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- A prototype to enhance academic attendance using BLE beaconsPublication . Simas, Sily; Oliveira, Pedro Filipe; Matos, PauloThis project addresses the prototyping and application of an attendance control solution in an academic context, using Beacons. The introduction highlights the importance of effectively managing student attendance to ensure active participation in educational activities and provide insights into student engagement. BLE Beacons technology is compared to other RF signaling technologies, highlighting its advantages in terms of range, power consumption, cost, frequency, and data rate. BLE Beacon is chosen as the preferred technology due to its combination of adequate range, low power consumption, affordable cost, compatibility, security, and flexibility. The results section presents Estimote Beacons as devices used, highlighting their advanced features and techniques used, such as proximity and triangulation, to determine student presence. A visual summary of the project is presented in a flowchart that illustrates the operating processes of each stage. This solution promises to significantly improve the efficiency, safety, and quality of the academic environment, while simplifying the attendance recording process and providing valuable insights into student behavior.
- Mobile application for an electronic devicePublication . Vieira, Hélder Francisco Silva; Fernandes, Paulo Jorge Faria; Matos, PauloThis project aims the development of a mobile app used to control and monitor an ultra low power electronic device through a smartphone (phone or tablet). The electronic device collects, periodically and autonomously, data of the surround environment, like temperature and humidity. The smartphone is used as a cheap solution to access the electronic device, to get the data stored on it, to show the data in a graphical way (based on charts) for local validation, to contextualize geographically and temporally the collected data and also to submit the data to the cloud (web server). The communication between electronic device and smartphone is done using, as wireless communication technology, the Bluetooth Low Energy (BLE), which is available in almost all smartphones. Whenever the app picks the data from the electronic devices, it also determines the geographical location and the time of the picking process, using the resources available in the smartphone. The geographical location is obtained from the GPS coordinates or, alternatively, from wireless and/or GSM access points. The web server is used as a global repository to store the data obtained by the several smartphones from the electronic devices. This way, it is possible to use more advanced data analysis solutions to tracking the contexts where the devices were used. This generic solution could be used to tracking objects, animals and even persons, namely in industrial and shipping processes. For the development of this app were defined four main requirements: use Apache Cordova Cordova technology to implement the app to distinct mobile platforms (Android, iOS, Windows Mobile, etc.) using a single development project; use BLE wireless technology to communicate with the electronic device; conceive and build a simple and easy to use interface; send the collected data to a web server through restfull services.
- Welfy smart controller - BGI - MITPublication . Matos, Paulo; Plasencia, Paula; Alves, Rui; Peixoto, JoséA technology that is completely autonomous, intelligent, auto adaptable and simple to use, to control environment variables according to routines and preferences of the each individual or group of individuals. A solution to control HVAC systems based on radiators and convectors, that uses this technology joined with a large set of optimizations, that turn Welfy Controllers unbeatable in the advantages and benefits offered to customers. Promoting the highest levels of energy savings for HVAC systems. Reconciling the irreconcilable, joinning the superlative of comfort environment with the superlative of energy efficiency, in an eco-efficient and simple to use technology.
- Techwelf - smart controllerPublication . Matos, Paulo; Plasencia, PaulaWelfy technology is the new revolution for climatization controllers, truly intelligent, learns habits and comfort preferences of the users, to deliver unbeatable savings with energy costs and comfort as we never had before – user-oriented and eco-sustainable. Welfy is the unique solution that can surpass the saving goals of the energy payers (our customers) and the comfort expectations of users, and also releases both from any concern with climatization – Welfy unbeatable performance is fully independent of user’s non eco-sustainable behaviors. Welfy Controllers for water radiators are easily installed by the customer. Users only have to adjust the temperature (increase/decrease) whenever felt uncomfortable - it is all Welfy needs to know what to do - now and on future periods. Customer revenue is achieved in less than two years.
- An architecture for reliable transportation of delicate goodsPublication . Matos, Paulo; Rufino, José; Lopes, Rui PedroAdequate conditions are critical to avoiding damage or degradation of products during transportation, especially in the case of delicate goods like food products, live animals, precision machinery or art items, among others. The damages are not always readily identified: sometimes they are only detected several days or weeks after the merchandise has been delivered. Moreover, it may be hard to assess if the problems resulted from the transport conditions, and it may be even harder to prove it, making it difficult to determine and assign responsibilities. Also, transport is a global business, typically involving different companies and means (truck, train, plane, ship, …). Usually, customers hire the service to a single commercial entity, but the service is performed by several companies, like transporters, stockists and dispatchers. To know whether the transport requirements are fulfilled or not is thus essential to assessing responsibilities and encouraging compliance by all the players in the process. In this paper, the authors propose an architecture that allows certifying, in an exempt manner, the conditions under which the transport of sensitive goods are carried out. In case of compliance, it protects the entities of the transport chain and ensures the customer that the merchandise has not been subject to conditions that may have affected its integrity or quality. If problems are detected, it allows to identify the non‐compliant players and to assign responsibilities. The solution is based on ultra‐low‐power, low‐cost devices (equipped with several sensors, a real‐time clock, and Bluetooth Low Energy services), a mobile application and several cloud services (including a Coordinated Universal Time service)
- BLEGen — a code generator for bluetooth low energy servicesPublication . Oliveira, Pedro Filipe; Matos, PauloThe BLEGen is a retargeting generation code tool to implement Bluetooth Low Energy services. Based on a specification of the main characteristics of the BLE services, the BLEGen is able to produce all the necessary C code to implement the services for the chosen microchip. The specifications are written using a domain specific language, which was designed to allow a very compact, easy to understand, highly focused on the BLE standard concepts and fully independent of the details and constraints of the target microchip. The BLEGen was conceived based on the builder design pattern to be a retargeting tool. This means that it is able to generate code for distinct target microchips, using the correspondent BLE software stack and taking advantage of the concrete microchip architecture. The BLEGen allows the implementation of new BLE services, reducing significantly the development time and the level of expertise, since it avoids a long learning period to understand the BLE stack used by each manufacturer and the microchip architecture. At this paper, it is presented the motivation, the domain specific language defined to describe the BLE services, the architecture of the BLEGen and the solutions adopted to make it a retargeting tool.
- Estudo e desenvolvimento de sistemas de geração de back-ends do processo de compilaçãoPublication . Matos, PauloO back-end de um compilador agrupa todo um conjunto de tarefas cuja implementação é intrinsecamente dependente das características do processador para o qual se pretende gerar código. A rápida evolução da industria dos processadores e microcontroladores levou esta área de desenvolvimento de software a realizar fortes investimentos na pesquisa de meios que permitissem dar uma resposta rápida e de qualidade à procura verificada. É dentro deste contexto que surge o tema e o trabalho desenvolvido ao longo desta tese de mestrado, que pretende de alguma forma sintetizar o que já se encontra feito e propor algumas soluções, que apesar de individualmente não serem originais permitem, quando em conjunto, vislumbrar alternativas aos sistemas já concebidos e avançar um pouco mais na área de investigação dos geradores de código final e optimizadores. O trabalho aqui descrito é extremamente abrangente para uma qualquer tese, cobrindo todas as áreas do processo de compilação a partir da análise semântica até à geração do código máquina, passando pela apresentação de modelos de compiladores, representação da informação, sistemas de análise de fluxo de controlo e de dados, alocação de registos local e global, selecção de instruções e geração de selectores, optimização de código a vários níveis, etc. É ainda de referir que do trabalho desenvolvido resultou o Back-End Development System, que como o nome indica é um sistema de apoio ao desenvolvimento das tarefas de back-end de um compilador. The back-end of a compiler gathers a group of tasks, whose implementation is directly dependent on the features of the processor for which machine code is intended to be generated. The fast evolution of processors and micro-controllers industry lead this area of software development to perform strong investments in the research of means, which would give a fast and proper answer to the demand. It is within this context that the theme and the work carried on through this thesis emerges. The aim of this work is to synthesise what has already been done and to give some solutions which, although individually not original, when put together, they allow alternatives to the pre-established systems and move on a little further in the research of generators of final code and optimisers. This work is extremely wide-ranging, covering all areas of the compiling process, going from the semantic analyses till the generation of machine code. It also contains the presentation of models of compilers, representation of information, control and data flow analysis, local and global registers allocation, instructions selection and generation of selectors, code optimisation at several levels, etc. It is also important to refer that from the development work emerged the Back-End Development System, which, as the name itself indicates, is a software system to support development of back-end tasks of a compiler.
- SmartSpaces: aware of users, preferences, behavioursandhabits, in a non-invasive approachPublication . Oliveira, Pedro Filipe; Novais, Paulo; Matos, PauloThe aim of this work is to take advantage of emerging technologies available in the market that support the so called wearable devices, and the non-invasive particularity of these to, in an autonomous way, adapt the environment to the comfort parameters of each user (e.g. thermal, acoustic, air quality, light, sun exposure). Provide comfort according to the preferences of each individual, is a challenge and an opportunity to create innovative solutions and new paradigms in the context of Intelligent Environments. Currently this challenge has as main difficulties, the people’s mobility, the disparity of habits, schedules and the individual comfort preferences. The same is aggravated when depending on physiological conditions, derived from a large number of factors (tiredness, mood, etc.), user preferences often suffer significant changes, that current systems can not measure. Figure 1, shows the development environment of this work. Explaining this figure, it can be seen the user who through its different devices (smartphone, wearable, and other compatible) communicates with the system, using technologies, like Near Field Communication (NFC), Bluetooth Low Energy (BLE) or Wi-Fi Direct. Next, the system performs communication with the Cloud, to validate the information. And the system will perform the management of the different components in the environment (climatization systems, security systems, other smart systems).
- Implementação de uma solução inteligente de controlo de estoresPublication . Friling, Gabriel Elwino; Matos, Paulo; Plasencia, PaulaOs sistemas de proteção solar cumprem um importante papel no controle seletivo de radiação solar no ambiente interior, interferindo, portanto, no desempenho luminoso, térmico e energético das edificações. Este trabalho tem como propósito estudar fatores que influenciam o aproveitamento da radiação solar incidente em superfícies vidradas e como os estores elétricos podem atuar em momentos estratégicos, com o propósito de potencializar este aproveitamento. A estratégia metodológica proposta envolve a análise da relação entre valores de luminosidade, avaliados por sensores, comparada com valores de radiação solar auferidos por uma estação meteorológica, com o intuito de obter uma correlação proveitosa para operar pontos de ajuste mais favoráveis de abertura e fecho dos estores. A fim de poder aplicar esses apuramentos, efetuou-se o desenvolvimento de um protótipo para controle automatizado das funcionalidades de abertura e de fecho, por meio da integração de sensores, microcontrolador e todo o sistema eletrónico e de lógica que assegura tais funcionalidades. Este protótipo foi idealizado para ser compacto e de fácil instalação, podendo ser montado nas caixas de aparelhagem mais comuns de interruptores.
- Desenvolvimento de uma aplicação mobile hibrída para demarcação e visualização de áreas geográficasPublication . Chagas, Bruno Gustavo; Matos, Paulo; Almeida, SimoneO trabalho proposto para a Tese em Sistemas de Informação do Instituto Politécnico de Bragança consiste em abordar o contexto de demarcação territorial utilizando uma solução de baixo custo na plataforma mobile. Devido à dificuldade existente para se definir um limite territorial entre duas ou mais propriedades de maneira formal, busca-se nesse trabalho o desenvolvimento de um aplicativo mobile, disponível para sistemas operativos Android e iOS, que seja capaz de demarcar uma área estabelecida pelo usuário, de forma a qual o usuário tenha percorrido a mesma com o dispositivo mobile operando com o GPS ligado, e atribuir dados à mesma, de maneira que as áreas demarcadas possuam real valor para usuários em termos de informação. Para o desenvolvimento da aplicação está sendo utilizando o framework Ionic, que em conjunto com o Apache Cordova, permite a criação de um aplicativo híbrido utilizando a tecnologias web HTML5, CSS3 e JavaScript. Além disso, para a implementação gráfica dos mapas e formas geométricas está sendo utilizado o plugin do Google Maps para Ionic em conjunto com o plugin de Geolocalização, permitindo a captação de coordenadas durante a demarcação de uma nova área e a plotagem de polígonos na camada gráfica. O objetivo do aplicativo é disponibilizar dois tipos distintos de funcionalidades. A primeira funcionalidade consiste na visualização dos dados. Essa abordagem é representada no aplicativo através de uma tela principal que possui um mapa. Nesse mapa, são definidas graficamente diferentes áreas, ou polígonos, possíveis de serem selecionados, através do toque. Após a área ser selecionada uma nova tela é apresentada para o usuário, contendo informações sobre a área em questão. O usuário também tem a possibilidade de adicionar a área selecionada em uma lista de “favoritos”, facilitando o acesso a informações em um momento futuro. A segunda funcionalidade consiste na demarcação de uma área. Essa abordagem é representada no aplicativo através de uma tela principal que também possui um mapa, assim como a citada anteriormente. Nessa tela o usuário possui a opção de iniciar uma demarcação, pausar uma demarcação e finalizar uma demarcação. No momento em que o usuário inicia uma demarcação e começa a se locomover, o aplicativo faz uso do plugin de geolocalização para armazenar todas as novas coordenadas que estão sendo recebidas, torna-se necessário nesse momento que o GPS esteja ligado no dispositivo. Após isso, o usuário possui duas opções, pausar e finalizar. Quando o usuário pausa a demarcação, o GPS deixa de ser usado e nenhuma coordenada nova é recebida. Já quando a opção de finalizar é selecionado, faz-se uso do plugin do GoogleMaps para transformar a lista de coordenadas obtidas em um polígono. O polígono, que representa uma nova área, só será apresentado no mapa se for concluído que o mesmo não possui auto intersecções. Por fim, uma nova tela é apresentada para o usuário, na forma de um formulário, onde são preenchidas as informações adicionais sobre a área e o processo é finalizado.