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All’Aquila un centro di eccellenza istituito dal Ministero della Pubblica Istruzione

Nell’ambito di un apposito programma istituito dal Ministero della Pubblica Istruzione mirato a sostenere la creazione di centri di eccellenza per la ricerca nel Paese, l’Università dell’Aquila ha ottenuto nel 2000 un riconoscimento prestigioso per le proprie attività nel settore dell’elettronica, delle telecomunicazioni, dell’informatica e dei controlli automatici,  mediante un finanziamento per l’istituzione del Centro di Eccellenza denominato Design Methodologies for Embedded controllers, Wireless interconnect and System-on-chip (http://diel.univaq.it/dews).

Il programma ha coinvolto, a partire dal Giugno 2001, circa quaranta docenti dell’Ateneo aquilano, che sono impegnati in un ambizioso programma, mirante a definire metodologie di progetto di sistemi complessi, costituiti in generale da reti di sensori, attuatori e elementi di elaborazione della informazione interconnessi via radio. Le attività di studio e sviluppo che vengono condotte nel Centro sono motivate, oltre che da applicazioni già abbastanza consolidate in ambito commerciale nel settore dell’automobile e più in particolare negli “embedded systems” per il controllo del funzionamento del motore, anche da applicazioni emergenti nei settori della sicurezza, del monitoraggio ambientale (ad esempio, per la rilevazione di incendi e la previsione e prevenzione di disastri naturali) e del controllo dei motori elettrici. La connotazione multidisciplinare delle attività e la conseguente collaborazione tra ricercatori in settori cruciali dell’alta tecnologia sono caratteristiche fondamentali del Centro e hanno motivato in misura crescente cospicui interessi per collaborazione da parte di importanti aziende dei settori interessati, ad esempio Magneti Marelli Powertrain, Marconi Selenia Communications, Thales Communications. Inoltre, il Centro ha partecipato a due progetti europei nell’ambito del V Programma Quadro della Commissione Europea ed è partner di una Rete di Eccellenza su “Networked Embedded Systems” nell’ambito del VI Programma Quadro. Infine, ha stabilito una rete di rapporti con altre università, centri di ricerca italiani ed esteri, tra i quali vale la pena menzionare la University of California at Berkeley. I principali risultati ottenuti nel corso del primo triennio di attività hanno riguardato essenzialmente i temi di seguito elencati.

Sviluppo di modelli ed algoritmi di controllo avanzati in ambito automotive, con particolare riguardo al controllo motore.

Studio e modellizzazione di algoritmi di controllo per sistemi di gestione del traffico aereo.

Studio, progettazione e sperimentazione di reti wireless di sensori, come esempio significativo di “networked embedded systems” (lo schema di un prototipo di patch di sensori, integrata in un webservice ed accessibile da postazione remota mediante GPRS, è illustrato in Fig. 1).

Studio, progettazione e sviluppo di sistemi di controllo in ambito elettro-meccanico, con particolare riguardo ai motori elettrici.

L’organizzazione delle attività ha perseguito l’obiettivo di motivare continuamente, mediante applicazioni concrete, gli sviluppi di metodologie di progetto in grado di rappresentare e dominare la complessità e l’eterogeneità tipica dei sistemi embedded. A tale proposito va certamente evidenziato che il “Platform-Based Design” (PBD), il cui principio è schematizzato in Fig. 2, ha rappresentato il paradigma fondamentale a cui i tre principali domini applicativi  (controllo in ambito automotive, reti di sensori e motori elettrici), già all’inizio previsti nel programma di attività, si sono ispirati e di cui hanno motivato raffinamenti e sviluppi. Tale metodologia mira a separare chiaramente la descrizione astratta di un sistema (funzionalità) dalle scelte implementative, mediante un approccio “meeting-in-the-middle” tra requisiti derivanti dalla progettazione di alto livello e le capacità (descrizione astratta) di una piattaforma destinata ad implementare le funzionalità. I più evidenti vantaggi di un tale approccio consistono nella possibilità di rivelare eventuali errori di progettazione in fase pre-prototipale e di favorire, per quanto possibile, il riuso di piattaforme comuni. Una estensione significativa di tale metodologia nell’ambito delle attività del Centro ha riguardato soprattutto la progettazione di reti di sensori, dove l’approccio PBD ha consentito di rivedere il tipico approccio ISO-OSI alla definizione di stack protocollari.

Infine, vale la pena sottolineare che il Centro è stato molto attivo sugli aspetti di formazione di neo-ingegneri. Infatti, un buon numero di dottorandi operano stabilmente nel laboratorio DEWS e risultano costantemente coinvolti sia nei programmi europei che nelle collaborazioni con le aziende. Inoltre, un elevato numero di tesisti e tirocinanti, sia dei corsi di laurea triennale che quinquennale, ha trascorso periodi di studio e ricerca nel laboratorio medesimo o in laboratori industriali convenzionati per lo svolgimento del lavoro di tesi.

 

 

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