L’insegnamento è in lingua inglese e si svolge nel secondo semestre del I anno della laurea magistrale in ICT for Smart Societies. L’insegnamento descrive gli aspetti fondamentali delle reti di comunicazione per utenti mobili e delle reti di sensori che sono il cardine fondamentale per la distribuzione e la raccolta di informazione in ambienti come smart cities, smart buildings e centri ospedalieri o per applicazioni quali il monitoraggio di regioni geografiche. L’insegnamento evidenzierà le sfide tecnologiche che le sopra citate reti wireless pongono, focalizzandosi in particolare sulle comunicazioni veicolo-veicolo, device-to-device e sulle reti di sensori. Per i vari contesti applicativi (smart city, health, monitoraggio di regioni geografiche), verranno illustrate le tecnologie dominanti, le loro prestazioni e le problematiche ancora aperte che caratterizzano questi sistemi. L'insegnamento descrive inoltre alcune metodologie per la definizione di modelli dei sistemi di rete mobili e i risultati più importanti che sono stati ottenuti. Le esercitazioni sono mirate a chiarire ad approfondire i concetti presentati, tramite esempi numerici e dimostrazione di prodotti e software attualmente disponibili.

- Conoscenza delle caratteristiche tecnologiche delle reti wireless device-to-device.
- Conoscenza delle tecnologie di comunicazione che sfruttano la rete elettrica come mezzo trasmissivo.
- Conoscenza dei protocolli per l’accesso al canale radio e per l’instradamento del traffico in sistemi di rete mobili distribuiti.
- Conoscenza dei protocolli per l’accesso al canale radio, la formazione dinamica di topologie di rete e l’instradamento del traffico in reti di sensori wireless.
- Conoscenza di fondamenti della teoria dei giochi.
- Abilità di definire un protocollo di accesso per reti wireless
- Abilità di definire un protocollo di instradamento per reti wireless
- Abilità di valutare le prestazioni di un sistema di rete mobile e di rete di sensori.
- Abilità di applicare la teoria dei giochi per modellare alcuni aspetti delle reti mobili.

Conoscenza di base delle reti di comunicazione, del canale radio e di teoria della probabilità.

Argomenti trattati nelle lezioni e relativo peso in ore:
- Reti mobili e comunicazione device-to-device: principi generali, classificazione e principali sfide tecnologiche (6 ore)
- Tecniche di accesso al canale radio per sistemi di rete distribuiti e veicolo-veicolo (WiFi, WAVE) (10 ore)
- Comunicazione che sfruttano la rete elettrica come mezzo trasmissivo (2 ore)
- Prestazioni di sistemi di rete distribuiti (4 ore)
- Protocolli di instradamento del traffico proattivi e reattivi per reti wireless (6 ore)
- Teoria dei giochi e tecniche per la cooperazione tra gli utenti della rete: teoria e applicazioni (6 ore)
- La tecnologia Bluetooth (4 ore)
- Reti di sensori: principi generali e applicazioni; tecniche di accesso al canale (4 ore)
- Protocolli per il controllo della topologia della rete di sensori e per l'instradamento del traffico in reti di sensori. Esempi di applicazione in ambito smart city e health (6 ore).

Vengono presentati e risolti problemi numerici e vengono illustrate alcune soluzioni per la connettività device-to-device (12 ore).

Il materiale didattico sarà fornito dal docente titolare dell'insegnamento e messo a disposizione sul sito web del portale della didattica.
Testi utili come riferimento sono:
M. Gast, ed. (2002): “802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide,” O'Reilly (Networking), ISBN 978-0596001834.
M. Felegyhazi, J.-P. Hubaux, “Game Theory in Wireless Networks: A Tutorial,” IEEE Communications Magazine.
Ad Hoc Networks: Technologies and Protocols, P. Mohapatra and S. Krishnamurthy (Eds.), Springer, 2004.
C.S. Raghavendra, K.M. Krishna, M. Sivalingam, T. Znati, Wireless Sensor Networks, Kluwer Academic Publisher, 2004.

Esame scritto. Il testo è composto da 4 quesiti sul programma svolto, di cui almeno un esercizio numerico. Le risposte ai restanti quesiti sono di tipo descrittivo. A ogni quesito viene associato un punteggio. Per superare l'esame è necessario ricevere nella soluzione dell'esercizio numerico un voto almeno pari alla metà dei punti assegnati al quesito. Se la precedente condizione è soddisfatta, il voto finale è ottenuto sommando i punteggi ottenuti nei vari quesiti.