Università di Roma Tor Vergata - DIE – Dpt di
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CENTRO DI RICERCA/UNIVERSITA’ Università di Roma Elettronica Tor Vergata - DIE – Dpt di Ingegneria Via del Politecnico, 1 00133 - Roma Ph.: 06 7259 7501 Fax: 06 7259 7435 http://www.eln.uniroma2.it DATI ORGANIZZATIVI Personale docente : Ordinari : 13 Associati : 14 Ricercatori : 19 Personale tecnico : 23 Laboratori : a) Elettronica industriale b) Microelettronica c) Mimeg (microwave and millimeter- wave electronic group) d) Architetture vlsi per il dsp e) Misure e processamento di segnali e immagini f) Optoelettronica g) Reti di telecomunicazioni h) Sensori e microsistemi i) Telecomunicazioni satellitari Master: Ingegneria del Suono Ingegneria del Fotovoltaico Sistemi Avanzati di Comunicazione e Navigazione Satellitare Dottorati: Ingegneria delle Telecomunicazioni e Microelettronica; Sistemi e Tecnologie per lo Spazio; Ingegneria dei sistemi sensoriali e di apprendimento OBIETTIVI La ricerca scientifica e la formazione di ingegneri e ricercatori nei settori scientifici dell’elettronica, dell’optoelettronica, dell’elettrotecnica, delle misure e delle telecomunicazioni. PRINCIPALI INDIRIZZI DI RICERCA 1 Tecnologie per lo spazio (b) (c) (d) (e) (i) 2 Tecnologie di Internet: telecomunicazioni, reti e sicurezza (g) 3 Bio-ingegneria 4 Energia e tecnologie per l’eco-sostenibilità (a) 5 Elaborazione dei Segnali e Multimedialità (d) 6 Sensori (f) (h) 7 Nanotecnologie (b) (f) 8 Automazione e teoria dei controlli 9 Sicurezza e Difesa APPLICAZIONI DI RIFERIMENTO 1 AERONAUTICO 2 SPAZIALE 3 NAVALE 4 TRASPORTO SU GOMMA XXXX 5 TRASPORTO SU ROTAIA XX 6 DIFESA XX 7 SECURITY XXXX 8 ENERGIA (materiali per il Fotovoltaico ) XX 9 AMBIENTE XXXX 10 BENI CULTURALI XX 11 SANITA’ XXXX 12 PUBBLICA AMMINISTRAZIONE XXXX 13 INTRATTENIMENTO 14 AGRICOLTURA 15 TELECOMUNICAZIONI XXXX 16 PRODUZIONE INDUSTRIALE XX 17 FINANZA XXXX PRINCIPALI PROGETTI/RISULTATI DI POSSIBILE INTERESSE INDUSTRIALE HARDWARE SOFTWARE Solid State Mass Memory (SSMM) for space applications (1) Sintesi hardware di sistemi elettronici avanzati (1) CAMPUS++, sistema publish/subscribe basato sulla localizzazione, che permette ad una comunità di utenti equipaggiati di dispositivi IEEE 802.15.4 (es.: mini SD, ZSIM) di scambiare dei messaggi chiamati data sample riguardo “Topic” specifici ( DIE) Data Distribution Service (DDS) , middleware data-centric topic-based, che offre agli applicativi qualità del servizio (QoS) ben definite nella condivisione dei dati fra i diversi nodi ( DIE) UPMT, soluzione per la mobilità e il “multi-homing” che fornisce un servizio differenziato per applicazione ( DIE) Streaming H.264 - Scalable Video over Data Distribution Service in a Wireless Environment ( DIE) ABCDE (Assisted Breast Cancer Diagnosis Environment), metodologie e algoritmi per un completo sistema CADx (Computer Aided Diagnosis) costruito per aiutare il radiologo, come secondo lettore, nell’individuazione e nella valutazione di segni tumorali precoci al seno durante l’analisi di mammografie ( DIE) Methodologies for fault detection (1) Processamento di immagini digitali (1) Architetture per l'implementazione di ADC (1) Metodologie di aiuto alla progettazione (1) Multimedia traffic modelling (2) Modeling of semiconductor optical amplifiers, optical switches and lasers (7) TiberCAD, a multiscale CAD tool for the simulation of nanoelectronic devices (7)) HARDWARE + SOFTWARE SNEP, piattaforma di emulazione per sistemi di telecomunicazione satellitari, con interfacce IP verso segmenti terrestri reali o simulati (WiFi, WiMax, Tetra, Bluetooth, ecc.) ( DIE) Architetture Digitali Riprogrammabili a Bassa Potenza per Applicazioni Spaziali (1) Sistemi elettronici “Fault-tolerant” per lo spazio e la logistica (1) Innovative solutions for the design of high efficiency and high linearity power amplifiers (PAs) for terrestrial communication and satellite applications (1) Sistemi per l'acquisizione, il processamento e la generazione di segnali (1) WLAN, dispositivi wireless programmabili, reti opportunistiche e tolleranti al ritardo(2) Convertitori di potenza per applicazioni fotovoltaiche (4) Tecniche di controllo adattative ed iterative per il controllo di azionamenti di posizione (4) Azionamenti sensorless con motore asincrono (4) Architetture per DSP riconfigurabili (5) Sensori e interfacce per applicazioni musicali(5) Nanoscale technologies for the development of gigascale systems (7) Veicoli automatizzati con visione artificiale(8) Controllo attivo della sterzata(8) Controllo di velocità dell’avviamento a freddo per motori a iniezione elettronica(8) Controllo attivo per veicoli a 4 ruote sterzanti(8) Controllo di velocità ”sensorless” di motori sincroni e asincroni e a motori passopasso a magneti permanenti(8) Controllo adattativo dei motori ad induzione con incertezza della coppia di carico e dei valori delle resistenze(8) Controllo adattivo ad apprendimento(8) Controllo adattativo di stabilizzazione del transitorio dei generatori sincroni, e di reti di sistemi di potenza. (8) Circuiti non lineari a microonde, amplificatori di potenza, trasmettitori (1) Amplificatori a basso rumore (1) Celle solari “Dye-sensitized” (4) Polimeri fotovoltaici (4) COMPONENTI Nano-generatori piezo-elettrici (4) Materiali per il sensing chimico(6) Fotorivelatori organici (6) Organic materials and molecules as an alternative to conventional inorganic semiconductors for opto and microelectronic applications (7 ) SERVIZI Servizi e applicazioni multimediali, telemedicina, comunicazioni di emergenza (1) Collegamenti a velocità dell’ordine dei Multigigabit/s, UWB a onde millimetriche(2) Monitoraggio della rete, ”cybersecurity”, tecnologie per migliorare la “privacy”(2) Reti “content-centric”, reti tolleranti al ritardo (2) Sensori di gas (naso elettronico) e array di sensori potenziometrici (lingua elettronica)analisi del respiro e delle urine (3) Sistemi di olfatto e gusto artificiali (3) progettazione di sensori “bio-inspired” Metodologie di elaborazione delle immagini per la rivelazione precoce del cancro al seno(3) Analisi tempo-frequenza di segnali biologici, reti neurali, tecniche SVM e NMF nell’elaborazione e classificazione dei bio-segnali (3) Progettazione e caratterizzazione di sensori per la riabilitazione (3) Design, fabrication and characterization of active optoelectonic and nanoelectronic devices (7)) Information Management in Caso di Crisi ed Emergenza (9) Pianificazione, Organizzazione e Gestione delle attività di Security, Safety e Defence in caso di Crisi (9) Integrazione delle Capacità Civili e Militari in Eventi Multi-Scenario (9) Protezione delle Infrastrutture Critiche (9) Protezione e Difesa CBRN (9) COMPETENZE/TECNOLOGIE Ingegneria Elettronica Progettazione, architetture e affidabilità di componenti e sistemi VLSI Circuiti integrati a microonde e per telecomunicazioni Compatibilità elettromagnetica industriale Controllo dei processi Dispositivi elettronici e sensori Elettronica del fotovoltaico, di alta frequenza, di potenza, industriale, organica e biologica Fisica dello stato solido Identificazione e sistemi adattativi Micro-nanosistemi e circuiti di interfaccia Nanoelettronica Optoelettronica Progettazione di antenne integrate Reti neurali per il controllo Robotica industriale Simulazione di circuiti e sistemi elettronici Simulazione di dispositivi elettronici e di processo Sistemi digitali per l'elaborazione di segnali e immagini Sistemi non lineari, sensoriali, embedded e real time Strumentazione e misure ad alta frequenza Tecnologie circuitali per il suono Ingegneria delle Tecnologie di Internet Architetture, tecnologie e protocolli per il trasporto e la distribuzione dell’informazione su infrastrutture sia cablate che via radio; Tecniche e soluzioni per la gestione e la protezione dell’informazione e degli utenti; Architettura di Internet. Software per Internet; Trasporto e distribuzione dell’informazione; Sistemi di localizzazione, telerilevamento, identificazione a radiofrequenza, monitoraggio, sorveglianza e “sensing”; Metodologie per la progettazione di architetture e protocolli per reti di telecomunicazioni fisse e mobilI; Metodologie di trasmissione, comunicazione, ed elaborazione dell’informazione multimediale; Metodologie per il progetto di sistemi e reti ottiche, satellitari, radiomobili, sistemi cellulari, reti in area locale e metropolitana; Progettazione di servizi e applicazioni web ed internet; Sviluppo di applicazioni per terminali mobili; Gestione dell’informazione e delle infrastrutture di comunicazione, rete e sistemi di trasporto; Sicurezza e protezione dei dati, degli utenti, e delle infrastrutture di rete; Analisi dei dati e gestione della conoscenza. BREVETTI Non precisati / Non dichiarati ATTIVITA' DI ESPLORAZIONE E/O SVILUPPO NON CONCLUSE O NON APPLICATE Oggi il dipartimento mette a disposizione la propria esperienza sulla base di progetti che sono stati portati avanti e conclusi. Il concetto di competenza va di pari passo con quello di progetto, infatti, le competenze di cui sopra sono disponibili, sono utilizzate e seguono lo stato dell’arte dell’avanzamento tecnologico a livello mondiale. Normalmente il Dpt porta avanti tutti i progetti che cominciano e possono dire che il livello di corrispondenza tra la programmazione iniziale di progetto e il risultato raggiunto sia del 80-90%. DISPONIBILITA' AD ESTENDERE LA RICERCA A CAMPI AFFINI Mercato dell’intrattenimento multimediale e multisensoriale in cui il Dpt potrebbe fornire le tecnologie del MAMI, del Naso Elettronico e del Guanto Elettronico in modo da inserire le sfere sensoriali olfattiva e tattile nei sistemi complessi multisensioriali. Al momento si è molto orientati ad introdurre la multimedialità nel campo dei Beni Culturali. Inoltre con il MAMI c’è anche il tentativo di capire come remotizzare il segnale video stereoscopico. EVENTUALI ESPERIENZE PREGRESSE NELL’ ESPLORAZIONE DI CAMPI AFFINI Il Dpt ha una forte esperienza nel fotovoltaico e in questo ambito intende cambiare l attuale approccio che è stato quello di ricercare soltanto il componente ad altissima efficienza, spingendosi verso lo sviluppo di materiali integrabili in contesti architettonici per incrementare il risparmio energetico. IDEE GIA' ESISTENTI SULLE QUALI ESPLORARE CAMPI DI RICERCA AFFINI Il Dpt ha in corso un’ attività di primaria importanza relativa ai materiali per il Fotovoltaico. In tale ambito grazie a finanziamenti regionali sono stati possibili due spin off che sono attivi al Tecnopolo Tiburtino. Questi spin off lavorano su attività di R&D per nuovi materiali e nuove strutture. Un’idea è di approfondire lo studio di alcuni materiali che possano essere resi più economici anche a discapito del rendimento, non comparabile, comunque, con quello del silicio, mantenendolo pur sempre superiore ad un certo livello di accettabilità, e che, soprattutto, siano compatibili dal punto di vista strutturale al fine della loro integrazione architettonica nelle costruzioni senza compromettere l’estetica degli ’edifici. Questi materiali, infatti, potrebbero essere installati come vetri di finestre ad un prezzo che si punta a contenere al di sotto del 20% in più rispetto a quello del vetro tradizionale senza compromettere la loro trasparenza, ma al contempo andando a fornire una quantità di energia “automatizzata”. Lo scopo non è certamente quello di fornire alimentazione che vada a soddisfare tutto il fabbisogno di un utente, ma quello di ridurre i consumi. Il progetto è molto interdisciplinare, poiché coinvolgerebbe sia aspetti ingegneristici che architetturali. IL Dpt , inoltre, sta portando avanti il progetto MAMI i cui attori sono: Iscom, Università di Tor Vergata-dip di Ing. Elettronica e Fondazione Ugo Bordoni. Il progetto mira alla costruzione di un Laboratorio multimediale e multisensoriale come integrazione di sistemi complessi basati su tecnologie audio-video stereoscopiche e sull’implementazione, di effetti termici e olfattivi. Al momento, grazie alla collaborazione con altre aziende, si è già in grado di riprodurre delle scene proiettando la luce su film sottile di acqua nebulizzata, ma a questo si vuole aggiungere la componente termica e d olfattiva. IL Dpt sta progettando il Software di controllo e l’integrazione del sistema per far parlare i sensori appartenenti alle diverse sfere sensoriali in modo tale da far percepire all’utente gli odori, in maniera sincrona alla presentazione di oggetti profumati. L’origine degli aromi sarà garantita da colonnine termo-olfattive dotate di generatori di fragranze a stato solido. COMPETENZE SCIENTIFICHE E TECNOLOGICHE CHE IL CENTRO DI RICERCA RITIENE POSSANO ESSERE MESSE A DISPOSIZIONE DEI MERCATI "ALTRI" Il progetto MAMI presenta delle grandi potenzialità dal punto di vista commerciale e l’ idea è di mettere a disposizione i risultati sullo sviluppo di tecnologie audio e video multimediali e multisensoriale ai mercati di: Sicurezza: implementando dei sistemi di simulazione per il training del personale degli organi preposti a fronteggiare le situazioni di emergenza (protezione civile, vigili del fuoco ecc). Oltre alla riproduzione di scenari di vario tipo, il Dpt vorrebbe aggiungere ai sistemi di simulazione anche la funzione di misura e valutazione delle reazioni delle persone sottoposte all’addestramento. Intrattenimento: basti pensare a quanto potrebbe essere innovativo il cinema qualora adottasse tali tecnologie. Beni culturali: si potrebbero riprodurre e valorizzare i monumenti attraverso la loro rappresentazione in diversi momenti della storia. COMPETENZE SCIENTIFICHE E TECNOLOGICHE CHE IL CENTRO DI RICERCA RITIENE POSSANO ESSERE MESSE A DISPOSIZIONE DEI SOCI LC All’interno dell’Ateneo ci sono scuole che hanno importanti competenze su metodologie per: Elettronica a microonde (guidata dal prof. Giannini); Reti di telecomunicazioni e monitoraggio di reti di telecomunicazioni; Sensoristica elettronica; Cybersecurity; Tecnologie per migliorare la “privacy”. Il Dpt può mettere a disposizione la propria esperienza maturata nell'ambito di 3 importanti progetti europei condotti dal Dpt stesso con altre realtà culturali dell Ateneo : CONVERGENCE (publish-subscribe content-centric future Internet) FLAVIA (flexible MAC programming) DAEMONS : (traffic monitoring, security and privacy). Genericamente, sono riferibili al concetto di "Sicurezza delle reti di telecomunicazioni", tematica complessa e trasversale, di interesse negli ambiti più diversi (contesti finanziari e bancari, protezione dati sensibili, difesa, sicurezza civile, ecc..) CLIENTI Non precisati/Non dichiarati PARTNERS ASI (Agenzia Spaziale Italiana) ESA (European Space Agency) Northeastern University Sandia National Labs University of South Florida University of California at Berkeley, CAD Group International Computer Science Institute (ICSI, Berkeley) Cadence Berkeley Laboratories, Cadence European Laboratories EPFL Lausanne Merloni Elettrodomestici Consorzio Ulisse Centro Integrazione Sistemi (CIS) Parco Scientifico e Tecnologico dell'Aquila Aziende del Gruppo Finmeccanica Cisco, DoCoMo, EADS, Ericsson, Siemens, NEC, Space Software Italia, Telecom Italia, PointerCom, Bull, Acotel… ISCOM – Ministero dello Sviluppo Economico Fondazione Ugo Bordoni ENEA