B6447 - LABORATORIO DI PIATTAFORME DI SVILUPPO PER AUTOMAZIONE - CE

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente: possiede una conoscenza generale delle architetture tecnologiche usate per la realizzazione di sistemi di automazione con particolare riferimento alla automazione industriale; una conoscenza di base delle problematiche di elaborazione e comunicazione real time applicate al caso dell'automazione; una conoscenza di base di particolari componenti delle architetture tecnologiche di automazione industriale tra cui i Programmable Logic Controllers (PLC). Conosce i principali protocolli di rete per interazioni con sistemi industriali. Conosce le principali problematiche legate alla progettazione ed implementazione del software per il controllo e l'automazione. Conosce i framework di sviluppo per costruire applicazioni che interagiscono con sistemi industriali e le metodologie e le API specifiche dei principali provider cloud per dispiegare in cloud queste applicazioni e farle operare in sicurezza. E' in grado di costruire piccole o medie applicazioni dispiegate in cloud che interagiscono con sistemi industriali e che utilizzano, analizzano e processano i dati raccolti dai sensori industriali.

Contenuti

Il corso mira a fornire agli studenti conoscenze teoriche e competenze pratiche sul Web of Things (WoT), con particolare attenzione a:

• Comprendere i concetti chiave di IoT e WoT e le differenze tra i due paradigmi.

• Conoscere gli standard e le architetture proposti dal W3C (Thing Description, Scripting API).

• Utilizzare protocolli di comunicazione tipici (HTTP, MQTT, CoAP).

• Modellare e descrivere dispositivi e servizi tramite Thing Description.

• Integrare e far interoperare dispositivi simulati in applicazioni WoT.

• Sviluppare mashup e applicazioni WoT complete in ambiente simulato.

Il corso si articola in 5 moduli:

Fondamenti e introduzione al Web of Things

 Differenze tra IoT e WoT

 Architetture e standard W3C

 Introduzione alla Thing Description

 Protocolli e comunicazione

 HTTP, CoAP, MQTT

 Binding Templates

 Gateway e interoperabilità

 Modellazione semantica

 JSON-LD e vocabolari semantici

 Annotazione di TD con SOSA/SSN e QUDT

 Integrazione di dispositivi eterogenei

 Applicazioni e orchestrazione

 Pattern di interazione device–edge–cloud

 WoT Scripting API

 Mashup di sensori e attuatori

 Progetto finale e sicurezza

 Sicurezza, autenticazione e privacy nel WoT

 Sviluppo di un’applicazione WoT di gruppo

 Presentazione e discussione dei progetti

Testi/Bibliografia

W3C, Web of Things (WoT) Architecture, Recommendation.

W3C, Web of Things (WoT) Thing Description, Recommendation.

Guinard, D., Trifa, V. (2016). Building the Web of Things. Manning.

Mattern, F., Floerkemeier, C. (2010). From the Internet of Computers to the Internet of Things.

Materiale fornito dal docente (slide, esempi di codice, esercizi di laboratorio).

Metodi didattici

Ogni lezione prevede una parte di teoria e una parte di laboratorio.

Le esercitazioni si svolgeranno con simulatori software (Node.js, broker MQTT, emulatori di sensori/attuatori).

Gli studenti lavoreranno in gruppi da 3–4 persone.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Progetto finale: sviluppo e presentazione di un prototipo WoT funzionante (documentato con Thing Description e codice).

Report individuale: breve relazione sul lavoro svolto, difficoltà incontrate e soluzioni adottate.

Strumenti a supporto della didattica

Slides per la parte teorica e strumenti di sviluppo disponibili in laboratorio o online

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Luca Roffia