Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione, delle Infrastrutture e dell'Energia Sostenibile - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Corso	Ingegneria Elettronica
Curriculum	Curriculum unico
Orientamento	Elettronica per la biomedica
Anno Accademico	2019/2020

Corso	Ingegneria Elettronica
Curriculum	Curriculum unico
Orientamento	Elettronica per la biomedica
Anno Accademico	2019/2020
Crediti	6
Settore Scientifico Disciplinare	CHIM/07
Anno	Primo anno
Unità temporale	Primo semestre
Ore aula	48
Attività formativa	Attività formative affini ed integrative

Docente	ANDREA DONATO
Obiettivi	Al termine del corso lo studente matura conoscenze di base per la comprensione e l'utilizzo di sensori e/o trasduttori. In particolare lo studente impara ad affrontare l'argomento da un punto di vista sistemistico, enfatizzando gli elementi comuni delle diverse tipologie di sensori ed in merito alla loro valutazione e caratterizzazione. Gli strumenti sono focalizzati all'esigenza di un continuo sviluppo tecnologico in grado di soddisfare le crescenti esigenze della progettazione nel campo dell'elettronica, delle telecomunicazioni e dell'Ingegneria biomedica. L’attività didattica sarà mirata anche ad illustrare i principi teorici delle nanotecnologie che sono alla base delle moderne tecniche di fabbricazione dei sensori, sono previste inoltre anche attività laboratoriali che consentiranno allo studente la realizzazione di un sensore. Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente acquisisce le nozioni e i principi fondamentali che regolano il funzionamento dei sensori, per le diverse applicazioni. Capacità di applicare conoscenze: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare le caratteristiche dei materiali conduttori, semiconduttori, isolanti e dei sistemi elettrochimici. Autonomia di giudizio: per il superamento dell'esame lo studente deve rispondere autonomamente a domande teoriche, a risposta libera ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza e la correttezza delle risposte fornite. Abilità comunicative: è in grado di illustrare i principi teorici che sono alla base del fenomeno illustrato. Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia le problematiche connesse con il fenomeno osservato. La modalità di esame e di valutazione consiste: - in una prova orale, volta ad accertare la comprensione degli aspetti teorici delle problematiche chimico fisiche che regolano il comportamento dei materiali in genere e dei sistemi elettrochimici, voto massimo 30/30. Ai fine del superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che le conoscenze/competenze della materia siano almeno ad un livello di nozioni elementari di base. E’ attribuito invece un voto compreso fra 20/30 e 24/30 quando lo studente possegga competenze discrete. E’ attribuito un voto compreso fra 25/30 e 30/30 quando lo studente dimostri buone competenze. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti può essere attribuita la lode.
Programma	Aspetti generali sui sensori: definizione e componenti. Materiali e metodi per la produzione di sensori chimici. I nanomateriali per la realizzazione dei sensori. Generalità. I nanomateriali metallici. La sintesi di nanoparticelle metalliche. La funzionalizzazione delle nanoparticelle. Applicazioni di nanoparticelle metalliche nei sensori chimici. I Nanomateriali di carbonio. Struttura dei CNT. Sintesi di CNT. Reattività chimica e funzionalizzazione Applicazioni CNTA nei sensori chimici. Le nanofibre di carbonio (CNF). Nanofibre polimeriche e inorganiche. Nanomateriali a semiconduttore. Sintesi e funzionalizzazione. Sensori chimici basati su dispositivi elettronici a semiconduttore. La Teoria delle bande dei semiconduttori. Transistor ad effetto di campo in metallo-isolante-semiconduttore (MISFET). Sensori di ioni FED e loro applicazioni. Dispositivi elettrolita-isolante-semiconduttore (EIS). Sensori di pH FED. Sonde per gas basate su ISFET pH. ISFET coperti da membrana. Elettrodi di riferimento per sensori ISFET. Sensori di gas FED. Sensori di idrogeno FED. Sensori FED Metal Gate per altri gas. Semiconduttori organici come materiali sensibili al gas. Sensori di gas FED per semiconduttori organici. Meccanismo di risposta dei sensori di gas FED. Sensori di gas basati su diodi Schottky. Transistor ad effetto di campo basati su nanotubi di carbonio. I sensori di gas resistivi (chemiresistori): Sensori di gas a ossido di metallo a semiconduttore. Il meccanismo di risposta al gas. La risposta all'umidità. La configurazione del sensore. La Sintesi e la deposizione di ossidi metallici. La fabbricazione di chemiresistori a ossido di metallo. La selettività e la sensibilità. I chemiresistori a base di materiali organici. Applicazioni di nanomateriali nei sensori di gas resistivi. Array di sensori di gas resistivi. Metodi di trasduzione elettrochimica dinamica: Introduzione. Celle elettrochimiche nell'analisi amperometrica. La corrente elettrolitica e il suo significato analitico. Relazioni corrente-concentrazione La curva corrente-potenziale: selezione del potenziale di lavoro. Reazioni elettrochimiche irreversibili. Geometria del processo di diffusione. Elettrodi coperti da membrana. Processi non faradaici. Origine delle correnti non faradaiche. Il doppio strato elettrico all'interfaccia elettrodo / soluzione. La corrente di carica. Applicazioni della misurazione della capacità nei sensori chimici. Applicazioni dei sensori chimici: a) Applicazioni ambientali per il monitoraggio dell’inquinamento; b) Applicazioni sanitarie e nel campo biomedico (sensori chimici per la salute); c) Applicazioni nell'industria automobilistica (controllo della miscela aria-carburante, gas di scarico, qualità dell’aria nell’abitacolo, ecc…), alimentare, nell'agricoltura e nelle biotecnologie; Parte pratica: Realizzazione pratica di un sensore resistivo, attraverso preparazione e deposizione di ossidi metallici semiconduttori, e successiva caratterizzazione elettrica con l’utilizzo di scheda circuitale di Arduino.
Testi docente	Chemical Sensors and Biosensors: Fundamentals and Applications Florinel-Gabriel BÄƒnicÄƒ John Wiley & Sons (published edition 2012)
Erogazione tradizionale	Sì
Erogazione a distanza	No
Frequenza obbligatoria	No
Valutazione prova scritta	No
Valutazione prova orale	Sì
Valutazione test attitudinale	No
Valutazione progetto	No
Valutazione tirocinio	No
Valutazione in itinere	No
Prova pratica	No

Corso	Ingegneria Elettronica
Curriculum	Curriculum unico
Orientamento	Elettronica per la biomedica
Anno Accademico	2019/2020
Crediti	6
Settore Scientifico Disciplinare	ING-INF/03
Anno	Primo anno
Unità temporale	Primo semestre
Ore aula	48
Attività formativa	Attività formative affini ed integrative

Erogazione	1000607 RETI E DISPOSITIVI WIRELESS in Ingegneria Informatica e dei sistemi per le Telecomunicazioni LM-27 MOLINARO ANTONELLA, RUGGERI GIUSEPPE
Docente	Antonella MOLINARO
Obiettivi	Il corso di Reti e Dispositivi Wireless mira a fornire le conoscenze, tramite lezioni ed esperienze di laboratorio, del funzionamento delle principali reti di accesso wireless e per progettare, realizzare, configurare e testare dispositivi wireless. Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenza delle tecnologie e dei principi di funzionamento e progettazione dei principali standard per reti wireless in area locale (WLAN), personale (WPAN) e delle reti wireless multihop auto-organizzanti (reti ad hoc, reti di sensori, reti mesh). CONOSCENZA E COMPRENSIONE: A seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce il funzionamento delle reti wireless WLAN, WPAN e i relativi protocolli standard della famiglia IEEE. Conosce inoltre le peculiarità e i criteri di progettazione e analisi delle reti wireless ad hoc e multihop. Lo studente è capace di riprodurre e valutare le interazioni protocollari per le principali reti wireless attraverso tool simulativi e di debug. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZE: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare e monitorare le prestazioni delle reti wireless e di definire i diversi aspetti tecnici e le criticità da considerare nelle fasi di progetto e realizzazione delle stesse. Ha inoltre la capacità di valutare le cause di eventuali problemi prestazionali, oltre che stabilire i protocolli wireless ad hoc più adatti al particolare obiettivo progettuale. AUTONOMIA DI GIUDIZIO: per il superamento dell'esame, lo studente dovrà sviluppare autonomia nel valutare le funzionalità e le prestazioni di una rete wireless e dei suoi protocolli, giudicando la rispondenza di una certa soluzione ai vincoli e ai requisiti di partenza. Inoltre, lo studente deve sviluppare un elaborato pratico che riproduca il funzionamento di un protocollo o di un ambiente di rete trattato nella parte teorica del corso. Pertanto, lo studente è portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza e correttezza degli aspetti teorici acquisiti. ABILITÀ COMUNICATIVE: il corso e l’esame aiutano lo studente a migliorare la capacità di comunicazione nell’illustrare le motivazioni e i concetti teorici che sono alla base delle principali reti wireless in area locale e personale, sia single-hop che multi-hop, e i criteri di progettazione dei relativi protocolli, oltre che nel descrivere e confrontare le specifiche soluzioni. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: grazie alle conoscenze fornite durante il corso, a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere ed applicare in autonomia i metodi e le tecniche assimilate a scenari applicativi reali ed è in grado di contribuire al miglioramento degli standard protocollari esistenti. MODALITÀ DI ACCERTAMENTO E VALUTAZIONE: Gli esami di accertamento e di valutazione consistono in: - una prova orale, finalizzata ad accertare la comprensione delle tecnologie e dei protocolli presentati durante il corso - una prova progettuale, da svolgere in gruppo, volta ad accertare la capacità di analizzare il comportamento dei protocolli e delle tecnologie presentati durante il corso tramite strumenti sperimentali e di valutarne le prestazioni. Al fine del superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che le conoscenze/competenze della materia siano almeno ad un livello elementare, sia per la prova progettuale che per quella orale. È attribuito un voto compreso fra 20/30 e 24/30 quando lo studente sia in grado di realizzare correttamente la parte progettuale e possegga competenze più che sufficienti nella parte teorica. È attribuito un voto compreso fra 25/30 e 30/30 quando lo studente sia in grado di svolgere correttamente la parte progettuale e dimostri buone competenze nella parte orale. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti sia nella parte progettuale che in quella teorica può essere attribuita la lode.
Programma	RETI WIRELESS Wireless LAN - Caratteristiche e Applicazioni - Lo standard IEEE 802.11 e la sua evoluzione Wireless PAN - Bluetooth e lo standard IEEE 802.15.1 Reti ad hoc auto-organizzanti e comunicazioni multihop - Mobile Ad-hoc NETworks (MANETs) - Wireless MESH networks (WMNs) e lo standard IEEE 802.11s - Wireless sensor networks (WSNs): Zigbee e lo standard IEEE 802.15.4
Testi docente	Materiale didattico - Lucidi preparati dal docente e altro materiale on line indicato - B. Bing, “Wireless Local Area Networks”, John Wiley & Sons - K. Sohraby, D. Minoli, T. Znati, “Wireless Sensor Networks: Technology, Protocols, and Applications”, John Wiley & Sons, 2007 - H. Labiod, H. Afifi, C. De Santis, “Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee and WiMAX”, Springer
Erogazione tradizionale	Sì
Erogazione a distanza	No
Frequenza obbligatoria	No
Valutazione prova scritta	No
Valutazione prova orale	Sì
Valutazione test attitudinale	No
Valutazione progetto	Sì
Valutazione tirocinio	No
Valutazione in itinere	No
Prova pratica	No

Elenco c) I anno

Modulo: Fondamenti chimici per la sensoristica

Canale unico

Ulteriori informazioni

Modulo: Reti wireless per l'e-health

Canale unico

Ulteriori informazioni

Modulo: Ingegneria del Web

Canale unico

Ulteriori informazioni

Erogazione	1000599 Ingegneria del web ed Applicazioni in Ingegneria Informatica e dei sistemi per le Telecomunicazioni LM-27 ROSACI DOMENICO
Docente	Domenico ROSACI
Obiettivi	Conoscenza e comprensione: Acquisizione delle nozioni fondamentali relative all'architettura ed alle principali tecnologie del World Wide Web. Acquisizione delle metodologie di progettazione SOA, e dell'uso dei patterns per gli e-Business. Comprensione delle principali tecnologie utilizzate nell'ambito delle Web Applications. Capacità di applicare la conoscenza: Capacità di progettare e realizzare Web Applications utilizzando diverse tecnologie, quali Web services in ambiente AXIS, Javascript, PHP, Servlet, AJAX, HTML 5. Autonomia di giudizio: per il superamento dell'esame lo studente deve rispondere autonomamente a domande teoriche, analitiche e progettuali a risposta libera ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza, la profondità e la correttezza delle risposte liberamente fornite. Abilità comunicative: è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base del Web e delle Web Applications. Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia altre caratteristiche di base del Web e delle Web Applications. La prova di esame consiste nella discussione di un elaborato progettuale relativo alla progettazione e conseguente realizzazione di una Web applications, e in un esame orale relativo ai vari argomenti trattati durante il Corso. Allo studente che abbia svolto in maniera sufficientemente corretta l'elaborato progettuale, ed abbia dimostrato durante l'esame orale di possedere le conoscenze di base circa l'architettura del Web, è attribuito un voto compreso tra 18 e 24. Se lo studente avrà svolto in maniera sufficientemente corretta l'elaborato progettuale, ed avrà dimostrato durante l'esame orale di possedere oltre alle conoscenze di base sul Web, anche sufficienti conoscenze sullo sviluppo di Web applications, gli sarà attribuito un voto compreso tra 25 e 27. Allo studente che abbia svolto in maniera sufficientemente corretta l'elaborato progettuale, ed abbia dimostrato di possedere conoscenze particolarmente approfondite sul Web e sulle Web applications, sarà attribuito un voto tra 28 e 30. Potrà essere attribuita la lode agli studenti che avranno meritato un voto pari a 30, distinguendosi per una realizzazione particolarmente accurata ed efficace dell'elaborato progettuale.
Programma	Reti di Computer e Sistemi Distribuiti. Classificazione dei Sistemi Distribuiti. Distributed Object-Oriented Programming. Processi. Threads. Client and Server multi-thread. Socket. Implementare client e server in Java. Server multi-thread. Architetture per Sistemi Distribuiti. Architetture Level-based architectures, object-based, data-based, event-based. Architetture centralizzate e decentralizzate. Client-server model. Application levels. Software distribution. Architetture P2P. Chord. Process communication. Protocols, interfaces. Network architectures. Services. Modello ISO-OSI e Architettura TCP-IP. Remote Procedure Calling. Message-oriented communication. Naming. Naming types. Implementare un naming space. Domain Name Systems (DNS). Remote Method Invocation (RMI). Distributed programming in RMI. Il Web. Gli ipertesti- Three tier and four-tier models. Principi tecnologici del Web. Risorse e identificatori. URI. HTTP. Proxy. Web server. Apache web server. XML. Applicazioni XML. XML-Schema. HTML 5. E-Business patters. SOA. Web Services: Introduzione. SOA e patterns per gli e-business. Supply Chain Management. I SOA steps: domain decomposition, goal-service model creation, subsystem analysis, service allocation, component specification, structuring components and services using patterns, technological implementation. Web services. Transport: HTTP, Java Message Service, SMTP, HTTPR. SOAP. Web Services Deploying. Progettare Web Services in Java con Apache SOAP. Axis. JWS. WS Client. Service description: XML, WSDL. Tools. Workflow. Workflow Management Systems. Business Process Modeling Notation (BPMN). Esempi di Workflow. Web Services e Workflow. Implementare Web Services in AXIS. Web Applications: JavaScript, CGI, Perl, ASP, PhP.
Testi docente	Tanenbaum, Van Steen. Sistemi Distribuiti. Pearson Italia. Tidwell, Snell, Kulchenko: Programming Web Services with SOA. O’Reilly Publisher. Endrei et al. Patterns: Service-Oriented Architecture and Web Services. IBM Redbooks. Dispense del corso.
Erogazione tradizionale	Sì
Erogazione a distanza	No
Frequenza obbligatoria	No
Valutazione prova scritta	No
Valutazione prova orale	Sì
Valutazione test attitudinale	No
Valutazione progetto	Sì
Valutazione tirocinio	No
Valutazione in itinere	No
Prova pratica	No