semântica da requisição para que ela alcance o significado desejado.

VANTAGENS

• Eficiência: Otimização de processos de conectividade dos dispositivos.
• Integração: Promove a conexão entre tecnologias, permitindo que haja comunicação entre diferentes dispositivos.
• Automação: Possibilidade de automatização de tarefas e consequente melhoria de qualidade de vida. 

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A COMPLEXIDADE DA PRECISÃO

As tolerâncias geométricas só devem ser diretamente prescritas no desenho quando são indispensáveis ao correto funcionamento e à intermutabilidade da peça. Uma tolerância geométrica aplicada a um elemento define a zona de tolerância, no interior da qual deve estar compreendido esse elemento. Um elemento (geométrico) é uma parte específica de uma peça, tal como, por exemplo, um ponto, uma linha ou uma superfície. Esses elementos podem ser elementos integrais (por exemplo, a superfície externa de um cilindro) ou ser derivados (por exemplo, uma linha mediana ou uma superfície mediana). Neste contexto, os termos “eixo” e “plano mediano” são utilizados para elementos derivados de forma perfeita, e os termos “linha mediana” e “superfície mediana” são utilizados para elementos derivados de forma imperfeita.

De acordo com o princípio de independência, uma cota linear e a sua tolerância limitam apenas o aspeto tamanho de um elemento geométrico. Uma tolerância linear controla apenas os tamanhos locais reais de um elemento, mas não os seus desvios geométricos de forma. Pensando nisso, pesquisadores (as) da Universidade de Brasília, criaram um programa de Software para o cálculo dos diâmetros das esferas virtuais, garantindo o cálculo preciso e rápido desses parâmetros. Diante do cenário apresentado, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram o sistema Geometrias substitutas em E.V., um software para o cálculo dos diâmetros das esferas virtuais, cálculo de geométricas substitutas (retas, planos e esferas), e cálculo das tolerâncias geométricas avaliadas com a PEV (retitude, planeza, paralelismo e perpendicularidade). As esferas virtuais formam uma placa desenvolvida para uma máquina de medir por coordenadas tipo braço articulado, a fim de avaliar tolerâncias dimensionais e geométricas.

O programa foi construído no software Matlab®. A entrada dos dados no programa é feita através de planilhas do Excel®, com os dados das coordenadas dos pontos de cada medição.

VANTAGENS

• Versatilidade: Integração de múltiplas medidas;
• Eficiência: Rapidez no processo de cálculo; Precisão.

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ATAQUES VOLUMÉTRICOS REFLEXIVOS

Os ataques volumétricos reflexivos são um tipo de ataque de negação de serviço distribuído (DDoS) que ocorre quando um ator malicioso inunda um alvo com solicitações de dados, fazendo com que o alvo envie uma grande quantidade de dados de volta ao invasor.

Esses ataques são difíceis de detectar, pois o invasor geralmente usa endereços IP legítimos, o que faz parecer que as solicitações são originadas de várias fontes. Para mitigar o risco de tais ataques, as organizações devem implementar um sistema de mitigação de ataques volumétricos.

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram uma ferramenta para avaliação de sistemas de mitigação de ataques reflexivos volumétricos (DDoS). Esse programa executa ataques de negação de serviço por reflexão amplificada segundo vários protocolos para avaliar sistemas de mitigação aos referidos ataques. Esta versão tem uma interface gráfica mais amigável e implementa os testes com diferentes protocolos, intensidades e estratégias de execução.

VANTAGENS

• Segurança: Sistema arrojado de mitigação de ataques DDoS;
• Facilidade de Uso: Interface simplificada e amigável;
• Versatilidade: Implementação de diferentes testes, incluindo diferentes protocolos.

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ELASTICIDADE DE MATERIAIS CIMENTÍCIOS

A determinação experimental das propriedades mecânicas nas primeiras idades de materiais cimentícios é um desafio para a engenharia atual, pois neste intervalo de tempo, tais materiais passam por mudanças microestruturais intensas. Na Teoria da Elasticidade, essas propriedades mecânicas são o módulo de elasticidade, o módulo de cisalhamento e o coeficiente de Poisson, utilizados para descrever completamente o material e a relação tensão-deformação em sólidos elásticos.
A determinação experimental do módulo de elasticidade nas primeiras idades apresenta dificuldades práticas, especialmente pela transição da fase fluida para sólida e o ainda intenso desenvolvimento microestrutural. Alguns métodos de ensaio, como ondas ultrassônicas ou metodologias estáticas adaptadas, estão disponíveis, embora apresentem limitações que vão desde a natureza do módulo obtido a equipamentos caros e de difícil implementação em situações práticas.
Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um dispositivo de monitoramento do módulo de elasticidade de materiais cimentícios e outros materiais que passem por uma fase de endurecimento ou transição fluido-sólido, como resinas.

DISPOSITIVO DE MONITORAMENTO DE ELASTICIDADE

A presente invenção consiste em um dispositivo de monitoramento do módulo de elasticidade de materiais cimentícios e outros materiais que passem por uma fase de endurecimento ou transição fluido-sólido, como resinas. Trata-se de um sistema especializado que permite a execução de ensaios sob condições de vibração ambiente ou vibração forçada, sendo que nesta o dispositivo de excitação a ser utilizado é flexível dada a compatibilidade do sistema com uma faixa de voltagem ampla. O sistema desenvolvido integra todas as funcionalidades necessárias para a execução do ensaio sob um único sistema harmônico e de fácil configuração pelo usuário. Nenhuma expertise em eletrônica, monitoramento ou instrumentação de estruturas é necessário. O sistema possui uma configuração e interface com usuário autoexplicativas.

VANTAGENS

• Eficácia: Permite leituras de elasticidade em materiais cimentícios de primeira idade (imediatamente após o início da fase fluido-sólido);
• Interatividade: Tela touchscreen que permite maior interação e acessibilidade das funcionalidades;
• Monitoramento: Informações em tempo real;
• Autonomia: Calibração autônoma;
• Simplificação: Estrutura do dispositivo simples e facilmente reprodutível.

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NANOSSÍLICA COM APTES

O concreto de cimento Portland é o material estrutural mais utilizado no mundo e o desenvolvimento de concretos com propriedades mais adequadas à sua utilização é uma necessidade global. O estudo de materiais cimentícios de alto desempenho visa atender a demanda da indústria da construção civil por materiais com elevado desempenho mecânico e durabilidade.

O uso de nanossílica (NS) como nano material cimentício suplementar (NMCS) é uma prática consolidada no meio científico para a produção de materiais cimentícios de alto desempenho. Estudos mostram que o uso desse material melhora a qualidade dos materiais cimentícios principalmente em termos de suas propriedades mecânicas nas idades iniciais. Contudo, efeitos adversos com o uso na NS podem ocorrer, como aceleração da cinética de hidratação que pode ocasionar possíveis problemas na durabilidade e resistência em longo prazo. Dito isso, a funcionalização da superfície da nanossílica reduz esses efeitos negativos. Buscando uma melhoria do processo, essa patente aplicou um método para a funcionalização da NS, visando possibilitar sua utilização em materiais cimentícios.

O presente metodologia de obtenção de nanossílica funcionalizada com APTES se diferencia dos processos já existentes por se tratar de um processo otimizado e mais “verde”, sem qualquer perca de estabilidade química da suspensão coloidal e do tamanho de partículas, obtendo-se uma nanossílica funcionalizada apresentando as mesmas especificações técnicas importantes para a sua aplicação em formulações cimentícias.

VANTAGENS

• Eficácia: Resulta em um concreto útil para o campo tecnológico da construção civil e com melhoria dos resultados da resistência à compressão.
• Sustentabilidade: Processo “verde”.
• Eficiência: Produção simplificada de nanossílica funcionalizada com aminosilano.

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MEDIDAS DIGITAIS

O ensaio EMM-ARM é uma metodologia que utiliza respostas ambientais ou vibrações naturais para medir a elasticidade de materiais e determinar a rigidez e deformação das estruturas. O ensaio EMM-ARM são importantes ferramentas para a análise e caracterização de materiais, sendo amplamente utilizados em diversos setores da indústria e da pesquisa científica.
O ensaio de EMM-ARM pode ser facilitado por meio de um software, que é utilizado para processar arquivos de dados experimentais obtidos pelo ensaio EMM-ARM. Esse ensaio é usado para determinar as propriedades mecânicas de materiais, como o módulo de elasticidade.
Pensando nisso os pesquisadores(as) da Universidade de Brasília criaram um software que é uma ferramenta importante para o processamento e análise de dados obtidos pelo ensaio EMM-ARM, permitindo a determinação do módulo de elasticidade do material testado e a avaliação da qualidade dos dados obtidos.

Processamento de Dados para Ensaio EMM-ARM

O software é utilizado para o processamento dos arquivos de dados experimentais obtidos pelo ensaio EMM-ARM. É composto pelos seguintes módulos, executados sequencialmente: (i) algoritmo de identificação modal, que produz um arquivo de resultado de processamento que contém a frequência natural do sinal e o horário de amostragem de cada arquivo processado; (ii) um algoritmo de cálculo do módulo de elasticidade do material, que utiliza o arquivo de resultado de processamento para estimativa do módulo de elasticidade do ensaiado; (iii) um algoritmo de pós-processamento dos dados.

O algoritmo de identificação modal possui a seguinte sequência de execução:
Inicialização, na qual o usuário realiza a configuração de parâmetros iniciais (e.g. configuração de filtros a serem utilizados) e indica a localização dos arquivos de dados experimentais a serem processados; Identificação modal executada iterativamente e automaticamente em cada um dos arquivos de dados experimentais, que é dividida na sequência.

VANTAGENS

• Eficiência: Coleta de dados e avaliação rápidas.
• Custo-benefício: Possibilidade de ser mais econômico do que outras técnicas de ensaio.
• Versatilidade: Possibilidade de avaliar estruturas em funcionamento.

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TEMPERATURA E UMIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Temperatura e umidade são dois parâmetros importantes no campo da construção civil. Essas variáveis impactam diretamente o trabalho de engenheiros civis que precisam dessas informações para desenvolver seus projetos. A exemplo, o excesso de umidade demanda maior uso de cimento e outros insumos ao mesmo tempo que aumenta o tempo de secagem e cura do material. Já as temperaturas altas provocam o aparecimento de rachaduras e pode exigir futuras reformas. Em ambos os casos, ferramentas de monitoramentos desses parâmetros possuem alta demanda no mercado, seja pelo fator econômico de redução dos custos como pela segurança das construções envolvidas.
Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um programa de computador chamado Higroterm v0.4 que possibilita registrar e armazenar dados relativos a temperatura e umidade, disponibilizando em uma interface gráfica interativa, conectados diretamente a até 8 canais de aquisição (sensores), que são disponibilizados em forma de planilha.
O software permite:
• Escolher quais canais de sensores serão utilizados durante a varredura;
• Salvar e exportar dados para cartões de memória do tipo SD;
• Organizar e visualizar tabelas de dados de temperatura e umidade;
• Configurar a frequência de amostragem.

VANTAGENS

• Facilidade de Uso: Software de código open source (código aberto), facilmente manipulável e aberto ao público;
• Custo-benefício: Baixo custo;
• Versatilidade: Programa que incorpora o conceito de DIY (do-it-yourself), podendo ser personalizado para diferentes sensores e plataformas.

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AUTODESK E O VED-DESEMPENHO

O programa computacional Autodesk Revit tem seu uso crescente na prática de projetos de arquitetura devido às vantagens pela incorporação da tecnologia BIM, a qual reúne todas as informações que representam uma edificação real em um único modelo virtual. Contudo suas capacidades ainda não são totalmente exploradas, inclusive no âmbito de simulação computacional de edificações no qual o programa carece de ferramentas para análises térmicas detalhadas do ambiente construído.
Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram um plug-in para Autodesk Revit chamado VED-Desempenho. Mediante a constatação de que mesmo em empresas com seus processos bem estruturados ainda havia dificuldade para organizar as informações necessárias para o atendimento à norma de desempenho, foi elaborada a Ferramenta NBR 155575 (VED-Desempenho), de forma a atender o objetivo específico: desenvolver uma ferramenta de modelagem (BIM – Building Information Modeling) que auxilie na aplicabilidade da norma de desempenho no desenvolvimento do empreendimento ao longo das etapas de design, construção, uso e operação.
Para isso, foi proposto um plug-in instalado no software da Autodesk Revit®, o qual permite o lançamento dos requisitos de desempenho do edifício, tais como especificações de projeto, resultados de simulações, resultados de ensaios e definição de responsabilidades como parâmetros do modelo os quais possibilitam um monitoramento das informações e a criação de um banco de dados, além disso permite o lançamento de informações, como os dados da obra, do modelo e dos agentes envolvidos.

VANTAGENS

• Eficiência: Otimização do uso dos insumos e economia de recursos financeiros; Maior organização e consciência projeto.
• Custo-benefício: Redução dos altos custos dos projetos.

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CLIMATIZANDO AMBIENTES COM INTELIGÊNCIA

A ventilação é uma parte importante de qualquer projeto arquitetônico e é responsável por fornecer um ambiente saudável e seguro dentro dos edifícios. Um dos métodos mais eficazes para garantir uma boa ventilação é o uso de diagramas de ventilação. Os diagramas de ventilação são uma representação gráfica da distribuição de ar em um edifício e podem ajudar a projetar eficientemente a ventilação. No passado, os projetos arquitetônicos eram projetados usando métodos intuitivos. Isso era geralmente problemático pois resultavam em edifícios mal ventilados. Os diagramas de ventilação oferecem aos arquitetos uma maneira mais precisa de planejar a ventilação dos seus projetos. Adicionalmente, esses diagramas podem ajudar a identificar os fluxos de ar, bem como as áreas de alta e baixa pressão, ajudando a identificar os pontos onde a ventilação é mais eficiente.

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram uma ferramenta inovadora desenvolvida com linguagem PHP e HTML para ajudar a promover a Qualidade Interna do Ar (QIA) e o Conforto Térmico Passivo (CTP) em projetos de habitação, denominada D-VENT (diagrama de ventilação). A ferramenta D-Vent permite a quantificação do potencial da ventilação natural e oferece informações sobre o número de renovações de ar por hora estimado para os ambientes de quarto, sala, cozinha e banheiro. Além disso, ela fornece ao usuário informações sobre os aspectos que o projeto cumpre em termos normativos e legais, bem como diretrizes para melhoria de possíveis problemas. A ferramenta D-Vent é uma grande vantagem para os projetos de habitação, pois permite que a qualidade do ar e o conforto térmico sejam melhorados de maneira eficiente. É possível gerar relatórios precisos sobre o potencial da ventilação natural, além de identificar quais diretrizes podem ser seguidas para melhorar as condições existentes.

VANTAGENS

• Bem-estar: Ajuda a promover a Qualidade Interna do Ar (QIA) e o Conforto Térmico Passivo (CTP) em projetos de habitação;
• Eficiência: Permite a quantificação do potencial da ventilação natural;
• Monitoramento: Fornece informações sobre o número de renovações de ar por hora estimado para os ambientes de quarto, sala, cozinha e banheiro;
• Conformidade: Fornece ao usuário informações sobre os aspectos que o projeto cumpre em termos normativos e legais, bem como diretrizes para melhoria de possíveis problemas;
• Usabilidade: Possui uma interface intuitiva e fácil de usar, tornando-se uma excelente opção para aqueles que buscam melhorar a qualidade e o conforto do ar em seus projetos.

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FLUXO DE ÁGUA EM SOLOS NÃO SATURADOS

O fluxo de água em solos não saturados é um fenômeno complexo e importante para diversas áreas da ciência e da engenharia, como hidrologia, agricultura, geotecnia e meio ambiente. Trata-se do movimento da água através dos poros do solo que não estão completamente preenchidos pelo líquido, mas também pelo ar ou outros gases. Esse movimento é governado por leis físicas que relacionam a umidade do solo, o potencial da água no solo e a condutividade hidráulica do meio poroso. Uma das principais dificuldades para estudar o fluxo de água em solos não saturados é a grande variabilidade espacial e temporal das propriedades hidráulicas do solo, que dependem de fatores como textura, estrutura, temperatura e presença de sais. Além disso, o fluxo de água em solos não saturados é influenciado por processos como evaporação, transpiração, infiltração, drenagem e redistribuição da água no perfil do solo. Esses processos podem ocorrer simultaneamente ou em diferentes escalas de tempo e espaço, tornando o fluxo de água em solos não saturados um problema não linear e dinâmico.

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB), desenvolveram o CentrifugeFlow 1.0, um software inovador que simula o fluxo de água em solos não saturados sob a ação de centrifugação. O software é capaz de modelar o fenômeno de forma transiente e considerar acelerações centrífugas variáveis ao longo da amostra de solo. Além disso, ele pode utilizar os dados de um sensor de umidade instalado no solo para obter a curva característica e a curva de condutividade hidráulica não saturada do solo, por meio do procedimento de inversão numérica na equação diferencial parcial desenvolvida no modelo. O CentrifugeFlow 1.0 é uma ferramenta poderosa para estudar o comportamento hidráulico de solos não saturados, com aplicações em diversas áreas da geotecnia, como barragens, fundações, pavimentos e obras de contenção.

VANTAGENS

• Precisão: Simula o fluxo de água em solos não saturados sob a ação de centrifugação de forma transiente e considerando acelerações centrífugas variáveis;
• Eficácia: Obtém a curva característica e a curva de condutividade hidráulica não saturada do solo a partir dos dados de um sensor de umidade instalado no solo;
• Versatilidade: É uma ferramenta poderosa para estudar o comportamento hidráulico de solos não saturados, com aplicações em diversas áreas da geotecnia.

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