Insegnamento mutuato da: B031368 - INDUSTRIAL AND MEDICAL INTERNET-OF-THINGS APPLICATIONS Laurea Magistrale in INGEGNERIA INFORMATICA Curriculum COMPUTING SYSTEMS AND NETWORKS
Lingua Insegnamento
Italiano
Contenuto del corso
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.
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 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.
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.
Altre Informazioni
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
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile