CODICE 84490 ANNO ACCADEMICO 2024/2025 CFU 6 cfu anno 3 INGEGNERIA ELETTRONICA E TECNOLOGIE DELL'INFORMAZIONE 9273 (L-8) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-INF/03 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 2° Semestre MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE L'insegnamento fornisce elementi di base per la progettazione e lo sviluppo di applicazioni multimediali, nel contesto dell'Internet delle Cose (IoT), attraverso l'impiego di sistemi embedded e di sensori. La piattaforma di riferimento per l’insegnamento è lo smartphone che verrà utilizzato per le esercitazioni e per il progetto finale. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI L’insegnamento ha l'obiettivo di far acquisire esperienza mediante la realizzazione di alcuni componenti di un sistema multimediale con particolare riferimento a quelli per reti mobili quali i moderni smartphone o quelli relativi alla così detta "Internet of Things": le cosiddette Apps. Le problematiche affrontate riguardano la rappresentazione, l'elaborazione e il recupero di dati multimediali tra i quali suoni, musica, grafica, immagini e video ma altresì informazione di localizzazione o proveniente da sensori quali l'accelerometro, la bussola ecc. al fine di realizzare le moderne Apps. Allo stesso tempo, vengono presentate le principali caratteristiche architetturali delle moderne reti di telecomunicazioni nella loro evoluzione verso l'Internet del futuro: integrazione tra rete fissa e mobile, separazione tra il trasporto dei dati e il controllo e gestione della rete, virtualizzazione delle funzioni di rete, flessibilità, programmabilità, efficienza energetica. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO L'insegnamento affronta le problematiche relative alla rappresentazione, l'elaborazione e il recupero di dati multimediali tra i quali suoni, musica, grafica, immagini e video ma altresì informazione di localizzazione o proveniente da sensori quali l'accelerometro al fine di realizzare le moderne Apps. Allo stesso tempo, all'interno dell'insegnamento vengono presentate le principali caratteristiche architetturali delle moderne reti di telecomunicazioni nella loro evoluzione verso l'Internet del futuro: integrazione tra rete fissa e mobile, separazione tra il trasporto dei dati e il controllo e gestione della rete, virtualizzazione delle funzioni di rete, flessibilità, programmabilità, efficienza energetica. La partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni ed esercitazioni) e lo studio individuale permetterà agli studenti di: - comprendere ed applicare una terminologia corretta per l'identificazione delle principali componenti e funzionalità di app mobili multimediali implementate su sistemi embedded; - analizzare e valutare la struttura e le funzioni dell'Internet of Things; - applicare, analizzare e valutare i principali metodi per elaborare segnali e dati eterogenei acquisiti dai sensori di un sistema embedded e in particolare di uno smartphone; - analizzare e valutare i componenti e le funzioni principali di un'app per Android; - creare applicazioni (App) Android nel contesto dell'Internet of Things implementando soluzioni basate su (ma non solo): Activities (o Fragments) Services Broadcast Receivers e Intents Richieste HTTP (GET, POST) Utilizzo di segnali acquisti dai sensori dello smartphone o da sensori esterni (facoltativo) Implementazione di algoritmi di Machine Learning ed Elaborazione dei Segnali PREREQUISITI Sono utili per affrontare efficacemente i contenuti dell’insegnamento le conoscenze di base acquisite negli insegnamenti di FONDAMENTI DI PROGRAMMAZIONE PER L’ELABORAZIONE DI SEGNALI e DATI, PROGRAMMAZIONE DEI SISTEMI ELETTRONICI, SISTEMI ELETTRONICI EMBEDDED e rappresentano un supporto importante le conoscenze dell'insegnamento, che si svolge parzialmente in parallelo, di ELABORAZIONE E TRASMISSIONE DI SEGNALI E IMMAGINI. MODALITA' DIDATTICHE Lezioni frontali ed esercitazioni in aula. La frequenza NON E' OBBLIGATORIA ma è fortemente consigliata. L'insegnamento prevede una prima parte di didattica frontale durante la quale verranno esposti i principali concetti teorici che verranno poi dimostrati attraverso esercitazioni congiunte (al calcolatore ed allo smartphone) per la realizzazione delle prime App propedeutiche allo sviluppo del proprio progetto di esame. In seguito è prevista anche una fase di sviluppo progettuale da fare a gruppi. PROGRAMMA/CONTENUTO Inquadramento generale del concetto di Internet of Things, fondamenti di elaborazione dei segnali e dei dati su sistemi embedded e, in particolare, su piattaforme mobili come gli smartphone. Il Sistema operativo Android, l'architettura hardware di un dispositivo mobile, l'ambiente di sviluppo Android Studio. Programmazione Android. Progettazione e sviluppo di moduli software Android per l'elaborazione del segnale e la trasmissione tra i dispositivi Android. Questo insegnamento, trattando temi di interesse scientifico-tecnologico quali la realizzazione di app multimediali e l’internet delle cose, contribuisce al raggiungimento dei seguenti Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030: 8.2 (Raggiungere standard più alti di produttività economica attraverso la diversificazione, il progresso tecnologico e l’innovazione, anche con particolare attenzione all’alto valore aggiunto e ai settori ad elevata intensità di lavoro) 9.5 (Aumentare la ricerca scientifica, migliorare le capacità tecnologiche del settore industriale in tutti gli stati – in particolare in quelli in via di sviluppo – nonché incoraggiare le innovazioni e incrementare considerevolmente, entro il 2030, il numero di impiegati per ogni milione di persone, nel settore della ricerca e dello sviluppo e la spesa per la ricerca – sia pubblica che privata – e per lo sviluppo) TESTI/BIBLIOGRAFIA A.B. Carlson, P.B. Crilly and J.C. Rutlege, “Communication Systems”, 4th ed., McGraw-Hill, 2002 A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, “Elaborazione Numerica dei Segnali”, Franco Angeli J. Kurose, K. Ross, “Computer Networking: A Top-Down Approach”, 6/E, Addison-Wesley S. Tarkoma, M. Siekkinen, E. Lagerspetz, Y. Xiao, "Smartphone Energy Consumption, Modeling and Optimization", Cambridge University Press, 2014 http://developer.android.com/index.htm http://www.sprik.it/guida/Android4_2.pdf Materiale addizionale eventualmente distribuito dai docenti. Gli studenti con disturbi dell'apprendimento ("disturbi specifici di apprendimento", DSA) potranno utilizzare modalità e supporti specifici che verranno di volta in volta stabiliti d'intesa con il delegato dei corsi di Ingegneria nella Commissione per la Inclusione di studenti con disabilità. DOCENTI E COMMISSIONI ANDREA SCIARRONE Ricevimento: Contattare direttamente il docente tramite: email: andrea.sciarrone@unige.it telefono (ufficio): 010 335 2803 Microsoft Teams LEZIONI INIZIO LEZIONI https://corsi.unige.it/9273/p/studenti-orario Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME Presentazione Orale di un progetto realizzato dallo studente e relativa dimostrazione tecnica. MODALITA' DI ACCERTAMENTO Scopo principale della prova d'esame è valutare la capacità degli studenti di applicare la teoria svolta a lezione implementando App Multimediali, progettate e realizzate da loro stessi. Le App progettate verranno valutate tenendo conto dei seguenti aspetti: 1. Codice funzionante che produce risultati sensati (requisito minimo per il superamento della prova); Vedi punti 1) – 4) degli Obiettivo formativi (dettaglio). 2. Efficacia, chiarezza e leggibilità nella presentazione dei risultati; Lo studente deve essere in grado di giustificare ogni scelta progettuale fatta congiuntamente a tutto il codice sorgente presente nell’applicazione. 3. Spiegazione e giustificazione dei risultati, alla luce della teoria; Lo studente deve essere in grado di giustificare ogni risultato ottenuto, illustrando l’eventuale campagna di misure effettuata, l’algoritmo utilizzato, le scelte/tarature dei parametri. 4. Stile e leggibilità dei programmi; Anche se con peso minore, viene valutata la “pulizia del codice”, il rispetto dei principi di OOP, l’uso appropriato delle interfacce oltre alla separazione corretta dei file sorgenti. 5. Efficienza di calcolo dei programmi. Anche se con peso minore, viene valutata la capacità dello studente di scegliere algoritmi appropriati per risolvere efficacemente (sia energeticamente che in termini di calcoli) il problema posto. ALTRE INFORMAZIONI Maggiori informazioni per il corso sono reperibili su la pagina AULAWEB del corso e alla pagina web: http://www.dsp.diten.unige.it/index.php/teachings/multimedia-apps-and-future-internet.
