Master in Electrical and Computers Engineering
Acesso móvel a plataforma de e-Science para experiências de campo com sensores
Bruno Emanuel Cardoso Miranda Gonçalves
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In 2017, a campaign of the NEWA project was carried out in the Perdigão valley, in the municipality of Vila Velha de Ródão, with the purpose of collecting a large amount of data in irregular terrain, using high-end measurement platforms. In this experiment, a spatial resolution of meters in tenth-second intervals was evaluated, with expectation of constructing models for the development of wind maps with spatial resolution of tens to hundreds of meters to cover all of Europe.

Thus, based on a better understanding of the wind conditions, it will be possible to quantify the European wind energy potential and, through the design and operation of large turbines, to obtain the efficient use of this clean energy. Ultimately, it will be possible to reduce the high dependence on fossil energy.

The Perdigão experiments are of the utmost importance for the purposes of the NEWA project. Huge amounts of data are produced resulting from experiments, simulations, sensors and satellites. Field campaign management, data analysis and the archiving of relevant information for each campaign are achieved through support of the WindsP e-Science platform.

The main objective of our work is to design, implement and test a mobile application for event management of the ongoing campaign in Perdigão.

A mobile application on a smartphone or tablet makes it possible for any of the Perdigão project researchers to record, to have easy access to the experiments developed in Perdigão’s experimental perimeter and to follow the investigations. The teams can also take advantage of the mobility factor offered by mobile devices and can access anytime, anywhere for all the activities that take place in the field.

One of the main challenges in the development of mobile software is the highly fragmented and rapidly evolving technological scenario. Mobile applications require a fair amount of customization to run on multiple platforms and respond to the continuous flow of new hardware, operating system versions, and browsers. It was decided to develop an application that would be able to work across platforms and adapt to differences in the underlying technology. The hybrid application was considered the most advantageous for the present case.

The application supports the researchers in the field and take advantage of the features of the smartphone as the Global Positioning System (GPS) and camera. With the application and help of the GPS, the researchers will be able to search the stations that are around them and the respective devices installed in each tower. They may record events such as tower failures and equipment, physical conditions around the stations, and report them immediately with eventual photo integration.

Em 2017, teve lugar uma campanha do projeto NEWA, no vale de Perdigão, concelho de Vila Velha de Ródão, com o propósito de recolher em micro-escala grande quantidade de dados em terrenos de orografia irregular, usando plataformas de medição de ponta. Nesta experiência avaliou-se uma resolução espacial de medidores em intervalos de décimos de segundos, na expectativa de se construírem modelos para o desenvolvimento de mapas de vento com resolução espacial de dezenas a centenas de metros para cobrir toda Europa.

Assim, com base num melhor conhecimento das condições de vento, poder-se-á quantificar o potencial energético eólico europeu e, através de conceção e operação de grandes turbinas, obter o aproveitamento eficiente dessa energia limpa. Em última análise, poder-se-à contribuir para a redução da grande dependência da energia fóssil.

A experiência de campo em Perdigão reveste-se da maior importância para os propósitos do projeto NEWA. São produzidas enormes quantidades de dados resultantes das experiências, simulações, sensores e satélites. A gestão de campanhas de campo, as análises dos dados e o arquivo das informações relevantes de cada campanha são conseguidos através do suporte da plataforma e-Science WindsP.

O principal objetivo deste trabalho é desenhar, implementar e testar uma aplicação móvel para gestão de eventos da campanha a decorrer em Perdigão.

Uma aplicação móvel num smartphone ou tablet possibilita a qualquer dos investigadores do projeto Perdigão fazer registos, ter fácil acesso às experiências desenvolvidas no perímetro experimental do Perdigão e acompanhar os resultados das investigações. As equipas poderão, também, tirar vantagens do fator mobilidade oferecido pelos dispositivos móveis, podendo aceder a qualquer hora e em qualquer lugar a todas as atividades que se desenrolam no terreno.

Um dos principais desafios no desenvolvimento de software em dispositivos móveis é o facto de se estar perante um cenário tecnológico altamente fragmentado e em rápida evolução. As aplicações para dispositivos móveis exigem uma quantidade razoável de personalização para serem executadas em diversas plataformas e responder ao fluxo contínuo de novos hardwares, versões de sistemas operativos e browsers. Optou-se por desenvolver uma aplicação que fosse capaz de funcionar em várias plataformas e adaptar-se às diferenças na tecnologia subjacente. Considerou-se a aplicação híbrida aquela que mais vantagens acumula para o caso em apreço.

A aplicação desenvolvida dá apoio aos investigadores que se encontram no terreno e permite tirar partido das funcionalidades do smartphone como o Global Positioning System (GPS) e câmara fotográfica. Com a aplicação e o auxílio do GPS, os investigadores podem pesquisar as estações que se encontram à sua volta e os dispositivos instalados em cada torre. Eles podem ainda, registar eventos, tais como: falhas de torres e equipamentos, condições físicas à volta das estações, e reportá-los imediatamente com a possibilidade de adicionar fotografias.

• Chair: Prof. João Canas Ferreira, FEUP
• External Examiner: Prof.ª Benedita Malheiro. ISEP-IPP
• Supervisor: Prof. João Correia Lopes, FEUP
• Date: 08/02/2018