Reti e sistemi pervasivi


  Resarch lines:

  • Reti senza fili e reti di sensori
  • Reti di dispositivi con risorse limitate
  • Applicazioni streaming su reti senza fili
  • Protocolli e sistemi adattativi
  • Metodi di codifica in rete



Members:
Roberto Beraldi, Alberto Marchetti Spaccamela (leader), Leonardo Querzoni, Andrea Vitaletti.

PhD students:
Lorenzo Bergamini, Ugo Colesanti, Luca Filipponi.

I recenti  progressi delle tecnologie elettroniche e della comunicazione rendono possibile la realizzazione di sistemi pervasivi, sistemi in cui l’elaborazione dell’informazione è integrata in modo trasparente negli oggetti di uso comune e nelle attività quotidiane. Questi sistemi sono composti da dispositivi eterogenei come reti di sensori, dispositivi RFID e/o NFC in grado di connettersi in reti di grandi dimensioni che non richiedono la presenza di una infrastruttura di rete cablata.
La realizzazione di questi sistemi richiede nuove soluzioni nel progetto di algoritmi e protocolli per reti wireless e ad hoc perché le reti consistono in un grande numero di nodi e deve operare in scenari molto dinamici: i nodi sensori sono mobili, entrano ed escono dal sistema in modo dinamico e si possono guastare; i collegamenti possono essere inaffidabili. Per questi motivi le soluzioni proposte devono essere semplici, efficienti e robuste; inoltre, poiché l’energia è fornita da batterie difficilmente sostituibili, l’efficienza energetica deve esser sempre considerata come un obiettivo primario. La scala e la natura dei sistemi pervasivi richiedono la realizzazione di reti in grado di reagire a situazioni non previste in sede di progetto e, quindi, operare in modo autonomo senza il controllo da parte del progettista e dell’utente.  Pertanto le reti e i sistemi devono essere in grado di auto-organizzarsi e integrarsi sia per adeguarsi a un ambiente in continua evoluzione che per fronteggiare guasti e imprevisti.
La nostra ricerca è focalizzata sul progetto, l’analisi e la sperimentazione di algoritmi e protocolli per la realizzazione di reti formate da piccoli artefatti. Uno specifico argomento di ricerca è lo studio di algoritmi di instradamento in reti ad hoc wireless affidabili ed efficienti e che riducano il consumo energetico dei nodi wireless.
Siamo anche interessati a risolvere problemi di comunicazione complessi come la scoperta di servizi e la diffusione di informazioni in risposta a specifici eventi con lo scopo finale di caratterizzare le reti di sensori come sistemi di memorizzazione di dati. Inoltre siamo interessati ad affrontare aspetti di sicurezza e privatezza. Infatti le limitate capacità computazionali dei nodi richiedono lo sviluppo di nuove tecniche e algoritmi sostanzialmente diversi dalle soluzioni adottate nelle reti cablate.
La nostra ricerca metodologica è completata da un’attività sperimentale basata su simulatori di rete (NS2, OMNET++ e Shawn), e su test sul campo: una rete di sensori monitora in modo permanente i ruderi romani presenti nelle fondamenta del dipartimento. Siamo anche interessati a sperimentare le nostre idee su telefoni mobili come IPhone nel contesto di realtà aumentata e sistemi di raccomandazione.

Progetti
Progetto FIRB Italia Israele, Sapienza- Technion Haifa

Luglio 2007 - Luglio 2009 – MIUR FIRB



PANORAMA: Coordinated Action on Pervasive Adaptation

Febbraio 2008- Gennaio 2011 - EU FP7 - Coordinated action



FRONTS:  Foundations of Adaptive Networked Societies of Tiny Artefacts

Febbraio 2008 - Gennaio 2011  -   EU FP7 - IP



AEOLUS: Algorithmic principles for building overlay computers

Settembre 2006 - Febbraio 2010  -   EU FP6

 

 

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