Ingegneria Elettronica - Electronics Engineering

ELETTRONICA PER L'AMBIENTE

Obiettivi formativi

GENERALI Il corso ha l’obiettivo di inquadrare l’architettura, le discipline di base e le tecnologie che consentono la trattazione ingegneristica delle conoscenze necessarie per la progettazione, la gestione e l’esercizio di sistemi di sistemi, dedicati a operazioni che si svolgono su un territorio reale in genere di grande dimensione. Inoltre ha l’obiettivo di esaminare sistemi di rilevamento distribuiti sul territori, localizzabili con sistema satellitare e/o IP, formanti reti WSN (Wireless Sensor Networks), con particolare attenzione ai sistemi a basso consumo e recupero energetico (tecniche harvesting). SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere le tecniche e le tecnologie utilizzate in scenari territoriali complessi per i loro: monitoraggio, esercizio e gestione. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: applicare metodologie di progetto con e per sistemi GIS (Geographic Information Systems). Applicare tecniche di monitoraggio con sensori distribuiti formanti WSN, utilizzando sistemi prototipali (per es. Arduino) e tecniche di energy harvesting. • Capacità critiche e di giudizio: Elementi base dell’architettura di sistema di sistemi. Capacità critiche di progettazione elettronica di sistemi WSN energeticamente autosufficienti. Prove di laboratorio con schede prototipali (Arduino/Genuino,…), transceivers, sensori (ricevitori GPS, IMU, …), DC-DC converter, compenenti energy Harvesting, abbinate a programmazione del firmware e l’elaborazione dei dati (MathWorks, Python, Sketch Arduino,…). • Abilità comunicative: saper descrivere le soluzioni architetturali e circuitali adottate per risolvere il monitoraggio mediante WSN e GIS. • Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita: capacità atte all’inserimento in contesti lavorativi di progettazione di WSN, di gestione mediante GIS e di progettazione di nodi sensori.

Canale 1

ANDREA PIETRELLI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Prerequisiti

Elettronica, risoluzione di circuiti elettronici RF e banda base, importante Comunicazioni elettriche, protocolli di comunicazione, importante

Testi di riferimento

Materiale integrativo (lucidi/diapositive del corso, articoli) disponibili sul sito web https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=15245 Testi consigliati: - GIS • Emanuela Caiaffa, “ECDL GIS - La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS”, McGraw-Hill Education (Italy) - Web services – client-server – SOA- restful - IoT • Jeam-Philippe Vasseur, Adam Dunkels, “Interconnecting smart objects with IP”, ed. MK • Reti client –server : Pier Calderan, “Reti domestiche. La guida tascabile per creare reti su misura aggiornata a Windows 10”, ed. Apogeo • SOA: Fantuzzi Nestore Paolo, “ Introduzione alle SOA (Service Oriented Architecture)”, ed. Hoepli - Proiezioni cartografiche • NASA, G.Projector — Global Map Projector, http://www.giss.nasa.gov/tools/gprojector • John P. Snyder, “Maps Projections – A working manual”, ed. U.S. Geological survey professional paper 1395 - WSN • Matthijs Kooijman, “ Building Wireless Sensor Networks Using Arduino”, Packt – Open source community -2015 • Robert Faludi, “Building Wireless Sensor Networks: with ZigBee, XBee, Arduino, and Processing”, O'Reilly Media, Inc - Progettazione collegamenti • ITU (International Communication Union): Final Acts of the Regional Radiocommunication Conference - Progettazione di antenne • John D. Kraus, “Antennas”, ed. McGraw-Hill - Harvesting • Shashank Priya, Daniel J. Inman, “Energy Harvesting Technologies”, ed. Springer Science & Business Media

Frequenza

La frequenza è in presenza. E’ facoltativa, ma vivamente consigliata. • Utilizzo di piattaforma e-learning per distribuzione di materiale didattico

Modalità di esame

Sono previste delle prove in itinere con attività di laboratorio (produzione di codici software, firmware, tools, prototipi hardware WSN,…) con valutazione complessiva che tiene conto della progressione di apprendimento (valor medio delle prove in numero max di 5 + incremento per progressione max 10%).. In alternativa la valutazione è fatta con una prova scritta di due ore riguardante la risoluzione di problemi tecno/circuitali e di progetto (peso pari al 50% della prova finale) e con una prova orale di verifica dell’apprendimento e della capacità di ragionamento (peso pari al 50% della prova finale).

Modalità di erogazione

Tradizionale IT • Lezioni frontali • Attività di laboratorio con schede di sviluppo di prototipi elettronici (Arduino/Genuino, …) • Esercitazioni con ausilio di programmi di sviluppo software (MathWorks,…) per la produzioni di codici e la programmazione di firmware insieme alla progettazione di tools interattivi in ambiente GIS. • Utilizzo di piattaforma e-learning per distribuzione di materiale didattico La modalità di svolgimento è in presenza. Il ricevimento è in presenza.