Insegnamento SISTEMI DI MISURA DISTRIBUITI

Corso
Ingegneria elettronica per l'internet-of-things
Codice insegnamento
70005105
Curriculum
Consumer and aerospace iot
Docente
Antonio Moschitta
Docenti
  • Antonio Moschitta
  • Francesco Santoni (Codocenza)
Ore
  • 52 ore - Antonio Moschitta
  • 20 ore (Codocenza) - Francesco Santoni
CFU
9
Regolamento
Coorte 2022
Erogato
2022/23
Attività
Caratterizzante
Ambito
Ingegneria elettronica
Settore
ING-INF/07
Tipo insegnamento
Opzionale (Optional)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
Italiano
Contenuti
L'insegnamento affronta vari aspetti della acquisizione ed elaborazione dati remota e in contesti distribuiti, con l'obiettivo di fornire competenze che supportino una eventuale attività progettuale. A tal fine, vengono inizialmente descritti i requisiti di un sistema di misura distribuito, identificandone i blocchi funzionali e i metodi per propagare l’informazione acquisita in vari contesti applicativi. Il corso si sviluppa partendo dalle tematiche relative al controllo della acquisizione ed elaborazione dati a livello di singolo dispositivo/nodo, per poi considerare sistemi più complessi. I contesti applicativi considerati riguardano sia i sistemi cablati/wireless tradizionali, inclusi quelli per applicazioni industriali e sistemi avionici, sia le reti di sensori wireless.
Testi di riferimento
Testi di riferimento TESTI_RIF Sì Feng Zhao, Leonidas J. Guibas, Wireless Sensor Networks: an Information Processing Approach, Elsevier, ISBN: 978-1-55860-914-3, 2004.

Winston Seah, Yen Kheng Tan, “Sustainable Wireless Sensor Networks,” www.intech.org
Hoang Duc Chinh and Yen Kheng Tan, “Smart Wireless Sensor Networks,” www.intech.org;

Dr. Geoff V Merret and Dr. Yen Kheng Tan, “Wireless Sensor Networks: Application-Centric Design,” www.intech.org; Feng Zhao, Leonidas J. Guibas, Wireless Sensor Networks: an Information Processing Approach, Elsevier, ISBN: 978-1-55860-914-3, 2004.

Winston Seah, Yen Kheng Tan, “Sustainable Wireless Sensor Networks,” www.intech.org
Hoang Duc Chinh and Yen Kheng Tan, “Smart Wireless Sensor Networks,” www.intech.org;

Dr. Geoff V Merret and Dr. Yen Kheng Tan, “Wireless Sensor Networks: Application-Centric Design,” www.intech.org;
Obiettivi formativi
Obiettivi formativi
Comprensione delle nozioni relative alla acquisizione, alla trasmissione e all’utilizzo di dati di misura mediante sistemi distribuiti, a topologia stazionaria o dinamica, realizzata con tecnologie cablate o wireless.
Comprensione dell'architettura di una rete di sensori wireless ( Wireless Sensor Network, WSN), dell'architettura dei nodi di una WSN, e dei problemi canonici risolti utilizzando le WSN.

Competenze in uscita
Capacità di progettare e realizzare un sistema di misura distribuito per il monitoraggio ambientale o di processo
Abilità nella scelta della corretta tecnica di acquisizione dati e del tipo di interfacciamento di sensori con sistemi integrati
Capacità di progettare e dimensionare reti di sensori wireless
Capacità di progettare e realizzare nodi di misura utilizzabili in reti di sensori wireless
Prerequisiti
Nessuno
Metodi didattici
Lezione Frontale, attività di laboratorio
Altre informazioni
Contatti docente
email: antonio.moschitta@unipg.it
tel: 0755853933
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame si articola in una prova orale e una attività di laboratorio da illustrare in una relazione scritta (“tesina”). Il completamento della “tesina” può avvenire in un momento diverso rispetto alla prova orale e viene valutato con un punteggio di 10/30. I rimanenti 20 punti su 30 vengono assegnati valutando la prova orale.

La prova orale è basata sugli argomenti teorici e sugli esercizi trattati a lezione. Il massimo punteggio della prova orale è 20. Il punteggio finale da verbalizzare è calcolato sommando le valutazioni della prova orale (20 punti su 30) e della “tesina” (10 punti su 30).

Gli argomenti da trattare nelle “tesine” vengono presentati e discussi durante le lezioni frontali dal docente

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso
Unità didattica - Introduzione (2 ore)

Introduzione al corso e presentazione degli argomenti trattati. Definizione di sistema distribuito e di misurazione distribuita. Principali requisiti e problematiche.

Unità didattica - Sistemi di acquisizione e trasferimento dati (38 ore)

Architettura ed elementi costitutivi di un Sistema di Acquisizione Dati (Data Acquisition Systems, DAS). Caratterizzazione delle prestazioni di un DAS, e test dei convertitori A/D. BUS: cenni introduttivi, caratteristiche, modalità di trasferimento e gestione. BUS per interfacciamento di sensori, BUS per il monitoraggio e per il controllo di sistemi industriali, BUS per sistemi avionici e satellitari.

Unità didattica - Reti di sensori, sensor/data fusion (32 ore)

Protocolli wireless per il trasferimento dati. Introduzione alle reti di sensori, problemi canonici. Requisiti architetturali di un nodo in una rete di sensori. Budget Energetico e tecniche di Energy Harvesting. La famiglia di Standard IEEE 1451. Propagazione dell’Informazione e Tecniche di Sensor/Data Fusion, filtro di Kalman e filtri particellari (cenni). Tracking di un oggetto in movimento in una rete di sensori. Applicazioni in sistemi avionici. Prestazioni e Incertezza di Misura. Sincronizzazione di reti di sensori.
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