Schede di presentazione idee progettuali - XX RiNEm

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giovani verso l’impresa
XX Riunione Nazionale di Elettromagnetismo
Padova, 16 settembre 2014, 14:00-18:00
Centro Congressi “A. Luciani”
Scheda presentazione progetto (massimo 2 pagine)
(riempire tutti i campi usando font Bookman old style font 11 interlinea singola)
Nome e cognome del
proponente:
Alice Buffi
Data di nascita proponente
23/01/1984
Ente di appartenenza:
Università di Pisa
e-mail:
[email protected]
Telefono:
3408587353
Altri partecipanti al
progetto
Paolo Nepa, Fabrizio Lombardini
Titolo esteso del progetto:
Localizzazione coerente mediante tecniche SAR di oggetti
equipaggiati con tag RFID in movimentazione relativa nota
rispetto ad un’antenna del reader
Acronimo:
COLORFID – COherent LOcalization in RFID systems
Parole chiave (4 max)
Tag localization, RFID, SAR, location sensing
Descrizione sintetica (max 15 righe)
Il progetto COLORFID riguarda l’implementazione di un sistema di localizzazione spaziale
di oggetti equipaggiati con tag RFID in banda UHF, quando sono in movimentazione
relativa nota rispetto ad un’antenna del reader. Tale sistema si basa sull’applicazione di
un metodo, brevettato dai partecipanti al progetto medesimo, che combina la tecnologia di
identificazione mediante onde radio (RFID) con la tecnica radar SAR (Synthetic Aperture
Radar), grazie all’utilizzo di quest’ultima per elaborare l’informazione di fase (localizzazione
coerente) del segnale di backscattering dal tag. Il sistema trova applicazione in tutti quegli
scenari in cui esistono sistemi di movimentazione relativa ed è in grado di localizzare
oggetti in movimento interrogati da un reader fisso (es. nastri trasportatori). La stessa
tecnica può essere applicata per localizzare tag interrogati da un reader mobile (es.
antenne del reader che si muovono su rotaie motorizzate). Una ulteriore estensione del
metodo consente di discriminare eventuali oggetti equipaggiati con tag che hanno una
traiettoria diversa da quella nota o che sono statici all’interno dello scenario. Questo è
estremamente utile in applicazioni di gestione delle merci nei magazzini, per gestire
correttamente oggetti in ingresso, oggetti in uscita e oggetti statici in giacenza.
Innovazione rispetto allo stato arte (max 3 righe)
Localizzazione di tag UHF-RFID applicando algoritmi SAR (tipicamante utilizzati nel
settore del telerilevamento) che sfruttano la fase del segnale di backscattering disponibile
in chipset RFID di ultima generazione.
Settori produttivi potenzialmente interessati (max 5 items)
Logistica: gestione automatizzata di grandi magazzini
Centri di smistamento di servizi postali e corrieri
Linee di produzione ad alta automatizzazione
Sistemi di instradamento bagagli in aeroporti
Lavanderie industriali
Altre informazioni ritenute utili (max 5 righe)
Il progetto proposto rappresenta una estensione del metodo descritto nel brevetto EP
2533173 A1 (P. Nepa, F. Lombardini, and A. Buffi, “Method for determining the location of
a moving RFID tag”, EP 2533173 A1, 7 giugno 2011), allo scopo di impiegarlo in ulteriori
scenari applicativi, di migliorarne le prestazioni in scenari ricchi di multipath e di
implementarlo nel firmware di sistemi RFID embedded.
Spazio per eventuali immagini
Con la presentazione di questa scheda, il proponente dichiara di aver acquisito
l’approvazione di tutti i collaboratori al progetto e di acconsentire alla
divulgazione del contenuto.
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Nome e cognome del
proponente:
FILIPPO COSTA
31/10/1980
Università di Pisa
e-mail:
[email protected]
Telefono:
0502217577
progetto
Simone Genovesi, Agostino Monorchio, Giuliano Manara
Assorbitori a basso costo ultra-sottili per eliminare il
multipath indoor.
Acronimo:
ULTIMATE (ULtra-ThIn MetAmaTerial absorbEr)
Assorbitori Elettromagnetici, Metamateriali, Superfici
Selettive in Frequenza (FSS), Artificial Impedance Surfaces
(AIS)
L’idea progettuale consiste in una parete assorbente innovativa per segnali
elettromagnetici. La struttura è composta da una superficie periodica (Superfice Selettiva
in Frequenza, FSS) realizzata sulla faccia anteriore di un comune dielettrico il cui retro è
invece interamente metallizzato.
La struttura, che in letteratura prende spesso il nome di Metamaterial Absorber, può
essere vantaggiosamente realizzata a basso costo anche nelle bande UHF mediante
comuni vernici conduttive o mediante fogli di alluminio sottili incisi in maniere opportuna.
Tale tipologia di realizzazione pratica è introdotta in un recente articolo scientifico (Costa
et. al, IEEE AWPL 2014). L’assorbitore proposto ha interessanti caratteristiche quali
un’ottima stabilità angolare dell’assorbimento delle onde elettromagnetiche per entrambe
le polarizzazioni (Trasverso Elettrico e Trasverso Magnetico) e uno spessore molto minore
della lunghezza d’onda incidente (anche dell’ordine di un centesimo della lunghezza
d’onda) che si rende necessario per l’assorbimento di onde elettromagnetiche nelle bande
UHF dove la lunghezza d’onda supera i 30 cm. La struttura proposta può essere impiegata
per realizzare pareti di cartongesso innovative a bassa riflettività al fine di limitare il
multipath in ambienti indoor.
Un comune assorbitore ad un quarto della lunghezza d’onda ha uno spessore di quasi
9 cm nella banda impiegata per l’identificazione a radio frequenza (RFID) ed una scarsa
stabilità angolare dell’assorbimento mentre quello proposto può avere spessore pari a
frazioni di cm garantendo ottime prestazioni al variare dell’angolo di incidenza.
-
Identificazione a Radio Frequenza (RFID)
Riduzione del mutual coupling tra antenne.
Compatibilità elettromagnetica (EMC)
(ad esempio, servizi innovativi abilitati, Technology Readiness Level attuale, ecc.)
TRL: 5.
Servizi Innovativi Abilitati: Impatto nella commercializzazione della tecnologia RFID.
Vantaggi competitivi nella realizzazione del disaccoppiamento tra antenne.
Prototipo di parete assorbente realizzata utilizzando il cartone come substrato
a basso costo ed uno spray conduttivo comunemente impiegato per
applicazioni di schermatura.
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Nome e cognome del
proponente:
Ing. Valentina Di Mattia, PhD
08/08/1984
Università Politecnica delle Marche
e-mail:
[email protected]
Telefono:
0712204459
progetto
Ing. Paola Russo, PhD
Development of a system to support mobility of Visually
Impaired subjects based on Electromagnetic Waves
Acronimo:
V.I.E.W.
Sistema di navigazione per non vedenti, rilevamento
ostacoli, tecnologie assistive, sensore elettromagnetico
Dispositivo di ausilio alla deambulazione autonoma di persone affette da disabilità visiva.
Il sistema si basa sull’emissione sequenziale di impulsi elettromagnetici (EM) e
sull'acquisizione ed elaborazione in tempo reale dei segnali riflessi dall’ambiente (Fig 1).
Obiettivi: rilevare la presenza di ostacoli, fornire info su distanza, direzione, velocità di
avvicinamento, altezza e dimensioni dell’oggetto. Caratteristiche: facilità di utilizzo,
ingombro e peso ridotti, flessibilità. Il sistema dovrà esplorare una zona antistante
all'utente di dimensioni tali da evitare la collisione con oggetti posti a qualsiasi altezza, da
terra fino al livello della testa. Il sistema sarà composto di tre unità (Fig. 2): 1) antenna
leggera e flessibile che irradi un fascio a ventaglio verticale, ovvero stretto sul piano
orizzontale per discriminare la direzione dell’eco e largo sul piano verticale così da
esplorare e proteggere l’utente lungo tutta la sua altezza; 2) unità Tx/Rx in grado di
generare (e ricevere) impulsi EM con un contenuto spettrale di ampiezza tale da garantire
la risoluzione spaziale desiderata; 3) unità di elaborazione del segnale e interfaccia utente
che in ingresso permetta di controllare ed interrogare il sistema attraverso un minijoystick e in uscita fornisca info e avvertimenti con vibrazioni e/o segnali audio e vocali.
La tecnologia EM è inedita in questo settore e offre vantaggi sia rispetto al bastone bianco
che ai dispositivi ottici e a ultrasuoni: i segnali contengono info sulle caratteristiche
dell’ostacolo (distanza, dimensioni, materiale...), alta risoluzione, dimensioni contenute.
Settore elettronico: realizzazione antenna, circuiti stampati, interfaccia utente
Settore delle telecomunicazioni: software di elaborazione dati
Settore biomedicale
Settore marketing e comunicazione
Un primo prototipo di laboratorio è stato testato da un volontario affetto da disabilità
visiva (Fig. 3). Allo stato attuale il sistema è in fase di ottimizzazione e miniaturizzazione,
l’interfaccia utente è disponibile previo riadattamento del software alle esigenze del
sistema. Lo step finale riguarderà lo sviluppo di un opportuno algoritmo di elaborazione
dati capace di estrarre dai segnali riflessi quante più informazioni utili sugli ostacol
Fig. 1 Esempi di ostacoli che differiscono per dimensione, forma, materiale e distanza
rilevati tramite il sistema EM in ambienti rumorosi indoor e outdoor [Scalise et al., IEEE
TIM 2012]
Fig. 2: Sistema EM applicato su un bastone bianco
Fig. 3: Test con un non vedente
Nome e cognome del
proponente:
Massimo Donelli
e-mail:
12/05/1972
ELEDIA Research Center DISI @ University of Trento, Via
Sommarive 5, 38123 Trento, ITALY
[email protected]
Telefono:
+390461282063
progetto
Rilevamento di agenti inquinanti
distribuzione dell’acqua mediante
monitoraggio a microonde.
in
un
impianti
sistema
Acronimo:
RIDAM
Sensori a microonde, monitoraggio ambientale.
di
di
In svariate applicazioni civili ed industriali sorge la necessità di misurare parametri
chimico-fisici di misture che fluiscono in condutture. Tali misture possono essere in fase
liquida, liquida e gassosa, oppure essere composte da particelle solide veicolate da liquidi
o gas. Nel caso in cui le proprietà del materiale oggetto di misura siano correlate alle
caratteristiche elettriche (permettività complessa) dello stesso è dunque possibile adottare
sensori a microonde in grado di analizzare la mistura e fornire indicazioni relative alla sua
composizione e alla eventuale presenza di agenti contaminanti. Due applicazioni di grande
interesse sono; il rilevamento di agenti inquinanti in sistemi di distribuzione dell’acqua
potabile, e la misura del contenuto di acqua in oleodotti. La permettività dell’acqua è
molto elevata rispetto
ad altri materiali e questo rende i sensori a microonde
particolarmente adatti al rilevamento della stessa in misture. Essendo la permettività una
quantità complessa i sensori a microonde devono essere in grado di misurare due
parametri la permettività e la conducibilità elettrica. I suddetti sensori a microonde
possono essere facilmente implementati e integrati in condutture metalliche in modo da
garantire un monitoraggio continuo del flusso interno alla conduttura stessa, limitare gli
interventi di manutenzione, ed evitare costose modifiche dell’impianto di distribuzione.
Attualmente il rilevamento di sostanze inquinanti avviene mediante prelievo di un
campione e successiva analisi di laboratorio. Tale metodologia altre a non consente un
rilevamento in tempo reale, non permette di intervenire tempestivamente nel caso fossero
rilevate sostanze contaminanti. Il sistema proposto permetterebbe un’analisi in tempo
reale delle misture e un intervento immediato riducendo i rischi per la salute pubblica,
l’ambiente e l’impianto di distribuzione stesso.
1) Acquedotti pubblici e privati.
2) Industria ittica.
3) Impianti di desalinizzazione.
4) Impianti di distribuzione di idrocarburi (grandi oleodotti e piccoli distributori di
carburante)
5) Industria navale (rilevamento acqua marina nei serbatoi di carburante).
La semplicità e la versatilità di tali sensori a microonde, permette la loro integrazione nei
recenti e innovativi scenari e servizi wireless. Una rete capillare di tali sensori connessi
mediante canali wireless costituirebbe un’efficiente sistema di misura distribuito in tempo
reale. Inoltre i recenti avanzamenti nel campo delle microonde e la crescente disponibilità
di componenti a microonde commerciali a basso costo rendono lo sviluppo di tale sistema
particolarmente economico, compatto, accessibile a differenti tipologie di utenti, e pronto
alla commercializzazione.
Fig.1 Photo di un sensore a microonde per il rilevamento di sostanze contaminanti
dell’acqua integrato in una tubatura in acciaio inox.
Nome e cognome del
proponente:
Massimo Donelli
e-mail:
12/05/1972
ELEDIA Research Center DISI @ University of Trento, Via
Sommarive 5, 38123 Trento, ITALY
[email protected]
Telefono:
+390461282063
progetto
Sistema di monitoraggio di parametri ambientali mediante
sensori a microonde basati sulla tecnica dello scattering
modulato.
Acronimo:
SISMOAM
Scattering modulato, sensori a microonde, smart materials
Negli ultimi anni c’è stato un crescente interesse nello sviluppo di sensori “wireless” per il
monitoraggio di parametri ambientali. Un esempio di grande utilità sociale, risulta essere
la valutazione in remoto dell’integrità strutturale di edifici, ponti e altre costruzioni, in
seguito a disastri naturali come terremoti, inondazioni, frane. Tecniche classiche di
ispezione diretta possono essere molto pericolose, in quanto le costruzioni da controllare
possono subire collasso strutturale o essere inaccessibili a causa delle macerie. In tale
scenario i recenti sviluppi delle tecnologie wireless risultano essere di grande utilità. I
sensori commerciali basati su RFID hanno un range operativo limitato e difficilmente
possono essere integrati con sensori mentre le reti di sensori distribuiti wireless sensor
networks (WSN) richiedono l’utilizzo di complicati protocolli di trasmissione e hanno un
tempo di vita limitato. I sensori ambientali presentati in questo sistema trasmettono
l’informazione rilevata da opportuni sensori senza la necessità di uno stadio trasmittente,
permettendo di raggiungere distanze operative impensabili per un RFID commerciale,
questa caratteristica offre indiscutibili vantaggi in termini di costo, compattezza e tempo
di vita, rispetto ai sensori wireless presenti nello stato dell’arte.Un altro grande vantaggio
dei sensori proposti è che possono operare su bande di frequenza ancora non
completamente utilizzate per scopi commerciali come la banda X a K, limitando al
massimo i fenomeni dovuti a interferenze e/o collisioni con altri dispositivi wireless già
presenti nello scenario di misura.
Rispetto ai sensori wireless basati su RFID o WSN, i sensori MST essendo sprovvisti del
front-end RF, offrono indiscutibili vantaggi in termini di riduzione dei costi, tempo di vita e
compattezza e versatilità. Non esiste nello stato dell’arte un sensore wireless operante
nelle bande X e K con le caratteristiche dei sensori MST proposti.
1) Industria Alimentare (food quality assessment).
2) Industria edile (monitoraggio strutturale di ponti e costruzioni in cemento armato).
3) Logistica movimentazione merci.
4) Settore automazione/domotica.
5) Autostrade (rilevamento ghiaccio e anomalie del manto stradale).
L’elevata compattezza e la possibilità di rendere i sensori MST powerless, permettono
l’integrazione di tali dispositivi in materiali, trasformandoli in materiali intelligenti. Per
esempio se una serie di sensori MST vengono inglobati in una lastra di cemento armato
questi possono fornire indicazioni sull’integrità della struttura rivelando degradazione
chimica o eventuali infiltrazioni di acqua, senza dover ricorrere ad analisi distruttive come
il carotaggio.
(a)
(b)
Fig. 1 Foto di un sistema di misura a 24GHz per il rilevamento di vibrazioni in strutture di
ingegneria civile, basato su sensori MST.(a) reader e sensore, (b) dettaglio del sensore MST.
Nome e cognome del
proponente:
Masruri Masruri
21/05/1978
Università di Parma
e-mail:
[email protected]
Telefono:
0521905745
progetto
NET Integra Consulting Srl, Annamaria Cucinotta, Stefano
Selleri
Infrastruttura di rete wireless per l’interconnessione di
dispositivi telemedicali
Acronimo:
MEDI-FI
Telemedicine; Wireless Protocols; Medical Monitoring;
Cloud
Il progetto consiste nella definizione di un’architettura di rete wireless per
l’interconnessione di dispositivi telemedicali. Oggetto della fase iniziale è l’individuazione
del miglior protocollo per la connessione wireless tra dispositivi di monitoraggio dei
parametri vitali ed un sistema centrale di raccolta dei dati, valutando le soluzioni
attualmente a disposizione e le possibilità di sviluppo di piattaforme migliorative a partire
dall’esistente. Il protocollo scelto dovrà essere implementato su schede da installare a
bordo dei dispositivi che fungono da sensore, ingegnerizzando la miglior soluzione in
termini di ingombro ed efficienza di comunicazione. Le informazioni raccolte dai sensori
dovranno essere inviate ad un dispositivo di raccolta centralizzato, eventualmente in
cloud, in modo da poter essere consultate dal personale medico. L’architettura del sistema
dovrà prevedere l’estensione della connettività a dispositivi mobili, per consentire al
personale la raggiungibilità dei dati anche in mobilità all’interno della struttura medica.
I progetti di telemedicina coinvolgono aspetti sanitari, di comunicazione e di networking,
difficilmente gestibili in modo efficiente da un'unica entità. La partnership attivata nel
presente progetto consente di concentrare gli sforzi dei partner sui propri settori specifici.
- Componentistica RF;
- Networking;
- Sanitario e telemedicale
Il progetto s’inserisce nell’ambito del settore telemedicale, che il ministero della salute ha
da poco regolamentato per incentivare la riorganizzazione della rete dei servizi sanitari
verso la popolazione. L’utilizzo di sistemi di telemedicina evoluti consente un’evoluzione
del processo di monitoraggio dei parametri sanitari dei pazienti ed un miglioramento
nell’erogazione dei servizi.
Nome e cognome del
proponente:
Daniele Melati
15 Agosto 1986
Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria,
Politecnico di Milano
e-mail:
[email protected]
Telefono:
+39 022399 8965
progetto
Francesco Morichetti, Andrea Melloni
cAratterizzazione automatizzata di Processi per la
PRODuzione di componenti Ottici integrati
Acronimo:
APPRODO
ottica integrata; processi; automazione; qualificazione
Le tecnologie di integrazione ottica hanno raggiunto un avanzato stato di sviluppo, ma il
loro diretto sfruttamento in molti settori produttivi è limitato dalla mancanza di alcuni
strumenti chiave per le fonderie, in particolare di tecniche per effettuare rapidamente ed
in modo affidabile ed economico la caratterizzazione di ogni ciclo produttivo al fine di
valutare il rispetto delle specifiche ed ottimizzare la resa di processo. APPRODO intende
proporre a questo scopo un approccio che permetta di misurare simultaneamente i
principali parametri ottici di guida in decine di hot-spot distribuiti sull’intero wafer con un
singolo allineamento ottico, riducendo di ordini di grandezza il tempo necessario per la
qualificazione del wafer. La tecnica si basa su due strumenti chiave. Il primo è un
allineamento guida-fibra automatizzato assistito da ContactLess Integrated Photonic
Probe (CLIPP) che non richiede lo sviluppo di fotodiodi integrati e risulta quindi di facile
integrazione anche su piattaforme esistenti. L’analisi riflettometrica di una guida ottica
disposta lungo il wafer e dotata di punti di misura opportunamente progettati e interrogati
otticamente permette poi la misura simultanea dei parametri di guida in diverse zone del
wafer. La mappa risultante potrà essere confrontata con le specifiche richieste.
La tecnica proposta permette la caratterizzazione dei parametri di guida a livello di wafer a
partire da una singola misura ottica e senza richiedere strutture di test dedicate,
riducendo i costi sia in termini di area “invenduta” che di tempi richiesti per la qualifica.
Sistemi di automazione per micro e nano tecnologie (camere pulite)
Fonderie dedicate alla produzione di dispositivi e sistemi ottico-integrati
Strumenti e sistemi commerciali per il test di circuiti ottici integrati
Servizi di packaging di circuiti ottici, in particolare per l’allineamento automatizzato
basato su tecnologia CLIPP
Le tecnologie coinvolte della tecnica di test-on-wafer proposta (CLIPP e analisi
riflettometrica della guida ingegnerizzata) sono state singolarmente dimostrate e validate
su campioni dedicati. La tecnologia CLIPP è poi attualmente coperta da brevetto del
Politecnico di Milano. Lo sviluppo futuro prevede la validazione su cicli produttivi reali
(per la guida ottica) e la loro integrazione in un unico sistema automatizzato, per arrivare
quindi ad un prototipo completo e funzionante.
Figura 1: esempio di misura di indice di gruppo
a livello di wafer, ottenuta con la tecnica
proposta.
Figura 2: fotografia di un ContactLess
Integrated Photonic Probe integrato su
chip SOI.
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Figura 1 Il sistema NIGHTcare e l'interfaccia utente
Figura 2 Architettura di NIGHTcare in caso di istallazione in strutture assitenziali
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Nome e cognome del
proponente:
Giuseppe Palma
08/02/1988
Politecnico di Bari – DEI Dipartimento di Ingegneria
Elettrica e dell’Informazione - Centro Interdipartimentale
Magna Grecia.
e-mail:
[email protected]
Telefono:
Lab. 099-4733279 – Cell. 339-6815725
progetto
Vincenza Portosi, William Scarcia, Francesco Prudenzano
Sensori in fibra ottica e microsfere drogate con terre rare
per la sensoristica ambientale e biomedica.
Acronimo:
FIber-MIcrosphere SENsing (FIMISEN)
Sensori – Fibre Ottiche – Microsfere - Reticoli
Si propone la progettazione, realizzazione e caratterizzazione di una famiglia di dispostivi
per la sensoristica ambientale e biomedica operanti nel medio infrarosso. I suddetti
dispositivi sono basati su fibre ottiche in vetro calcogenuro (trasparente nel medio
infrarosso).
Tali
sensori
utilizzano
come
elementi
sensibili
opportune
microsfere/nanoshell risonanti e reticoli LPG. Essi si basano sull’interazione del campo
elettromagnetico evanescente con la sostanza da monitorare e sulle variazioni della
condizione di risonanza (dei modi WGM nelle microsfere e dei modi di cladding accoppiati
per mezzo di reticoli LPG in fibra). Il vantaggio consiste nel poter effettuare misure di
trasmittanza, più semplici rispetto alle convenzionali misure spettroscopiche. Ai fini della
modellizzazione di tali dispositivi il gruppo proponente ha già sviluppato software home
made per simulare fibre ottiche (microstrutturate e non, con e senza reticolo, con
differenti tipi di droganti) e microsfere drogate con terre rare.
Utilizzazione di vetri calcogenuri, in grado di operare nel medio infrarosso, in finestre
trasmissive inusuali, non utilizzabili impiegando vetri convenzionali. Monitoraggio di
molecole o elementi chimici risonanti nel Mid-IR.
1. Industria delle fibre ottiche;
2. Industria dei sensori biomedicali;
3. Industria dei sensori ambientali;
Il laboratorio di Campi Elettromagnetici del ‘Centro Interdipartimentale Magna Grecia’
dispone delle seguenti attrezzature utili per la parziale prototipazione e caratterizzazione
dei dispositivi proposti: Splicer ‘Vytran GPX PTR ’, banco ottico TMC, sistema di
diagnostica della qualità M2 di fascio Nanoscan, analizzatore di spettro ottico ADCMT,
spettrometro HR4000, Laser 100W Liekky, Deuterium-Halogen Light Source.
Immagine SEM di una microsfera in
vetro calcogenuro drogata con Er3+
G. Palma, P. Bia, L. Mescia, T. Yano, V. Nazabal, J. Taguchi, A.
Splicer ‘Vytran GPX PTR, Laboratorio di
Campi
Elettromagnetici
e
Telecomunicazioni,
Centro
Interdipartimentale Magna Grecia.
Moréac, F. Prudenzano “Design of fiber coupled Er3+: chalcogenide
microsphere amplifier via particle swarm optimization algorithm”
Optical Engineering 53(7), 071805 (2013)
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Nome e cognome del
proponente:
Alesandro Polo
04/08/1981
ELEDIA Research Center, Università di Trento
e-mail:
[email protected]
Telefono:
+39 0461 285272
progetto
-
Decision suppOrt system for fleet Management and
mIssioN cOntrol
Acronimo:
DOMiNO
geolocation emergency fleet management
DOMiNO è una piattaforma software dedicata al supporto nella gestione di missioni che
coinvolgono risorse eterogenee e geo-referenziate (persone, veicoli, mezzi speciali, ecc.). Il
sistema centrale processa in tempo reale una grande mole di basi dati disponibili in rete e
acquisite da sensori distribuiti sul territorio, come stazioni meteo, idrometri, videocamere, e dati di viabilità, per fornire agli operatori un quadro generale dello scenario in
cui operano le risorse coinvolte. Tali informazioni sono analizzate attraverso metodologie
avanzate di classificazione e apprendimento per identificare e suggerire le migliori possibili
soluzioni per portare a termine la missione con successo. La gestione remota e
l’interazione con le risorse sul campo vengono gestite da DOMiNO tramite reti e dispositivi
mobili sia professionali (es. TETRA, TErrestrial Trunked RAdio) che civili (smartphone 3G,
4G, LTE) dotati di un applicativo sviluppato per garantire servizi avanzati di
comunicazione, localizzazione, e sicurezza. Il supporto ai processi decisionali si pone
l’obiettivo di ridurre il fattore umano che spesso impedisce una corretta gestione
soprattutto in situazioni di emergenza e pericolo.
Le componenti di analisi e apprendimento per il supporto alle decisioni sono basate su
tecniche e algoritmi evolutivi adattati per operare in contesti spazio e tempo varianti. Le
scelte dell’utente sono profilate per inferire sulle future soluzioni proposte dal sistema.
Gestione di flotte, monitoraggio e protezione del territorio, trasporti pubblici e privati.
La piattaforma DOMiNO può essere installata sia in reti e server privati che in architetture
Cloud, infatti la gestione degli utenti e relativi ruoli è basata su tecnologie all’avanguardia
che garantiscono alti standard di sicurezza e granularità dei permessi.
La fase attuale rientra nella categoria TRL 6 (prototipo in configurazione di test reale).
divulgazione del contenuto della scheda.
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Nome e cognome del
proponente:
William Scarcia
28-06-1990
Politecnico di Bari – DEI Dipartimento di Ingegneria
Elettrica e dell’Informazione - Centro Interdipartimentale
Magna Grecia.
e-mail:
[email protected]
Telefono:
Lab. 099-4733279 – Cell. 393-1245372
progetto
Giuseppe Palma , Vincenza Portosi, Francesco Prudenzano
Sviluppo di antenne a schiera planare in tecnologia SIW
per applicazioni satellitari.
Acronimo:
SIW-Based Array Antennas (SIW-BAA)
SIW - Antenna planare – schiere di antenne
Il progetto propone lo sviluppo di una schiera di antenne planari in guida d’onda integrata
(Substrate Integrated Waveguide SIW) per applicazioni satellitari. Il puntamento potrà
essere realizzato con l’ausilio della tecnica microwave photonics. La tecnologia SIW offre,
oltre alle alte prestazioni tipiche della guida d’onda, i vantaggi della tecnologia integrata
su substrato planare (PCB), come la semplicità del processo di realizzazione ed i costi
contenuti. Le schiere SIW in particolare costituiscono un prodotto fortemente
concorrenziale, in quanto uniscono ai vantaggi propri della tecnologia SIW le alte
prestazioni tipiche delle antenne a schiera. Il progetto prevede lo studio di fattibilità, la
progettazione, la prototipazione e la caratterizzazione di tali componenti utilizzando
l’attrezzatura del laboratorio di Campi Elettromagnetici e Telecomunicazioni ubicato
presso il Centro Interdipartimentale Magna Grecia di Taranto.
Tali nuove antenne offrono, rispetto a quelle attualmente presenti oggi sul mercato, alte
prestazioni, bassi costi ed una perfetta integrazione negli ambienti urbani.
-
Settore delle tecnologie dell’informazione e comunicazione
Industria delle telecomunicazioni
Il laboratorio di Campi Elettromagnetici e Telecomunicazioni del ‘Centro
Interdipartimentale Magna Grecia’ dispone delle seguenti attrezzature utili per lo sviluppo
delle antenne proposte: Stazione di prototipazione ‘LPKF Protolaser’, Impianto di
metallizzazione ‘LPKF Electroplating’, Pressa per la produzione di circuiti stampati
multilayer ‘LPKF MultiPress’, Camera anecoica con sistema per la caratterizzazione di
antenne sino a 18 GHz ‘StarLab Antenna Test Station’.
Stazione di prototipazione di circuiti a
microonde ‘LPKF Protolaser’
Camera anecoica con sistema per la
caratterizzazione di antenne ‘StarLab
Antenna Test Station’
Nome e cognome del
proponente:
Luca Schenato
06-11-1979
Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica – CNR
e-mail:
[email protected]
Telefono:
+393341778103
progetto
Aneesh Rajendran (Università di Padova), Luca Palmieri
(Università di Padova), Alessandro Pasuto (CNR)
Sistema in fibra ottica per il monitoraggio in tempo reale
della stabilità arginale
(Fibre Optics for Real Time River Embankment Stability
aSsessment)
Acronimo:
FORTRESS
Sensore in fibra ottica, misura distribuita, argine,
monitoraggio strutturale
La presente proposta di progetto è motivata dai tragici eventi alluvionali avvenuti in Italia
e in Europa negli ultimi anni, che hanno messo in evidenza l’elevato dissesto idrogeologico
e l'estrema debolezza e vulnerabilità dei rilevati arginali.
In cifre, negli ultimi decenni, l'Italia e altri paesi europei sono state colpite da più di 150
grandi alluvioni, che hanno causato migliaia di vittime, lo sfollamento di milioni di
persone e miliardi di euro in perdite economica. Al fine di ridurre la probabilità e l'impatto
delle inondazioni, la Commissione UE ha individuato la necessità di adeguamento della
gestione del rischio in diversi documenti.
Sulla base di questa premessa, questo progetto di ricerca si propone di sviluppare un
sistema di monitoraggio arginale in grado di misurare in situ e in tempo reale, i parametri
fisici correlati alla stabilità del terrapieno, così da costituire un efficace strumento atto a
prevenire le inondazioni dovute ai crolli da infiltrazioni. Il sistema sarà in grado di
misurare più parametri (per esempio la pressione di poro, la temperatura, l’umidità e la
deformazione) correlati alla stabilità del rilevato con lo scopo di individuare la formazione
di flussi di filtrazione anomala all’interno del corpo arginale.
La previsione dei punti di crollo arginale in caso di forte precipitazione è a tutt’oggi non
possibile: il sistema qui proposto si propone di fornire una soluzione, sostituendo
all’attuale ispezione visuale una piattaforma tecnologica innovativa.
Monitoraggio ambientale/protezione civile
Monitoraggio di siti industriali (discariche, siti di processo chimico)
Sicurezza
Agricoltura
Il mercato attuale della Fotonica in EU è stimato in circa € 60mld con un tasso di crescita
annuo del 8-10% (stimato a € 480mld nel 2015). In particolare, il valore di consumo del
comparto dei sensori in fibra ottica crescerà ad un "impressionante" tasso medio annuo
del 20,5 % tra il 2011 e il 2016, da 1 miliardo a 2,5 miliardi di €. Con un TRL 5/6 per
l’applicazione qui presentata, è matura per il passo successivo di sviluppo industriale.
In alto: disegno 3D di un prototipo di sensore in fibra ottica di pressione idrostatica per
l’utilizzo in terreno di fondazione arginale; in basso: il prototipo realizzato.
giovaniversol’impresa
XXRiunioneNazionalediElettromagnetismo
Padova,16settembre2014,14:00Ͳ18:00
CentroCongressi“A.Luciani”
Nome e cognome del
proponente:
Federico Viani
14 Gennaio 1981
e-mail:
[email protected]
Telefono:
+39 0461 285272
progetto
-
Opportunistic Wireless Localization
Acronimo:
OWL
Localizzazione wireless, gestione della folla, sicurezza e
sorveglianza, servizi location-based
OWL è un sistema di localizzazione della folla in grandi ambienti quali aeroporti, fiere,
centri commerciali, campus, e più in generale in tutti quegli scenari indoor già serviti da
una tecnologia di trasmissione wireless. I punti di accesso di una rete WiFi, i nodi di una
rete di sensori wireless, o qualsiasi altro dispositivo wireless a cui OWL può accedere sono
sfruttati in modo opportunistico per fornire una stima in tempo reale di presenza, densità,
e posizione della folla a partire da una analisi avanzata della propagazione dei segnali
wireless. OWL non presenta le tipiche limitazioni delle soluzioni più diffuse per la
supervisione della folla (video, infrarosso, termico, audio) le cui prestazioni dipendono
tipicamente dalle caratteristiche ambientali, come illuminazione e temperatura. OWL è
utilizzabile con tutte le architetture di rete wireless, ormai ampiamente diffuse in contesti
sia pubblici che privati. OWL è scalabile e, seppur non necessario, le reti wireless esistenti
possono essere integrate con dispositivi aggiuntivi per incrementare le prestazioni del
sistema e abilitare così ulteriori servizi dedicati. Gli utenti OWL sono i gestori degli
ambienti monitorati che hanno diretto interesse nella costante supervisione degli spazi
occupati da un numero elevato di persone.
OWL non richiede tecnologie o sensori ad-hoc, riducendo pertanto complessità e costi di
calibrazione e manutenzione. OWL non incorre in problematiche legate alla privacy, che
spesso limitano la diffusione di sistemi standard di supervisione della folla.
Sistemi di sicurezza, marketing e pubblicità, building management.
Le informazioni stimate da OWL relative alla folla abilitano numerosi servizi che spaziano
dalla sicurezza e la sorveglianza fino alla stima dei flussi e dei tempi di permanenza, da
cui dedurre per esempio il livello di gradimento di spazi commerciali o la regolazione degli
impianti di ventilazione e condizionamento. Il sistema OWL è attualmente classificabile a
TRL 4 (validazione in laboratorio e primi test presso siti sperimentali).
Nome e cognome del
proponente:
Fabrizio Robol
9 Novembre 1987
e-mail:
[email protected]
Telefono:
+39 0461 285272
progetto
Federico Viani
DetectIon and Signaling Of wildlifE on Roads
Acronimo:
DIScOvER
Wireless sensor network, monitoraggio distribuito,
sicurezza stradale, prevenzione incidenti stradali
DIScOvER è un sistema integrato multi-sensoriale per il monitoraggio distribuito degli
attraversamenti stradali di animali. Il sistema sfrutta tecnologie wireless a basso costo per
rilevare tramite sensori intelligenti e in modo pervasivo la presenza e il movimento di
animali a bordo strada. I dispositivi DIScOvER si applicano ai comuni delimitatori stradali
e monitorano una “zona di rilevamento” in prossimità del ciglio stradale. L’obiettivo
principale del sistema è segnalare tempestivamente agli automobilisti in transito il rischio
di attraversamento di animali se questi si avvicinano pericolosamente alla strada. A tal
fine, DIScOvER si interfaccia e gestisce in modo intelligente la segnaletica verticale
luminosa sulla base delle informazioni raccolte ed elaborate in tempo reale dai sensori
wireless. DIScOvER evita l'effetto di assuefazione che si verifica in presenza di segnaletica
statica offrendo all’automobilista una diretta correlazione tra la segnalazione e
l’imminente evento di pericolo. L’obiettivo finale è ridurre il numero di incidenti stradali
provocati dalle collisioni tra veicoli e animali, salvaguardando così la sicurezza degli
automobilisti e riducendo la mortalità animale.
Ad oggi non è commercializzata una soluzione efficace, a basso costo, scalabile, e
facilmente gestibile da remoto per la prevenzione degli investimenti stradali di animali e
per l’aggiornamento continuativo delle mappe di rischio degli attraversamenti.
Compagnie assicurative, agenzie di monitoraggio fauna, società di gestione strade.
DIScOvER è un sistema composto da dispositivi wireless autonomi, a basso costo e basso
consumo, progettati per operare in condizioni ambientali anche avverse. DIScOvER può
integrare sensori per abilitare servizi aggiuntivi come il monitoraggio del manto stradale
(es. formazione di ghiaccio). DIScOvER è attualmente in fase sperimentale avanzata in
ambiente non controllato. TRL 6 (prototipo dimostratore in ambiente di test reale).
Nome e cognome del
proponente:
Ing. Enrico Maria Vitucci
27/12/1977
CNIT/UniBO
e-mail:
[email protected]
Telefono:
+39 339 666 28 49
progetto
- Prof. Vittorio Degli Esposti - CNIT/UniBO
- Ing. Franco Fuschini - CNIT/UniBO
- TechnoGF srl
Sistemi di schermatura intelligenti per efficienza
energetica in ambiente domotico
Energia solare, domotica, ray tracing, efficienza energetica.
Acronimo:
EcoShad
Il progetto verte sulla realizzazione di un sistema di schermatura “intelligente” da
installare all’esterno di finestre e superfici vetrate per l’ottimizzazione energetica degli
edifici. Il sistema è basato sull’acquisizione di opportune informazioni da sensori di
luminosità e temperatura, sia interni che esterni, e successiva elaborazione di questi dati
con attuazione di opportune strategie, con l’obiettivo di controbattere gli effetti negativi
della radiazione solare riflettendola verso l’esterno il più possibile durante i mesi estivi
(con conseguente riduzione dei consumi per condizionamento), e viceversa di
massimizzare il “solar gain” durante i mesi invernali, “aiutando” gli impianti di
riscaldamento. Il sistema deve essere basato sul criterio di massima autonomia energetica
e minimi costi di installazione, e all’occorrenza essere in grado di interfacciarsi facilmente
con sistemi domotici eventualmente già presenti nell’edificio. Il sistema e il relativo
algoritmo di controllo è stato progettato con l’ausilio di modelli di previsione di campo
elettromagnetico a raggi (modelli di “ray tracing”) sviluppati presso CNIT/UniBO per la
previsione a frequenze radio, opportunamente adattati per trattare la radiazione solare
incoerente e simulare la radiazione del sole in varie stagioni e varie ore del giorno. Grazie
a questo strumento si è inoltre valutato il risparmio energetico, che è risultato superiore al
guadagno energetico prodotto da un pannello solare di pari area. Un primo prototipo di
questo sistema (veneziana frangisole “intelligente” con software di controllo “EcoShad”) è
già stato sviluppato nell’ambito di una collaborazione fra TechnoGF srl e UniBO, e il
progetto è ora in fase avanzata di acquisizione da parte di STAFER S.p.a., Faenza.
Allo stato attuale non esistono sistemi “semplici” e basso costo come quello proposto, per
installazioni domestiche che non richiedano complessi sistemi domotici. La maggior parte
dei sistemi esistenti sono orientati al comfort luminoso più che all’efficienza energetica.
- Domotica e automazione
- Bioedilizia
- Energia

Schede di presentazione idee progettuali - XX RiNEm

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