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Indefinito/Interdisciplinare
REGGIO DI CALABRIA
Dati Generali
Periodo di attività
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso di Laboratorio Sperimentale mira a fornire agli studenti le conoscenze di base dell’ingegneria dell’informazione e di sviluppare competenze progettuali in un contesto interdisciplinare. Un primo obiettivo formativo è quello di fornire i concetti fondamentali relativi ai sistemi di telecomunicazione, ai campi elettromagnetici e alle infrastrutture di trasporto intelligenti, con riferimento alle applicazioni ICT. Un secondo obiettivo formativo consiste nello sviluppare la capacità di ideare e realizzare progetti innovativi, lavorando in team e integrando le diverse competenze acquisite durante il corso. Un ulteriore obiettivo è quello di sviluppare la capacità di gestire e portare a termine un project work, svolto in parte in aula e in parte in autonomia, stimolando le competenze di analisi, la scelta consapevole delle soluzioni progettuali e la comunicazione dei risultati.
Prerequisiti
nessuno
Metodi didattici
Il corso si articola in lezioni frontali e attività applicative, comprendenti lo sviluppo di un progetto interdisciplinare di gruppo.
Verifica Apprendimento
La verifica dell’apprendimento consiste nello sviluppo di un project work, assegnato o scelto dagli studenti, da realizzare in parte in aula e in parte autonomamente, con redazione di una relazione scritta e presentazione orale.
La valutazione si basa sulla presentazione del progetto (10–15 minuti per gruppo) e sulla successiva discussione (5–10 minuti), finalizzate a verificare la comprensione degli argomenti, la capacità di applicazione delle conoscenze e le competenze di analisi e sintesi.
Lo studente che supera l’esame ottiene una idoneità che richiede una conoscenza di base degli argomenti affrontati nel corso.
Testi
Slide mostrate a lezione
Contenuti
PROGRAMMA
Modulo 1 (2 CFU)
1 – Problematiche infrastrutturali e contesto applicativo (0,75 CFU)
Analisi di casi reali relativi a infrastrutture di trasporto. Esigenze di monitoraggio, manutenzione e sicurezza di strade, ponti e opere civili. Inquadramento del problema infrastrutturale e definizione dei requisiti funzionali del sistema.
2 – Approccio interdisciplinare alla soluzione del problema (0,75 CFU)
Integrazione delle competenze di ingegneria dei trasporti con quelle di ingegneria elettronica e delle misure (sensoristica), ingegneria informatica (acquisizione ed elaborazione dati), ingegneria dei campi elettromagnetici (antenne e propagazione) e telecomunicazioni. Analisi delle interazioni tra le diverse parti.
3 – Attività laboratoriale e progetto interdisciplinare (0.5 CFU)
Le attività del modulo prevedono:
– attività laboratoriali, comprensive di visite ai laboratori del Dipartimento DIIES e presentazione delle principali strumentazioni e attività di ricerca;
– lezioni frontali svolte in aula, finalizzate alla definizione e allo sviluppo di un progetto interdisciplinare;
– organizzazione degli studenti in gruppi di lavoro e realizzazione di un project work finale, utilizzato come strumento di valutazione in sede d’esame;
Modulo 2 (3 CFU)
1 – Richiami di elettromagnetismo applicato (0,5 CFU)
Campi elettrici e magnetici. Onde elettromagnetiche e loro propagazione. Spettro elettromagnetico. Parametri elettromagnetici dei materiali (permittività, permeabilità, conducibilità). Interazione onda–mezzo. Concetti di riflessione, trasmissione e scattering.
2 – Propagazione elettromagnetica in scenari reali (0,5 CFU)
Propagazione in spazio libero e in mezzi complessi. Effetti di attenuazione, rifrazione, diffrazione e multipath. Modelli semplificati di propagazione. Influenza dell’ambiente infrastrutturale (strade, edifici, sottosuolo) sul campo elettromagnetico.
3 – Antenne per comunicazione e sensing (0,5 CFU)
Principio di funzionamento delle antenne. Parametri fondamentali: diagramma di radiazione, guadagno, direttività, banda, polarizzazione. Tipologie di antenne per applicazioni infrastrutturali e veicolari (dipoli, patch, array, antenne radar). Antenne per sistemi V2X, GPR e monitoraggio strutturale.
4 – Campi elettromagnetici per monitoraggio e diagnostica delle infrastrutture (0,5 CFU)
Applicazioni dei campi elettromagnetici nelle indagini non distruttive. Principi di funzionamento del Ground Penetrating Radar (GPR). Relazione tra frequenza, profondità di penetrazione e risoluzione. Imaging elettromagnetico per strade, ponti e sottoservizi. Introduzione a tecniche avanzate (radar, microonde, metamateriali, RIS).
5 – Attività laboratoriale e progetto interdisciplinare (1 CFU)
Le attività del modulo prevedono:
– attività laboratoriali, comprensive di visite ai laboratori del Dipartimento DIIES e presentazione delle principali strumentazioni e attività di ricerca;
– lezioni frontali svolte in aula, finalizzate alla definizione e allo sviluppo di un progetto interdisciplinare;
– organizzazione degli studenti in gruppi di lavoro e realizzazione di un project work finale, utilizzato come strumento di valutazione in sede d’esame.
Modulo 3 (3 CFU)
1 – I principali sistemi di telecomunicazione (0,5 CFU)
Struttura di base di un sistema di telecomunicazione: sorgente, trasmettitore, canale, ricevitore. Differenza tra segnali analogici e digitali. Cenni ai principali mezzi trasmissivi (cavo, fibra ottica, onde radio).
2 – L’evoluzione dei sistemi radiomobili (0,5 CFU)
Sviluppo delle reti cellulari dalle prime generazioni ai sistemi attuali. Concetto di copertura radio e comunicazione mobile. Differenze essenziali tra 2G, 3G, 4G e 5G.
3 – Applicazioni dei sistemi di telecomunicazione (1 CFU)
Principali applicazioni: telefonia mobile, Internet, servizi multimediali e comunicazione tra dispositivi. Ruolo delle telecomunicazioni nelle infrastrutture digitali e nei sistemi intelligenti.
4 – Attività laboratoriale e progetto interdisciplinare (1 CFU)
Le attività del modulo prevedono:
– attività laboratoriali, comprensive di visite ai laboratori del Dipartimento DIIES e presentazione delle principali strumentazioni e attività di ricerca;
– lezioni frontali svolte in aula, finalizzate alla definizione e allo sviluppo di un progetto interdisciplinare;
– organizzazione degli studenti in gruppi di lavoro e realizzazione di un project work finale, utilizzato come strumento di valutazione in sede d’esame;
RISULTATI ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine del corso lo studente possiede le conoscenze di base dell’ingegneria dell’informazione con riferimento ai sistemi di telecomunicazione, ai campi elettromagnetici e alle infrastrutture di trasporto intelligenti. Lo studente è in grado di comprendere i principi fondamentali e il ruolo delle diverse tecnologie nei contesti applicativi presentati.
Capacità di applicare conoscenze
Al termine del corso lo studente è in grado di applicare le conoscenze di base dell’ingegneria dell’informazione in un contesto interdisciplinare, con riferimento ai sistemi di telecomunicazione, ai campi elettromagnetici e alle infrastrutture di trasporto. Lo studente sa utilizzare tali conoscenze nello sviluppo di un progetto.
Autonomia di giudizio
Al termine del corso lo studente è in grado di analizzare un problema ingegneristico e valutarne criticamente le possibili soluzioni, operando in autonomia scelte motivate nell’ambito del progetto assegnato.
Abilità comunicative
Al termine del corso lo studente è in grado di esporre in modo chiaro e corretto le scelte progettuali e i risultati ottenuti, sia in forma scritta sia orale, utilizzando un linguaggio tecnico appropriato.
Capacità di apprendimento
Al termine del corso lo studente è in grado di approfondire autonomamente gli argomenti trattati e di applicare le competenze acquisite a nuovi contesti dell’ingegneria dell’informazione.
Altre informazioni
Teams Code: 8p34fqk