PPG-energia

Ivan Roberto Santana Casella

Possui mestrado e doutorado em engenharia elétrica pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo com estágio doutoral na Universidade de Toronto. Atualmente é professor titular da Universidade Federal do ABC. É senior member do IEEE e editor associado da Electronic Letters do IET. É o editor principal do livro Power Line Communication Systems for Smart Grids e autor de diversos capítulos de livros nacionais e internacionais. Também é autor de vários artigos em congressos e revistas científicas nacionais e internacionais. Tem experiência na área de engenharia elétrica com ênfase em pesquisa e desenvolvimento de sistemas de comunicação sem fio, atuando principalmente nos seguintes temas: Sistemas WCDMA, Sistemas OFDM e OFDMA, Sistemas PLC, Sistemas MIMO, Codificação Turbo e LDPC, Alocação de Recursos, Smart Grids, Antenas Planares e Energy Harvesting. (Texto informado pelo autor)

  • http://lattes.cnpq.br/3350119903495479 (09/11/2024)
  • Rótulo/Grupo: PERMANENTE
  • Bolsa CNPq: Nível 2
  • Período de análise:
  • Endereço: Universidade Federal do ABC. Av. Dos Estados, 5001 Bangu 09210170 - Santo André, SP - Brasil Telefone: (11) 49960121 URL da Homepage: http://www.ufabc.edu.br
  • Grande área: Engenharias
  • Área: Engenharia Elétrica
  • Citações: Google Acadêmico

Produção bibliográfica

Produção técnica

Produção artística

Orientações em andamento

Supervisões e orientações concluídas

Projetos de pesquisa

Prêmios e títulos

Participação em eventos

Organização de eventos

Lista de colaborações


Produção bibliográfica

Produção técnica

Produção artística

Orientações em andamento

Supervisões e orientações concluídas

Projetos de pesquisa

  • Total de projetos de pesquisa (6)
    1. 2024-Atual. Otimização de Redes de IoT empregando Técnicas Bioinspiradas para Aplicações Massivas em Cidades Inteligentes - Bolsa PQ2
      Descrição: As cidades inteligentes utilizam tecnologias de informação e comunicação e técnicas de análise profunda de dados para a criação de um ambiente de serviços eficiente e eficaz e melhorar a qualidade de vida urbana de forma sustentável. O sucesso das cidades inteligentes depende fortemente das tecnologias empregadas nas redes de informação e comunicação e na capacidade dessas redes de conectar uma quantidade massiva de dispositivos. Assim, o conceito de Internet das Coisas surge como uma solução bastante interessante. Na visão da Internet das Coisas, qualquer dispositivo pode ser conectado à rede global de informação (i.e. Internet) e, consequentemente, ao centro de gestão das cidades inteligentes. Dentre as tecnologias existentes, as sem fio se destacam por apresentarem baixo custo de implementação, facilidade de expansão e flexibilidade de uso. Entretanto, seu uso requer a solução de alguns problemas como os efeitos degradantes dos canais de comunicação sem fio, a quantidade massiva de dispositivos em operação e atender aos requisitos necessários de segurança, taxa de dados, taxa de erro, latência, alcance, capacidade de acesso, consumo, autonomia e níveis de interferência. Neste contexto, este projeto de pesquisa propõe o estudo e análise metódica de algumas tecnologias sem fio para aplicações massivas de Internet das Coisas dentro do conceito de cidades inteligentes e sua otimização sistêmica para explorar todo seu potencial através do uso de técnicas bioinspiradas.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Ivan Roberto Santana Casella - Coordenador. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.
      Membro: Ivan Roberto Santana Casella.
    2. 2022-2024. Contribuições às Rectenas e ao Uso da Tecnologia 5G no Contexto da Coleta de Energia de RF
      Descrição: Nesse projeto almeja-se contribuições em duas linhas cujas pesquisas pouco exploradas na literatura no contexto da coleta de energia de RF. A primeira versará sobre a análise do comportamento de rectenas em função da temperatura, estudando e observando a variação de desempenho, bem como propondo soluções para melhoria da transferência de potência. Por outro lado, a segunda vertente se balizará no estudo da aplicação da tecnologia 5G, com foco em Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA)... Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (22) . Integrantes: Ivan Roberto Santana Casella - Integrante / Carlos Eduardo Capovilla - Coordenador / Humberto Pereira da Paz - Integrante / Renan Trevisoli Doria - Integrante / Vinícius Santana da Silva - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
      Membro: Ivan Roberto Santana Casella.
    3. 2022-Atual. Carregadores Inteligentes para Veículos Elétricos de Turismo utilizando Energia Fotovoltaica com Gerenciamento por Rede Sem Fio
      Descrição: Um dos principais desafios tecnológicos relacionados à transição para a e-mobilidade voltada para o turismo é a adaptação da infraestrutura de distribuição de energia para acomodação do aumento de demanda decorrente do carregamento de carros elétricos a bateria (BEV). Deste modo, as estações de carregamento bidirecionais inteligentes surgem como um elemento crucial para seu sucesso. Para uma contribuição ativa na redução das emissões de gases de efeito estufa, a energia fornecida pelas estações de carregamento pode ser majoritariamente proveniente de fontes renováveis como, por exemplo, a solar, através do uso de sistemas fotovoltaicos (PVS). Adicionalmente, as estações de carregamento podem incorporar sistemas de armazenamento de energia (ESS) para aumentar a flexibilidade e confiabilidade de suas operações. Assim, torna-se possível o aproveitamento da energia dos BEV, PVS e ESS para injeção de energia na rede e auxiliar o atendimento da demanda de energia local. Neste contexto, este projeto visa o estudo de novas técnicas de gerenciamento e controle das operações de uma estação de carregamento inteligente para BEV de turismo empregando PVS, ESS com capacidade de comunicação sem fio. A topologia proposta utiliza um barramento DC comum, onde os elementos da estação são conectados por conversores de potência. Os PVS, ESS e BEV são conectados ao barramento DC por conversores DC/DC e a rede elétrica AC é conectada por um conversor de fonte de tensão AC/DC, enquanto a troca de informação é feita com o operador da rede elétrica por uma rede de comunicação sem fio para coordenação das operações envolvidas.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (4) Doutorado: (1) . Integrantes: Ivan Roberto Santana Casella - Coordenador / Carlos Eduardo Capovilla - Integrante / Alfeu Joãozinho Sguarezi Filho - Integrante / Darlan Alexandria Fernandes - Integrante / Fabiano Salvadori - Integrante / Luis Felipe Normandia Lourenço - Integrante / Nady Rocha - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Cooperação.
      Membro: Ivan Roberto Santana Casella.
    4. 2021-Atual. Tecnologias de IoT Sem Fio de Baixo Consumo e Longo Alcance para Aplicações em Smart Grids - Bolsa PQ2
      Descrição: As Smart Grids, redes de energia inteligentes, podem ser consideradas como uma evolução do modelo energético atual. Elas são compostas fundamentalmente por uma infraestrutura moderna de geração, transmissão, distribuição e consumo de energia empregando tecnologias de informação e comunicação para monitoramento e controle da rede elétrica como um todo, de modo a otimizar o uso dos recursos energéticos disponíveis. O sucesso das Smart Grids está alicerçado nas características das tecnologias de informação e comunicação empregadas. Dentre as tecnologias de comunicação que têm sido amplamente estudadas na literatura para aplicações em Smart Grids se destacam as tecnologias sem fio por possibilitarem um baixo custo de implantação, facilidade de expansão, uso de tecnologias já padronizadas e reconhecidas no mercado (e.g. telefonia celular, redes locais sem fio, redes pessoais sem fio), flexibilidade de uso e gerenciamento distribuído. Entretanto, o uso das tecnologias sem fio apresenta alguns desafios, causados fundamentalmente pelos efeitos degradantes dos canais de propagação sem fio (e.g. atenuação, ruído, desvanecimento por múltiplos percursos, efeito Doppler), que dificultam uma comunicação de qualidade com os dispositivos inteligentes, e pela grande quantidade de dispositivos inteligentes, necessária para monitoramento e controle dos diferentes níveis de aplicações que compõem as Smart Grids, que requerem especial atenção quanto aos requisitos de segurança, taxa de transmissão, taxa de erro, latência, alcance, capacidade de acesso, consumo, autonomia e níveis de interferência. Neste contexto, as tecnologias de Internet das coisas sem fio de longo alcance e baixa potência podem ser uma solução interessante para a conexão de dispositivos inteligentes aos centros de gerenciamento das concessionarias de energia. Na visão da Internet das coisas, qualquer dispositivo, em qualquer lugar, a qualquer momento, pode ser conectado à rede global de informações (i.e. na Internet) e, consequentemente, ao centro de gerenciamento. Entretanto, mesmo essas tecnologias precisam de melhorias para atender na integra aos requisitos exigidos pelas Smart Grids. Assim, este projeto de pesquisa propõe o estudo e análise metódica de algumas tecnologias de Internet das coisas sem fio de baixo consumo e longo alcance para as aplicações de monitoramento e controle dentro do conceito de Smart Grids e a identificação e otimização dos parâmetros mais relevantes do sistema para explorar todo o seu potencial. Adicionalmente, com o intuito de aumentar a capacidade dos dispositivos inteligentes em operação, aumentar sua autonomia de operação e reduzir os custos de implantação e manutenção envolvidos, serão propostas novas técnicas de fornecimento de energia baseadas na coleta de energia de radiofrequência, além de novas técnicas de alocação de recursos baseadas em acesso múltiplo não ortogonal para melhorar a eficiência espectral e energética das tecnologias analisadas.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Ivan Roberto Santana Casella - Coordenador. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.
      Membro: Ivan Roberto Santana Casella.
    5. 2021-Atual. Alocação Otimizada de Concentradores Inteligentes em Redes de Baixa Tensão com Recursos Energéticos Distribuídos
      Descrição: Durante muitos anos, o planejamento e operação das redes de distribuição de baixa tensão foram feitos com base nas curvas de carga estimadas a partir de valores históricos registrados em campanhas de medição. Essa estratégia tem sido revista com a modernização dos sistemas de distribuição, onde as empresas concessionárias de energia elétrica têm utilizado concentradores inteligentes para coletar informações dos consumidores de baixa tensão. Porém, em redes elétricas extensas como no Brasil, a instalação de tais concentradores é bastante desafiadora e demanda um alto investimento. Por outro lado, consumidores em áreas urbanas estão usando cada vez mais recursos energéticos distribuídos como, por exemplo, sistemas fotovoltaicos e veículos elétricos. A utilização massiva desses recursos permite a criação de zonas de agregação a partir da região de cobertura dos concentradores para oferecer novas estruturas de mercado. Neste projeto de pesquisa, propõe-se desenvolver metodologias que auxiliem as empresas concessionárias na alocação ótima de concentradores inteligentes e criação de zonas de agregação. As zonas de agregação permitirão obter informações necessárias para o planejamento das redes de baixa tensão e para a análise de novas estruturas de mercado que possam surgir pelo uso de recursos energéticos distribuídos. Nessas metodologias serão consideradas tanto as características locais da zona de concessão das empresas distribuidoras, como as restrições relacionadas às tecnologias de comunicação usadas entre os concentradores e medidores inteligentes. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (2) . Integrantes: Ivan Roberto Santana Casella - Integrante / Joel David Melo Trujillo - Coordenador / Renzo Amilcar Vargas Peralta - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Outra.
      Membro: Ivan Roberto Santana Casella.
    6. 2020-Atual. Modelagem, Simulação e Caracterização de Dispositivos Eletrônicos visando à Aplicação em RF Energy Harvesting
      Descrição: Dispositivos eletrônicos são utilizados em inúmeros circuitos analógicos e digitais em diversas áreas de controle, telecomunicações, processamento de sinais entre outros. Circuitos com vistas a Internet das Coisas (IoT ? Internet of Things) são de baixa potência e, em geral, possuem conexões sem fio. A fim de se evitar a necessidade de baterias, tais circuitos podem ser alimentados considerando o conceito de captura de energia (energy harvesting), em que a energia eletromagnética é convertida em energia elétrica. Com o intuito de se analisar a operação de um dispositivo em circuitos elétricos, modelos analíticos são necessários. Esses modelos devem ser funcionais para dispositivos de diferentes características, operando em diferentes polarizações e temperaturas. Em caso de dispositivos que operam em alta frequência, como os utilizados em energy harvesting, a frequência de operação também deve ser considerada no modelo. Assim, este projeto tem como objetivo realizar a modelagem analítica, simulação e caracterização elétrica de dispositivos semicondutores, visando à aplicação a circuitos de baixa potência. Para tal, é necessário realizar simulações numéricas e medidas elétricas. Com o modelo analítico desenvolvido e calibrado, pode-se prever corretamente o funcionamento de circuitos, além de otimizá-los para a operação em determinadas condições de polarização e temperatura.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (2) . Integrantes: Ivan Roberto Santana Casella - Integrante / Carlos Eduardo Capovilla - Coordenador / Renan Trevisoli Doria - Integrante.
      Membro: Ivan Roberto Santana Casella.

Prêmios e títulos

  • Total de prêmios e títulos (3)
    1. Bolsa de Produtividade - Nível 2, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).. 2024.
      Membro: Ivan Roberto Santana Casella.
    2. Bolsa de Produtividade - Nível 2, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).. 2021.
      Membro: Ivan Roberto Santana Casella.
    3. Indicação da Tese de Doutorado Defendida pelo Aluno Eduardo V. Valdes Cambero (Analysis of a coplanar patch antenna array integrated with photovoltaic cells) para o Prêmio CAPES de Tese Edição 2021, Pós-graduação em Energia - UFABC.. 2021.
      Membro: Ivan Roberto Santana Casella.

Participação em eventos

  • Total de participação em eventos (3)
    1. SBMO/IEEE MTT-S International Microwave and Optoelectronics Conference. Microwave and Terahertz Systems and Applications. 2023. (Congresso).
    2. Symposium on Internet of Things.Technical Session S5: Performance Improvement. 2023. (Simpósio).
    3. Simpósio Brasileiro de Micro-ondas e Optoeletrônica. Sessão Técnica Internet of Things I. 2020. (Congresso).

Organização de eventos

  • Total de organização de eventos (1)
    1. CASELLA, I. R. S.. II Mostra de Trabalhos dos Cursos de Engenharia de Computação e Elétrica. 2003. (Exposição).. . 0.

Lista de colaborações

  • Colaborações endôgenas (3)
    • Ivan Roberto Santana Casella ⇔ Alfeu Joãozinho Sguarezi Filho (5.0)
      1. Pereira, Samuel C. ; CONDE, ELIOMAR R. ; LUZ'DE'ALMEIDA, LUIZ A. ; FILHO, ALFEU J. SGUAREZI ; CAPOVILLA, CARLOS E. ; CASELLA, IVAN R. S.. A power-line communication system employing median filtering for power control enhancement of wind generators. INTERNATIONAL JOURNAL OF COMMUNICATION SYSTEMS. v. 35, p. e5203, issn: 1074-5351, 2022.
      2. DE OLIVEIRA, ANDRE LUIZ ; CAPOVILLA, CARLOS EDUARDO ; SANTANA CASELLA, IVAN ROBERTO ; AZCUE-PUMA, JOSE LUIS ; Sguarezi Filho, Alfeu J.. Co-Simulation of an SRG Wind Turbine Control and GPRS/EGPRS Wireless Standards in Smart Grids. IEEE-CAA JOURNAL OF AUTOMATICA SINICA. v. 8, p. 656-663, issn: 2329-9266, 2021.
      3. PEREIRA, S. C. ; CASELLA, I. R. S. ; CAPOVILLA, C. E. ; SGUAREZI FILHO, A. J. ; COSTA, F. F.. Power line communication technology based on morphological filtering for machine-to-machine applications. COMPUTERS & ELECTRICAL ENGINEERING. v. 93, p. 107254, issn: 0045-7906, 2021.
      4. GOMEZ, LUIS ALEJANDRO GUTIERREZ ; CAPOVILLA, CARLOS ; CASELLA, I. R. S. ; A. P. Grilo P. ; SALLES, M. B. C. ; SGUAREZI FILHO, A. J.. Wind-DFIG wireless controlled using EGPRS standard applied to the ancillary services in a smart grid environment. ELECTRIC POWER SYSTEMS RESEARCH. v. 189, p. 106807, issn: 0378-7796, 2020.
      5. SGUAREZI FILHO, A. J. (Org.) ; JACOMINI, R. V. (Org.) ; CAPOVILLA, C. E. (Org.) ; CASELLA, I. R. S. (Org.). Smart Grids - Renewable Energy, Power Electronics, Signal Processing and Communication Systems Applications. 1 ed. Springer, 2023. v. 1, p. 450.

    • Ivan Roberto Santana Casella ⇔ Joel David Melo Trujillo (2.0)
      1. MONTALVO, G. C. G. ; PERALTA, R. A. V. ; TRUJILLO, J. D. M. ; CASELLA, I. R. S.. Analysis of the Optimized Allocation of Wireless and PLC Data Concentrators in Extensive Low-Voltage Networks Considering the Increase in the Residential Electric Vehicles Charging. IEEE Access. v. 11, p. 140774-140788, issn: 2169-3536, 2023.
      2. A. SILVA, CRISTOERCIO ; GARCIA, G. C. ; VARGAS, RENZO ; CASELLA, I. R. S. ; JOEL DAVID MELO TRUJILLO. ANÁLISE DE TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL PARA ALOCAÇÃO OTIMIZADA DE CONCENTRADORES INTELIGENTES SEM FIO EM REDES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO. Em: XXIV Congresso Brasileiro de Automática, v. 1, p. 1-7, 2022.

    • Ivan Roberto Santana Casella ⇔ Ahda Pionkoski Grilo Pavani (1.0)
      1. GOMEZ, LUIS ALEJANDRO GUTIERREZ ; CAPOVILLA, CARLOS ; CASELLA, I. R. S. ; A. P. Grilo P. ; SALLES, M. B. C. ; SGUAREZI FILHO, A. J.. Wind-DFIG wireless controlled using EGPRS standard applied to the ancillary services in a smart grid environment. ELECTRIC POWER SYSTEMS RESEARCH. v. 189, p. 106807, issn: 0378-7796, 2020.




Data de processamento: 16/11/2024 16:25:50