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M-5519 -
ELECTRONICS OF IOT
(obiettivi)
(Orengo-Longhi da A.A.19-20)
OBIETTIVI FORMATIVI: Gli obiettivi del corso sono: 1) fornire gli strumenti per effettuare un bilancio di radio-collegamento in un contesto applicativo reale. 2) apprendere i parametri fondamentali delle antenne utilizzate in applicazioni IoT 3) fornire gli strumenti per interpretare lo schema elettrico del fornt end RF di un tipico trans ricevitore. 4) apprendere gli elementi fondamentali per la selezione dell'hardware e lo sviluppo di firmware nelle piattaforme di elaborazione per IoT.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Fornire gli strumenti fondamentali per comprendere i contenuti più avanzati e aggiornati da pubblicazioni, riviste, forum, blog ecc., per essere sempre aggiornati sullo stato dell'arte. Le esercitazioni di laboratorio e poi lo sviluppo di un personale progetto di IoT mettono lo studente di fronte alle problematiche più diffuse, lo abituano ad applicare le conoscenze acquisite e a ricercarne di nuove per sviluppare un particolare prototipo.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Nella enorme quantità di informazioni che sono oggi disponibili agli sviluppatori di applicazioni per IoT, il corso cerca di sviluppare nello studente la capacità di selezionare i contenuti di maggiore qualità e più validati.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Il test finale è basato, da una parte, nella presentazione anche orale dei contenuti del progetto, con la discussione delle principali tematiche coinvolte, per valutare l'effettiva consapevolezza dello studente rispetto agli strumenti utilizzati, e poi sulla discussione di un tema fra quelli affrontati durante il corso.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Il corso si prefigge di sviluppare nello studente la capacità di apprendere in maniera autonoma nuovi contenuti sempre aggiornati, perché le conoscenze acquisite oggi diventano presto obsolete.
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ORENGO GIANCARLO
( programma)
Riepilogo di fondamenti di Elettronica Digitale: codifica digitale dell'informazione, binaria (virgola fissa e mobile), esadecimale e ASCII; operatori e principali circuiti logici, registri e memorie, dispositivi programmabili.
Schede di prototipazione per IoT (Arduino, Rasberry), Systems on Chip (SoC), architettura di un microcontrollore, descrizione della scheda Arduino Uno. Linguaggi di programmazione (assembly, compilati, interpretati), struttura di un programma Arduino (librerie, setup, loop, funzioni, interrupt), elementi di programmazione in C (variabili, operazioni, cicli, istruzioni condizionate). Utilizzo di porte di I/O digitali e analogiche (conversione A/D, output PWM). Modalità di comunicazione seriale sincrona e asincrona, cablata (USB) e wireless con moduli Bluetooth, RF e WiFi. Controllo remoto di moduli elettronici (sensori, motori dc passo-passo e servo, display LED/LCD ecc) da dispositivi portatili (Windows, IoS), attraverso applicazioni sviluppate in Processing e Python, e mobili (Android), attraverso App sviluppate con piattaforma MIT App Inventor. Protocolli internet per controllo remoto di dispositivi attraverso moduli WiFi connessi come client o access point a piattaforme web controllate da dispositivi portatili e mobili.
----------------- ENGLISH ---------------------------------------
Summary of Digital Electronics: digital encoding of information, binary (fixed and floating point), hexadecimal and ASCII; operators and main logic circuits, registers and memories, programmable devices. Prototyping boards for IoT (Arduino, Rasberry), Systems on Chip (SoC), architecture of a microcontroller, description of the Arduino Uno board. Programming languages (assembly, compiled, interpreted), structure of an Arduino sketch (libraries, setups, loops, functions, interrupts), programming elements in C (variables, math and logical operations, cycles, conditional statements). Use of digital and analog I/O ports (A/D conversion, PWM output). Synchronous and asynchronous serial communication modes, wired (USB) and wireless with Bluetooth, RF and WiFi modules. Remote control of electronic modules (sensors, dc stepper and servo motors, LED/LCD displays etc.) from portable devices (Windows, IoS), through applications developed in Processing and Python, and mobile (Android), through Apps developed with the MIT App Inventor platform. Internet protocols for device remote control through WiFi modules connected as client or access points (APs) to web platforms controlled by portable and mobile devices.
 Dispense del docente.
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LONGHI PATRICK ETTORE
( programma)
Introduzione agli elementi radianti e ai loro parametri chiave.
Budget di collegamento ideale e pratico.
L'effetto del rumore nei ricevitori elettronici, nelle figure di merito e nei modelli matematici. G / T del ricevitore.
Aspetti pratici dei sistemi RF IoT
RFID
Parametri chiave degli elementi radianti, guadagno, direttività, HPBW, valori nulli, diagramma di radiazione, polarizzazione, impedenza di ingresso.
Alcuni casi pratici: la famiglia mono / di-pole, antenne microstrip, riflettore parabolico, wearables
Introduzione ai sistemi ricetrasmettitori RF e ai componenti chiave (interruttori, HPA, LNA, mixer, generatori di frequenza)
-------------------------------------------- ENGLISH -----------------------------------
Introduction to radiating elements and their key parameters.
Ideal and practical link budget.
The effect of noise in electronic receivers, figures of merit and mathematical modelling. Receiver G/T.
Practical aspects of IoT RF systems
RFID
Radiating elements key parameters, gain, directivity, HPBW, nulls, radiation pattern, polarization, input impedance.Some practical cases: the mono/di-pole family, microstrip antennas, parabolic reflector, wearables
Introduction to RF transceiver systems and key-components (switches, HPA, LNA, mixers, frequency generators)
Dispense del docente.
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ING-INF/01
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Attività formative caratterizzanti
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