Il mondo e l'Europa in particolare stanno attualmente affrontando una transizione energetica che cambierà sostanzialmente i sistemi energetici. Alcuni dei fattori chiave sono il ruolo cruciale e crescente svolto dall'elettricità nel settore energetico, l'ampia integrazione delle fonti rinnovabili distribuite, la crescente accessibilità a sistemi ICT economici ed efficienti e la partecipazione attiva dei consumatori finali. In questo contesto, le reti elettriche tradizionali si stanno rapidamente spostando verso le reti intelligenti per fornire generazione, trasmissione e consumo di energia efficienti, affidabili, sicuri e di alta qualità.
Per gestire, controllare e ottimizzare questi sistemi emergenti per l'energia elettrica è necessaria una moderna infrastruttura di comunicazione con dispositivi elettronici intelligenti. Il corso "Smart grids" mostra come i sistemi ICT forniscano la capacità di supportare il flusso bidirezionale di energia e informazioni, azioni di auto-guarigione per ripristinare rapidamente i sistemi durante guasti o interruzioni, facilitino l'integrazione delle risorse energetiche rinnovabili nella rete e coinvolgano i consumatori nella gestione ottimale dell'energia.
Nuovi approcci ICT (ad es. Internet of Things) o concetti (ad es. Internet of Energy) vengono applicati per collegare in modo più efficiente il livello fisico del sistema energetico con il livello funzionale e operativo per raggiungere gli obiettivi aziendali desiderati.
I Sistemi di Trasporto Intelligenti (ITS) svolgono un ruolo fondamentale nel contesto delle Smart City, dove è necessario ridurre la congestione del traffico, offrire mezzi di trasporto alternativi, ridurre l'inquinamento e in generale migliorare la qualità della vita nelle grandi città. Le nuove ICT offrono la possibilità di raccogliere, elaborare ed estrarre informazioni utili dai dati, così da ottimizzare l'orario del trasporto pubblico, l'orario dei semafori e in generale il traffico cittadino.
La mobilità sta affrontando un momento rivoluzionario, grazie alle ICT che offrono nuovi mezzi per muoversi. Car sharing, bike sharing, car pooling sono esempi di come sia cambiato lo scenario della mobilità negli ultimi anni. Per studiare e, soprattutto, controllare questa rivoluzione, il corso "ICT for smart mobility" si propone di fornire agli studenti un approccio scientifico all'ingegneria dei trasporti con particolare attenzione agli ITS, aiutandoli ad acquisire una visione integrata tra trasporti e ICT.
Il corso prevede un mix di lezioni teoriche e lavori pratici utilizzando dati reali e casi di studio specifici per consentire agli studenti di risolvere problemi pratici.
La conoscenza e le applicazioni delle ICT consentono un migliore utilizzo delle risorse negli edifici, consentendo così una migliore connessione tra l'energia rinnovabile generata localmente e la rete elettrica, aiutando le città a ridurre le proprie emissioni di carbonio. Nel corso “ICT in building design” affrontiamo questa sfida, occupandoci dell'integrazione dei sistemi dell'edificio, della tecnologia e dei sistemi energetici all'interno di un ambiente di controllo intelligente.
Questo viene fatto descrivendo i componenti dell'edificio e i relativi sistemi tecnici, nonché l'architettura digitale, l'involucro edilizio sensibile al clima e la facciata cinetica. In questo contesto, le ICT vengono utilizzate per il controllo intelligente dei sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria, al fine di fornire comfort termico e controllare la qualità dell'aria e l'illuminazione.
I relativi parametri vengono impostati automaticamente tramite algoritmi di controllo BMS, sfruttando anche i dispositivi IoT presenti negli edifici. Viene eseguita anche la simulazione energetica.
La salute pubblica è il pilastro più importante per fornire un elevato livello di qualità della vita ai cittadini. Oltre all'approccio medico convenzionale, negli ultimi anni le nuove tecnologie si sono sempre più diffuse e stanno cambiando il modo in cui pazienti e medici interagiscono per fornire servizi medici. In particolare, le ICT sono diventate prevalenti, poiché le tecnologie di comunicazione e analisi dei dati possono essere di grande aiuto in campo medico. La salute può beneficiare delle ICT in molti modi.
L'analisi medica remota può essere eseguita tramite telemedicina, sfruttando le comunicazioni e la compressione dei dati. Sono in fase di sviluppo nuovi dispositivi medici che sfruttano sensori e telecamere per raccogliere informazioni ed elaborare queste informazioni per dedurre parametri che descrivono le condizioni di salute di un individuo.
Il trattamento può essere eseguito su dispositivi personali come gli smartphone, aprendo la strada a una serie di nuovi servizi medici. In questo senso, l'ICT sta abilitando nuove modalità di accesso ai servizi medici, che consentono a un maggior numero di individui (ad esempio, gli anziani) di usufruirne.
Il corso “ICT for health” affronta molti di questi temi, descrivendo applicazioni di e-health, m-health e telemedicina, nonché tecniche di apprendimento automatico supervisionato/non supervisionato applicate a specifici problemi di salute.
Al giorno d'oggi, le ICT intelligenti svolgono un ruolo importante nel campo della geomatica, in particolare per l'acquisizione, il posizionamento e la mappatura dei dati. Nella comunità attuale, i sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS) come GPS, GLONASS e Galileo sono diventati uno strumento fondamentale per conoscere la posizione degli utenti e il loro comportamento.
I moderni dispositivi intelligenti includono questa tecnologia, ovvero piattaforme inerziali, fotocamere digitali e termiche e interfacce di comunicazione, che possono essere utilizzate per la raccolta e l'elaborazione dei dati. Nel corso “ICT for geomatics: Navigation and maps”, partendo dalle basi dell'elaborazione del segnale del ricevitore GNSS viene spiegato “come” funziona un ricevitore GNSS, “come” viene sviluppato e “come” migliorarne le prestazioni.
Il ricevitore GNSS fa parte delle applicazioni geomatiche insieme al Sistema Informativo Geografico (GIS) che viene introdotto nella seconda parte del corso. Vengono presentati il ricevitore GNSS e le soluzioni ICT per il posizionamento, sia in modalità statica che cinematica, attraverso laboratori ed esperienze pratiche sul campo. Verranno illustrate metodologie, approcci e tecniche, realizzando anche un rilievo sul campo. Nell'ultima parte del corso, ci concentreremo sul metodo cartografico basato su ICT, principalmente basato su soluzioni GIS.
Durante il corso spieghiamo come visualizzare i dati acquisiti, importare una mappa digitale e condividere queste informazioni. Come esempio delle attività sperimentali svolte, nella foto gli studenti di "ICT for Geomatics" utilizzano ricevitori GNSS, convalidando le misurazioni della distanza per verificare l'accuratezza del ricevitore.