Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2017/18
01QZDNX, 01QZDJM, 01QZDLI, 01QZDLM, 01QZDLN, 01QZDLP, 01QZDLS, 01QZDLZ, 01QZDMA, 01QZDMB, 01QZDMC, 01QZDMH, 01QZDMN, 01QZDMO, 01QZDMQ, 01QZDOA, 01QZDOD, 01QZDPC, 01QZDPI, 01QZDPL, 01QZDPN
Laboratori di internet e comunicazioni
Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (Mechanical Engineering) - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Dell'Autoveicolo (Automotive Engineering) - Torino
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Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Anni incarico
Mellia Marco ORARIO RICEVIMENTO A2 ING-INF/03 24 0 36 3
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/03 6 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
Presentazione
Internet e i sistemi di comunicazione sono oggi parte della vita di tutti noi, e le tecnologie che essi mettono a disposizione sono usate in tutte le discipline ingegneristiche che fanno uso di soluzioni derivanti dal mondo dell’Information and Communication Technologies (ICT), come l’informatica, le reti di telecomunicazione, le piattaforme cloud, ecc. Le tecnologie ICT sono conseguentemente applicate in tutti i settori dell’ingegneria, dalla biomedica all’informatica, dall’elettronica ai settori gestionali.
In questo contesto, il corso ha come obiettivo di permettere agli studenti di Ingegneria di sperimentare in laboratori pratici le possibilità e le problematiche legate all’utilizzo di Internet e dei sistemi di comunicazione, per un uso consapevole di questi strumenti.
Il corso è di tipo sperimentale: gli studenti svolgono esperienze di laboratorio mirate ad affrontare problematiche di complessità crescente, al fine di acquisire una conoscenza sperimentale delle possibilità offerte dalle applicazioni di Internet e dei sistemi di comunicazione.
Il corso offre due laboratori da volgere in sequenza: il primo si focalizza sull’uso di Internet e di reti di computer, mentre il secondo si focalizza sull’analisi della trasmissione dati in canali wireless e cablati con particolare attenzione agli aspetti relativi al livello fisico del sistema. Entrambi sono di interesse per gli studenti più vicini alle applicazioni di Internet (Ing. Informatica, ing. del Cinema e dei Mezzi di Comunicazione, Ing. Gestionale, Ing. dell’autoveicolo), o agli aspetti fisici (Ing. Elettronica, Ing. Elettrica, Ing. Fisica). Il corso è offerto a tutti gli studenti di Ingegneria che hanno conoscenze di base del funzionamento di internet e dei sistemi di comunicazione, e che intendano approfondire le stesse. Durante lo svolgimento dei laboratori, gli studenti lavoreranno in gruppi di tre colleghi, aventi anche provenienze diverse in modo da bilanciare le competenze all’interno dei gruppi.
Alla fine del corso, lo studente avrà acquisito la capacità di utilizzare applicazioni su Internet e di analizzare sistemi di comunicazione avendo sviluppato capacità critiche e pratiche, e di affrontare le problematiche che essi presentano. Gli studenti avranno sviluppato competenze sperimentali relative alla gestione di esperimenti pratici e l’analisi su basi tecnico-scientifiche dei risultati ottenuti, analizzando l’impatto di diverse soluzioni. Lavorando con altri colleghi, lo studente svilupperà anche capacità di lavoro di gruppo e di divisione del lavoro.
Risultati di apprendimento attesi
Il corso prevede due moduli di laboratorio: Laboratorio di Internet e Laboratorio di Comunicazioni. Ogni studente frequenterà entrambi i laboratori.
Ogni modulo prevede:
• 10 ore (1 credito) di lezioni in cui saranno presentati in aula gli esperimenti e gli aspetti fondamentali per il loro svolgimento.
• 20 ore (2 crediti) dedicate agli esperimenti di laboratorio, da svolgere presso i Laboratori Informatici di Base (LAIB) o con il proprio PC.


Il Laboratorio di Internet si focalizza su esperienze legate alla configurazione ed utilizzo di tecnologie comunemente utilizzate in Internet. Gli studenti avranno a disposizione dei PC, dotati di sistema operativo Linux. Tramite l'uso di reti locali, di calcolatori, e di semplici applicazioni comunemente usate su Internet, gli studenti dovranno svolgere le esperienze di laboratorio con l’aiuto dei docenti. Ogni gruppo avrà a disposizione 3 PC per lo svolgimento delle esperienze di laboratorio. Le esperienze di laboratorio variano dalla configurazione di una rete locale, all’analisi di traffico di un attacco informatico, alla misura di prestazioni (speedtest), alla navigazione di pagine web su internet.
Alla fine del laboratorio, lo studente avrà maturato la conoscenza e la capacità critica di analisi di applicazioni comunemente utilizzati in Internet. Lo studente saprà identificare problematiche che tali sistemi offrono, e avrà maturato uno spirito critico che permetterà allo stesso di utilizzare le stesse nella sua vita professionale.

Il Laboratorio di Comunicazioni si propone di insegnare agli studenti le nozioni fondamentali sul funzionamento dei sistemi di trasmissione digitale e sulle principali problematiche dipendenti dal tipo di applicazione e di canale: con l’utilizzo di programmi per la simulazione potranno comprendere e confrontare l’efficacia delle diverse soluzioni nel risolvere i problemi riscontrati. Allo studente si richiede di affrontare la realizzazione di un esperimento di trasmissione dati: dovrà apprendere come organizzarlo secondo il metodo scientifico in modo da ottenere misure ripetibili e accurate. L’analisi dei risultati e il confronto di diverse situazioni permetterà inoltre di affinare lo spirito critico applico all’ambito sperimentale e simulativo.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Gli studenti devono avere conoscenze di base del funzionamento di Internet e dei sistemi di comunicazione.
Il modulo di Laboratorio di Internet non ha formalmente vincoli legati a insegnamenti precedenti, e richiede solo una conoscenza di base dei protocolli TCP/IP usati in Internet (Ethernet, IP, TCP, UDP, HTTP). Il docente richiamerà i concetti di base a lezione per permettere agli studenti di affrontare il corso senza requisiti.
Il modulo di Laboratorio di Comunicazioni non ha vincoli legati a insegnamenti precedenti: le conoscenze di base dei sistemi di trasmissione necessarie per lo sviluppo e la comprensione delle esperienze verranno fornite nel corso delle lezioni introduttive in aula.
Programma
Il Laboratorio di Internet si focalizza su esperienze legate alla configurazione ed utilizzo di tecnologie comunemente utilizzate in Internet. In particolare il modulo prevede i seguenti laboratori:

• Configurazione di computer per l’utilizzo di Internet in una rete locale, assegnazione di indirizzi IP, verifica connettività con Ping. Funzionamento protocolli ARP, ICMP (8 ore)
• Analisi di traffico tramite sniffer di rete. Funzionamento dei protocolli TCP, UDP e HTTP in Internet (8 ore)
• Analisi di traffico generato da possibili attacchi di sicurezza di tipo portscan in reti locali (4 ore)
• Ingegnerizzazione di applicazioni di "Speedtest" e misure in laboratorio con analisi di impatto diversi scenari di rete (10 ore)


Il Laboratorio di Comunicazioni è composto di due fasi.
• Nella prima fase gli studenti dovranno preparare dei programmi Matlab per la simulazione dei vari componenti di un sistema digitale di trasmissione dati (20 ore). Con questi strumenti simulativi si evidenzieranno le principali problematiche dei sistemi di comunicazione e il loro impatto nei diversi tipi di applicazione della trasmissione dati.
• Nella seconda fase del corso si proporrà invece la realizzazione di un esperimento di trasmissione dati su di un canale wireless e/o wired (10 ore). Lo studente, in gruppo con altri colleghi, potrà così applicare le conoscenze acquisite e condurre una campagna di misure che dovrà poi interpretare in modo critico.
Lo studente dovrà produrre una tesina che raccolga i i risultati delle simulazioni della prima fase e dell’esperimento e finale di trasmissione dati.
Organizzazione dell'insegnamento
Il corso si svolge per la maggior parte presso i Laboratori Didattici di Base (LAIB).
Il docente presenterà a lezione i contenuti teorici necessari per svolgere le esperienze di laboratorio (10+10 ore, 2 crediti). Le stesse saranno svolte dagli studenti presso i LAIB, lavorando in gruppi di tre studenti, e con l’aiuto del docente per un totale di 20+20 ore di laboratorio (4 crediti). Gli studenti, sempre lavorando in gruppo, saranno chiamati quindi a svolgere relazioni di laboratorio su tematiche selezionate dal docente.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Sono disponibili dispense delle lezioni e delle esercitazioni, , i manuali e il materiale necessario per le esercitazioni di laboratorio e per lo svolgimento dei progetti. Tutto il materiale didattico è scaricabile da un sito web o attraverso il portale. Verrà inoltre dato accesso a videolezioni registrate di altri corsi per poter colmare eventuali lacune formative.
Criteri, regole e procedure per l'esame
Gli studenti sono tenuti a lavorare in gruppo. Ogni gruppo dovrà consegnare una relazione scritta, per ognuno dei due moduli, sulle varie esperienze di laboratorio. Il contenuto delle stesse sarà indicato durante le lezioni dal docente (relazione di gruppo). La relazione sarà corretta e lo stesso voto sarà assegnato a tutti gli studenti del gruppo.

Ogni studente è poi chiamato a preparare una breve relazione individuale, per ognuno dei due moduli, su una tematica indicata dal docente (relazione individuale).

Successivamente, ogni studente sarà chiamato ad una discussione orale che verterà sulle tematiche riportate nelle relazioni prodotte in cui dovrà dimostrare di aver acquisito il senso critico e le competenze richieste rispondendo alle domande teoriche e pratiche proposte dei docenti.

Per ciascuna laboratorio, il voto finale sarà una media pesata della valutazione della relazione di gruppo (60%, voto massimo 30 e lode), relazione individuale (10% - voto massimo 30) e discussione orale (30% - voto massimo 30 e lode). Lo studente dovrà avere superato in modo positivo la prova orale al fine di superare l’esame.
Il voto finale sarà dato dalla media dei due voti ottenuti in ciascuno delle due prove orali.
La durata dell’orale varia tra i 10 e 20 minuti per singolo orale. L’orale è sostenuto individualmente, a porte aperte.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2017/18
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