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 WoT
• Conoscere gli standard e le architetture proposti dal W3C (Thing Description, Scripting API)
• Utilizzare protocolli di comunicazione tipici (HTTP, MQTT, CoAP,MODBUS)
• 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

• Architetture e standard W3C
• Introduzione alla Thing Description

Protocolli e comunicazione

• HTTP, CoAP, MQTT, MODBUS
• 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
• Sicurezza, autenticazione e privacy nel WoT

Progetto finale

• Sviluppo di un’applicazione WoT di gruppo
• Presentazione e discussione dei progetti

Testi/Bibliografia

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

Raccomandazioni W3C:

• Web of Things (WoT) Architecture
•  Web of Things (WoT) Thing Description
•  Web of Things Binding Templates
•  JSON-LD 1.1, A JSON based serialization for Linked Data

 

Metodi didattici

Ogni lezione prevede una parte di teoria e una parte di laboratorio. Le esercitazioni si svolgeranno con simulatori software. Gli studenti lavoreranno in gruppi da 3–4 persone.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Sviluppo e presentazione di un prototipo WoT funzionante (documentato con Thing Description e codice). Il progetto verrà ospitato su GitHub e conterrà anche una breve relazione sul lavoro svolto, difficoltà incontrate e soluzioni adottate (readme).

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