Insegnamento mutuato da: B031368 - INDUSTRIAL AND MEDICAL INTERNET-OF-THINGS APPLICATIONS Laurea Magistrale in INGEGNERIA INFORMATICA Curriculum COMPUTING SYSTEMS AND NETWORKS
Lingua Insegnamento
Italiano
Obiettivi Formativi
Conoscenza e comprensione (CC)
L’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di fornire all’allievo le conoscenze di sistema necessarie per scegliere e utilizzare in modo ottimale le tecnologie da inserire in uno specifico scenario Internet-of-Things (IoT). Il corso mira a dare una visione avanzata delle tecnologie abilitanti dell'Internet-of-Things con particolare riferimento alle applicazioni che le reti di sensori wireless (WSN) sono in grado di realizzare in ambito industriale e medico, attraverso soluzioni per il monitoraggio e il controllo di dispositivi remoti.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione (CA)
- conoscere gli elementi principali dei sistemi IoT, comprendendo le differenze rispetto a sistemi di elaborazione tradizionali;
- conoscere i vincoli che tali sistemi impongono in termini computazionali, di sicurezza e di consumo energetico, comprendendo la relazione tra le funzionalità desiderate e le metriche di prestazione;
- conoscere gli strumenti per l'interfacciamento di tali dispositivi con le reti, comprendendo le differenze rispetto ad interfacce di rete tradizionali;
- in base ai requisiti, identificare opportunamente l'architettura e i protocolli di comunicazione per applicazioni IoT in ambito industriale e medico;
- analizzare i requisiti prestazionali e valutare le performance delle applicazioni IoT in ambito industriale e medico.
L’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di fornire le conoscenze di sistema necessarie per scegliere e utilizzare in modo ottimale le tecnologie Internet-of-Things (IoT). Il corso mira a dare una visione avanzata delle tecnologie abilitanti dell'Internet-of-Things con particolare riferimento alle applicazioni in ambito industriale e medico, attraverso soluzioni per il monitoraggio e il controllo di dispositivi remoti.
Prerequisiti
Nessuno
Metodi Didattici
Lezioni frontali.
Potranno essere previste alcune ore facoltative di seminario con l'intervento di operatori del settore.
La prova verterà a verificare la conoscenza dello studente dei sistemi IoT, in particolare delle architetture e protocolli per applicazioni IoT in ambito industriale e medico, e la capacità di analizzare e formalizzare le prestazioni di sistemi IoT in tali ambiti.
Modalità di verifica apprendimento
L'esame consiste in una prova scritta della durata di 2 ore.
Nel corso della prova lo studente dovrà dimostrare: a) di
conoscere gli argomenti relativi al programma del corso e di comprenderne le
principali categorie concettuali; b) di esprimere le proprie opinioni con proprietà di
linguaggio e consapevolezza della terminologia tecnica utilizzata.
Programma del corso
Per fornire le conoscenze principali dei sistemi IoT in ambito industriale e medico il corso si articola fondamentalmente in due parti.
1° parte
- Introduzione Industry 4.0 – Piattaforma EU
La rivoluzione Industriale.
Caratteristiche fondamentali e differenze tra sistemi Internet of Things (IoT) e Industrial IoT (IIoT).
Introduzione ai componenti principali dei sistemi di automazione, controllori e sensori/attuatori.
- Reti Industriali e Fieldbus
Reti wireless di sensori per applicazioni industriali
Topologie di reti wireless di sensori industriali su larga scala: tecniche di clustering e relay
Reti industriali: Wireless HART; ISA100.11.a: 6TISH
Descrizione dei protocolli di comunicazione industriale.
-SDN and IIoT.
-Digital Twins
- Network Software
MQTT e OPC UA
-Requisiti di sicurezza per IIoT
Esempi
2° parte
- Introduzione all'IoMT
- Sensoristica indossabile e impiantabile per applicazioni biomediche
- Architetture IoMT: 802.15.6, BLE e SmartBAN
- Tecnologie e servizi IoMT
- Esempi applicativi da progetti realizzati
- Internet of bio nano things (IoBNT)
- Requisiti di sicurezza per IoMT
Libri di testo consigliati
Dispense del corso e appunti del corso (le dispense del corso e gli appunti delle lezioni sono di norma sufficienti alla preparazione dell'esame finale di profitto per gli studenti frequentanti).
Testi di approfondimento consigliati:
Industrial Data Communications, Fifth Edition, by Lawrence (Larry) M. Thompson and Tim Shaw, ISA, 2016.
Edward Sazonov, Wearable Sensors, 2nd Edition, Academic Press, 2021.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile