81928 - ICT E SERVIZI

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Imprese innovazione e infrastrutture Città e comunità sostenibili

Anno Accademico 2020/2021

Conoscenze e abilità da conseguire

Il modulo fornisce conoscenza sulle nuove forme di società (post-information society) dominate dal paradigma dell'everything-as-a-service. Il concetto stesso di servizio acquista significati e dimensioni totalmente innovative lungo gli assi umano-umano, umano-artificiale e artificiale-artificiale. Al termine del corso lo studente sa:  descrivere gli elementi salienti della post-information society, in termini di opportunità, minacce, punti di forza e di debolezza;  definire i nuovi bisogni ingenerati dalla post-information society, trasformandoli in requisiti per nuovi servizi;  applicare strategie e metodi di pensiero creativo per la definizione di servizi adatti a scenari evolutivi;  definire le caratteristiche dei prototipi per i servizi progettati.

Contenuti

1. Linguaggio dell'ICT

  • definizione e significato di frequenza e di spettro elettromagnetico
  • informazione analogica e digitale
  • i concetti di campionamento e di quantizzazione
  • il bit come unità di misura dell'informazione

2. I sistemi di telecomunicazione

  • Schema a blocchi di un sistema di teleocomunicazione (sorgente, trasmettitore, canale, ricevitore, utente)
  • sistemi di telecomunicazione umano-umano, umano-artificiale e artificiale-artificiale
  • concetti di simbolo e di costellazione
  • ruolo delle antenne (cenni)
  • modelli di canale (cenni)
  • codifica di canale (cenni)
  • i compromessi fondamentali prestazione/occupazione spettrale e prestazione/affidabilità
  • indici di prestazione: probabilità di errore, probabilità di fuori servizio, velocità di trasmissione

3. Tecnologie per i sistemi di telecomunicazione

  • lo scenario 5G: Internet of Things (IoT), connessione "everithing-to-everything", milioni di devices per kmq
  • I sistemi satellitari (esempi)
  • reti di telecomunicazione (cenni)
  • reti di sensori
4. Approccio dal generale al particolare: dallo scenario Smart City, ai servizi fino alle reti e alle tecnologie
  • Smart Cities
  • Smart Lighting
  • Smart Mobility
  • Smart Building
  • Comunicazioni ad alta velocità

5. Reti e tecnologie per servizi smart 

  • Architettura di rete (Cellulare, Mesh, Stella …)
  • Rete cellulare
  • Evoluzione Standard 2G - 3G – 4G -5G
  • Reti LPWAN (LoRa Sigfox…)
  • Reti Short Range (ZigBee, Bluetooth, Wifi…)
  • Reti di sensori
  • Internet

6. Internet of Things 

  • Tecnologie alla base dell’Internet of Things (NBIoT ...
  • Sensori e loro applicazione
  • Opzionale: Utilizzo di microcontrollori e microprocessori con Matlab & Simulink

7. Cloud Computing

  • Principali servizi e funzionalità
  • Matlab ThingSpeak

8. Smart Building

  • Domotica
  • Visible Light Communication

Testi/Bibliografia

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI (per approfondimento)

  1. Leonardo Calandrino, Marco Chiani, "Lezioni di Comunicazioni Elettriche", Pitagora Editrice, Bologna, 2004
  2. M.Chiani, V.Tralli, R.Verdone, "Appunti di Sistemi di Telecomunicazione - Sistemi di trasmissione digitali in banda base" ; Società Editrice Esculapio
  3. O.Andrisano, G.Mazzini, "Appunti di Sistemi di Telecomunicazione - Sistemi di trasmissione digitali passabanda" ; Società Editrice Esculapio
  4. O.Andrisano, D.Dardari, "Appunti di Sistemi di Telecomunicazione - Elementi di progetto di sistemi radiomobili" ; Società Editrice Esculapio
  5. "Quaderni di telecomunicazioni: appunti tratte dalle lezioni del Prof.O.Andrisano" - Esculapio, Bologna
  6. Luca Mora, Roberto Bolici, "Progettare la smart city. Dalla ricerca teorica alla dimensione pratica" - Politecnica
  7. Michael Margolis, B. Sansone-O'Reilly, "Arduino. Progetti e soluzioni"
  8. Taro Karvinen, Kimmo Karvinen & Ville Valtokari, "Sensori per maker" - LSWR
  9. Giulio Tamberi, "La conversione Analogico/Digitale con Arduino" - Formato Kindle

Metodi didattici

  • Lezioni frontali
  • Esperienze di laboratorio
  • Seminario, slides
  • esercitazioni in tempo reale con il laptop
  • ricerche ed esercitazioni a casa con strumenti informatici.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La valutazione finale relativa all'esame 81927 Design dei Servizi sarà determinta, per il 60%, dalla votazione ottenuta nel componente del corso integrato 81926 Laboratorio di Advanced Design 3B C.I., e, per il 40%, dalla valutazione delle attività sperimentali e di progettazione relative al componente 81928 ICT e Servizi.

Strumenti a supporto della didattica

MATLAB/Simulink

Arduino Support from MATLAB

Programmi in run-time proiettati dal laptop.

Slides.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Mirko Mirabella