TELECOMMUNICATIONS AND INTERNET TECHNOLOGIES ENGINEERING

Conoscenza e capacità di comprensione 1. Conoscenza delle principali tecniche e soluzioni per la modellazione di Big Data e la loro elaborazione tramite paradigmi innovativi di programmazione orientati ai Big Data. 2. Capacità di eseguire sia elaborazioni a blocchi che analisi interattive su Big Data. Capacità di applicare conoscenza e comprensione 1. Scegliere e gestire le soluzioni tecnologiche più adeguate alla modellazione e l’analisi di Big Data. 2. Progettare e sviluppare algoritmi che adottano paradigmi di programmazione specifici per i Big Data e di risolvere problemi di analisi adottando i più recenti strumenti software a disposizione. Autonomia di giudizio • Gli studenti saranno in grado di scegliere la soluzione più adeguata a un problema di Big Data Analytics, a seguito di un’analisi comparativa delle soluzioni disponibili per la modellazione ed elaborazione Abilità comunicative • Gli studenti impareranno ad astrarre e sintetizzare i principali risultati ottenuti dalle analisi condotte, anche tramite tecniche di visualizzazione grafica Capacità di apprendimento • Gli studenti sapranno modellare e risolvere problemi di Big Data Analytics che rispondano a qualsiasi esigenza di apprendimento, anche in casi di studio non esplicitamente affrontati durante il corso.

Introduzione ai Big Data (4 ORE - 0,5 CFU) Nozioni di base, nomenclatura e principali sfide. Architetture e paradigmi di programmazione per i Big Data (16 ORE - 2 CFU) Apache Hadoop, Hadoop Distributed File System (HDFS), MapReduce, YARN. Analisi di Big Data (16 ORE - 2 CFU) Architettura di Apache Spark, Modulo Spark SQL - DataFrames e Datasets, libreria Spark per il machine learning scalabile: MLlib, Spark Streaming: analisi di dati provenienti da sorgenti in streaming. Esercitazioni (24 ORE – 1,5 CFU) Progettazione e sviluppo di programmi MapReduce in Java, eseguiti in diverse modalità di Hadoop: locale, pseudodistribuita e pseudodistribuita con YARN. Esempi di programmi di analisi che adottano i differenti moduli Spark in Python; progettazione e sviluppo di pipeline di Machine Learning in Spark.

Fondamenti dell’informatica

Il corso prevede un numero di CFU totali pari a 6 per un monte ore complessivo pari a 150 di cui: • 36 ore di lezioni teoriche frontali in presenza (di cui, eventualmente, fino ad un massimo del 20% del totale, di didattica digitale a distanza) • 24 ore di esercitazioni in presenza (con Project Work per lo sviluppo di competenze trasversali) • 90 ore di studio individuale La frequenza è fortemente consigliata. Sia per gli studenti e le studentesse frequentanti che, soprattutto, per i non frequentanti è previsto l’utilizzo della piattaforma MS Teams di interazione (LMS - Learning Management System) all’interno della quale saranno presenti risorse digitali utili all’apprendimento (come, ad esempio, le slide del corso), nonché la possibilità di contattare il docente direttamente dalla chat di gruppo. Sarà possibile accedere al gruppo MS Teams del corso tramite un apposito link pubblicato sul sito https://www.poliba.it/. Il gruppo Teams sarà quotidianamente aggiornato dal docente durante tutto il semestre. Si invitano lavoratori e studenti con disabilità o DSA a contattare il docente per concordare eventuali ulteriori misure specifiche.

I contenuti del corso saranno verificati con una prova orale, della durata di circa 30 minuti. Tale prova orale è una discussione da parte dello studente sui risultati di due diversi progetti di Big Data Analytics. Il docente assegna il primo progetto, che verifica le conoscenze di base degli studenti sugli argomenti del corso e la loro capacità di applicare le competenze acquisite alla soluzione di semplici problemi loro posti. Il secondo progetto è invece completamente gestito dagli studenti, che ricercano la fonte dei dati da analizzare e propongono una qualche forma di elaborazione che estragga valore da tali informazioni. Attraverso il secondo progetto, il docente mette alla prova la proattività degli studenti e la loro capacità di modellare problemi di analisi dei Big Data, progettare e sviluppare approcci risolutivi, presentare risultati e trarne preziose conclusioni Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa.

• Triguero, I., & Galar, M. (2023). Large-Scale Data Analytics with Python and Spark: A Hands-on Guide to Implementing Machine Learning Solutions. Cambridge: Cambridge University Press. - Dispense del corso disponibili su piattaforma MS Teams nel gruppo del corso

Il corso ha l’obiettivo di integrare le conoscenze fornite nel corso di Fondamenti di Automatica con tecniche di controllo di nello spazio degli stati con lo sviluppo di casi di studio sperimentale completi di interesse nel campo delle reti di computer. CONOSCENZE E ABILITA' ATTESE Progettazione nello spazio degli stati Retroazione di stato Osservatori Capacità di affrontare casi studio applicativi

Descrizione nello spazio degli Stati (0.3CFU). Realizzazione (0.4 CFU). Osservabilità e Controllabilità (0.4 CFU). Forma canonica di Kalman (0.4CFU). Retroazione di stato (0.3CFU). Osservatore di stato (0.4CFU). Retroazione e osservatore: sintesi del regolatore ed esempi (0.6CFU). Sincronizzazione di sistemi caotici e applicazioni alla crittografia con tecniche basate sugli osservatori (0.3CFU). Il controllo di congestione nella rete Internet (0.3CFU). Smith predictor e il controllo di congestione nel TCP (0.3CFU). Controllo rate-base e window based. Il TCP friendly rate control. TCP Reno/NewReno, Vegas, Westwood+. Il controllo di congestione nelle reti a 10Gbps (0.3CFU). Il controllo adattivo in applicazioni di video streaming su http (0.3CFU). PageRank (0.3 CFU). Filtro di kalman (0.6 CFU). Il google congestion control per WebRTC (0.3CFU). ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE 4,5 CFU lezioni teoriche; 1,5 CFU esercitazioni

Fondamenti di Automatica Controllo classico nel dominio della frequenza

Lezioni, esercitazioni e laboratorio. Utilizzo di software per la progettazione (es. matlab) SUPPORTI ALLA DIDTTICA Pagina del corso a: https://c3lab.poliba.it/index.php? ALTRE INFORMAZIONI https://c3lab.poliba.it/index.php?title=Mascolo

Esame scritto per verificare la capacità di progettazione di regolatori nello spazio degli stati. Prova orale per verificare la conoscenza dei casi di studio studiati. Progetto per verificare l'applicazione autonoma delle consocenze acquisite a piccoli progetti di laboratorio.

• Appunti dalle lezioni -Articoli scientifici a: https://c3lab.poliba.it/index.php?title=C3Lab -J. Hellerstein, Y Diao, S. Parekh, D.M. Tilbury, Feedback control of computing systems, John Wiley 2004 -Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Addison-Wesley, 2002 Sean Meyn, Control techniques for complex networks, Cambridge press, 2008 BOOKS and REFERENCES - lectures notes - papers at: https://c3lab.poliba.it/index.php?title=C3Lab -J. Hellerstein, Y Diao, S. Parekh, D.M. Tilbury, Feedback control of computing systems, John Wiley 2004 -Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Addison-Wesley, 2002 Sean Meyn, Control techniques for complex networks, Cambridge press, 2008

Conoscenza e capacità di comprensione: Acquisizione delle basi teoriche della crittografia (es. crittografia simmetrica/asimmetrica, curve ellittiche, funzioni hash) e dei corrispettivi concetti algebrici e computazionali. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Abilità nel formalizzare e risolvere problemi di sicurezza informatica e vulnerabilità crittografica traducendoli in modelli matematici rigorosi. Autonomia di giudizio: Capacità di valutare in modo critico quale algoritmo o protocollo crittografico sia più idoneo a garantire l'integrità e la riservatezza. Abilità comunicative: Competenza nel comunicare con un linguaggio tecnico appropriato le vulnerabilità di un sistema o i principi di un protocollo di sicurezza. Capacità di apprendimento: Sviluppo di un metodo di studio finalizzato all'aggiornamento continuo, fondamentale in un settore in rapida evoluzione come la sicurezza digitale e la crittografia.

Argomento 1 (25 ORE – 2,5 CFU) Aritmetica e Teoria dei numeri: Principio di induzione, Algoritmo di Euclide, Identità di Bézout, Teorema Fondamentale dell'Aritmetica, Numeri perfetti. Aritmetica modulare, Z_n, Piccolo Teorema di Fermat, Congruenze lineari, Phi di Eulero. Teorema di Eulero. Gruppi e Campi: Ordine di un gruppo e di un elemento, gruppi ciclici, sottogruppi, Teorema di Lagrange, Teorema di Cauchy, Campi finiti. Argomento 2 (25 ORE – 2,5 CFU) Crittografia: Crittosistemi classici monoalfabetici (cifrari affini), crittosistemi classici polialfabetici (cifrari matriciali), crittografia simmetrica e asimmetrica, funzioni unidirezionali e funzioni botola, crittografia a chiave pubblica, crittosistema RSA, autenticazione delle firme con RSA, protocollo per lo scambio delle chiavi Diffie-Hellman, crittosistema El-Gamal, autenticazione delle firme El-Gamal. Introduzione alle curve ellittiche, crittosistema El-Gamal con le curve ellittiche, protocollo per lo scambio delle chiavi Diffie-Hellman con le curve ellittiche, autenticazione delle firme El-Gamal con curve ellittiche. Argomento 3 (10 ORE – 1 CFU) Teoria dei codici: codici correttori di errori, lunghezza e grandezza, distanza di Hamming, distanza minima, il problema principale della teoria dei codici, Hamming Bound, codici perfetti. Codici Lineari: peso di una parola, matrice generatrice, codice duale, matrice controllo di parità, laterali e leaders, sindrome, codifica e decodifica per sindrome.

Nozioni fondamentali di Geometria e Algebra, in particolare spazi vettoriali e sistemi lineari.

Le attività formative sono organizzate attraverso una combinazione di lezioni frontali, esercitazioni in aula e attività di tutoraggio. Le lezioni frontali sono finalizzate alla presentazione dei contenuti teorici e metodologici del corso, mentre le esercitazioni consentono l’applicazione pratica delle conoscenze acquisite e lo sviluppo di competenze operative. Il tutoraggio è erogato sia in presenza sia a distanza, mediante assistenza individuale online, per supportare gli studenti nell’approfondimento degli argomenti trattati e nella risoluzione di eventuali difficoltà. Le metodologie didattiche adottate prevedono un approccio integrato che combina l’esposizione teorica, l’apprendimento attraverso esercitazioni guidate e il supporto personalizzato. Eventuali materiali didattici e attività di approfondimento sono resi disponibili anche tramite strumenti digitali e piattaforme online. L’insegnamento prevede 6 CFU, corrispondenti a 150 ore di impegno complessivo dello studente, articolate in 60 ore di didattica assistita e 90 ore di studio individuale. Le 60 ore di didattica assistita comprendono 36 ore di lezioni frontali (delle quali, fino ad un massimo del 20%, erogate a distanza) e 24 ore di esercitazioni.

La verifica dell’apprendimento avviene mediante una prova scritta della durata di 2 ore, composta da 4 esercizi numerici e 2 quesiti teorici. La valutazione è espressa in trentesimi e tiene conto sia della correttezza e completezza dello svolgimento degli esercizi sia della capacità di rispondere in modo rigoroso e coerente ai quesiti teorici. A ciascun esercizio e a ciascun quesito teorico correttamente svolto è attribuito un punteggio pari a 5/30. La valutazione massima è riservata alle prove che evidenzino piena padronanza degli argomenti trattati, capacità di applicazione delle conoscenze acquisite e adeguata proprietà di linguaggio matematico. La Commissione d’esame si riserva la facoltà di convocare lo studente per un colloquio integrativo qualora sia necessario chiarire o approfondire alcuni aspetti dell’elaborato. Criteri di attribuzione del voto: • 30-30 e lode (Eccellente): conoscenza completa e approfondita degli argomenti, eccellente capacità analitica e di applicazione, piena padronanza del linguaggio disciplinare. • 27-29 (Molto buono): conoscenza ampia e sicura degli argomenti, buona capacità di analisi e corretta applicazione delle conoscenze. • 24-26 (Buono): buona conoscenza dei principali contenuti del corso e adeguata capacità applicativa. • 21-23 (Soddisfacente): conoscenza dei contenuti fondamentali e sufficiente capacità di applicazione e argomentazione. • 18-20 (Sufficiente): conoscenza essenziale degli argomenti principali e capacità applicative minime. • Inferiore a 18 (Insufficiente): preparazione non adeguata rispetto agli obiettivi formativi dell’insegnamento. (Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa)

Materiali didattici forniti dal docente: slide, standard di riferimento e letteratura scientifica, disponibili sulla piattaforma didattica di Ateneo (Teams) e aggiornati durante il corso. Testo di riferimento: Stefano Capparelli, Appunti di Matematica Discreta, Esculapio, ISBN 9788893851053, 2019. (Disponibile in libreria) Teaching materials provided by the teacher: slides, reference standards, and scientific literature, available on the University teaching platform (Teams) and updated during the course. Source text: Stefano Capparelli, Notes on Discrete Math, Esculapio, ISBN 9788893853538, 2023.

Conoscenza e capacità di comprensione: •Comprendere dei requisiti e delle problematiche, a livello di sistema di una struttura ricetrasmittente wireless, •Conoscenza delle architetture di base e delle problematiche dei blocchi costituenti un sistema ricetrasmittente, •Comprensione delle specifiche di base dei blocchi e delle tecniche di base della modellazione di sistema. . Capacità di applicare conoscenza e comprensione: •Capacità di individuazione dei blocchi di base di una catena ricetrasmittente, •Capacità di individuare , a livello di sistema, gli aspetti critici associati ai singoli blocchi, •Capacità di modellare blocchi complessi in un link radio. Eventuali ulteriori risultati di apprendimento attesi, relativamente a: Autonomia di giudizio: Acquisizione della capacità di comprendere le criticità, di specificarle in modo distinto, elaborando modelli semplici di sistemi complessi. Abilità comunicative: Sviluppo di abilità comunicative per descrivere architetture e blocchi costituenti e le criticità ad essi associate Capacità di apprendimento: Sviluppo di competenze di auto-apprendimento finalizzate all'aggiornamento continuo della conoscenza in un settore caratterizzato da frequenti evoluzioni tecnologiche

Argomento 1 (3 ORE – 0,5 CFU) CONTESTO OPERATIVO Analisi a livello di sistema di apparati di ricetrasmissione per comunicazioni radio. Il contesto operativo e normativo e le strutture di riferimento dei ricetrasmettitori. Argomento 2 (4,5 ORE – 1,5 CFU) NON LINEARITA’, MODELLI E ASPETTI DI SISTEMA CORRELATI Modelli di tempo-varianza e non-linearità per sistemi di TLC. Modelli di distorsione, compressione e intermodulazione. Il rumore e suoi modelli Argomento 3 (1,5 ORE – 0,25 CFU) CIRCUITI DI ACQUISIZIONE DEL SEGNALE Processazione in banda base: circuiti di acquisizione (S&H e T&H). Aspetti di sistema correlati al campionamento Argomento 4 (4,5 ORE – 1,5 CFU) CONVERSIONE A/D e D/A Conersione analogico-digitale e digitale-analogico: architetture ed aspetti di sistema inerenti. Argomento 5 ( 4 ORE – 0,66 CFU) IL CONVERTITORE Sigma-Delta e TIME ENCODING La conversione differenziale e Sigma-Delta: modelli e proprietà. Conversione time encoding: approccio base PWM. Architetture PFM e noise shaping Argomento 6 (2,5 ORE – 0,42 CFU) ARCHITETTURA DEL TRASMETTITORE Struttura e blocchi costituenti di un trasmettitore. Analisi di sistema. Argomento 7 (5 ORE – 0,83 CFU) SISTEMI PER AMPLIFICAZIONE DI POTENZA Amplificatori di potenza in classe lineare (A,B, C) e a commutazione (E.F,D,S). Tecniche di linearizzazione e strutture composte. Il LINC, EER e la struttura Doherty. Descrizione di sistema del PA Argomento 8 (7,5 ORE – 1,25 CFU) LA SINTESI DI FREQUENZA Sintesi di frequenza ed oscillatori. Il concetto di stabilità ed il rumore di fase: aspetti di sistema. Sintesi diretta ed indiretta. Il DDS ed in Numerically Controlled Oscillatore. Sintesi indiretta con PLL di tipo intero e frazionario e modelli. Il DPLL. Argomento 9 (5 ORE – 0,84 CFU) IL RICEVITORE La struttura e i blocchi del ricevitore. Tecniche di conversione di frequenza. Bilancio di sistema del ricevitore. Argomento 10 (2,5 ORE – 0,42 CFU) MIXER E CONVERSIONE DI FREQUENZA Il mixer e la sua struttura. Proprietà e modelli del mixer bilanciato. La cella di Gilbert Argomento 11 (2 ORE – 0,33 CFU) DIGITAL RADIO La Digital Radio. Problemi inerenti la tecnologia e tecniche di campionamento e decimazione del segnale a microonde LABORATORIO (18 ore, 3 CFU) Modellistica ed analisi di Sistema dei blocchi costituenti di un ricetrasmettitore usando CAD commerciali (Matlab and Keysight ADS): acquisizione, quantizzazione; generazione OFDM; stima della distorsione

Conoscenze di base indispensabile: Elettronica di base, Teoria del segnale e delle Comunicazioni elettroniche

Il corso prevede 6 CFU, pari a 150 ore complessive di impegno dello studente: 60 ore di attività didattica in presenza, di cui 48 ore di lezioni frontali e 12 ore di laboratorio e casi di studio; 0 ore di didattica a distanza; 90 ore di studio individuale. Le lezioni frontali introducono gli aspetti teorici e normativi dei sistemi elettronici per le telecomunicazioni; esercitazioni e laboratorio permettono agli studenti di veridicare con casi studio reali le nozioni teoriche. La frequenza è fortemente consigliata, ma non obbligatoria. Gli studenti non frequentanti sono invitati a studiare il testo e tutti i materiali pubblicati sulla piattaforma didattica e a contattare il docente per concordare il percorso di studio. I materiali e gli avvisi saranno resi disponibili tramite la piattaforma didattica di Ateneo , TEAMS, e aggiornati durante il corso. Studenti lavoratori, studenti con disabilità o DSA possono contattare il docente per concordare misure organizzative e didattiche coerenti con la normativa vigente. La didattica viene effettuata in aula con supporto di materiale prodotto dal docente e fornito ai discenti prima della lezione sulla piattaforma telematica condivisa. Le attività di laboratorio vengono effettuate in presenza o per via telematica, con l’utilizzo di CAD per l’analisi di sistema (MATLAB SIMULINK)

La valutazione finale è espressa in trentesimi e si basa su una prova orale individuale, svolta di norma in presenza, della durata indicativa di 20-30 minuti. Non sono previste prove intermedie obbligatorie. La prova orale comprende domande sui contenuti teorici e metodologici del corso e può includere la discussione di uno scenario applicativo o progettuale eventualmente supportata dalla discussione di un elaborato progettuale sviluppato dal candidato e concordato col docente. La prova è finalizzata ad accertare la comprensione delle problematiche architetturali dei sistemi elettronici per le telecomunicazioni, valutando la chiarezza espositiva e l’uso del linguaggio tecnico del candidato. Requisiti minimi per il superamento dell’esame: conoscenza di base delle principali architetture di trasmettitori e ricevitori; capacità di identificazione degli aspetti critici dei blocchi costituenti il sistemari, anche in relazione agli aspetti normativi. Criteri di graduazione del voto: 18-20: conoscenze essenziali e capacità applicative di base, con alcune imprecisioni; 21-24: conoscenze corrette e capacità di applicazione a casi canonici; 25-27: buona padronanza dei contenuti, analisi coerente di scenari e uso appropriato del lessico tecnico; 28-30: conoscenze complete e integrate, autonomia nell’analisi e nella progettazione/valutazione di soluzioni; 30 e lode: prestazione eccellente, con argomentazione critica, collegamenti tra standard, modelli e protocolli e piena autonomia di giudizio. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative individuate, in base alle specifiche esigenze e in attuazione della normativa vigente.

· Materiale didattico fornito dal docente, standard di riferimento, letteratura scientifica fornita dal docente, · Supporto alle attività di laboratorio CAD (Matlab, Keysight ADS) · Behzad Razavi, “RF Microelectronics”, Prentice Hall, ISBN 0-13-887571-5 · “The Data Conversion Handbook”, Analog Devices, Inc., Elsevier ISBN 0/7506/7841/0 2005 EN • Teaching material provided by the instructor, reference standards, and scientific literature supplied by the instructor. • Support for CAD based laboratory activities (MATLAB, Keysight ADS). •Behzad Razavi, “RF Microelectronics”, Prentice Hall, ISBN 0-13-887571-5 •“The Data Conversion Handbook”, Analog Devices, Inc., Elsevier ISBN 0/7506/7841/0 2005

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Conoscenza delle tipologie e caratteristiche principali delle fibre ottiche per TLC. Conoscenza delle tipologie e caratteristiche principali dei dispositivi in fibra ottica per TLC. Conoscenza degli strumenti teorici per la comprensione sistemi di comunicazione in fibra ottica e l’individuazione delle opportune tecniche progettuali. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Capacità di consultare documentazione tecnico/scientifica e manuali di software specialistici ed apparati di misura. Capacità di progetto di fibre ottiche step-index, graded index, microstrutturate e di progetto di dispositivi attivi e passivi in fibra mediante uso di software professionali. Capacità di usare un corretto linguaggio tecnico scientifico. Capacità di utilizzo di software professionali (COMSOL, BEAMPROP, MATLAB) per il progetto di sistemi in fibra ottica. AUTONOMIA DI GIUDIZIO Sviluppo di capacità di giudizio autonomo ai fini delle corrette scelte progettuali e dei componenti dei sistemi in fibra ottica per TLC. ABILITÀ COMUNICATIVE Sviluppo di abilità comunicative tecnico-ingegneristico in contesti sia professionali sia divulgativi. Capacità di usare un corretto linguaggio tecnico scientifico. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO Sviluppo di competenze di auto-apprendimento finalizzate all'aggiornamento continuo della conoscenza in un settore caratterizzato da frequenti evoluzioni tecnologiche. Capacità di consultare documentazione tecnico/scientifica e manuali di software specialistici e di apparati di misura nell’ambito delle fibre ottiche. Capacità di apprendere il funzionamento di base nuovi sistemi basati sulle fibre ottiche

Modi guidati in fibra ottica (12 ORE – 1.5 CFU) Introduzione. Richiami sulle caratteristiche delle fibre ottiche. Fibre step index e graded index. Ottica geometrica e analisi modale. Apertura numerica. Propagazione di modi TE, TM, HE, EH, LP (1 CFU). Tecnologia delle fibre ottiche. Produzione di vetro ottico. Processi di fabbricazione delle fibre ottiche. Dispersione e fenomeni non lineari nelle fibre ottiche (12 ORE – 1.5 CFU) Dispersione: dispersione della velocità di gruppo, del materiale, della guida d’onda, dispersione dell’impulso nelle fibre step index e graded index. Conversione di frequenza, generazione di seconda armonica, three-Wave Mixing, four-Wave Mixing. Equazione di propagazione degli impulsi includendo fenomeni lineari e non lineari descritti dalla equazione non lineare di NLSE. Optical Switching. Pulse Chirping e solitoni temporali. Compressione degli impulsi. Self-Focusing e solitoni spaziali. Supercontinuum generation(SC) Teoria dei modi accoppiati e applicazioni (8 ORE – 1 CFU) Teoria dei modi accoppiati applicata agli accoppiatori e ai reticoli in fibra ottica. Reticoli di Bragg FBG e Long Period Grating LPG Fibre ottiche attivate con terre rare (8 ORE – 1 CFU) Amplificatori in fibra e laser. Equazioni di bilanciamento degli ioni di terre rare ed equazioni della propagazione della potenza. Drogaggio e co-drogaggio con Erbio/Itterbio. Esercitazioni (24 ORE - 1 CFU) Simulazione con COMSOL Multiphysics di fibre step index e di fibre microstrutturate. Esperienza in laboratorio: costruzione di fibre ottiche con sezion microstrutturate mediante stazione Vytran Esperienza in laboratorio: costruzione di combinatori multimodali mediante stazione Vytran Esperienza di laboratorio: misura con sensori FBG e interrogatori. Esperienza di laboratorio: Misura con spettrometro, fibre ottiche e cuvette

Conoscenze di base di Fisica II ☐ Utile ☒ Importante ☐ Indispensabile

Il corso prevede un numero di CFU totali pari a 6 per un monte ore complessivo pari a 150 di cui: • 36 ore di lezioni teoriche frontali in presenza (di cui, eventualmente, fino ad un massimo del 20% del totale, di didattica digitale a distanza); • 24 ore di esercitazioni in presenza, comprensive di Project Work, interventi di esperti del mondo del lavoro e policy makers, nonché visite didattiche finalizzate allo sviluppo di competenze trasversali; • 90 ore di studio individuale. La frequenza è fortemente consigliata. E’ previsto l’utilizzo della piattaforma MS Teams di interazione (LMS - Learning Management System) all’interno della quale saranno presenti risorse digitali utili all’apprendimento (come, ad esempio, le slide del corso), nonché la possibilità di contattare il docente direttamente dalla chat di gruppo. Sarà possibile accedere al gruppo MS Teams del corso tramite un apposito link pubblicato sul sito https://www.poliba.it/ o codice fornito dal docente. Il gruppo Teams sarà tenuto aggiornato dal docente durante tutto il semestre. Si invitano gli studenti lavoratori e gli studenti con disabilità o DSA a contattare il docente per concordare eventuali ulteriori misure specifiche.

L’esame consiste in una prova orale per una durata complessiva di massimo 30 minuti. La prova orale è basata su un colloquio volto ad approfondire il livello di preparazione dello studente, con particolare attenzione alla chiarezza espositiva, all’uso del linguaggio disciplinare, alla capacità di ragionamento critico e di collegamento tra i diversi argomenti del programma. Il voto finale sarà espresso in trentesimi e l’esame si considera superato con una votazione pari o superiore a 18/30. La valutazione finale tiene conto degli obiettivi formativi del corso ed in particolare i requisiti minimi richiesti per il superamento dell'esame (fascia di voto 18/30 – 20/30) sono riferiti alla conoscenza dei fondamenti teorici e tecnici della disciplina. Una soddisfacente valutazione (fascia di voto 21/30 – 24/30) è riferita alla conoscenza dei fondamenti della disciplina accompagnata da una soddisfacente proprietà di linguaggio e sufficiente capacità di applicare le conoscenze teoriche. Una buona valutazione nella verifica di apprendimento (fascia di voto 25/30 – 28/30) è riferita a una più che buona conoscenza dei temi trattati nell’ambito del corso, alla capacità di collegarli tra loro in modo appropriato e di utilizzare una buona proprietà di linguaggio tecnico-specialistico. Un’ottima valutazione nella verifica di apprendimento (fascia di voto 29/30 – 30/30 e lode) è riferita a una conoscenza approfondita e pienamente matura dei temi trattati dal corso. Lo studente dovrà dimostrare eccellente chiarezza espositiva, piena proprietà di linguaggio tecnico-specialistico, capacità di collegamento critico e autonomo tra i diversi argomenti e capacità di applicare i concetti a casi concreti anche complessi, individuando, valutando e gestendo con consapevolezza le principali problematiche inerenti la teoria e le applicazioni delle tematiche del corso. Per gli studenti lavoratori e per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative individuate, in base alle specifiche esigenze e in attuazione della normativa vigente.

Appunti dal corso e materiale didattico, slide e materiale collettaneo fornito dal docente (disponibili su piattaforma MS Teams nel gruppo del corso). Libri di testo suggeriti: G. P. Agrawal, Fiber-Optic Communication Systems, 3rd edition, John Wiley & Sons, 2002. Ulteriori libri di testo suggeriti per approfondimenti: K. Iizuka, Elements of Photonics, Volume II: For Fiber and Integrated Optics, John Wiley & Sons, 2002. M. J. F. Digonnet (ed.), Rare-Earth-Doped Fiber Lasers and Amplifiers, 1st edition, Marcel Dekker, New York, 1993. G. Vespasiano, Le fibre ottiche per telecomunicazioni, Telecom, Italia.

*NETWORK SECURITY* Conoscenza e capacità di comprensione: Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di identificare e descrivere le principali minacce alla sicurezza delle reti e dei servizi di telecomunicazioni; spiegare il funzionamento di architetture, protocolli e meccanismi di sicurezza per reti IP, includendo TLS, IPSec, VPN, sistemi AAA e controllo degli accessi; confrontare funzionalità e limiti di firewall, IDS/IPS e Next Generation Firewall in scenari di rete eterogenei. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di analizzare incidenti e requisiti di sicurezza in architetture di rete; selezionare protocolli e contromisure appropriati per proteggere comunicazioni, accessi e servizi; progettare soluzioni di network security coerenti con requisiti funzionali e di rischio; configurare e verificare, in laboratorio, configurazioni e funzionalità di base protocolli per la sicurezza nelle reti. Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare criticamente alternative architetturali e protocollari in relazione a minacce, costi, vincoli operativi e requisiti di sicurezza; motivare scelte progettuali e operative per prevenire, rilevare e mitigare incidenti di sicurezza. Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di presentare, con lessico tecnico appropriato, architetture, protocolli, algoritmi e soluzioni di network security; discutere in modo strutturato l’analisi di un incidente o la configurazione di un sistema di protezione. Capacità di apprendimento: Lo studente sarà in grado di aggiornare autonomamente le proprie conoscenze su standard, protocolli e strumenti di sicurezza; consultare documentazione tecnica, standard e letteratura scientifica per approfondire temi emergenti nel settore. *LABORATORY OF TERRESTRIAL AND NON-TERRESTRIAL IOT SYSTEMS* Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente acquisirà conoscenze sui principali aspetti sulle tecnologie, i protocolli e le architetture che abilitano l’Internet of Things (IoT), l’Internet of Drones (IoD) e le reti integrate terrestri e non terrestri. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di utilizzare piattaforme hardware e software per la progettazione, l’emulazione e l’analisi di sistemi IoT basati sull’integrazione di reti terrestri e non terrestri. Autonomia di giudizio: Lo studente svilupperà capacità di valutazione critica delle architetture IoT/NTN, analizzandone efficacia, limiti, costi e benefici nei diversi contesti applicativi. Abilità comunicative: Lo studente acquisirà la capacità di descrivere e discutere problematiche e soluzioni relative ai sistemi IoT complessi, utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico appropriato e una terminologia specialistica corretta. Capacità di apprendimento: Lo studente svilupperà competenze di autoapprendimento finalizzate all’aggiornamento continuo delle conoscenze nei settori dell’Internet of Things e delle reti terrestri e non terrestri, caratterizzati da una rapida evoluzione tecnologica.

*NETWORK SECURITY* Argomento 1 - Introduzione alla network security 5 ORE - 0,5 CFU Obiettivi della network security, terminologia di base, servizi di sicurezza, principali tipologie di attacco e modello di riferimento per la sicurezza delle reti. Argomento 2 - Strumenti crittografici e metodologie per la sicurezza delle reti 10 ORE - 1 CFU Strumenti e metodologie per la progettazione di soluzioni di sicurezza nelle reti. Integrazione di tecniche crittografiche simmetriche e asimmetriche, funzioni hash, HMAC, firma digitale, certificati X.509 e altri meccanismi di sicurezza in soluzioni protocollari robuste ed efficienti. Argomento 3 - Sicurezza end-to-end nelle reti IP 15 ORE - 1,5 CFU Protocolli e architetture per la sicurezza end-to-end, con riferimento a TLS, IPSec, VPN e relativi casi d’uso in scenari applicativi e di rete. Argomento 4 - Autenticazione, autorizzazione e controllo degli accessi 15 ORE - 1,5 CFU Protocolli e architetture per autenticazione, autorizzazione e controllo degli accessi, con riferimento a RADIUS, Kerberos, OAuth 2.0 e Attribute-Based Access Control, ABAC. Argomento 5 - Sicurezza perimetrale e monitoraggio 5 ORE - 0,5 CFU Protocolli, architetture e strumenti per la sicurezza perimetrale e il monitoraggio delle reti, inclusi firewall, IDS/IPS e Next Generation Firewall. Argomento 6 - Laboratorio e casi di studio 10 ORE - 1 CFU Analisi di casi di studio e attività di laboratorio finalizzate all’applicazione dei concetti trattati nel corso, con configurazione e valutazione di soluzioni per la protezione di reti e servizi. Totale: 60 ore - 6 CFU *LABORATORY OF TERRESTRIAL AND NON-TERRESTRIAL IOT SYSTEMS* Argomento 1 – Architetture e protocolli IoT (10 ore – 1 CFU) Standardizzazione dell’IoT, LPWAN, LR-WPAN, IEEE 802.15.4, TSCH, 6TiSCH, 6LoWPAN, CoAP, MQTT, ZigBee, BLE, NB-IoT. Argomento 2 – Laboratori IoT (10 ore – 1 CFU) OpenMote, LoRaWAN, LoPy, Libelium e sviluppo di applicazioni IoT. Argomento 3 – Internet of Drones e UAV Communications (10 ore – 1 CFU) Architetture IoD, UAV networking, scenari applicativi e sistemi di comunicazione. Argomento 4 – Non-Terrestrial Networks (15 ore – 1.5 CFU) Architetture NTN, integrazione reti terrestri e satellitari, scenari 5G-NTN. Argomento 5 – Laboratori avanzati NTN (15 ore – 1.5 CFU) IoD-Sim, Software Defined Radio, emulatori di canale satellitare, Mininet-WiFi, orchestrazione di rete, casi studio e sperimentazioni avanzate.

Conoscenze di Reti di Telecomunicazioni, fondamenti di comunicazione, e crittografia.

*NETWORK SECURITY* Il corso prevede 6 CFU, pari a 150 ore complessive di impegno dello studente: 60 ore di attività didattica in presenza, di cui 48 ore di lezioni frontali/esercitazioni guidate e 12 ore di attività pratiche di laboratorio e casi di studio; 0 ore di didattica a distanza; 90 ore di studio individuale. Le lezioni frontali introducono modelli, protocolli e architetture di sicurezza; esercitazioni e laboratorio permettono di applicare i concetti all’analisi di incidenti, alla scelta di contromisure e alla configurazione di funzionalità di base di un Next Generation Firewall. La frequenza è consigliata, ma non obbligatoria. Gli studenti non frequentanti sono invitati a utilizzare il testo di riferimento e tutti i materiali pubblicati sulla piattaforma didattica e a contattare il docente per concordare un percorso di studio. I materiali e gli avvisi saranno resi disponibili tramite la piattaforma didattica di Ateneo (es. Teams) e aggiornati durante lo svolgimento del corso. Studenti lavoratori, studenti con disabilità o DSA possono contattare il docente per concordare misure organizzative e didattiche coerenti con la normativa vigente. *LABORATORY OF TERRESTRIAL AND NON-TERRESTRIAL IOT SYSTEMS* L’insegnamento prevede 6 CFU per un totale di 60 ore di attività didattica. Le attività formative comprendono lezioni frontali, esercitazioni, attività laboratoriali e dimostrazioni sperimentali. Il modulo Laboratory of Terrestrial and Non-Terrestrial IoT Systems comprende attività pratiche svolte mediante piattaforme IoT, UAV, Software Defined Radio, simulatori ed emulatori di rete e sistemi satellitari. Lo studio individuale richiesto è stimato in circa 90 ore.

*NETWORK SECURITY* La valutazione finale è espressa in trentesimi e si basa su una prova orale individuale, svolta di norma in presenza, della durata indicativa di 20-30 minuti. Non sono previste prove intermedie obbligatorie. La prova orale comprende domande sui contenuti teorici e metodologici del corso e può includere la discussione di uno scenario applicativo o progettuale. La prova è finalizzata ad accertare conoscenza e comprensione di standard, minacce e architetture wireless; capacità di confrontare soluzioni e selezionare contromisure; autonomia di giudizio; chiarezza espositiva e uso del linguaggio tecnico. Requisiti minimi per il superamento dell’esame: descrivere le principali architetture di sicurezza per WLAN, IoT e reti radiomobili; riconoscere minacce e vulnerabilità specifiche delle tecnologie wireless; individuare contromisure coerenti con scenari semplici. Criteri di graduazione del voto: 18-20: conoscenze essenziali e capacità applicative di base, con alcune imprecisioni; 21-24: conoscenze corrette e capacità di applicazione a casi semplici; 25-27: buona padronanza dei contenuti, analisi coerente di scenari e uso appropriato del lessico tecnico; 28-30: conoscenze complete e integrate, autonomia nell’analisi e nella progettazione/valutazione di soluzioni; 30 e lode: prestazione eccellente, con argomentazione critica, collegamenti tra standard, modelli e protocolli e piena autonomia di giudizio. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative individuate, in base alle specifiche esigenze e in attuazione della normativa vigente. *LABORATORY OF TERRESTRIAL AND NON-TERRESTRIAL IOT SYSTEMS* L’apprendimento è verificato attraverso: una prova orale finale finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici trattati nei due moduli dell’insegnamento. La prova prevede la discussione degli aspetti fondamentali delle architetture e dei protocolli per sistemi IoT e Internet of Drones, nonché delle tecnologie e delle piattaforme utilizzate durante le attività laboratoriali relative a reti terrestri e non terrestri. Durante il colloquio lo studente dovrà dimostrare capacità di analisi critica, proprietà di linguaggio, autonomia nell’esposizione e capacità di collegare gli aspetti teorici alle attività sperimentali svolte durante il corso. Fasce di valutazione: 18–21: conoscenza sufficiente dei concetti fondamentali di IoT e reti integrate terrestri/non terrestri, con capacità applicative di base. 22–25: buona comprensione teorica degli argomenti trattati e corretta capacità di analisi delle principali architetture, protocolli e strumenti presentati nel corso. 26–29: preparazione approfondita, capacità di collegamento tra i diversi argomenti dell’insegnamento, autonomia di giudizio e corretta interpretazione dei risultati sperimentali. 30–30 e lode: piena padronanza dei contenuti teorici e applicativi, elevata capacità critica, autonomia nell’analisi delle problematiche affrontate e utilizzo rigoroso del linguaggio tecnico-scientifico. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa vigente.

*NETWORK SECURITY* W. Stallings, Network Security Essentials: Applications and Standards, Pearson College Div., 6a edizione. Ulteriori materiali: slide, dispense, standard di riferimento, documentazione tecnica e letteratura scientifica forniti dal docente e resi disponibili sulla piattaforma didattica di Ateneo (es. Teams), con aggiornamento durante il corso. Per studenti non frequentanti sono richiesti il testo principale e tutti i materiali caricati sulla piattaforma; è consigliato contattare il docente per confermare il percorso di studio. *LABORATORY OF TERRESTRIAL AND NON-TERRESTRIAL IOT SYSTEMS* O. Hersent et al., The Internet of Things: Key Applications and Protocols. Gerard Maral et al., Satellite Communications Systems. Materiale didattico, standard tecnici e articoli scientifici forniti dai docenti.

Il corso mira a fornire agli ingegneri delle telecomunicazioni una conoscenza completa sia dei dettagli architetturali sia dei principi di funzionamento dei più importanti strumenti di misura utilizzati nel settore delle telecomunicazioni. CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE: - Conoscenza delle architetture dei principali strumenti di misura utilizzati nell'ambito delle TLC - Capacità di analisi delle prestazioni della strumentazione di misura - Capacità di usare un corretto linguaggio tecnico scientifico. - Capacità di progettare un setup di misura per il test di apparati di TLC

Argomento 1 (2.5 ORE - 0.25 CFU) LEZIONE ZERO: impostazione del corso, metodi e modalità di verifica. Presentazione dell'insegnamento, della sua articolazione teorica e pratica, del materiale didattico e delle modalità di lavoro. Descrizione delle attività di laboratorio, delle consegne. Argomento 2 (7.5 ORE - 0.75 CFU) FONDAMENTI DI TEST E STRUMENTI DI MISURA: Architettura di riferimento di un sistema di test and measurement mixed signal: SHA, ADC, DAC, generatore di tensione di riferimento, generatore della base dei tempi e errori e incertezze associati. Argomento 3 (12.5 ORE - 1.25 CFU) ANALIZZATORE DI SPETTRO: Introduzione all'analisi del dominio della frequenza. L'analizzatore di spettro super-eterodina (o analogico o scalare): principio di funzionamento; campi di applicabilità; caratteristiche principali e componenti di incertezza. L'analizzatore di spettro in tempo reale (RTSA): principio di funzionamento e confronto con quello analogico. L'analizzatore di spettro vettoriale (VSA): principio di funzionamento; diagramma a blocchi; larghezza di banda analogica e in tempo reale. Argomento 4 (12.5 ORE - 1.25 CFU) POWER METER RF: Principio di funzionamento e architettura dei power meter RF; tecnica bolometrica; elementi e configurazioni bolometrici (barretter e termistori). Errori di misura nei metodi bolometrici: disadattamento di impedenza, sostituzione, efficienza di terminazione. Sistema di misurazione bolometrica con ponte di Wheatstone; compensazione della temperatura ambiente. Argomento 5 (15 ORE - 1.5 CFU) STRUMENTAZIONE PROGRAMMABILE E DISPOSITIVI DAQ: Sistemi ATE (Automated Test Equipments) e principali standard hardware industriali; analisi approfondita dello standard IEEE488.2; sviluppo del software di controllo per i sistemi ATE: principali standard e ambienti di sviluppo. Argomento 6 (10 ORE - 1 CFU) MISURE TIPICHE SUI SISTEMI RF: Misure con analizzatore di spettro: frequenza, ampiezza assoluta e relativa, potenza, ACP, rumore, distorsione e le loro incertezze. Misure di jitter: diagramma ad occhio. Misurazione della larghezza di banda occupata per i segnali FM. Misure dell'indice di modulazione AM. L'EVM come parametro di errore principale per i sistemi di telecomunicazione digitali

• teoria dei segnali: Importante - Fondamenti di scienza della misurazione: Importante

Il corso comprende 6 CFU, corrispondenti a 150 ore complessive di impegno dello studente. Le ore di didattica assistita sono 60: 36 ore di lezioni frontali e 24 ore di esercitazioni in aula e laboratorio. Le restanti 90 ore sono dedicate allo studio individuale, allo svolgimento di esercizi, alla preparazione della prova scritta e, per gli studenti che partecipano alle esercitazioni, alla preparazione e alla rielaborazione delle attività di laboratorio e delle relative consegne. Le lezioni frontali sono svolte con lavagna elettronica, slide e uso di ambienti di sviluppo specifici (MATLAB, Visual Studio Code, LabVIEW e altri). Le esercitazioni in laboratorio prevedono l'uso di strumentazione reale, in particolare multimetri digitali, generatori di forme d'onda e oscilloscopi a segnali misti o analizzatori di segnali digitali, e sono supportate da slide sintetiche e concettuali e comprendono dimostrazioni preliminari interattive eseguite direttamente dal docente al fine di consentire la migliore comprensione possibile delle attività da svolgere. La frequenza delle lezioni e delle esercitazioni non è obbligatoria, ma è fortemente consigliata, soprattutto per le attività di laboratorio. Gli studenti non frequentanti sostengono l'esame con le stesse modalità degli altri studenti e sul programma corrente; non possono tuttavia ottenere il punteggio addizionale associato alle consegne di laboratorio dell'anno accademico corrente. Le esercitazioni di laboratorio possono essere organizzate in turni distinti per gruppi di studenti; il monte ore indicato si riferisce all'impegno previsto per ciascuno studente. La didattica ordinaria è svolta in presenza. Non vi sono ore programmate di didattica a distanza. Quando necessario o utile per gli studenti, e conformemente alle disposizioni di Ateneo, alcune attività non di laboratorio possono essere svolte anche da remoto mediante Microsoft Teams.

La valutazione finale è espressa in trentesimi e si basa su una prova orale individuale, svolta di norma in presenza, della durata indicativa di 30-45 minuti. Non sono previste prove intermedie obbligatorie. La prova orale comprende domande sui contenuti teorici e metodologici del corso e può includere la discussione di uno scenario applicativo o progettuale. La prova è finalizzata ad accertare conoscenza e comprensione del principio di funzionamento e delle architetture interne dei principali strumenti di misura impiegati nell’ambito delle TLC; autonomia di giudizio; chiarezza espositiva e uso del linguaggio tecnico. Eventualmente la prova orale può essere integrata dalla discussione di uno o più report inerenti le esercitazioni di laboratorio effettuate durante il corso. Requisiti minimi per il superamento dell’esame: descrivere nel dettaglio le architetture dei principali strumenti di misura utilizzati nell’ambito delle TLC; saperne interpretare le specifiche e calcolare le incertezze di misura. Criteri di graduazione del voto: - 18-20: conoscenze essenziali e capacità applicative di base, con alcune imprecisioni; - 21-24: conoscenze corrette e capacità di applicazione a casi semplici; - 25-27: buona padronanza dei contenuti, analisi coerente di scenari e uso appropriato del lessico tecnico; - 28-30: conoscenze complete e integrate, autonomia nell’analisi e nella progettazione/valutazione di soluzioni; - 30 e lode: prestazione eccellente, con argomentazione critica, collegamenti tra standard, modelli e protocolli e piena autonomia di giudizio. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative individuate, in base alle specifiche esigenze e in attuazione della normativa vigente.

ITA [1] Materiale didattico sviluppato dal docente [2] Robert A. Witte, Electronic Test Instruments – Analog and Digital Measurements, Prentice Hall, 2nd ed., 2002, ISBN 0-13-066830-3 [3] Robert A. Witte, Spectrum and Network Measurements, Noble Publishing Corporation, 1st ed., 2001, ISBN 1-884932-16-9 [4] Christoph Rauscher, Fundamentals of Spectrum Analysis, Rohde & Schwarz GmbH & Co., 4th Ed., 2004, ISBN: 978-3-939837-01 [5] Michael Hiebel, Fundamentals of Vector Network Analysis, Rohde & Schwarz GmbH & Co., 2nd Ed., 2006, ISBN: 978-3-939837-06-0 [6] Selezione di primer e application note pubblicate dai maggior produttori di strumentazione di misura (Keysight Technologies, Tektronix, Rohde & Schwarz e altri); [7] Altro materiale di approfondimento su richiesta dello studente Il materiale didattico è reso disponibile tramite la piattaforma indicata dal docente, in genere Microsoft Teams, e comprende diapositive, dispense, script dimostrativi in Python, Matlab o LabVIEW, manuali e note tecniche selezionate. ENG [1] Teaching material developed by the teacher [2] Robert A. Witte, Electronic Test Instruments – Analog and Digital Measurements, Prentice Hall, 2nd ed., 2002, ISBN 0-13-066830-3 [3] Robert A. Witte, Spectrum and Network Measurements, Noble Publishing Corporation, 1st ed., 2001, ISBN 1-884932-16-9 [4] Christoph Rauscher, Fundamentals of Spectrum Analysis, Rohde & Schwarz GmbH & Co., 4th Ed., 2004, ISBN: 978-3-939837-01 [5] Michael Hiebel, Fundamentals of Vector Network Analysis, Rohde & Schwarz GmbH & Co., 2nd Ed., 2006, ISBN: 978-3-939837-06-0 [6] Selection of primers and application notes published by major measurement instrumentation manufacturers (Keysight Technologies, Tektronix, Rohde & Schwarz, and others); [7] Additional in-depth material available upon student request.

Obiettivi: studio dei fenomeni fisici che influenzano la radiopropagazione e degli effetti osservabili sul segnale come attenuazione, depolarizzazione, distorsioni spettrali, aumento del rumore, .. Conoscenze e abilità attese: Conoscenza dei principali fenomeni fisici che influenza la radiopropagazione; conoscenza degli effetti sulla propagazione del segnale; capacità di progettare un collegamento radio LoS e NLoS; capacità di calcolare il link budget; capacità di usare un corretto linguaggio tecnico scientifico.

• Introduzione alla radiopropagazione; Link budget; Collegamenti LoS (1 CFU) - Il mezzo fisico: Troposfera, ionosfera, effetti di terra ; propagazione troposferica in aria chiara; propagazione troposferica in presenza di idrometeore; propagazione ionosferica (1.5 CFU) - Principi di base dei modelli di propagazione empirici, statistici e deterministici; Modelli di propagazione per macrocelle, per microcelle e picocelle (1.75 CFU) - Multipath channel, Shadowing , Broadband Fast fading, narrowband fast fading (1.5 CFU) Comunicazioni satellitari (0.25 CFU) Articolazione in tipologie didattiche: 4,5 CFU lezioni teoriche, 1.5 CFU esercitazioni

Campi Elettromagnetici Microonde Antenne

Lezioni ed esercitazioni in aula supportate da trasparenze, videoproiettore e lavagna. Supporto alla didattica: Tutoraggio in forma di assistenza individuale. Altre Informazioni: Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari ( http://dei.poliba.it) Stanza docente: III piano DICAR, tel 080 5963268, e-mail [email protected]

Esame orale

Aldo Paraboni, Michele D'Amico: Radiopropagazione, McGraw-Hill, ISBN 88-386-6047-6. S.R.Saunders, A. Aragon-Zavala: Antennas and Propagation for Wireless Communication Systems, 2nd edition, Editore: Wiley (2007) ISBN 10: 0470848790 ISBN 13: 9780470848791

Obiettivi formativi Conoscenza e capacità di comprensione • Descrivere il concetto di rischio e le caratteristiche del processo di Risk Management. • Distinguere le principali metodologie di identificazione, analisi, valutazione e trattamento dei rischi. • Illustrare i principali modelli quantitativi di misurazione del rischio. • Conoscere i principi fondamentali della normativa e degli standard di riferimento per la gestione dei rischi. Capacità di applicare conoscenza e comprensione • Applicare il processo di Risk Management a contesti organizzativi e progettuali. • Identificare, analizzare e valutare i rischi associati a progetti e organizzazioni. • Selezionare appropriate strategie di trattamento e mitigazione del rischio. • Utilizzare strumenti quantitativi per l'analisi del rischio, inclusa la simulazione Monte Carlo. Autonomia di giudizio • Valutare criticamente il livello di esposizione al rischio di un progetto o di un'organizzazione. • Formulare giudizi autonomi sulle priorità di intervento e sulle strategie di gestione dei rischi. Abilità comunicative • Utilizzare correttamente la terminologia specialistica del Risk Management. • Comunicare risultati di analisi e valutazioni del rischio in modo chiaro, rigoroso e tecnicamente appropriato. Capacità di apprendimento • Approfondire autonomamente modelli, metodologie e strumenti avanzati di analisi e gestione dei rischi. • Aggiornarsi in relazione all'evoluzione delle pratiche e degli standard di Risk Management.

Modulo I) Introduzione al Risk Management (4 ORE – 0.4 CFU) Evoluzione storica del Risk Management Definizione di rischio Terminologia di base Importanza della gestione dei rischi Modulo II) Identificazione e valutazione dei rischi (20 ORE – 2 CFU) Tipologie di rischio Processo di valutazione del rischio Tecniche di identificazione e assessment Modulo III) Corporate Risk Management (10 ORE – 1 CFU) Obiettivi, concetti e strutture organizzative Processi di gestione dei rischi Ruoli e responsabilità Business continuity e crisis management Modulo IV) Project Risk Management (6 ORE – 0.6 CFU) Rischi di progetto Obiettivi della gestione dei rischi di progetto Processi di Project Risk Management Modulo V) Analisi quantitativa del rischio (20 ORE – 2 CFU) Simulazione Monte Carlo Costruzione di modelli di analisi Definizione dei dati di input Interpretazione dei risultati

Conoscenza richiesta / Livello Algebra ☒ Utile Geometria ☒ Utile Analisi matematica ☒ Importante Probabilità e Statistica ☒ Importante

L’insegnamento prevede lezioni frontali supportate da slide, dispense e materiale integrativo. Le attività formative sono orientate all’acquisizione delle conoscenze teoriche e delle competenze metodologiche necessarie per l’identificazione, l’analisi, la valutazione e il trattamento dei rischi in ambito aziendale e progettuale. Durante il corso vengono presentati esempi applicativi e casi di studio relativi al Risk Management e al Cyber Risk Management. L’attività didattica può essere inoltre arricchita da seminari e testimonianze aziendali tenuti da esperti e professionisti del settore, al fine di favorire il collegamento tra i contenuti teorici e le applicazioni operative. Le attività didattiche comprendono: lezioni frontali in aula; esercitazioni in aula; lezioni ed esercitazioni in modalità interattiva e/o a distanza (asincrona o sincrona) mediante videolezioni, laboratori e analisi e discussione di casi studio. La frequenza è facoltativa ma fortemente consigliata. Il materiale didattico (libri consigliati riportati in bibliografia, appunti del corso, esercizi consigliati e materiale integrativo) è reso disponibile tramite la piattaforma Microsoft Teams. Organizzazione della didattica e carico di lavoro: • CFU totali: 6 • ore totali di impegno dello studente: 150 • ore di didattica erogata: 60 • ore di didattica in presenza: 50 • ore di didattica interattiva e/o a distanza (sincrona o asincrona): 10 • ore di attività pratiche/esercitazioni incluse nella didattica erogata: 10 • ore di studio individuale: 90

L’apprendimento è verificato con una prova scritta, di durata media 45-60 minuti, basato su domande sia teoriche che numeriche sul processo di gestione dei rischi e principali tecniche impiegate nelle diverse fasi, per verificare il grado di conoscenza e la capacità metodologica acquisita nei diversi argomenti, nonché nelle relative applicazioni. Il risultato della valutazione è espresso in trentesimi; il voto minimo per il superamento dell’esame è 18/30 corrispondente ad un livello e qualità sufficienti di conoscenza dei requisiti minimi di seguito illustrati. Gli studenti che raggiungano il voto massimo di 32/30 saranno meritevoli di lode. I requisiti minimi per il superamento dell’esame riguardano la conoscenza di: concetti di base relativi al Risk management (terminologia, finalità) illustrati nel Modulo 1 e le fasi del processo di Risk Management e metodologie impiegate nelle stesse illustrate nel Modulo 2. Per la valutazione finale si applicano i seguenti criteri: Voto: 18 Soddisfacimento dei requisiti minimi di apprendimento Voti: 19-22 Conoscenza di base degli argomenti trattati e comprensione sufficiente dei concetti fondamentali. Capacità di risolvere problemi semplici e di applicare le conoscenze acquisite in contesti noti. Capacità di formulare giudizi autonomi su argomenti semplici. Capacità di esprimere concetti utilizzando un linguaggio tecnico adeguato. Voti: 23-26 Buona conoscenza degli argomenti trattati e comprensione approfondita dei concetti. Capacità di risolvere problemi complessi e di applicare le conoscenze in contesti nuovi. Capacità di formulare giudizi autonomi e critici su argomenti complessi. Capacità di esprimere concetti utilizzando un linguaggio tecnico di buon livello ed in modo chiaro e coerente. Voti: 27-30 Ottima conoscenza degli argomenti trattati e comprensione completa e approfondita dei concetti. Capacità di risolvere problemi molto complessi e di applicare le conoscenze in contesti innovativi. Ottima capacità di formulare giudizi autonomi, critici e originali. Ottima capacità di esprimere concetti utilizzando un linguaggio tecnico di alto livello ed in modo chiaro, coerente e persuasivo. Voto 30 e lode Conoscenza eccezionale e completa degli argomenti trattati, con capacità di collegare i concetti in modo innovativo. Capacità di risolvere problemi estremamente complessi e di applicare le conoscenze in contesti interdisciplinari. Eccellente capacità di formulare giudizi autonomi, critici e originali, con un alto grado di approfondimento. Elevata capacità di esprimere concetti utilizzando un linguaggio tecnico di alto livello in modo chiaro, coerente e con un alto livello di precisione. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa vigente.

o Lecture notes e materiale didattico distribuito durante il corso. o Sadgrove, K. (2016). The Complete Guide to Business Risk Management. Routledge. o Vose, D. (2008). Risk Analysis: A Quantitative Guide. John Wiley & Sons. o Materiale integrativo fornito dal docente.

Conoscenza delle principali fonti di vulnerabilità che si presentano a livello di programmazione. Conoscenza degli strumenti concettuali necessari per mitigare ed eliminare le principali vulnerabilità. Esperienza pratica nello sviluppo e nell'analisi di frammenti di codice critici per la sicurezza. Capacità di collocare tecniche in modo appropriato all'interno di una metodologia per sviluppo di sistemi.

Introduzione generale e esempi motivanti su Secure Programming e problemi di sicurezza del software. (1 CFU) Fondamenti di vulnerabilità del codice: dalla progettazione al codice. Vulnerabilità ed esempi di attacco; comprendere i fondamenti della causa, rivelazione e mitigazione. (2 CFU) Considerazioni sui sistemi operativi e sicurezza: introdurre vulnerabilità e esempi di attacchi. (1 CFU) Strumenti e tecniche per secure programming. (2 CFU)

Linguaggi di programmazione: C, C++ , Java. Nozioni di base riguardo: assembly code (ARM, x86,... ) e organizzazione della memoria (stack, heap).

METODO DI INSEGNAMENTO Lezioni e sessioni pratiche in aula. Ausilio di slide in formato elettronico e computer portatile. SUPPORTI ALLA DIDATTICA: Slides disponibili online: http://sisinflab.poliba.it/nocera/ > Courses > Secure Programming Laboratory. - Gruppo SharePoint del corso: https://politecnicobari.sharepoint.com/sites/SPLSecureProgrammingLaboratoryAA2018-2019

La verifica dell’apprendimento è stabilita tramite una prova comprendente una sessione scritta ed una pratica, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici, metodologici e pratici indicati nel programma.

[1] M. Dowd, J. McDonald and J. Schuh. The Art of Software Security Assessment, Addison-Wesley 2007. [2] Jon Erickson. Hacking, 2nd Edition - The Art of Exploitation,February 2008, 488 pp., w/ CD

Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente sarà in grado di conoscere i principi di funzionamento delle antenne intelligenti, riconfigurabili e degli array; comprendere le tecniche di beam steering, beamforming, caratterizzazione e simulazione numerica per antenne e array. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di applicare modelli teorici e strumenti numerici all’analisi e al progetto preliminare di antenne intelligenti e array; valutarne l’adattamento, i diagrammi di radiazione, il guadagno, la direttività, il puntamento e la riconfigurabilità. Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di interpretare criticamente risultati di misura e simulazione, riconoscere i limiti dei modelli e confrontare architetture alternative in base a prestazioni, complessità e applicazione. Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di presentare e argomentare, con linguaggio tecnico appropriato, principi, scelte progettuali e risultati relativi ad antenne intelligenti, array e meccanismi di riconfigurazione. Capacità di apprendimento: Lo studente sarà in grado di reperire e utilizzare autonomamente manuali, letteratura scientifica e documentazione tecnica per aggiornare modelli e conoscenze su smart antennas e tecnologie emergenti.

Argomento 1 - Smart antennas: definizioni e fondamenti 5 ORE – 0.5 CFU Definizione, principi di funzionamento e classificazione delle smart antennas. Richiami sui diagrammi di radiazione, direttività e guadagno, sulla polarizzazione, sull’efficienza d’antenna e sull’adattamento d’impedenza. Strutture bilanciate, sbilanciate e balun. Argomento 2 - Antenne riconfigurabili 15 ORE – 1.5 CFU Classificazione delle antenne riconfigurabili. Meccanismi di riconfigurazione: elementi concentrati, materiali attivi/accordabili (materiali 2D, a cambiamento di fase, cristalli liquidi e ossidi conduttivi trasparenti). Antenne parassite elettronicamente orientabili e architetture riconfigurabili a fascio commutabile. Argomento 3 - Array di antenne e sintesi del fascio 15 ORE – 1.5 CFU Fattore di array, geometrie e principi di sintesi. Beam steering e beamforming. Reti di alimentazione. Architetture switched-beam e beamforming analogico, digitale, ibrido e adattativo. Cenni alla stima della direzione di arrivo e mutuo accoppiamento. Argomento 4 - Caratterizzazione di antenne e array 5 ORE – 0.5 CFU Metodi di misura e caratterizzazione di antenne e array: parametri di scattering, diagrammi di radiazione e cenni alle misure in campo vicino. Argomento 5 - Metodi numerici per il progetto di antenne e array intelligenti 15 ORE – 1.5 CFU Modellazione e simulazione elettromagnetica di antenne riconfigurabili e array intelligenti, inclusi i relativi meccanismi di riconfigurazione. Impiego di solutori nel dominio del tempo e della frequenza. Valutazione dell’adattamento d’impedenza, della distribuzione dei campi, dei diagrammi di radiazione e dello stato di polarizzazione. Argomento 6 - Architetture emergenti e applicazioni avanzate 5 ORE – 0.5 CFU Principi e applicazioni di metasuperfici e superfici intelligenti riconfigurabili. Massive MIMO e ruolo delle antenne intelligenti in sistemi e scenari emergenti Totale: 60 ore - 6 CFU

Non sono previsti insegnamenti propedeutici formali. Per seguire con profitto il corso sono richieste le seguenti conoscenze, uguali per studenti frequentanti e non frequentanti: ☒ Indispensabile: fondamenti di campi elettromagnetici e propagazione. ☒ Importante: teoria di base delle antenne, linee di trasmissione, adattamento d’impedenza e parametri di scattering. ☒ Utile: nozioni di circuiti a microonde e familiarità con strumenti di simulazione numerica.

Il corso prevede 6 CFU, corrispondenti a 150 ore complessive di impegno dello studente: 60 ore di attività didattica in presenza, di cui 45 ore di lezioni frontali ed esercitazioni guidate e 15 ore di laboratorio e casi di studio; 0 ore di didattica a distanza; 90 ore di studio individuale. Le lezioni introducono i principi di funzionamento, le architetture e i metodi di analisi delle antenne intelligenti. Le esercitazioni e le attività di laboratorio sviluppano la capacità di modellare e analizzare, mediante metodi numerici, antenne riconfigurabili e array, nonché di interpretare l’adattamento d’impedenza, la distribuzione dei campi, i diagrammi di radiazione e lo stato di polarizzazione. La frequenza è fortemente consigliata, ma non obbligatoria. Le attività didattiche e i principali materiali sono in lingua inglese. Gli studenti non frequentanti sono invitati a studiare i testi di riferimento e tutti i materiali pubblicati sulla piattaforma didattica e a contattare il docente per concordare il percorso di studio. I materiali didattici e gli avvisi saranno resi disponibili tramite la piattaforma didattica di Ateneo, Microsoft Teams. Gli studenti lavoratori e gli studenti con disabilità o DSA possono contattare il docente per concordare misure organizzative e didattiche coerenti con la normativa vigente.

La verifica dell’apprendimento consiste in una prova orale individuale della durata indicativa di 30–45 minuti, che concorre per il 100% alla determinazione del voto finale. La prova è finalizzata ad accertare la conoscenza e la comprensione degli argomenti del corso, la capacità di applicare i concetti appresi all’analisi di antenne intelligenti e array, l’autonomia di giudizio e la proprietà del linguaggio tecnico. Il colloquio può comprendere la discussione di argomenti teorici, architetture, casi applicativi o risultati di analisi numeriche. La valutazione tiene conto della correttezza e completezza delle risposte, della capacità di collegare i diversi argomenti, della chiarezza espositiva e dell’uso appropriato della terminologia tecnica. Requisiti minimi per il superamento della prova: conoscenza dei principi fondamentali di funzionamento delle antenne intelligenti, delle antenne riconfigurabili e degli array; comprensione dei concetti di beam steering e beamforming; capacità di interpretare i principali parametri di adattamento e radiazione e di descrivere le principali metodologie di caratterizzazione e analisi numerica. Criteri di graduazione del voto: 18–21: conoscenza essenziale degli argomenti e capacità di esporne correttamente i principi fondamentali; 22–24: conoscenza adeguata e capacità di applicare i concetti principali a semplici problemi di analisi; 25–27: buona padronanza degli argomenti, capacità di collegamento e autonomia nell’analisi; 28–30: conoscenza approfondita, capacità di analisi critica, chiarezza e rigore espositivo; 30 e lode: piena padronanza degli argomenti, eccellente autonomia di giudizio e particolare efficacia nell’esposizione e nei collegamenti tra i diversi temi del corso. Per gli studenti con disabilità o DSA, le modalità della prova possono essere adattate nel rispetto della normativa vigente e delle indicazioni degli uffici competenti di Ateneo.

Materiali didattici forniti dal docente: slide del corso e una selezione di articoli scientifici ad accesso aperto, disponibili su Microsoft Teams. Testi di riferimento: Qi Luo, Chao Gu, Steven Gao, Wei Liu, Low-Cost Smart Antennas, Wiley-IEEE Press, 2019; Constantine A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design, 4ª ed., Wiley, 2016; Constantine A. Balanis (a cura di), Modern Antenna Handbook, Wiley, 2008. I testi sono reperibili tramite le biblioteche di Ateneo e i cataloghi degli editori. Gli studenti non frequentanti fanno riferimento agli stessi materiali didattici e testi.

Modulo I, Traffic Theory Conoscenza e capacità di comprensione: Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di descrivere i principali modelli probabilistici e stocastici utilizzati per l’analisi del traffico nelle reti di telecomunicazioni; comprendere i processi di rinnovo e di Poisson, le catene di Markov a tempo discreto e continuo, i modelli di coda e le reti di code; interpretare le principali formule e proprietà utilizzate nella valutazione delle prestazioni di sistemi di telecomunicazioni. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di applicare modelli matematici e probabilistici per analizzare sistemi di coda e reti di telecomunicazioni; calcolare probabilità di blocco, tempi medi di attesa e permanenza, numero medio di utenti nel sistema e throughput; utilizzare modelli markoviani, formule di Erlang, modelli M/M/1, M/M/N, M/G/1 e reti di code per valutare e dimensionare sistemi di comunicazione. Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di scegliere in modo critico il modello di traffico più adeguato rispetto allo scenario applicativo considerato, valutandone ipotesi, limiti e accuratezza. Sarà inoltre in grado di interpretare i risultati ottenuti e di confrontare soluzioni alternative per il dimensionamento e l’analisi delle prestazioni di reti e servizi. Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di descrivere modelli, formule e risultati di analisi del traffico utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico appropriato, presentando in modo chiaro le ipotesi adottate, i passaggi analitici e le implicazioni dei risultati ottenuti. Capacità di apprendimento: Lo studente sarà in grado di approfondire autonomamente modelli avanzati di teoria del traffico, reti di code e performance evaluation, consultando testi specialistici, documentazione tecnica e letteratura scientifica del settore. *** Modulo II, Mobile Radio Networks Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente sarà in grado di descrivere l’evoluzione delle reti radiomobili e i principali standard 3GPP/ETSI; spiegare architetture e protocolli di comunicazione per sistemi cellulari 1G-5G; interpretare tecnologie di accesso multiplo, SDN, MEC e scenari Beyond-5G Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di analizzare funzionalità, limiti e punti di forza di architetture e protocolli per reti radiomobili; confrontare generazioni e tecnologie di accesso; definire requisiti di qualità e linee progettuali per reti radiomobili di nuova generazione. Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare criticamente applicabilità ed efficacia di architetture, protocolli e tecnologie abilitanti per reti radiomobili, considerando requisiti prestazionali, vincoli architetturali e scenari evolutivi. Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di presentare architetture e protocolli delle reti radiomobili con linguaggio tecnico appropriato, adattando il livello di dettaglio a interlocutori specialistici e non specialistici. Capacità di apprendimento:Lo studente sarà in grado di aggiornare autonomamente le proprie conoscenze su standard e tecnologie radiomobili emergenti, consultando specifiche tecniche, documentazione 3GPP/ETSI e letteratura scientifica.

Modulo I, Traffic Theory Argomento 1 – Introduzione alla teoria del traffico, variabili aleatorie e processi di Poisson 8 ORE – 0,8 CFU Introduzione al corso, obiettivi della modellazione e simulazione dei sistemi di telecomunicazioni. Richiami su variabili aleatorie discrete e continue, funzione di densità, funzione di distribuzione, valore medio, varianza e funzione generatrice dei momenti. Processi di rinnovo, processi di Poisson, variabili esponenziali e poissoniane, composizione e decomposizione di processi di Poisson. Argomento 2 – Introduzione ai sistemi di coda e risultati fondamentali 10 ORE – 1 CFU Introduzione ai sistemi di coda, notazione di Kendall, legge di Little, proprietà PASTA, modelli G/G e G/G/N/N, sistemi a perdita e formula di Erlang-B, con esempi applicativi. Argomento 3 – Catene di Markov e processi nascita-morte 7 ORE – 0,7 CFU Catene di Markov a tempo discreto e continuo, matrice di transizione, probabilità di stato asintotiche, tempi di permanenza esponenziali, frequenze di transizione, equazioni di bilanciamento globale e dettagliato, processi nascita-morte. Argomento 4 – Modelli di coda markoviani e sistemi a capacità finita 12 ORE – 1,2 CFU Modello M/M/1, probabilità di stato, numero medio di utenti, tempo medio di permanenza e tempo medio di attesa. Modello M/M/1/N e probabilità di blocco. Modelli M/M/N, M/M/N/N, formula di Erlang-C, formula di Erlang-B, code con arrivi dipendenti dallo stato, modelli M/D/1, M/M e Engset. Argomento 5 – Modelli G/G/1 e M/G/1 10 ORE – 1 CFU Punti di vista in ingresso e in uscita nei sistemi G/G/1. Studio del modello M/G/1, valutazione del numero medio di utenti, tempi medi di attesa e permanenza, equazioni di Pollaczek-Khinchine per la distribuzione degli utenti, tempi di servizio e tempi di attesa, con esempi applicativi. Argomento 6 – Reti di code e applicazioni alle reti di telecomunicazioni 13 ORE – 1,3 CFU Reti di code aperte e chiuse, equazioni dei tassi nei centri di servizio, definizione dello stato e bilanciamento globale. Teorema di Jackson per reti aperte e chiuse, algoritmo di Buzen. Applicazioni a reti cellulari, modelli di flusso TCP, modello a singolo collo di bottiglia, valutazione del throughput e introduzione all’uso di strumenti di intelligenza artificiale per la modellazione delle reti. Totale: 60 ore – 6 CFU *** Modulo II, Mobile Radio Networks Argomento 1 (6 ORE - 0,6 CFU) - Evoluzione delle reti radiomobili e principali standard di riferimento sviluppati in ambito 3GPP ed ETSI. Argomento 2 (10 ORE - 1,0 CFU) - Architetture e protocolli dei sistemi cellulari di prima, seconda e terza generazione: GSM, GPRS, UMTS. Argomento 3 (10 ORE - 1,0 CFU) - Architetture e protocolli delle reti LTE, 5G e scenari evolutivi Beyond-5G. Argomento 4 (8 ORE - 0,8 CFU) - Fondamenti di multiplexing e accesso multiplo: TDMA, CDMA, WCDMA, SC-FDMA, OFDM. Argomento 5 (8 ORE - 0,8 CFU) - Tecnologie SDN e MEC per reti radiomobili di nuova generazione: principi, funzioni e casi d’uso. Argomento 6 (3 ORE - 0,3 CFU) - Architettura ETSI-MEC e integrazione con sistemi radiomobili. Argomento 7 (15 ORE - 1,5 CFU) - Esercitazioni e casi di studio: analisi di architetture, protocolli e requisiti di qualità per la progettazione di reti radiomobili. Totale: 60 ore - 6 CFU, di cui 45 ore di lezioni teoriche e 15 ore di esercitazioni.

Modulo I, Traffic Theory Non sono previsti insegnamenti propedeutici formali. Per seguire con profitto il corso sono richieste le seguenti conoscenze, uguali per studenti frequentanti e non frequentanti: - Importante: conoscenze di base di reti IP e architetture TCP/IP. - Utile: nozioni elementari di analisi matematica *** Modulo II, Mobile Radio Networks Non sono previsti insegnamenti propedeutici formali. Per seguire con profitto il corso sono richieste le seguenti conoscenze, uguali per studenti frequentanti e non frequentanti: - Indispensabile: conoscenze di reti di telecomunicazioni e architetture protocollari. - Importante: conoscenze di base sui sistemi wireless e sui principi di comunicazione.

Modulo I, traffic theory L’insegnamento prevede lezioni frontali, esercitazioni guidate e discussione di esempi applicativi relativi alla modellazione e all’analisi delle prestazioni di reti e sistemi di telecomunicazioni. Le attività didattiche sono finalizzate a collegare gli strumenti teorici della teoria del traffico con problemi concreti di dimensionamento, valutazione delle prestazioni e modellazione di reti. Per un insegnamento da 6 CFU, il carico complessivo è pari a 150 ore, di cui indicativamente 60 ore di didattica in presenza ed esercitazioni e 90 ore di studio individuale. La frequenza è consigliata, ma non obbligatoria. Gli studenti non frequentanti sono invitati a utilizzare il testo di riferimento e tutti i materiali pubblicati sulla piattaforma didattica e a contattare il docente per concordare un percorso di studio. I materiali e gli avvisi saranno resi disponibili tramite la piattaforma didattica di Ateneo (es. Teams) e aggiornati durante lo svolgimento del corso. Studenti lavoratori, studenti con disabilità o DSA possono contattare il docente per concordare misure organizzative e didattiche coerenti con la normativa vigente. *** Modulo II, Mobile Radio Networks Il corso prevede 6 CFU, pari a 150 ore complessive di impegno dello studente: 60 ore di attività didattica in presenza, articolate in 45 ore di lezioni teoriche e 15 ore di esercitazioni; 0 ore di didattica a distanza; 90 ore di studio individuale. Le lezioni introducono l’evoluzione, gli standard, le architetture e i protocolli delle reti radiomobili; le esercitazioni guidate sviluppano la capacità di analizzare funzionalità, requisiti di qualità e scenari progettuali. La frequenza è fortemente consigliata, ma non obbligatoria. Gli studenti non frequentanti sono invitati a studiare i testi e tutti i materiali pubblicati sulla piattaforma didattica e a contattare il docente per concordare il percorso di studio. I materiali e gli avvisi saranno resi disponibili tramite la piattaforma didattica di Ateneo (es. Teams/Canvas) e aggiornati durante il corso. Studenti lavoratori, studenti con disabilità o DSA possono contattare il docente per concordare misure organizzative e didattiche coerenti con la normativa vigente.

Modulo I, Traffic Theory La verifica dell’apprendimento può essere svolta mediante prova orale. La prova è finalizzata ad accertare la conoscenza dei modelli teorici, la capacità di applicare formule e metodi analitici a problemi di traffico e code, la capacità di interpretare i risultati ottenuti e la proprietà di linguaggio tecnico. La valutazione tiene conto della correttezza dell’impostazione metodologica, della capacità di svolgere calcoli e dimostrazioni, della chiarezza espositiva e della capacità di collegare i modelli teorici a scenari applicativi nelle reti di telecomunicazioni. Criteri di valutazione: 18–21: conoscenza sufficiente dei concetti fondamentali e capacità applicativa di base. 22–25: buona comprensione dei modelli e corretta applicazione a problemi standard. 26–29: preparazione approfondita, autonomia nell’analisi e capacità di collegamento tra i diversi argomenti. 30–30 e lode: piena padronanza dei contenuti, elevata capacità critica e utilizzo rigoroso del linguaggio tecnico-scientifico. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa vigente. *** Modulo II, Mobile Radio Networks La valutazione finale è espressa in trentesimi e si basa su una prova orale individuale, svolta di norma in presenza, della durata indicativa di 20-30 minuti. Non sono previste prove intermedie obbligatorie. La prova orale comprende domande sui contenuti teorici e metodologici del corso e può includere la discussione di uno scenario applicativo o progettuale. La prova è finalizzata ad accertare conoscenza e comprensione di standard, architetture e protocolli radiomobili; capacità di confrontare tecnologie e definire requisiti di qualità; autonomia di giudizio; chiarezza espositiva e uso del linguaggio tecnico. Requisiti minimi per il superamento dell’esame: descrivere l’evoluzione delle reti radiomobili e le architetture GSM, UMTS, LTE e 5G; riconoscere i principali protocolli e tecniche di accesso; discutere requisiti di qualità per scenari semplici. Criteri di graduazione del voto: 18-20: conoscenze essenziali e capacità applicative di base, con alcune imprecisioni; 21-24: conoscenze corrette e capacità di applicazione a casi semplici; 25-27: buona padronanza dei contenuti, analisi coerente di scenari e uso appropriato del lessico tecnico; 28-30: conoscenze complete e integrate, autonomia nell’analisi e nella progettazione/valutazione di soluzioni; 30 e lode: prestazione eccellente, con argomentazione critica, collegamenti tra standard, modelli e protocolli e piena autonomia di giudizio. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative individuate, in base alle specifiche esigenze e in attuazione della normativa vigente.

Modulo I, Traffic Theory L. Kleinrock, Queueing Systems, Volume I: Theory, Wiley. A. Papoulis, S. U. Pillai, Probability, Random Variables and Stochastic Processes, McGraw-Hill. Lecture notes, slides and supplementary teaching materials provided by the lecturer through the University teaching platform. *** Modulo II, Mobile Radio Networks IT: Testi di riferimento: H. Holma, A. Toskala, WCDMA for UMTS - HSPA Evolution and LTE, Wiley, 4th Ed., 2007; E. Dahlman, S. Parkvall, J. Skold, P. Beming, 3G Evolution - HSPA and LTE for Mobile Broadband, Wiley, 2008; F. Khan, LTE for 4G Mobile Broadband, Cambridge Press, 2nd ed., 2009; M. Ergen, Mobile Broadband including WiMax and LTE, Springer, 2009. Ulteriori materiali: slide, standard e letteratura scientifica forniti dal docente e disponibili sulla piattaforma didattica di Ateneo (es. Teams/Canvas), con aggiornamento durante il corso. EN: Reference texts: H. Holma, A. Toskala, WCDMA for UMTS - HSPA Evolution and LTE, Wiley, 4th Ed., 2007; E. Dahlman, S. Parkvall, J. Skold, P. Beming, 3G Evolution - HSPA and LTE for Mobile Broadband, Wiley, 2008; F. Khan, LTE for 4G Mobile Broadband, Cambridge Press, 2nd ed., 2009; M. Ergen, Mobile Broadband including WiMax and LTE, Springer, 2009. Additional materials: slides, standards and scientific literature provided by the instructor and available on the university teaching platform (e.g., Teams/Canvas), with updates during the course. H. Hola, A. Toskala, “WCDMA for UMTS – HSPA evolution and LTE”, Wiley, 4th Ed., 2007. E. Dahlman, S. Parkvall, J. Skold, P. Beming, “3G Evolution – HSPA and LTE for mobile broadband”, Wiley, 2008. F. Khan, “LTE for 4G mobile broadband”, Cambridge press, 2nd ed., 2009. M. Ergen, “Mobile Broadband including WiMax and LTE”, Springer, 2009.

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

Conoscenza delle principali problematiche di interferenza elettromagnetica. Capacità di progetto di dispositivi per la riduzione dell’emissione e della suscettività. Conoscenza delle problematiche di sicurezza elettromagnetica Capacità di progettare semplici dispositivi e antenne mediante uso di software professionali scegliendo tra diverse soluzioni tecnologiche. Capacità di caratterizzare dispositivi scegliendo adeguate strumentazioni di misura. Autonomia di giudizio: Capacità di operare scelte progettuali. Abilità comunicative: Capacità di usare un corretto linguaggio tecnico scientifico. Capacità di apprendimento: Capacità di comprendere documentazione tecnica e scientifica, software e manuali con particolare riferimento alla sicurezza elettromagnetica.

Argomento 1- EMISSIONE E SUSCETTIBILITA’ ELETTROMAGNETICA (30 ore - 3 CFU): Emissione e suscettibilità condotta (0.5 CFU). Emissione e suscettibilità radiata (0.5 CFU). Diafonia (1 CFU). Schermi elettromagnetici (0.25 CFU). Siti e strumentazione di test per le emissioni condotte e irradiate (0.25 CFU). Normativa (0.25 CFU). attacco “Side channel” (0.25 CFU). Argomento 2 - ANTENNE PER LA SICUREZZA (12.5 ore 1.25 CFU): antenne RFID, Superfici selettive in frequenza (Frequency Selective Surfaces), antenne Tag (0.25 CFU). Beam forming e schiere sicure (1 CFU). Argomento 3 - APPLICAZIONI NUMERICHE (12.5 ore – 1.25 CFU): Progetto di antenne per applicazioni nella sicurezza mediante l’uso di solutori elettromagnetici CST, Matlab Argomento 4 - TECNOLOGIE PER LA SICUREZZA (5 Hours - 0.5 CFU): Physical Layer Security. Comunicazione quantistica, crittografia quantistica.

Conoscenze di base di campi elettromagnetici e propagazione delle onde.

Il corso prevede 6 CFU, pari a 150 ore complessive di impegno dello studente: 60 ore di attività didattica in presenza (45 ore di teoria e 15 ore di esercitazioni guidate e casi di studio); 0 ore di didattica a distanza; 90 ore di studio individuale. La frequenza è fortemente consigliata, ma non obbligatoria. Gli studenti non frequentanti sono invitati a studiare il testo e tutti i materiali pubblicati sulla piattaforma didattica e a contattare il docente per concordare il percorso di studio. I materiali e gli avvisi saranno resi disponibili tramite la piattaforma didattica di Ateneo (es. Teams/Canvas) e aggiornati durante il corso. Studenti lavoratori, studenti con disabilità o DSA possono contattare il docente per concordare misure organizzative e didattiche coerenti con la normativa vigente

La valutazione finale è espressa in trentesimi e si basa su una prova orale individuale, svolta di norma in presenza, della durata indicativa di 20-30 minuti e su un progetto individuale o di gruppo. Non sono previste prove intermedie obbligatorie. La prova orale comprende domande sui contenuti teorici e metodologici del corso e può includere la discussione di uno scenario applicativo o progettuale. La prova è finalizzata ad accertare conoscenza e comprensione degli argomenti relativi alla sicurezza elettromagnetica; autonomia di giudizio; chiarezza espositiva e uso del linguaggio tecnico. Per gli studenti frequentanti la verifica dell’apprendimento può essere concordata con il docente e consistere in una prova orale intermedia e in una prova finale esperienziale. Requisiti minimi per il superamento dell’esame: descrivere li principali fenomeni di interferenza esterna ed interna. Emissioni irradiate e condotte e relative contromisure. Criteri di graduazione del voto: 18-20: conoscenze essenziali e capacità applicative di base, con alcune imprecisioni; 21-24: conoscenze corrette e capacità di applicazione a casi semplici; 25-27: buona padronanza dei contenuti, analisi coerente degli argomenti e uso appropriato del lessico tecnico; 28-30: conoscenze complete e integrate, autonomia nell’analisi e nella progettazione/valutazione di soluzioni; 30 e lode: prestazione eccellente, con argomentazione critica, collegamenti tra gli argomenti e piena autonomia di giudizio. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative individuate, in base alle specifiche esigenze e in attuazione della normativa vigente. Ricevimento studenti: su appuntamento via e-mail, in presenza presso l’ufficio del docente o in modalità virtuale tramite piattaforma di Ateneo.

Lecture notes. Clayton R. Paul, Introduction to Electromagnetic compatibility, Wiley, 2nd Edition. F. T. Ulaby, U. Ravaioli, Fundamentals of applied electromagnetics, Pearson Education, Inc. K. Finkenzeller, RFID handbook, Wiley. A.V. Sergienko, Quantum Communications and Cryptography, CRC Press Taylor & Francis Group

1. Conoscenza e capacità di comprensione: Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di descrivere i fondamenti dei sistemi elettronici per la biometria e il biosensing e di riconoscerne le principali tecnologie allo stato dell’arte. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di progettare e valutare semplici sistemi elettronici per applicazioni di biometria e biosensing, anche attraverso attività pratiche o di laboratorio. 3. Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di analizzare criticamente i requisiti di un sistema biometrico o di biosensing e di selezionare autonomamente l’approccio progettuale più adeguato alla funzionalità richiesta. 4. Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di redigere relazioni tecniche chiare e corrette e di discutere i contenuti utilizzando un linguaggio tecnico appropriato. 5. Capacità di apprendimento: Lo studente sarà in grado di approfondire autonomamente nuovi sistemi elettronici per la biometria e il biosensing, selezionando fonti tecniche e scientifiche adeguate.

Introduzione (5 ORE – 0.5 CFU) Biometria (20 ORE - 2 CFU) Biometria delle impronte digitali. Biometria facciale. Biometria dell'iride e della retina. Biometria basata su geometria della mano e delle vene del palmo della mano. Biometria basata su firma. Biometria vocale. Tecnologie biometriche emergenti. Tecniche multi-biometriche. Applicazioni della biometria con particolare attenzione a quelle nel campo della cybersecurity. Sistemi embedded basati su microcontrollore (7.5 ORE – 0.75 CFU) Introduzione ai sistemi embedded. Sistemi embedded basati su microcontrollori. Architetture a microcontrollore. Approcci RISC e CISC. Microcontrollori ARM. Microcontrollori della serie STM32F0. Scheda STM32 NUCLEO: schema a blocchi e funzionalità. Analisi, progettazione e sperimentazione di sistemi embedded per biometria e biosensing (20 ORE – 2 CFU) L'attività di laboratorio si concentrerà sullo sviluppo di sistemi embedded per biometria e biosensing basati sulla scheda STM32 NUCLEO. Biosensori (7.5 ORE – 0.75 CFU) Introduzione a sensori e biosensori. Classificazione dei biosensori. Tecniche elettrochimiche e fotoniche per il biosensing. Biosensori per la rilevazione del DNA e loro applicazioni nel campo della biometria.

Non sono previsti insegnamenti propedeutici formali. Per seguire con profitto il corso sono richieste le seguenti conoscenze, uguali per studenti frequentanti e non frequentanti: Importante: Conoscenze di base di elettronica analogica e digitale.

Il Corso è organizzato in lezioni teoriche, esercitazioni numeriche ed esercitazioni di laboratorio. Le attività riguardano biometria, biosensori e sistemi embedded basati su microcontrollore, con sviluppo sperimentale di sistemi per biometria e biosensing mediante utilizzo di microcontrollore. Il carico complessivo è pari a 6 CFU, corrispondenti a 60 ore totali di didattica assistita, articolate in 40 ore di lezioni frontali e 20 ore di attività pratiche di laboratorio, e 60 ore di studio individuale. Esso è dedicato all’approfondimento dei contenuti teorici, alla preparazione delle esercitazioni e alla rielaborazione delle attività di laboratorio.

L’esame consiste in prove intermedie durante lo svolgimento del Corso oppure in una prova orale/scritta finale al termine delle lezioni. In particolare, sono previsti due esoneri: il primo finalizzato alla verifica delle conoscenze teoriche e applicative acquisite; il secondo basato sulla valutazione degli elaborati prodotti a valle delle esercitazioni di laboratorio. Gli esoneri verificano la conoscenza degli argomenti trattati, la capacità di applicare i contenuti teorici e l’abilità di analizzare, progettare e documentare sistemi per biometria e biosensing. In alternativa, la prova orale/scritta finale verifica la preparazione complessiva dello studente sui contenuti del Corso. La valutazione finale tiene conto della correttezza e completezza delle risposte, della qualità degli elaborati di laboratorio, della capacità di collegare teoria e attività pratiche, dell’autonomia di giudizio e della chiarezza espositiva. Il voto è espresso in trentesimi. Il voto finale è dato dalla media aritmetica delle valutazioni conseguite nelle due prove. Nel caso in cui lo studente non superi uno degli esoneri, dovrà sostenere la prova finale orale/scritta sull’intero programma del Corso. Requisiti minimi per il superamento dell’esame: descrivere i principi fondamentali dei sistemi biometrici e dei biosensori; riconoscere le principali tecnologie biometriche, le architetture embedded e i componenti elettronici impiegati nei sistemi di acquisizione e misura; comprendere il funzionamento di semplici sistemi basati su microcontrollore e individuare soluzioni progettuali di base per applicazioni di biometria e biosensing. Criteri di graduazione del voto: 18-20: conoscenze essenziali dei sistemi biometrici, dei biosensori e dei sistemi embedded, con capacità applicative di base e alcune imprecisioni; 21-24: conoscenze corrette dei principali contenuti del corso e capacità di analizzare e descrivere semplici sistemi per biometria e biosensing; 25-27: buona padronanza degli argomenti, capacità di progettare e valutare in modo coerente semplici sistemi embedded e uso appropriato del lessico tecnico; 28-30: conoscenze complete e integrate, autonomia nell’analisi dei requisiti e nella progettazione e valutazione di soluzioni elettroniche per applicazioni biometriche e di biosensing; 30 e lode: prestazione eccellente, caratterizzata da approfondimento critico, capacità di collegare aspetti biometrici, elettronici, embedded e biosensoristici, piena autonomia progettuale e rigorosa argomentazione tecnica. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa.

Il materiale didattico comprende dispense e slide delle lezioni ed eventuali materiali utilizzati per esercitazioni e laboratorio. Il materiale è reso disponibile attraverso la piattaforma didattica di Ateneo (gruppo Teams del corso) ed è valido anche per gli studenti non frequentanti, previa registrazione al gruppo Teams. Testi di riferimento: • N. K. Ratha, V. Govindaraju, Eds., Advances in Biometrics: Sensors, Algorithms and Systems, Springer, 2008. • J. Wayman, A. Jain, D. Maltoni, D. Maio, Eds., Biometric Systems: Technology, Design and Performance Evaluation, Springer, 2008. • P. Reid, Biometrics for Network Security, Prentice Hall, 2003. • A. K. Jain, R. Bolle, S. Pankanti, Biometrics: Personal Identification in Networked Society, Kluwer International, 2002.

Prova finale

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

Il corso mira a fornire agli studenti una solida comprensione delle minacce alla sicurezza e privacy dei sistemi informativi e delle relative contromisure. Gli obiettivi includono l'approfondimento di concetti di sicurezza, malware, crittografia, autenticazione e controllo accessi, insieme alle best-practice per la sicurezza del software e la mitigazione delle vulnerabilità.

• Introduzione alla sicurezza dei sistemi informativi - Concetti e requisiti - Minacce, attacchi e contromisure - Principi e strategie di design - Analisi di incidenti noti * Strumenti crittografici - Crittografia simmetrica - Funzioni di hash e autenticazione - Crittografia asimmetrica - Scambio di chiavi - Firma digitale - Certificati a chiave pubblica * Generatori di numeri casuali - Casualità e imprevedibilità - Generatori di numeri pseudocasuali (PRNG) - Generatori di numeri casuali reali (TRNG) - Generatori di numeri casuali crittograficamente sicuri (CPRNG) - Debolezze, attacchi e contromisure * Software malevolo (Malware) - Tipi di software malevolo - Tecniche di propagazione - Tipi di payload - Tecniche di persistenza - Contromisure * Autenticazione - Principi e framework - Autenticazione basata su password - Autenticazione basata su token - Autenticazione biometrica - Autenticazione utente remota * Controllo degli accessi - Principi e concetti - Controllo degli accessi discrezionale (DAC) - Controllo degli accessi obbligatorio (MAC) - Controllo degli accessi basato sui ruoli (RBAC) - Controllo degli accessi basato sugli attributi (ABAC) * Sicurezza nella programmazione di sistema - Principi e problematiche - Il linguaggio di programmazione C e le sue insidie - Undefined behavior e relativi rischi - Indirizzi, puntatori, array e la loro sicurezza - Allocazione dinamica della memoria e relative problematiche di sicurezza * Sicurezza del software low-level - Introduzione, layout della memoria, stack frame - Corruzione dello stack (buffer overflow, stack smashing, format strings, conversione di interi, ecc.) - Corruzione dell'heap (use-after-free, double-free, heap overflow, ecc.) - Tecniche avanzate (return-to-libc, return oriented programming, ecc.) - Mitigazioni (write xor execute, stack canaries, ASLR, autenticazione dei puntatori, ecc.)

Buona conoscenza delle nozioni di base riguardanti: - Fondamenti di informatica - Fondamenti della programmazione strutturata - Moduli fondamentali di un sistema operativo - Reti di telecomunicazioni

Il corso prevede un numero di CFU totali pari a 6 per un monte ore complessivo pari a 150 di cui: - 36 ore di lezioni teoriche frontali in presenza (di cui, fino ad un massimo del 20% del totale, di didattica digitale a distanza); - 24 ore di esercitazioni in presenza; - 90 ore di studio individuale. La frequenza è fortemente consigliata. Sia per gli studenti e le studentesse frequentanti che, soprattutto, per i non frequentanti è previsto l'utilizzo della piattaforma Microsoft Teams, all'interno della quale saranno pubblicati gli avvisi e le comunicazioni relative allo svolgimento del corso, oltre alle risorse digitali utili all'apprendimento (come, ad esempio, le slide delle lezioni). Sarà possibile accedere al gruppo Microsoft Teams tramite un apposito link pubblicato sul sito https://www.poliba.it e presentato durante le lezioni. A integrazione del materiale didattico, sarà inoltre reso disponibile un apposito repository online per la distribuzione del codice sorgente delle esercitazioni e delle relative librerie di supporto. Il docente potrà essere contattato tramite e-mail per mezzo dell'apposito indirizzo istituzionale. Si invitano lavoratori e studenti con disabilità o DSA a contattare il docente per concordare eventuali ulteriori misure specifiche.

L'esame si articola in una prova scritta per una durata complessiva di 90 minuti. La prova consiste nella somministrazione di 11 quesiti, di natura sia teorica che pratica, volti a verificare il livello di preparazione dello studente, con particolare attenzione alla conoscenza degli argomenti del corso, alla capacità di analisi e risoluzione di problemi, e alla correttezza delle soluzioni proposte. Ciascun quesito prevede l'attribuzione di un punteggio massimo pari a 3 punti, valutato con una granularità di 0,5 punti, per un punteggio teorico massimo raggiungibile di 33 punti. La valutazione finale si basa sul punteggio complessivo ottenuto dalla somma dei singoli quesiti: il superamento dell'esame è fissato a una votazione minima di 18/30. Ai fini del calcolo del voto finale in trentesimi, in caso di somma dei punteggi dei singoli quesiti risultante in frazioni di punto, si procederà all'arrotondamento all'intero superiore. Le valutazioni complessive che, a valle di tale arrotondamento, risulteranno maggiori o uguali a 31 punti consentiranno allo studente il conseguimento della lode. La gradazione del voto rispecchierà le seguenti fasce di conoscenze teoriche e capacità applicative: 18-20 - conoscenze e capacità essenziali; 21-24 - conoscenze e capacità discrete; 25-27 - conoscenze e capacità buone; 28-30 - conoscenze e capacità ottime; 30 e lode - conoscenze e capacità eccellenti. Per gli studenti con disabilità e/o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previsti dalla normativa vigente e dai regolamenti di Ateneo.

• Computer security - Principles and practice (5th Edition). William Stallings, Lawrie Brown. Pearson, 2024 - Computer security. D. Wagner, N. Weaver, P. Kao, F. Shakir, A. Law, and N. Ngai ( https://textbook.cs161.org)

Conoscenza e capacità di comprensione Scopo dell’insegnamento è quello di far conoscere le diverse architetture di rete esistenti nell’ambito delle reti informatiche, gli apparati in esse utilizzati e gli strumenti per poter operare su detti apparati in modo da poterne garantire il corretto funzionamento. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Le attività che lo studente deve poter compiere agendo direttamente sugli apparati di rete all’interno di attività di laboratorio specificatamente proposte vanno da quelle che sono definite operazioni di base fino alla configurazione avanzata dei protocolli di rete più diffusi. Autonomia di giudizio Per gli studenti sono richieste capacità di analisi critica e riflessiva. In tutti i casi in cui l'attività svolta non produce i risultati attesi devono essere in grado di capire perché l'attività non ha avuto i risultati desiderati e dove sarà necessario agire per correggere gli errori commessi. Abilità comunicative Lo studente dovrà sviluppare una elevata chiarezza espositiva dimostrando di poter padroneggiare il linguaggio tecnico della materia. Capacità di apprendimento L’intero corso è orientato allo sviluppo delle abilità di avanzamento autonomo negli studi; il materiale fornito, necessario alle attività di laboratorio, dovrà essere compreso dallo Studente autonomamente e solo successivamente ci potrà essere un confronto con i Colleghi e con il Docente che sarà disponibile a supportare lo Studente dove egli avrà avuto difficoltà. L’attività di laboratorio fornirà, infine, allo Studente una maggiore capacità di apprendimento con l’applicazione pratica dei concetti teorici. Focus: i Risultati di apprendimento attesi I risultati di apprendimento attesi dalla frequenza del corso in oggetto sono quelli della conoscenza del funzionamento delle reti e dei protocolli più diffusi dei 3 livelli iniziali della pila ISO/OSI ma non soltanto da un punto di vista teorico. Lo Studente dovrà dimostrare anche di saper mettere a frutto quanto acquisito in contesti di rete reali come possono essere quelli aziendali e industriali in attività laboratoriali con apparati reali o simulati. Nello specifico egli dovrà dimostrare di aver compreso e saper utilizzare: • i concetti alla base del funzionamento delle reti di calcolatori; • il software Cisco Packet Tracer; • le operazioni di base sugli apparati di rete Allied Telesis e Cisco; • gli elementi per mettere in sicurezza di un apparato di rete Cisco; • l’utilizzo delle ACL sugli apparati di rete Cisco; • le VLAN sugli apparati di rete Allied Telesis e Cisco; • il protocollo VTP sugli apparati di rete Cisco; • il protocollo STP sugli apparati di rete Allied Telesis e Cisco; • il protocollo LACP sugli apparati di rete Allied Telesis e Cisco; • il routing statico sugli apparati di rete Allied Telesis e Cisco.

Argomento 0 (1 ORE – 0,1 CFU) Introduzione al corso Argomento 1 (1 ORE – 0,1 CFU) Laboratorio – Download, installazione ed esecuzione con primo utilizzo del Cisco Packet Tracer Argomento 2 (1 ORE – 0,1 CFU) Introduzione alle reti di calcolatori Argomento 3 (6 ORE – 0,6 CFU) Laboratorio – Operazioni di base sugli apparati di rete Argomento 4 (3 ORE – 0,3 CFU) Laboratorio – Messa in sicurezza di un apparato di rete Cisco Argomento 5 (3 ORE – 0,3 CFU) Laboratorio – ACL Argomento 6 (7 ORE – 0,7 CFU) Laboratorio – VLAN e VTP Argomento 7 (2 ORE – 0,2 CFU) Laboratorio – STP Argomento 8 (1 ORE – 0,1 CFU) Laboratorio – LACP Argomento 9 (3 ORE – 0,3 CFU) Laboratorio – Routing statico Argomento 10 (2 ORE – 0,2 CFU) Training per il questionario d’esame di fine corso

Per il corso in oggetto è richiesta la comprensione di base del funzionamento delle reti informatiche ☐ Utile ☐ Importante X Indispensabile Per il corso in oggetto è richiesta la dimestichezza di base nell’utilizzo della riga di comando di un sistema operativo (ad es. Linux) X Utile ☐ Importante ☐ Indispensabile

Le attività formative vengono organizzate generalmente a partire da uno studio individuale svolto dello Studente del materiale tecnico fornito dal Docente, pari a 15 ore complessive stimate. Questo studio viene effettuato prima della lezione di laboratorio vera e propria nella quale il materiale viene discusso per i punti più ostici incontrati dagli Studenti, per 5 ore complessive stimate, prima di iniziare le attività di laboratorio vere e proprie a cui si riservano le restanti 25 ore di didattica in presenza. In questo modo si riduce al massimo l’attività di docenza frontale (5 ore) per lasciare il massimo spazio possibile alle attività pratiche di laboratorio (25 ore). Per queste attività di laboratorio il Docente si occupa di dividere gli Studenti in gruppi e di assegnare loro delle tracce da svolgere sugli apparati fisici o simulati tramite software specifico, favorendo al massimo la cooperazione all’interno del gruppo e fra gruppi diversi e restando a disposizione per eventuali possibili necessità. L’osservazione delle attività da parte del Docente gli fornisce utili elementi di valutazione degli studenti impegnati nelle attività di laboratorio e la possibilità di interagire con loro per offrire spunti ed elementi di riflessione derivati dall’esperienza di anni di attività svolta sul campo. Dovendo sostenere gli Studenti un questionario a risposta multipla per accedere all’esame individuale viene riservato anche spazio, sempre nelle 25 ore, ad uno specifico training. Il carico di lavoro complessivo previsto è quello relativo alle 3 CFU, per cui vanno dedicate alla preparazione altre 30 ore di studio individuale e di esercitazione svolte tramite un simulatore di rete e i questionari forniti.

La valutazione dello Studente viene effettuata a partire dall’osservazione diretta eseguita dal Docente durante le attività di laboratorio svolte nel semestre. Successivamente, a fine corso, viene somministrato un questionario individuale a risposta multipla sulla falsa riga degli esami di certificazione dei produttori delle tecnologie utilizzate, e viene effettuata una verifica diretta, sempre individuale, delle competenze acquisite. Durante questa verifica individuale il Docente osserva lo svolgimento di compiti da lui assegnati da parte dello Studente, che li svolge tramite un software di simulazione delle reti, e lo interroga sui concetti teorici utilizzati. Per gli Studenti che non hanno la possibilità di seguire il Corso viene svolta un’unica prova individuale in cui verrà verificata oltre la capacità di utilizzo del simulatore di rete, anche l’acquisizione dei concetti teorici erogati mediante il materiale didattico fornito. I requisiti minimi da raggiungere per il superamento dell’esame sono quelli costituti della comprensione dei concetti teorici trattati, dell’applicabilità degli stessi in un contesto di rete reale, e di una padronanza del linguaggio tecnico, sempre relativo alle reti, tale da poter comprendere e spiegare le attività da svolgere o i problemi di funzionamento delle reti. I voti conseguibili possono essere raggruppati per fasce di livello: BNR, Base Non Raggiunta: da 0 a 17 BA, Base: da 18 a 21 I, Intermedio: da 22 a 25 BU, Buono: da 26 a 28 A, Avanzato: da 29 a 30 e lode Per gli Studenti che presentano disabilità o DSA sono garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa.

A. Pattavina, Reti di Telecomunicazione, Networking e Internet, McGraw-Hill, 2007 S. Gai, P. L. Montessoro, P. Nicoletti, Reti Locali, dal cablaggio all’internetworking, Scuola Superiore G. Reiss Romoli, 1995 A. Riddell, LAN Switching and Troubleshooting Guide – First Edition, Allied Telesis, 2009 https://www.alliedtelesis.com/sites/default/files/documents/datasheets/8600_ds_revx.pdf: Datasheet AT-8600 SERIES https://www.alliedtelesis.com/sites/default/files/documents/datasheets/expansion_modules_datasheet_revd.pdf: Datasheet Expansion Modules for AT-8000, AT-8500 and AT-8600 Series Switches https://www.alliedtelesis.com/sites/default/files/documents/installation-guides/isg_at8600_revh.pdf: AT-8600 Series Switch: Installation and Safety Guide https://www.alliedtelesis.com/sites/default/files/documents/release-notes/c613-10486-00-b.pdf: Software Reference: AT-8600 Series Software Version 2.9.1 https://www.alliedtelesis.com/documents/datasheet-gs970m-series: Datasheet CentreCOM GS970M Series https://www.alliedtelesis.com/documents/installation-guide-centrecom-gs970m-series-switches: Installation Guide: CentreCOM GS970M Series Switches (Rev A) https://www.alliedtelesis.com/documents/command-reference-gs970m-series-switches-running-alliedware-plus-version-548: Command Reference: GSM970M Series Switches Running AlliedWare Plus Version 5.4.8

Tipo esame: Orale - Valutazione: Giudizio Finale - Frequenza: Non obbligatoria

Modulo di Optical Devices Conoscenza delle tecniche generali per la progettazione di dispositivi ottici con riferimento alle recenti tecnologie delle telecomunicazioni. Comprensione dei principi di funzionamento di dispositivi ottici. Capacità di progettare strutture complesse di reti ottiche scegliendo tra diverse soluzioni. Capacità di operare scelte progettuali. Capacità di usare un corretto linguaggio tecnico scientifico. Capacità di comprendere la documentazione tecnico/scientifica e i manuali di software specialistici nel settore della componentistica ottica. Modulo di Telecommunication Optical Systems Al termine dell’insegnamento, lo/la studente/studentessa sarà in grado di: - descrivere e analizzare i sistemi di comunicazione ottica, individuandone componenti, parametri caratteristici, prestazioni e limiti; - applicare le principali tecniche di analisi, modellazione e progettazione a sistemi di comunicazione ottica e a specifici casi di studio; - illustrare i principi fondamentali delle comunicazioni quantistiche, del canale ottico quantistico e della teoria quantistica dell’informazione; - descrivere, confrontare e valutare le principali tecniche di trasmissione e distribuzione dell’informazione quantistica mediante canali ottici, evidenziandone potenzialità, limiti e ambiti applicativi; - comunicare in modo chiaro e tecnicamente corretto concetti, modelli, schemi e risultati relativi alle comunicazioni ottiche e quantistiche; - approfondire autonomamente tematiche avanzate attraverso la consultazione di letteratura scientifica, manuali tecnici e documentazione specialistica, anche in vista della prosecuzione degli studi.

Modulo di Optical Devices Argomento 1 (2 ORE – 0.2 CFU) Metodologia per l’apprendimento dei contenuti del corso. Sintesi dei contenuti del corso. Descrizione degli obiettivi della disciplina con riferimento al profilo di esperto dei sistemi di Ingegneria delle telecomunicazioni. Argomento 2 (8 ORE – 0.8 CFU) Introduzione alle reti ottiche. Evoluzione delle reti TLC. Architettura delle reti TLC. Reti ottiche: reti di prima generazione, reti di seconda generazione. Strato ottico. Rete completamente ottica. Commutazione di pacchetti ottici. Sistemi di comunicazione ottica. Evoluzione delle reti ottiche. Argomento 3 (20 ORE – 2 CFU) Componenti passivi di reti ottiche. Accoppiatori. Isolatori e circolatori. Multiplexer e filtri. Gratings. Interferometro Mach-Zehnder. Filtri acusto-ottici. Switch. Tecnologie di switch ottici. Switch elettro-ottici. Switch termo-ottici. Convertitori di lunghezza d'onda. Optical Gratings. Wave Mixing. Argomento 4 (10 ORE – 1 CFU) Componenti attivi di reti ottiche. Amplificatore ottico. Amplificatori EDFA. Amplificatori Raman. Amplificatori ottici a semiconduttore. Trasmettitori. Laser a semiconduttore. Laser a feedback distribuito. Laser a cavità esterna. Laser Surface-Emitting a cavità verticale. Diodi emettitori di luce. Laser sintonizzabili. Laser DBR a due e tre sezioni. Modulazione diretta ed esterna. Argomento 5 (5 ORE – 0.5 CFU) Ricevitori ottici. Rivelatori: Fotodiodi pin. Fotodiodo a valanga. Amplificatori front-end. Argomento 6 (5 ORE – 0.5 CFU) Elementi di rete WDM. Optical Line Terminals. Amplificatori ottici di linea. Add-Drop multiplexer ottici. Cross-connect ottici. Argomento 7 (10 ORE – 1 CFU) Applicazioni numeriche. Progettazione di dispositivi ottici con solutori elettromagnetici BPM, FDTD, ecc.. Modulo di Telecommunication Optical Systems Canali ottici lineari e non lineari. (5 ore – 0,5 CFU) Distorsione lineare, ritardo di gruppo, dispersione di segnali a banda stretta, interferenze non lineari. Canale elettrico (5 ore – 0,5 CFU) Modello del canale ottico e demodulazione ottica. Modulazione coerente e non coerente (5 ore – 0,5 CFU) Modello di rumore elettrico additivo, demodulazione in energia. Stima dello stato di polarizzazione (5 ore – 0,5 CFU) Stima dei modi spaziali, stima della matrice di canale per modi spaziali multipli, stima del filtro di rivelazione modale. Capacità informativa dei canali ottici (10 ore – 1 CFU) Entropia, informazione mutua e capacità di canale; capacità photon-optics; capacità wave-optics; capacità di un canale prodotto; efficienza spettrale. Modello di ottica quantistica (15 ore – 1,5 CFU) Approccio operativo e formale all'ottica quantistica; stati coerenti; matrice densità; entropia quantistica; metodi per segnali quantistici ottici. Canale ottico quantistico (15 ore – 1,5 CFU) Rivelazione di stato in ottica quantistica; rivelazione di stato per formati di modulazione binari; rivelazione di stato per formati di modulazione multilivello; canali informativi quantistici a onde luminose.

Modulo di Optical Devices Indispensabile: Fondamenti sulle proprietà dei materiali; Conoscenza dei metodi di integrazione di equazioni differenziali lineari e non lineari; Fondamenti dei campi elettromagnetici. Modulo di Telecommunication Optical Systems Indispensabile: ottica geometrica, campi ottici, fibre ottiche e propagazione guidata. Teoria dei sistemi lineari. Segnali casuali e processi stocastici. Importante: componenti e dispositivi ottici, tecniche di modulazione e demodulazione

Modulo di Optical Devices Le lezioni e le esercitazioni numeriche verranno svolte con metodi tradizionali, eventualmente supportate da sussidi multimediali, lavori di gruppo assistiti da tutor singoli. Il numero totale di CFU 6 corrisponde a 150 ore complessive, distinte in 60 ore assistite e 90 ore di studio individuale. Le 60 ore assistite corrispondono a 50 di lezioni frontali e 10 di attività pratiche (esercitazioni). Modulo di Telecommunication Optical Systems Il corso è erogato mediante lezioni frontali ed esercitazioni numeriche. CFU Totali: 6 Ore totali: 150 Ore didattica frontale: 60 Studio individuale: 90

Modulo di Optical Devices La valutazione finale è espressa in trentesimi e si basa su una prova orale individuale in presenza. Non sono previste prove intermedie obbligatorie. La prova orale comprende domande sui contenuti teorici e metodologici del corso. La prova è finalizzata ad accertare conoscenza e comprensione dei criteri di progetto dei principali dispositivi fotonici per le attuali reti di Telecomunicazioni ottiche; capacità di confrontare soluzioni e selezionare gli appropriati dispositivi; autonomia di giudizio; chiarezza espositiva e uso del linguaggio tecnico. In alternativa il voto potrà essere acquisito con attività di gruppo con redazione di report tecnico. Per la valutazione finale è previsto un breve test individuale sui contenuti specifici della disciplina. Requisiti minimi per il superamento dell’esame: conoscenza dei principi di funzionamento dei principali componenti ottici passivi e attivi. Criteri di graduazione del voto: 18-21: conoscenze dei contenuti minimi e capacità applicative di base; 22-26: padronanza dei contenuti e relativa capacità di applicarli a casi semplici, analisi coerente di scenari e uso appropriato del lessico tecnico; 27-30: conoscenze complete e integrate, autonomia nell’analisi e nella progettazione di soluzioni; 30 e lode: prestazione eccellente, con argomentazione critica, collegamenti tra le prestazioni dei dispositivi e il loro impiego nelle più moderne reti di telecomunicazione ottica, e piena autonomia di giudizio. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa. Modulo di Telecommunication Optical Systems la verifica dell'apprendimento avviene mediante una prova orale articolata in tre domande. • La prima domanda è finalizzata alla verifica del raggiungimento dei requisiti minimi di apprendimento. • La seconda domanda è volta ad accertare il livello di conoscenza e comprensione acquisito dallo studente sugli aspetti teorici e metodologici trattati nel corso, nonché la capacità di esporre gli argomenti utilizzando una terminologia tecnica appropriata. • La terza domanda è finalizzata a verificare la capacità dello studente di applicare le conoscenze teoriche acquisite all'analisi e alla risoluzione di problemi pratici relativi agli argomenti del corso. Requisiti minimi • Canale ottico. • Capacità informativa di un canale ottico. • Modulazioni coerenti e non coerenti. Criteri di valutazione • Eccellente (30 – 30 e lode) Ottima conoscenza degli argomenti trattati, eccellente proprietà di linguaggio e notevole capacità di analisi critica. • Molto buono (27 – 29) Lo studente è in grado di applicare correttamente le conoscenze teoriche a casi concreti. • Buono (24 – 26) Lo studente dimostra adeguata capacità di applicare le conoscenze teoriche alla soluzione di problemi concreti. • Soddisfacente (21 – 23) Lo studente possiede le conoscenze fondamentali degli argomenti trattati, pur senza una completa padronanza degli stessi. • Sufficiente (18 – 20) Lo studente dimostra una limitata ma adeguata capacità di applicare le conoscenze teoriche a casi concreti. • Insufficiente (<18) Lo studente non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti del corso e non dimostra di aver acquisito le competenze minime richieste. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa.

Modulo di Optical Devices Materiali didattici forniti dal docente: slide, standard di riferimento e letteratura scientifica, disponibili sulla piattaforma didattica di Ateneo (Teams) e aggiornati durante il corso. Testo di riferimento: Optical networks. Rajiv Ramaswami, Kumar N. Sivarajan, Galen H. Sasaki. Modulo di Telecommunication Optical Systems G.C. Papen, R.E. Blahut: Lightwave Communications. Cambridge University Press, 2019

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

*WIRELESS NETWORK SECURITY* Conoscenza e capacità di comprensione: Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di identificare e descrivere le principali minacce alla sicurezza delle reti e dei servizi di telecomunicazioni; spiegare il funzionamento di architetture, protocolli e meccanismi di sicurezza per reti IP, includendo TLS, IPSec, VPN, sistemi AAA e controllo degli accessi; confrontare funzionalità e limiti di firewall, IDS/IPS e Next Generation Firewall in scenari di rete eterogenei. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di analizzare incidenti e requisiti di sicurezza in architetture di rete; selezionare protocolli e contromisure appropriati per proteggere comunicazioni, accessi e servizi; progettare soluzioni di network security coerenti con requisiti funzionali e di rischio; configurare e verificare, in laboratorio, configurazioni e funzionalità di base protocolli per la sicurezza nelle reti. Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare criticamente alternative architetturali e protocollari in relazione a minacce, costi, vincoli operativi e requisiti di sicurezza; motivare scelte progettuali e operative per prevenire, rilevare e mitigare incidenti di sicurezza. Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di presentare, con lessico tecnico appropriato, architetture, protocolli, algoritmi e soluzioni di network security; discutere in modo strutturato l’analisi di un incidente o la configurazione di un sistema di protezione. Capacità di apprendimento: Lo studente sarà in grado di aggiornare autonomamente le proprie conoscenze su standard, protocolli e strumenti di sicurezza; consultare documentazione tecnica, standard e letteratura scientifica per approfondire temi emergenti nel settore. *ETHICAL HACKING LABORATORY* Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente sarà in grado di descrivere le principali tipologie di attacchi informatici in sistemi e reti di telecomunicazioni; identificare strumenti, fasi e finalità di vulnerability assessment e penetration testing; spiegare tecniche di information gathering, enumeration, sniffing, exploitation, post-exploitation e wireless hacking in un contesto etico, autorizzato e controllato. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di utilizzare, in ambienti di laboratorio autorizzati, tool e metodologie per l’ethical hacking; eseguire attività guidate di vulnerability assessment e penetration test; individuare, documentare e classificare vulnerabilità di sistemi e reti; proporre contromisure tecniche coerenti con il rischio rilevato. Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare criticamente vulnerabilità, impatto e priorità di intervento, scegliendo tecniche di analisi appropriate e considerando vincoli etici, legali, operativi e di sicurezza del contesto di prova. Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di redigere e discutere un report tecnico di penetration test, comunicando risultati, evidenze, rischi e raccomandazioni di mitigazione con linguaggio chiaro, rigoroso e adeguato a interlocutori tecnici e decisionali. Capacità di apprendimento: Lo studente sarà in grado di aggiornare autonomamente le proprie competenze su strumenti, vulnerabilità, framework e metodologie di ethical hacking, consultando documentazione tecnica, standard, advisory di sicurezza e letteratura scientifica.

*WIRELESS NETWORK SECURITY* Argomento 1 - Introduzione alla sicurezza nelle reti wireless 5 ORE - 0,5 CFU Obiettivi del corso, servizi di sicurezza, principali minacce e vulnerabilità nelle tecnologie wireless, vincoli tecnologici e modello generale per l’analisi della sicurezza nelle reti wireless. Argomento 2 - Sicurezza nelle reti WLAN 10 ORE - 1 CFU Meccanismi di sicurezza nelle reti IEEE 802.11: WEP e relative criticità, IEEE 802.11i, IEEE 802.1x, WPA, WPA2, WPA3, architetture di sicurezza Wi-Fi e procedure di roaming sicuro. Argomento 3 - Sicurezza nelle reti IoT 20 ORE - 2 CFU Metodologie di riferimento per la sicurezza nelle reti IoT e low-power wireless. Sicurezza in IEEE 802.15.4, ZigBee, 6TiSCH, approcci leggeri per la sicurezza IoT, Bluetooth Low Energy, LoRaWAN e relativi scenari applicativi. Argomento 4 - Sicurezza nelle reti radiomobili e satellitari 10 ORE - 1 CFU Architetture e protocolli di sicurezza nelle reti radiomobili 2G, 3G, 4G, 5G e Beyond-5G. Sicurezza nelle reti satellitari e aspetti di lawful interception nelle reti B5G. Argomento 5 - Laboratorio e casi di studio 15 ORE - 1,5 CFU Analisi di scenari WLAN, IoT e reti radiomobili. Valutazione dei requisiti di sicurezza, individuazione delle vulnerabilità, selezione delle contromisure e discussione di casi di studio applicativi. Totale: 60 ore - 6 CFU *ETHICAL HACKING LABORATORY* Argomento 1 (4 ORE - 0,4 CFU) - Lezione zero e introduzione all’ethical hacking: obiettivi del corso, regole di laboratorio, autorizzazione, responsabilità, confini etici e legali. Argomento 2 (6 ORE - 0,6 CFU) - Nozioni operative di Linux e predisposizione dell’ambiente di laboratorio: shell, servizi, permessi, strumenti di base e macchine virtuali. Argomento 3 (6 ORE - 0,6 CFU) - Tecniche di raccolta informazioni: ricognizione passiva e attiva, OSINT, fingerprinting e identificazione del perimetro di analisi. Argomento 4 (6 ORE - 0,6 CFU) - Target enumeration e port scanning: identificazione di host, servizi, versioni, superfici di attacco e primi indicatori di rischio. Argomento 5 (8 ORE - 0,8 CFU) - Vulnerability assessment: uso guidato di strumenti di scansione, interpretazione dei risultati, classificazione e prioritizzazione delle vulnerabilità. Argomento 6 (6 ORE - 0,6 CFU) - Network sniffing e analisi del traffico: acquisizione, filtraggio e interpretazione di pacchetti in scenari controllati. Argomento 7 (8 ORE - 0,8 CFU) - Exploitation remoto e lato client in ambienti autorizzati: principi, catene di attacco, verifica controllata e gestione sicura delle evidenze. Argomento 8 (4 ORE - 0,4 CFU) - Post-exploitation e valutazione dell’impatto: persistenza concettuale, escalation, raccolta evidenze e limiti operativi. Argomento 9 (6 ORE - 0,6 CFU) - Wireless hacking in scenari di laboratorio: vulnerabilità tipiche, strumenti di analisi e contromisure. Argomento 10 (6 ORE - 0,6 CFU) - Laboratorio integrato e reporting: sintesi del penetration test, strutturazione del report tecnico e discussione delle mitigazioni. Totale: 60 ore - 6 CFU, con prevalenza di attività pratiche e di laboratorio.

Non sono previsti insegnamenti propedeutici formali. Per seguire con profitto il corso sono richieste le seguenti conoscenze, uguali per studenti frequentanti e non frequentanti: ☒ Indispensabile - conoscenze di base di network security e architetture TCP/IP. ☒ Importante - familiarità con ambienti di laboratorio, macchine virtuali e strumenti di analisi di rete. ☒ Utile - nozioni di scripting e principi di crittografia applicata.

*WIRELESS NETWORK SECURITY* Il corso prevede 6 CFU, pari a 150 ore complessive di impegno dello studente: 60 ore di attività didattica in presenza, di cui 50 ore di lezioni frontali/esercitazioni guidate e 10 ore di laboratorio e casi di studio; 0 ore di didattica a distanza; 90 ore di studio individuale. Le lezioni frontali introducono standard, protocolli e architetture di sicurezza wireless; esercitazioni e laboratorio favoriscono l’applicazione a scenari WLAN, IoT e reti radiomobili. La frequenza è fortemente consigliata, ma non obbligatoria. Gli studenti non frequentanti sono invitati a studiare il testo e tutti i materiali pubblicati sulla piattaforma didattica e a contattare il docente per concordare il percorso di studio. I materiali e gli avvisi saranno resi disponibili tramite la piattaforma didattica di Ateneo (es. Teams/Canvas) e aggiornati durante il corso. Studenti lavoratori, studenti con disabilità o DSA possono contattare il docente per concordare misure organizzative e didattiche coerenti con la normativa vigente. *ETHICAL HACKING LABORATORY* Il corso prevede 6 CFU, pari a 150 ore complessive di impegno dello studente: 60 ore di attività didattica in presenza, articolate indicativamente in 20 ore di lezioni teorico-metodologiche e 40 ore di esercitazioni/laboratorio guidato; 0 ore di didattica a distanza; 90 ore di studio individuale. Le lezioni introducono principi, fasi e vincoli dell’ethical hacking; le esercitazioni consentono di applicare strumenti e metodologie in ambienti controllati e autorizzati, sviluppando capacità operative, autonomia di analisi e competenze di reporting tecnico. La frequenza è fortemente consigliata, in particolare per le attività di laboratorio, ma non obbligatoria. Gli studenti non frequentanti sono invitati a studiare i testi e tutti i materiali pubblicati sulla piattaforma didattica. I materiali e gli avvisi saranno resi disponibili tramite la piattaforma didattica di Ateneo (es. Teams/Canvas) e aggiornati durante il corso. Studenti lavoratori, studenti con disabilità o DSA possono contattare il docente per concordare misure organizzative e didattiche coerenti con la normativa vigente.

*WIRELESS NETWORK SECURITY* La valutazione finale è espressa in trentesimi e si basa su una prova orale individuale, svolta di norma in presenza, della durata indicativa di 20-30 minuti. Non sono previste prove intermedie obbligatorie. La prova orale comprende domande sui contenuti teorici e metodologici del corso e può includere la discussione di uno scenario applicativo o progettuale. La prova è finalizzata ad accertare conoscenza e comprensione di standard, minacce e architetture wireless; capacità di confrontare soluzioni e selezionare contromisure; autonomia di giudizio; chiarezza espositiva e uso del linguaggio tecnico. Requisiti minimi per il superamento dell’esame: descrivere le principali architetture di sicurezza per WLAN, IoT e reti radiomobili; riconoscere minacce e vulnerabilità specifiche delle tecnologie wireless; individuare contromisure coerenti con scenari semplici. Criteri di graduazione del voto: 18-20: conoscenze essenziali e capacità applicative di base, con alcune imprecisioni; 21-24: conoscenze corrette e capacità di applicazione a casi semplici; 25-27: buona padronanza dei contenuti, analisi coerente di scenari e uso appropriato del lessico tecnico; 28-30: conoscenze complete e integrate, autonomia nell’analisi e nella progettazione/valutazione di soluzioni; 30 e lode: prestazione eccellente, con argomentazione critica, collegamenti tra standard, modelli e protocolli e piena autonomia di giudizio. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative individuate, in base alle specifiche esigenze e in attuazione della normativa vigente. *ETHICAL HACKING LABORATORY* La valutazione finale è espressa in trentesimi e si basa su una prova orale individuale, svolta di norma in presenza, della durata indicativa di 20-30 minuti. Non sono previste prove intermedie obbligatorie. La prova orale comprende domande sui contenuti teorici e metodologici del corso ed include la discussione di uno scenario applicativo o progettuale. La prova è finalizzata ad accertare conoscenza e comprensione di attacchi, strumenti e metodologie; capacità di applicare tecniche di analisi in laboratorio; autonomia nella valutazione di vulnerabilità e mitigazioni; chiarezza espositiva e uso del linguaggio tecnico. Requisiti minimi per il superamento dell’esame: descrivere le principali fasi di un vulnerability assessment e di un penetration test; utilizzare e interpretare strumenti di ethical hacking in scenari semplici e autorizzati; riconoscere vulnerabilità tipiche e proporre contromisure di base; esporre in modo ordinato gli esiti dell’analisi. Criteri di graduazione del voto: 18-20: conoscenze essenziali e capacità applicative di base, con alcune imprecisioni; 21-24: conoscenze corrette e capacità di applicazione a casi semplici; 25-27: buona padronanza dei contenuti, analisi coerente di scenari e uso appropriato del lessico tecnico; 28-30: conoscenze complete e integrate, autonomia nell’analisi e nella progettazione/valutazione di soluzioni; 30 e lode: prestazione eccellente, con argomentazione critica, collegamenti tra standard, modelli e protocolli e piena autonomia di giudizio. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative individuate, in base alle specifiche esigenze e in attuazione della normativa vigente.

*WIRELESS NETWORK SECURITY* Materiali didattici forniti dal docente: slide, standard di riferimento e letteratura scientifica, disponibili sulla piattaforma didattica di Ateneo (es. Teams) e aggiornati durante il corso. Testi di riferimento: William Stallings, Network Security Essentials: Applications and Standards, Pearson, 2016; Yi Qian, Feng Ye, Hsiao-Hwa Chen, Security in Wireless Communication Networks, Wiley, IEEE Press, 2021. ETHICAL HACKING LABORATORY* Testi e materiali di riferimento: Rafay Baloch, Ethical Hacking and Penetration Testing Guide, 2014; Smith and Morrison, ETHICAL HACKING: A Comprehensive Beginner’s Guide to Learn and Master Ethical Hacking, 2018; Alan T. Norman, Computer Hacking Beginners Guide; Jon Erickson, Hacking: The Art of Exploitation. Ulteriori materiali: slide, esercitazioni, riferimenti tecnici, standard e letteratura scientifica forniti dal docente e disponibili sulla piattaforma didattica di Ateneo (es. Teams/Canvas), con aggiornamento durante il corso. Per studenti non frequentanti sono richiesti i testi e tutti i materiali caricati sulla piattaforma; è consigliato contattare il docente per confermare il percorso di studio. ISBN non presenti nella scheda sorgente: da verificare in base all’edizione adottata. Ove disponibili, saranno indicati materiali open access e Open Educational Resources.

Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente è in grado di - descrivere architetture di rete avanzate per la fornitura di servizi innovativi con specifici requisiti funzionali e di qualità - comprendere le principali funzionalità di protocolli e architetture innovative, quali ad esempio VLAN, VPN, MPLS, SDN/NFV e ICN - individuare il ruolo dell’AI nella gestione e ottimizzazione delle reti - riconoscere limiti, punti di forza e scenari applicativi delle principali soluzioni di rete avanzate. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente è in grado di: - analizzare architetture, protocolli e prestazioni di reti di telecomunicazioni avanzate - confrontare soluzioni basate su VLAN, VPN, MPLS, SDN/NFV e ICN - applicare strumenti e metodologie di AI per la gestione e l’ottimizzazione delle reti - valutare l’adeguatezza delle soluzioni adottate rispetto a requisiti funzionali e di qualità del servizio. Autonomia di giudizio Lo studente è in grado di: - valutare criticamente l’applicabilità di architetture e protocolli di rete innovativi - analizzare prestazioni, limiti e requisiti di integrazione con le reti esistenti - motivare le scelte progettuali considerando QoS, scalabilità, sicurezza e flessibilità - valutare il ruolo dell’AI nella gestione e ottimizzazione delle reti. Abilità comunicative Lo studente è in grado di: - presentare in modo chiaro e strutturato architetture, protocolli e soluzioni di rete innovative - utilizzare un linguaggio tecnico-scientifico appropriato nell’analisi di soluzioni di reti avanzate - argomentare le scelte progettuali adottate. Capacità di apprendimento Lo studente è in grado di: - approfondire autonomamente architetture, protocolli e tecnologie per reti di telecomunicazioni avanzate - consultare documentazione tecnica, standard di settore e letteratura scientifica - aggiornare le proprie conoscenze in relazione all’evoluzione scientifica e tecnologica delle reti avanzate, dell’Internet del futuro e dell’AI for Networking.

Introduzione alle reti avanzate e ai servizi innovativi (2,5 ORE – 0,25 CFU) Modalità di svolgimento delle lezioni, sintesi del programma e modalità di esame. Richiami sui principi di base delle reti di telecomunicazioni. Evoluzione della rete Internet e requisiti dei servizi innovativi. Introduzione ai paradigmi dell’Internet del futuro e alle reti programmabili e intelligenti. Architetture, protocolli e servizi avanzati per reti IP (37,5 ore – 3,75 CFU) Protocollo IPv6. Protocolli e architetture Virtual LAN (VLAN), Virtual Private Network (VPN) e Multiprotocol Label Switching (MPLS). Definizione e metriche di Quality of Service (QoS). Applicazioni multimediali in rete: tecniche di compressione dei dati e cenni alla codifica video. Streaming audio-video e protocollo Real-Time Streaming Protocol (RTSP). Telefonia su Internet e protocolli Real-time Transport Protocol (RTP) e Real-time Transport Control Protocol (RTCP). Reti di accesso, Internet del futuro, reti programmabili e AI for Networking (20 ORE – 2 CFU) Passive Optical Networks (PONs). Architetture innovative basate su Software-Defined Networking (SDN) e Network Function Virtualization (NFV). Internet del Futuro, Information Centric Networking (ICN) e Named-Data Networking (NDN). AI for Networking: principi e applicazioni dell’Artificial Intelligence (AI) e Machine Learning (ML) alla gestione delle reti. Tecniche di AI/ML per classificazione e predizione del traffico di rete e gestione ottimizzata delle risorse.

Conoscenze di Reti di Telecomunicazioni (Importante)

Modalità e metodologie didattiche L’insegnamento è organizzato prevalentemente in lezioni frontali, integrate da brevi attività pratiche guidate. Le attività pratiche, svolte anche in aula durante le lezioni, sono finalizzate al consolidamento degli argomenti trattati e hanno funzione di supporto all’apprendimento. Le lezioni frontali introducono i principi teorici e metodologici relativi ad architetture e protocolli avanzati per la rete Internet e l’Internet del futuro, tra cui IPv6, VLAN, VPN, MPLS, QoS, applicazioni multimediali in rete, SDN/NFV, ICN/NDN e AI for Networking. Le attività pratiche consentono allo studente di applicare le conoscenze acquisite all’analisi di scenari di rete avanzati, al confronto tra soluzioni tecnologiche, alla valutazione delle prestazioni e all’individuazione di strategie per la gestione e l’ottimizzazione delle reti. Le attività didattiche sono progettate secondo il principio del constructive alignment, in modo da favorire il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi: conoscenza e comprensione di architetture, protocolli e tecnologie avanzate di rete, capacità di applicarli a scenari di telecomunicazione innovativi, autonomia di giudizio nella valutazione di prestazioni, limiti e requisiti di integrazione, e abilità comunicative nell’esposizione delle analisi e delle scelte progettuali. Le competenze trasversali sono sviluppate attraverso discussione guidata di casi applicativi, eventuali attività collaborative, analisi critica di soluzioni tecniche e presentazione delle scelte adottate con linguaggio tecnico-scientifico appropriato. Le attività pratiche laboratoriali favoriscono inoltre lo sviluppo di capacità di problem solving, lavoro autonomo e, ove previsto, lavoro in team. Il materiale didattico, le comunicazioni relative al corso, le esercitazioni e le eventuali risorse integrative sono resi disponibili attraverso la piattaforma didattica indicata dal docente (Teams). La piattaforma è utilizzata anche per la condivisione di avvisi, documentazione tecnica, materiali di laboratorio e risorse di supporto allo studio individuale. La frequenza è fortemente consigliata, in particolare per le esercitazioni e le attività pratiche laboratoriali, poiché esse contribuiscono allo sviluppo delle capacità applicative previste dall’insegnamento. Gli studenti non frequentanti sono invitati a consultare regolarmente il materiale didattico disponibile sulla piattaforma e a contattare il docente per indicazioni sul programma, sulle esercitazioni, sulle attività pratiche e sulle modalità di preparazione dell’esame. Per studenti lavoratori, studenti con disabilità o DSA, o con specifiche esigenze documentate, possono essere concordate modalità didattiche flessibili e misure di supporto, nel rispetto della normativa vigente e delle procedure di Ateneo. Gli studenti interessati sono invitati a contattare il docente all’inizio del corso e anche prima dell’esame per definire eventuali adattamenti, anche tramite i servizi competenti dell’Ateneo. Articolazione del carico didattico L’insegnamento prevede complessivamente 6 CFU, corrispondenti a 150 ore di impegno complessivo per lo studente. Il carico di lavoro è articolato come segue: - didattica frontale: 50 - didattica a distanza: 5 (entro il limite massimo del 20% del totale e comunque in linea con le linee di indirizzo dell’Offerta Formativa dell’Ateneo) - attività pratiche laboratoriali: 5 - studio individuale: 90

Verifica dell’apprendimento La verifica dell’apprendimento consiste in un’unica prova orale, finalizzata ad accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi. La prova mira a verificare il livello di conoscenza e comprensione dei contenuti teorici e metodologici indicati nel programma, con particolare riferimento alle architetture e ai protocolli per reti di telecomunicazioni avanzate, alle tecnologie IPv6, VLAN, VPN, MPLS, SDN/NFV e ICN, alla gestione della qualità del servizio, alle applicazioni multimediali in rete e alle metodologie di AI for Networking per la gestione e l’ottimizzazione delle reti. La prova orale consente inoltre di valutare la capacità dello studente di applicare le conoscenze acquisite all’analisi di architetture, protocolli e prestazioni di reti avanzate, alla scelta e al confronto di soluzioni tecnologiche adeguate, nonché alla valutazione dei requisiti funzionali e di qualità dei servizi innovativi. La prova valuta anche la capacità di comunicare i contenuti con chiarezza, proprietà di linguaggio tecnico-scientifico e organizzazione autonoma dell’esposizione. Non sono previste prove intermedie. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa vigente. Contenuti minimi Ai fini del superamento dell’esame, lo studente deve dimostrare una conoscenza almeno basilare dei seguenti contenuti: - architetture e protocolli di comunicazione innovativi per la rete Internet, con particolare riferimento a IPv6, VLAN, VPN, MPLS, QoS, SDN/NFV, ICN/NDN - principi di AI for Networking per la gestione e l’ottimizzazione delle reti. Criteri per la valutazione finale La valutazione è espressa in trentesimi e tiene conto della correttezza e completezza delle risposte, della padronanza dei contenuti, della capacità di collegare gli argomenti del corso, dell’uso appropriato del linguaggio tecnico-scientifico, della chiarezza espositiva, dell’autonomia nell’organizzazione della risposta e della capacità di valutare criticamente protocolli, architetture e soluzioni per reti avanzate. Voto 18: Lo studente raggiunge i requisiti minimi di apprendimento previsti; l’esposizione è semplice ma comprensibile. Voti 19-22: Lo studente possiede conoscenze essenziali e comprende i concetti fondamentali, descrivendo le principali architetture e tecnologie di rete con linguaggio tecnico generalmente corretto. Voti 23-26: Lo studente mostra buona padronanza dei contenuti, collega gli argomenti principali e analizza architetture, protocolli, QoS, SDN/NFV, ICN e AI for Networking con linguaggio tecnico chiaro e appropriato. Voti 27-30: Lo studente dimostra conoscenza approfondita, analizza criticamente protocolli, architetture e prestazioni di reti avanzate, confronta soluzioni tecnologiche e motiva le scelte progettuali con esposizione rigorosa. Voto 30 e lode: Lo studente dimostra conoscenza completa e approfondita, stabilisce connessioni originali tra i principali argomenti del corso ed espone in modo chiaro, preciso e rigoroso con piena padronanza del linguaggio tecnico-scientifico.

Testi di riferimento: • P. Loshin, IPv6: Theory, Protocol, and Practice, 2nd ed., Morgan Kaufmann, 2004. • J. Davies, Understanding IPv6, 3rd ed., Microsoft Press, 2012. • I. E. G. Richardson, H.264 and MPEG-4 Video Compression: Video Coding for Next-Generation Multimedia, John Wiley & Sons, 2003. • J. F. Kurose, K. W. Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach, 8th ed., Pearson, 2020. • J. Doherty, SDN and NFV Simplified: A Visual Guide to Understanding Software Defined Networks and Network Function Virtualization, 1st ed., Pearson Education, 2016. • P. Göransson, C. Black, T. Culver, Software Defined Networks: A Comprehensive Approach, 2nd ed., Morgan Kaufmann, 2016. • X. Cheng, F. Chen, Y. He, W. Xu, Developing Networks Using Artificial Intelligence, Springer, 2019; F.-L. Luo, Machine Learning for Future Wireless Communications, Wiley-IEEE Press, 2020. Slide, dispense, standard di riferimento, letteratura scientifica e materiali integrativi saranno disponibili sulla piattaforma didattica istituzionale indicata dal docente (Teams) e aggiornati durante il corso. Per i non frequentanti valgono gli stessi testi e materiali disponibili online; si raccomanda la consultazione regolare della piattaforma e il contatto con il docente per eventuali chiarimenti.