My first paper

Olá pessoal, faz um tempo desde que comecei o blog e prometi publicações interessantes. Ultimamente minha vida acadêmica e pessoal tem sido uma loucura (história para uma outra postagem) e eu queria trazer e compartilhar algo mais concreto do que apenas minhas propensões para o futuro. Devido a isto demorei tanto para falar sobre my first paper.

Tempos atrás, em março de 2018, eu estava no início do meu terceiro semestre de universidade quando me apareceu a oportunidade de trabalhar como bolsista voluntário. Era um projeto voltado a transmissão de informações de Drones para sua estação base onde essas informações seriam então processadas. Por ser novo no assunto eu comecei estudando como o processo funcionava e qual era o problema enfrentado naquela etapa.

Havíamos percebido que a transmissão das imagens dos Drones em vôo não possuíam noção de tempo real. As imagens chegavam com atrasos significativos que afetavam a visualização do espaço em que o drone estava sobrevoando. Esse foi um dos primeiros problemas que nos deparamos.

Para analisar o por quê deste problema acontecer nós começamos a analisar o processo. Os frames de 640x480 pixels eram adquiridos pelo sensor e então transmitidos através de um link de wi-fi direto com a estação base utilizando o protocolo TCP.

Percebemos que conforme o drone se afastava a transmissão ficava cada vez pior. Foi assim que percebemos que o problema consistia em duas características do projeto: o frame de tamanho elevado sendo transmitido através de um protocolo lento.

O protocolo TCP possui em sua característica a necessidade de confirmação do recebimento do pacote pelo receptor. Isso ocasiona uma espera significativa para transmissão em tempo real. Para contornar esse impasse o protocolo de comunicação foi alterado para o UDP, que mesmo sendo propício a perda de pacotes propiciou melhores resultados que o TCP.

Após a alteração de protocolo novos testes foram realizados, e estes mostraram melhora significativa na transmissão, contudo conforme o drone ficava distante do roteador de wi-fi a transmissão começava a travar novamente e este foi então o segundo problema enfrentado.

Por que a transmissão continuava sendo afetada conforme o aumento da distância?

A resposta é bem simples: largura de banda.

Conforme o drone se afastava do roteador e da estação base a largura de banda diminuía e com isso a quantidade de informação a ser transmitida era limitada. É aqui que começa meu projeto, na necessidade de diminuir o tamanho da imagem para então transmiti-la com mais rapidez em uma largura de banda limitada.

Bom, partindo deste problema eu busquei algumas técnicas de compressão que pudessem solucionar e que exigiam baixo custo de processamento, devido a limitação do microprocessador que estávamos utilizando. Foi quando me deparei na literatura com o run-length encoding que é uma técnica a que consiste em suprimir dados repetidos poupando então sua representação sem perder a qualidade original da informação.

Minha mente fez boom e como num passe de mágica uma ideia apareceu. Por que não aplicar essa técnica nos canais de cores da imagem?

Partindo desse insight pude então amadurecê-la e aprimorá-la afim de que se tornasse útil para o projeto.

Após terminar o desenvolvimento dos algoritmos surgiu então a possibilidade de escrita de um artigo explicando a motivação e o processo de solução. Foi com enorme prazer que o artigo foi feito e posteriormente apresentado na Computer on the Beach em 04 de Abril de 2019 para os participantes do evento, conforme pode ser vista na foto inicial.

Foi uma experiência incrível poder compartilhar todo esse aprendizado que foi desenvolver este projeto e ver como ideias complementares podem surgir, recebi algumas perguntas e algumas sugestões de trabalhos futuros que me deram uma perspectiva diferente que pode ser a vir útil para os algoritmos propostos.

O evento foi muito interessante, sediado no Campus de Florianópolis da Univali, ocorreram apresentações de diversos trabalhos interessantes incluindo de meus colegas Aleff D. e Gabrielli M. que apresentaram sobre "Uma Arquitetura Distribuída para Sistemas Baseados em VANT´s", razão-problema para a escrita do meu artigo, e "Digital Sensor based on Timer for Embedded Systems", respectivamente.

Além destes alguns que me chamaram atenção foram, estes (cada um rende uma postagem comentando o processo, quem sabe no futuro...):

  • Classificação de Qualidade de Superfície de Pista Baseado em Sensoriamento Inercial e Lógica ​Fuzzy: Jeferson Menegazzo (UFSC),​ ​Juliano Brignoli (IFC), Aldo von Wangenheim (UFSC).
  • Agente Inteligente para Classificação de Notícias por Assunto: Alex Souza (UECE), José Everardo Bessa Maia (UECE).
  • Segmentation of Tuberculosis Bacilli in Conventional Microscopy Images Through Accelerated CNN Using Dilated Convolutions: Philipe Demuth (UFES), Patrick Ciarelli (UFES), Jorge Samatelo (UFES).


Ademais foi muito bom representar minha universidade, UERGS, assim tão longe.


Foto no evento, da esquerda para direita: Gabrielli M., Aleff D., Vinícius Lara (eu).


Então, essa foi minha experiência desenvolvendo uma solução para um problema, escrevendo um artigo sobre e apresentando o mesmo para a comunidade acadêmica.

Para os interessados o artigo se encontra aqui.

Foi um prazer compartilhar isso com vocês. Qualquer dúvida ou comentário me enviem um e-mail.

Abraços,
Vinícius Lara

Essa é minha postagem de numéro 2. Ela tem 838 palavras. , e obteve 0 comentários por enquanto.