{"id":12879,"date":"2024-01-25T13:56:36","date_gmt":"2024-01-25T13:56:36","guid":{"rendered":"https:\/\/dei.fe.up.pt\/dev\/?p=12879"},"modified":"2024-02-06T15:27:40","modified_gmt":"2024-02-06T15:27:40","slug":"provas-de-doutoramento-em-engenharia-informatica-highly-reconfigurable-smart-component-system","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dei.fe.up.pt\/dev\/provas-de-doutoramento-em-engenharia-informatica-highly-reconfigurable-smart-component-system\/","title":{"rendered":"Provas de Doutoramento em Engenharia Inform\u00e1tica: ”Highly reconfigurable smart component system”"},"content":{"rendered":"

Candidato<\/strong>
\n<\/strong>Lu\u00eds Carlos de Sousa Moreira Neto<\/p>\n

Data, Hora e Local<\/strong>
\n<\/strong>31 de janeiro, 14:15, Sala de Atos da\u00a0<\/strong>FEUP<\/p>\n

Presidente do J\u00fari<\/strong>
\n<\/strong>Doutor Carlos Miguel Ferraz Baquero-Moreno, Professor Catedr\u00e1tico do Departamento de Engenharia Inform\u00e1tica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.<\/p>\n

Vogais<\/strong>
\n<\/strong>Doutor Julio Luis Medina Pasaje, Professor Associado do Departamento de Ingenier\u00eda Inform\u00e1tica y Electr\u00f3nica da Facultad de Ciencias da Universidad de Cantabria, Espanha;
\nDoutor Ant\u00f3nio Eduardo Vit\u00f3ria do Esp\u00edrito Santo, Professor Auxiliar do Departamento de Engenharia Eletromec\u00e2nica da Faculdade de Engenharia da Universidade da Beira Interior;
\nDoutor Pedro Nuno Ferreira da Rosa da Cruz Diniz, Professor Catedr\u00e1tico do Departamento de Engenharia Inform\u00e1tica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto;
\nDoutor Luis Miguel Pinho de Almeida, Professor Associado com Agrega\u00e7\u00e3o do Departamento de Engenharia Eletrot\u00e9cnica e de Computadores da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto;
\nDoutor Gil Manuel Magalh\u00e3es de Andrade Gon\u00e7alves, Professor Auxiliar do Departamento de Engenharia Inform\u00e1tica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (Orientador).<\/p>\n

Resumo:<\/strong>
\n“Em todas as atividades da nossa sociedade, a efici\u00eancia \u00e9 uma preocupa\u00e7\u00e3o crescente na busca por um mundo sustent\u00e1vel. Embora relevante em todos os n\u00edveis, nas atividades de larga escala os resultados de uma atividade eficiente s\u00e3o especialmente not\u00f3rios. A ind\u00fastria, especificamente a ind\u00fastria de transforma\u00e7\u00e3o e produ\u00e7\u00e3o em massa, \u00e9 um bom exemplo onde a efici\u00eancia tem um impacto significativo. Facilmente se percebe que os pre\u00e7os competitivos dos bens produzidos em massa s\u00e3o o resultado direto da procura por uma crescente efici\u00eancia na ind\u00fastria. O mercado est\u00e1 a evoluir para modelos de neg\u00f3cio que colocam o utilizador numa posi\u00e7\u00e3o central, podendo este interferir diretamente no desenho dos produtos. Na ind\u00fastria do futuro, um consumidor final poder\u00e1 customizar um produto online, dar a ordem de produ\u00e7\u00e3o e ver o bem entregue, tudo no mesmo dia. Esta fascinante possibilidade ser\u00e1 resultado da combina\u00e7\u00e3o entre efici\u00eancia e flexibilidade dos processos produtivos. Quer em contexto acad\u00e9mico, quer em contexto industrial, v\u00e1rios nomes s\u00e3o aplicados a este novo paradigma: Industria 4.0, F\u00e1bricas do Futuro ou Produ\u00e7\u00e3o Inteligente; todos referentes ao mesmo advento tecnol\u00f3gico. Este conceito abrange m\u00faltiplos dom\u00ednios tecnol\u00f3gicos, apresentando uma riqueza de oportunidades de investiga\u00e7\u00e3o e criando a necessidade de tecnologias inovadoras. Esta tese investiga dois dom\u00ednios tecnol\u00f3gicos relacionados com este novo paradigma e aborda um problema chave em cada dom\u00ednio. No dom\u00ednio dos Sistemas de Produ\u00e7\u00e3o C\u00edber-F\u00edsicos, aborda o problema de estabelecer uma rede uniformizada de ativos industriais onde o software e as suas liga\u00e7\u00f5es com outros ativos sejam claramente discern\u00edveis e reconhecidas. No dom\u00ednio dos Sistemas de Manufatura Reconfigur\u00e1veis, aborda o ritmo acelerado com que as linhas de produ\u00e7\u00e3o ter\u00e3o que ser reconfiguradas, e, em particular, como o software ter\u00e1 de ser reconfigurado em paralelo com as linhas de produ\u00e7\u00e3o e a facilidade com que o novo software pode ser desenvolvido e inserido em produ\u00e7\u00e3o para atender a desafios emergentes. Uma solu\u00e7\u00e3o para ambos os problemas deriva do campo da Engenharia de Software Baseada em Componentes, onde esta tese se inspirou para desenvolver um sistema Smart Component inovador, com especial destaque nas capacidades de reconfigura\u00e7\u00e3o e distribui\u00e7\u00e3o de software. O sistema proposto explora a utiliza\u00e7\u00e3o do Linux, um sistema operativo de uso geral, como ambiente de execu\u00e7\u00e3o (RTE) de componentes. Atrav\u00e9s da combina\u00e7\u00e3o de partilha direta de mem\u00f3ria entre componentes e da utiliza\u00e7\u00e3o de computa\u00e7\u00e3o paralela e reconfigur\u00e1vel, o sistema proposto atende aos padr\u00f5es de desempenho de aplica\u00e7\u00f5es industrias estabelecidos, demonstrando um alto grau de flexibilidade e capacidade de reutiliza\u00e7\u00e3o de componentes. A flexibilidade do Smart Component \u00e9 demonstrada atrav\u00e9s da implementa\u00e7\u00e3o de dois modelos de componentes. O modelo de componentes IEC 61499, projetado para modelar aplica\u00e7\u00f5es distribu\u00eddas orientadas a eventos, para monitoriza\u00e7\u00e3o e controlo de sistemas industriais, e o modelo Smart Object Self-Description (SOSD), desenvolvido pelo autor para descrever componentes de software, assim como as suas interliga\u00e7\u00f5es e as suas associa\u00e7\u00f5es a ativos industriais. A implementa\u00e7\u00e3o do IEC 61499 foi diretamente comparada a outros RTEs existentes, superando-os em casos de uso reais e igualando o melhor desempenho de um dos RTEs quando aplicado um benchmark sugerido na literatura. De forma a avaliar o desempenho de reconfigura\u00e7\u00e3o do Smart Component, assim como o m\u00e9todo simplificado de desenvolvimento de componentes de software, foram ainda propostos nesta tese benchmarks adicionais. A efic\u00e1cia da implementa\u00e7\u00e3o do modelo SOSD foi validada atrav\u00e9s da sua aplica\u00e7\u00e3o a um caso de uso real, fornecendo a outros n\u00f3s de um Sistema de Produ\u00e7\u00e3o C\u00edber-F\u00edsico o contexto sobre a origem dos dados recolhidos e os componentes de software respons\u00e1veis pelo seu processamento. Ao utilizar o Linux como RTE, foi poss\u00edvel demonstrar que a camada de software tradicionalmente dedicada \u00e0 gest\u00e3o de componentes \u00e9 desnecess\u00e1ria, devido ao sistema proposto ser capaz de executar aplica\u00e7\u00f5es em conformidade com padr\u00f5es de desempenho relevantes, ao mesmo tempo que mostra uma flexibilidade superior, superando os RTEs testados que utilizam a abordagem tradicional. Apesar de existirem muitos ambientes de execu\u00e7\u00e3o para componentes de software, poucos permitem o desenvolvimento e utiliza\u00e7\u00e3o simult\u00e2nea de componentes constru\u00eddos em mais do que uma linguagem de programa\u00e7\u00e3o, e nenhum – dado o conhecimento atual do autor – permite o desenvolvimento de componentes em qualquer linguagem de programa\u00e7\u00e3o – desde que essa linguagem suporte leitura e escrita de ficheiros. A simplicidade de desenvolver um programa de software para Linux e convert\u00ea-lo num componente de software \u00e9 uma caracter\u00edstica promissora que dever\u00e1 beneficiar o desenvolvimento de aplica\u00e7\u00f5es de controlo e monitoriza\u00e7\u00e3o industrial, pois acrescenta ao processo de desenvolvimento de aplica\u00e7\u00f5es industriais os benef\u00edcios de m\u00faltiplas linguagens de programa\u00e7\u00e3o de alto n\u00edvel.”<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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