OR1 Comunicazione, networking e virtualizzazione
● A1.0 Coordinamento tecnico-scientifico
● A1.1 Tecniche di stima della QoS
L’ obiettivo è quello di trovare strumenti di valutazione atti ad analizzare e stimare i parametri indicativi delle QoS di un accesso dati, tra cui la banda disponibile offerta da ciascun accesso radiomobile e i meccanismi di stima delle Key Performance Indicators di una connessione internet (packet loss, jitter…).
● A1.2 Trusted Execution Environment
Sviluppo di un Trusted Execution Environment (TEE), ambiente di esecuzione sicuro che esegue solo codice certificato e usa solo dati la cui autenticità e genuinità può essere garantita. Coesiste con il Rich Execution Environment che invece mette a disposizione un ambiente flessibile e ricco di risorse computazionali. Grazie a tale architettura la “Scatola Nera” del sistema avionico può essere realizzata come un’applicazione in esecuzione nel TEE.
● A1.3 Virtualizzazione dell’hardware
Lo scopo di questa attività è la realizzazione di un ecosistema multi-tenant che possa essere sfruttato da più applicazioni, arrivando cosi a ottenere un modello del tipo Drones As A Service. La caratteristica innovativa di questo OR consiste nella virtualizzazione delle risorse hardware del drone al fine di creare interfacce comuni, favorendo in questo modo la riusabilità dei componenti e migliorando l’efficenza globale del sistema.
● A1.4 Sistema Operativo Distribuito
Progettazione e sviluppo del SOD, basandosi su ONOS. Questo dovrà monitorare lo scheduling delle risorse e la gestione delle stesse. Si esporrà una ricca API per i principali componenti del sistema, ottenendo cosi un modo unificato per accedere ai diversi tipi di informazione disponibili.
OR2 Sviluppo sul Cloud e applicazioni verticali
● A2.1 Smart VPN Bonding
Implementare una tecnica capace di aggregare i possibili accessi Internet a disposizione (3G, 4G, satellitare), raggiungendo idealmente una velocità di banda pari alla somma delle bande disponibili e un’elevata fault-tolerance in caso di disservizio. L’idea prevede anche la possibilità di avvalersi di operatori mobili differenti in modo da smistare il carico in relazione all’operatore che offre maggiori prestazioni, in maniera totalmente trasparenti all’utente.
● A2.2 Sistema di Controllo Remoto
Realizzare un Sistema di Controllo Remoto che rappresenti una versione avanzata delle attuali Ground Control Station, utilizzate per il monitoraggio e il controllo della missione di un drone. Verranno visualizzate le informazioni provenienti dai sensori di bordo, permettendo un’analisi dei dati integrati dall’applicativo di elaborazione in tempo reale, consentendo cosi l’eventuale modifica della missione secondo quanto elaborato.
● A2.3 Geo-fencing
Punta allo sviluppo di un’applicazione di geo-fencing avanzato, ossia un recinto virtuale, e di politiche dinamiche in grado di aggiornare in tempo reale la mappa delle aree protette, di costruire un corridoio virtuale obbligato per il drone e di immettere sulle infrastrutture sensori di recinto che segnalino ai velivoli in prossimità di non avvicinarsi.
● A2.4 Applicazione dimostrativa Agricoltura di Precisione
Si vuole creare un’applicazione verticale, con caratteristiche innovative basate sul concetto di telerilevamento remoto in ambito agricolo. L’idea è collezionare informazioni in tempo reale sullo stato vegetativo della pianta, attraverso telecamere multispettrali che acquisiscono ed elaborano i singoli pixel di un’immagine.
● A2.5 Applicazione dimostrativa Protezione civile
Uno degli ambiti di maggiore utilizzo dei droni è il supporto in situazioni di emergenza quali operazioni di ricerca e salvataggio, soprattutto in condizioni estreme di accessibilità e in presenza di calamità naturali come terremoti, alluvioni e incendi. I vantaggi nell’utilizzo di questa tecnologia si traducono in una maggiore rapidità di intervento, minori rischi per l’uomo ed efficace sostegno alle azioni da intraprendere.
● A2.6 Integrazione
Punta a mettere insieme le tecnologie implementate in questo OR e a testarle in modo da valutarne il comportamento in condizioni di interazione.
OR3 Robotica ed autopilota
● A3.0 Coordinamento tecnico-scientifico
● A3.1 Avionica di controllo (Autopilota e Flight Computer)
L ‘obiettivo è studiare e progettare dispositivi avionici che permettano la configurazione e gestione del velivolo durante la missione e che abbiamo un’architettura versatile e flessibile, in modo da poter riconfigurare il sistema e di adattarne il comportamento in relazione ai task assegnati.
● A3.2 Algoritmi di controllo e navigazione
Si vuole implementare, direttamente nell’interfaccia tra l’autopilota e l’infrastruttura di rete IoT (Flight Control Computer System) algoritmi che consentano di gestire il volo e la missione del drone. In particolare tali algoritmi dovranno verificare lo stato di salute globale del sistema e gestire le eventuali criticità, attraverso politiche di ridondanza e sicurezza.
OR4 Sviluppo a bordo e applicazioni sicure
● A4.1 Sistema di Backup di Guida Decentralizzato
Grazie all’architettura sviluppata nelle attività precedenti, in quest’attività si pensa di poter creare un backup del sistema di guida del velivolo, ridondando quello di pilotaggio attuale. In questo modo il drone verrebbe pilotato da remoto, mediante un dispositivo Gateway IoT.
● A4.2 Sistema di Recupero Intelligente Decentralizzato
A fronte dei molteplici scenari di pericolo in cui il velivolo perde contatto con il pilota ed è necessario effettuare operazioni di recupero che possano danneggiare il drone, si è pensato di realizzare un sistema intelligente e decentralizzato che attivi una sequenza di recupero basandosi sulle informazioni disponibili della zona interessata. Tale sequenza potrà essere ottimizzata tenendo conto delle circostanze e dell’autonomia del drone stesso.
● A4.3 Cloud Transponder
A tutti i velivoli con una massa operativa al decollo minore di 25 kg viene associato un dispositivo elettronico di identificazione per la trasmissione in tempo reale dei dati, detta targhetta elettronica. Il limite di questo sistema è la necessità di avere un centro di controllo per ogni zona servita. Si vuole pertanto realizzare un transponder di nuova generazione, Il Cloud Transponder, applicazione totalmente autenticata e certificata.
● A4.4 Integrazione
Punta a mettere insieme le tecnologie implementate in questo OR e a testarle in modo da valutarne il comportamento in condizioni di interazione.
OR5 Algoritmi e tecniche di distributed-sensing
● A5.0 Coordinamento tecnico-scientifico
● A5.1 Sensori per le applicazioni di interesse
Si intende implementare un network (Smart Dust) composto da nodi multi-sensoriali a basso costo, rilasciati dal drone sull’area d’interesse per ricavare informazioni ottimizzate e ridondanti sull’ambiente circostante. Ogni nodo sarà dotato di un set di sensori in grado di rilevare la presenza umana, di un trasmettitore wireless per l’invio dei dati al drone, di un microcontrollore per la pre-elaborazione delle informazioni e di una batteria.
● A5.2 Ottimizzazione dei pesi e dei consumi
L’ obiettivo è quello di studiare le problematiche legate ai consumi di potenza dei sensori. Al fine di rispettare l’architettura modulare del progetto, tali consumi verranno commisurati e proporzionati al numero di sensori presenti e alle apparecchiature ad essi collegate. Questo approccio consentirà di avere una certa elasticità e riconfigurabilità del sistema.
OR6 Progettazione Hardware e Firmware
● T6.1 Design modulare
Mira alla definizione, progettazione e realizzazione dell’hardware necessario per le implementazioni richieste dagli altri OR e dei corrispettivi software di utilizzo. Allo stesso tempo si vuole ottenere un design modulare dell’architettura, in modo da fronteggiare carichi computazionali elevati nel caso di elaborazioni critiche e consentire l’interazione dei moduli hardware con l’Execution Environment preposto.
● T6.2 Integrazione
Punta a mettere insieme le tecnologie implementate in questo OR e a testarle in modo da valutarne il comportamento in condizioni di interazione.