Insegnamento SISTEMI DI MISURA DISTRIBUITI

Nome del corso di laurea Ingegneria elettronica per l'internet-of-things
Codice insegnamento 70005105
Curriculum Elettronica per l'aerospazio
Docente responsabile Antonio Moschitta
Docenti
  • Antonio Moschitta
Ore
  • 72 Ore - Antonio Moschitta
CFU 9
Regolamento Coorte 2017
Erogato Erogato nel 2018/19
Erogato altro regolamento
Attività Caratterizzante
Ambito Ingegneria elettronica
Settore ING-INF/07
Periodo Primo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
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 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, esercitazioni, laboratorio. Le attività di laboratorio sono svolte dividendo gli studenti in gruppi di due o tre persone.
Altre informazioni Nessuno
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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