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Navigazione Autonoma nella laguna veneta: un traghetto a guida intelligente

Laura Galvani3 settimane ago3 settimane ago06 mins

Negli ultimi anni, un settore di ricerca in forte crescita è quello dei veicoli marini a guida autonoma. Si tratta di imbarcazioni capaci di navigare e operare senza la necessità di un equipaggio a bordo. Nel Nord Europa, ad esempio, ve ne sono già in funzione. Questo è possibile grazie all’uso di sistemi di intelligenza artificiale e tecnologie di controllo remoto che permettono alle imbarcazioni di percepire l’ambiente circostante, pianificare la rotta e prendere decisioni autonome durante la navigazione. I traghetti a guida autonoma sono al centro della ricerca di Damiano Varagnolo, professore di Automatica presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DEI). Da circa sette anni, il Professor Varagnolo si dedica all’Automazione Marina. Ma perché proprio i traghetti autonomi? «Pensiamo alle isole della laguna veneta; Venezia, Burano, Chioggia, per esempio: la conformazione di queste città non permette a chi è in carrozzina di muoversi agevolmente in città da una parte all’altra dei canali. – spiega Varagnolo – Una tecnologia che potrebbe aiutare queste persone è quella di versioni in miniatura di traghetti a guida autonoma». Questo progetto, partito con l’idea di migliorare l’accessibilità al territorio per le persone con disabilità, si sta evolvendo verso un insieme eterogeneo di applicazioni. Il traghetto a guida autonoma può essere utilizzato, infatti, per il monitoraggio dei fondali lagunari, rilevando flora e fauna, o per la mappatura di reperti archeologici (per esempio le antiche saline romane nel sud della laguna). Inoltre, le imbarcazioni a guida autonoma possono offrire supporto per la trasmissione dei dati raccolti da sensori subacquei che monitorano parametri come salinità, temperatura e ossigeno. «Questo è un progetto che porto avanti anche in Norvegia, presso il Department of Engineering Cybernetics, NTNU – Norwegian University of Science and Technology, – aggiunge Varagnolo – ma è anche un progetto studentesco del gruppo ‘Nautilus’, formato da studenti di ingegneria dell’ateneo che lavorano in collaborazione con il laboratorio SIGNET». Il progetto studentesco, avviato ufficialmente a gennaio di quest’anno, coinvolge una trentina di studenti dei corsi di laurea magistrale in “Control System Engineering” e di laurea triennale in “Ingegneria Informatica”. «Inizialmente, il gruppo si era concentrato sul prototipo di un piccolo sottomarino a guida autonoma, – racconta Varagnolo – ma poi si è deciso di proseguire la ricerca e la sperimentazione (sia sul campo sia in ambienti di simulazione) con una soluzione di superficie». Quale potrebbe essere l’evoluzione di questo progetto? «A breve termine, – prosegue Varagnolo – spero che un gruppo di studenti continui a lavorarci anche dopo la magistrale, magari creando uno spin-off che aiuti la gestione degli allevamenti in laguna, come quello dei ‘caparòssoli’ (NdR: le vongole veraci, in dialetto veneto), un’attività che ad oggi è poco automatizzata. A lungo termine – conclude Varagnolo – penso a un ‘joint student project’ tra scuole superiori e università, in cui gli studenti delle superiori si occupino dell’hardware, mentre gli studenti del DEI si concentrino sull’elettronica avanzata. L’obiettivo è arrivare, tra 4-5 anni, ad avere una piccola imbarcazione a guida autonoma per due persone (accompagnatore e carrozzina), che inizialmente colleghi le due estremità di Chioggia, Santa Maria e Vigo, ma che si possa estendere anche a Venezia o ai fiumi». Un obiettivo ambizioso, che potrebbe rientrare nella Terza Missione dell’università, e che senza dubbio sarebbe di grande rilevanza inclusiva: «Un mio grande desiderio – confida infine Varagnolo – sarebbe quello di riuscire, un giorno, a portare mio papà, che è disabile, su uno di questi traghetti».

La ricerca sull’elettronica organica avanza. Il progetto ERC di Giorgio Ernesto Bonacchini al DEI: MiMETIC

Laura Galvani3 settimane ago3 settimane ago08 mins

Quando pensiamo all’elettronica, immaginiamo dispositivi tecnologici il cui funzionamento dipende da materiali inorganici come il silicio, i metalli o, per chi ne sa qualcosa in più, anche il nitruro di gallio, tutti materiali inorganici. Esiste però un’elettronica diversa, un’elettronica che implementa polimeri o piccole molecole principalmente a base di carbonio e idrogeno: l’elettronica organica. Grazie a questa diversa composizione, l’elettronica basata sui materiali organici presenta caratteristiche uniche di flessibilità meccanica e biocompatibilità, nonché di sostenibilità economica ed ambientale.Questo tipo di tecnologia viene principalmente utilizzata per dispositivi elettronici a bassa frequenza, come i biosensori, e nei dispositivi optoelettronici, come gli OLED (schermi di televisori e cellulari), e ha però sempre avuto un limite: la sua lentezza. Questo la rende inadatta per le telecomunicazioni e altre applicazioni ad alta frequenza. Si parla, infatti, di un gap significativo nello spettro elettromagnetico. Questo gap rappresenta una missed opportunity, un’occasione mancata per l’elettronica organica che, ad oggi, non viene utilizzata in settori dove le microonde e le alte frequenze sono fondamentali, come radar, telecomunicazioni, imaging biomedicale, per la sicurezza (per esempio, scanner aeroportuali) e per la caratterizzazione dei materiali a livello industriale. Proprio con l’intenzione di iniziare a colmare questo gap scientifico e tecnologico, nasce MiMETIC (Microwave Metadevices based on Electrically Tunable organic Ion-electron Conductors), il progetto di ricerca premiato con un ERC da oltre due milioni di euro al suo principal investigator, il prof. Giorgio Ernesto Bonacchini. Con MiMETIC, il prof. Bonacchini propone una soluzione per superare questo limite: accoppiare i materiali elettronici organici ad antenne e/o matrici di antenne (note anche come metasuperfici) operanti nelle microonde o nei terahertz, al fine di poterne controllare le proprietà elettromagnetiche in tempo reale. Questo approccio, finora inesplorato, permette per esempio di realizzare “specchi” o “lenti” per le microonde le cui caratteristiche di riflessione e/o rifrazione possono essere sintonizzate e corrette a seconda delle esigenze, permettendo quindi la manipolazione e il controllo delle onde elettromagnetiche con estrema precisione. Rispetto ad altre tecnologie con finalità simili, i materiali organici offrono dei vantaggi tecnologici che trascendono le semplici performance elettriche. Visto che i materiali conduttori e semiconduttori organici sono costituiti da molecole e polimeri a base di carbonio simili alle plastiche convenzionali, questi possono quindi essere facilmente disciolti allo stato liquido e processati come veri e propri inchiostri funzionali, sfruttando una svariata gamma di tecniche di stampa industriale, come la stampa a getto di inchiostro, la serigrafia e flexografia. I vantaggi di questo approccio sono molteplici poiché offrono flessibilità, bassi costi di produzione e processi a temperature inferiori ai 200 gradi Celsius, con i relativi benefici di sostenibilità economica e ambientale che ne derivano. Inoltre, come per la stampa tradizionale, questi processi permettono la realizzazione di elettronica su superfici di grande estensione e a grandi velocità di produzione, potenzialmente decine di metri al minuto, su supporti planari di vario tipo, inclusi i laminati plastici sottili e trasparenti tipicamente utilizzati per il packaging, o addirittura su carta. Questi “formati” di dispositivo, che ad oggi non possono essere implementati con altre tecnologie, aprono la strada a una serie di applicazioni innovative e poco esplorate. Ad esempio, in futuro potremmo realizzare metasuperfici meccanicamente flessibili di diversi metri quadrati, stampate su vestiario o su veicoli come aerei e automobili, per aumentarne la capacità di comunicazione, o persino per creare “mantelli dell’invisibilità” nelle microonde. Questi oggetti potrebbero abilitare una comunicazione più efficiente tra i nostri smartphone e i dispositivi indossabili, come ad esempio smartwatch, smartglasses o altri sensori ambientali, incanalando o focalizzando le microonde lungo direzioni preferenziali e riducendo, quindi, sia il dispendio energetico sia l’esposizione del corpo a onde elettromagnetiche. Questo tipo di applicazioni potrebbe essere di grande interesse anche per applicazioni in ambito di logistica, monitoraggio ambientale e agritech. Un’altra applicazione promettente che potremmo vedere realizzata è quella delle interfacce bioelettroniche. I materiali elettronici organici, per via della loro composizione chimica a base carbonio relativamente simile a quella dei tessuti viventi biologici, sono infatti delle ottime interfacce bioelettroniche in grado di trasdurre segnali biologici in segnali elettronici. Sensori basati su metasuperfici organiche a contatto con la pelle o all’interno del corpo potrebbero quindi essere sfruttati per rilevare biosegnali e diffonderli a distanza, senza richiedere alimentazione elettrica e complessi circuiti ad alta frequenza, riducendo drasticamente complessità, l’invasività e costi rispetto alle tecnologie convenzionali. Al di là delle possibili applicazioni che propone questo progetto, l’obiettivo più ad ampio respiro di MiMETIC è anche quello di avvicinare due comunità scientifiche: quella dei metadispositivi ottici/microonde e quella dell’elettronica organica, per esplorare le loro intersezioni e promuovere nuove scoperte e applicazioni. Note di approfondimento (in inglese): Il progetto è su Cordis il sito del servizio Comunitario di Informazione in materia di Ricerca e Sviluppo. Articolo su Springer Nature /Research Communities. Articolo su Techxplore.

Il contributo del DEI all’Alleanza Quantistica Italiana

Laura Galvani3 settimane ago3 settimane ago03 mins

Questo mese vi è stato l’annuncio della nascita dell’Alleanza Quantistica Italiana (AQI), un’intesa nazionale che unisce università, istituti di ricerca, industrie e istituzioni pubbliche con l’obiettivo di creare un ecosistema unitario e competitivo a livello internazionale, promuovendo l’eccellenza italiana nelle tecnologie quantistiche. L’AQI, in linea con la Strategia europea e la Strategia Italiana per le Scienze e Tecnologie Quantistiche, include attualmente otto partner: Università di Bologna, CINECA, INRIM, Università di Padova (con il nostro Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione in prima linea), INAF, INFN, Università di Pavia e Politecnico di Milano. Per il DEI sono coinvolti i professori Paolo Villoresi e Giuseppe Vallone. Quest’ultimo ci ha comunicato quanto segue, che volentieri pubblichiamo: «Il gruppo QuantumFuture del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova è da più di vent’anni attivo nel campo delle comunicazioni quantistiche. Lo scambio di fotoni, le particelle di luce, è alla base della Quantum Key Distribution (QKD), una tecnica che permette di scambiare chiavi segrete la cui sicurezza è garantita da leggi fisiche: le particelle quantistiche, se misurate, vengono alterate ed è possibile, in questo modo, capire se un hacker stia cercando di ottenere le informazioni che sono codificate sui fotoni. Le applicazioni nel campo della cybersicurezza sono molteplici: dalla protezione delle transazioni commerciali, alle comunicazioni diplomatiche, passando per la tutela della privacy di tutti i cittadini. L’importanza strategica di questa tecnologia e delle comunicazioni quantistiche è stata riconosciuta a livello europeo come uno dei pilastri dello sviluppo guidato dall’European Quantum Flagship. Il gruppo QuantumFuture ha proposto e realizzato nuovi dispositivi e protocolli per le comunicazioni quantistiche e i generatori di numeri casuali con tecniche quantistiche e realizzato i primi esperimenti di scambio di fotoni tra terra e satellite, necessari per l’estensione di un network di comunicazioni quantistiche a distanze superiori al centinaio di chilometri, impossibili su fibra ottica a causa delle elevate perdite».

Padova ha ospitato SIGIR 2025, un evento mondiale su Information retrieval, motori di ricerca e Intelligenza Artificiale

Laura Galvani1 mese ago1 mese ago03 mins

Dal 13 al 17 luglio Padova ha ospitato SIGIR 2025 (the 48th International ACM SIGIR Conference on Research and Development in Information Retrieval), la conferenza internazionale sull’Information retrieval, motori di ricerca e Intelligenza Artificiale, che per questa edizione è stata organizzata con la collaborazione del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione. SIGIR ha riunito i maggiori esperti, sviluppatori e ricercatori nel campo dei motori di ricerca, dei recommender system (come quelli che suggeriscono cosa guardare o comprare online) e dell’intelligenza artificiale generativa (e non) applicata all’accesso all’informazione. SIGIR è una conferenza valutata A+ da CORE, un importante ranking internazionale per le conferenze informatiche. Solo il 7,48% delle conferenze a livello mondiale ottiene questa valutazione.La conferenza si sposta ogni anno in un continente diverso; la scelta, infatti, avviene con tre anni di anticipo. Padova ha gareggiato nel 2022 con altri Paesi e la sua proposta è stata scelta da un gruppo di esperti internazionali. L’edizione 2025 di SIGIR si è aperta con un evento di welcoming in Piazza della Frutta dove gli oltre mille partecipanti hanno potuto brindare all’inizio dei lavori. Il resto della conferenza si è svolto, invece, presso gli spazi del Centro Congressi di Padova, dove si è tenuto un fitto programma fatto di tutorial, talk e approfondimenti specialistici. Chair di SIGIR per il triennio 2025-2028 è Nicola Ferro, professore del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova che, insieme ai proff. Gianmaria Silvello e Giorgio Maria di Nunzio, ne ha curato anche i dettagli organizzativi. SIGIR 2025 ha introdotto due importanti iniziative con un forte impatto sociale e di inclusività: un servizio di Childcare per i partecipanti alla conferenza e un programma per studenti africani con borse di studio (grant) per coprire le spese di viaggio, alloggio, vitto e iscrizione per studenti affiliati a istituzioni africane, meno avvantaggiate dal punto di vista delle risorse: creare un ambiente che punti all’eccellenza scientifica ma con una competizione più equa, aiuta, nonostante la barriera economica rimanga un problema per la partecipazione di questi ricercatori. SIGIR-30 MGL1768 SIGIR-39 SIGIR-09 SIGIR-48 SIGIR-37 SIGIR-06 SIGIR-46 SIGIR-57 _MGL3799 _MGL3842 _MGL4079 _MGL4221 _MGL4091 _MGL4033 _MGL6193 _MGL2605 _MGL2495 _MGL2537

Paolo Villoresi e VENQCI, la prima rete di comunicazione quantistica tutta veneta

Sara Brugnerotto2 mesi ago2 mesi ago06 mins

Un’infrastruttura strategica per il futuro digitale del Veneto: sviluppata da Regione, CAV e il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova, la rete è già operativa e pronta per l’interconnessione nazionale e internazionale. “VenQCI rappresenta un esempio concreto della nostra Agenda Digitale: un progetto che guarda al futuro, ma risponde anche ai bisogni di oggi del territorio. È frutto di una straordinaria collaborazione tra istituzioni, come la Regione, l’Università di Padova e CAV, ognuna con le proprie competenze, e valorizza l’eccellenza scientifica veneta. Nonostante le difficoltà di finanziamento iniziali, siamo orgogliosi di aver portato avanti questa infrastruttura strategica, già operativa, aperta a nuove adesioni e pronta a dialogare con le reti quantistiche nazionali e internazionali. È una scommessa vinta sul futuro e che pone nuovamente il Veneto tra le regioni apripista in progetti a valenza europea”. Con queste parole l’assessore al Bilancio della Regione del Veneto con delega all’Agenda Digitale, è intervenuto alla presentazione ufficiale dell’infrastruttura quantististica VenQCI, che si è tenuta oggi presso la sede di CAV, alla presenza dell’Amministratore Delegato di CAV, Maria Rosaria Anna Campitelli, della Presidente di VSIX, Eleonora Di Maria, e del professore ordinario di Fisica Sperimentale all’Università di Padova, Paolo Villoresi, responsabile tecnico del progetto. IMG-20250619-WA0014 IMG-20250619-WA0017 IMG-20250619-WA0023 IMG-20250619-WA0007 VenQCI (Veneto Quantum Communication Infrastructure) è una rete di comunicazione all’avanguardia, che garantisce uno scambio sicuro e inviolabile di dati tra istituzioni, aziende e cittadini. Si tratta, inoltre, della prima rete quantistica in produzione a livello regionale in Italia ed è stata progettata e realizzata da Regione del Veneto, CAV – Concessioni Autostradali Venete e Università degli Studi di Padova, ed è già attiva tra le province di Padova e Venezia con l’obiettivo di rafforzare la sicurezza e l’affidabilità delle comunicazioni digitali. VenQCI si basa, infatti, su tecnologie che sfruttano i principi della meccanica quantistica per generare e distribuire chiavi crittografiche in grado di proteggere le comunicazioni da qualsiasi tentativo di intercettazione o manomissione. Mentre le reti tradizionali, anche se cifrate, potrebbero essere vulnerabili nel lungo periodo a causa dell’evoluzione della potenza di calcolo, le chiavi quantistiche garantiscono una protezione intrinseca, poiché qualsiasi tentativo di accesso illecito altera irrimediabilmente i dati, rendendo evidente l’attacco. La rete è composta da cinque nodi quantistici distribuiti su un’area di circa 40 chilometri tra le province di Padova e Venezia: – VEGA – sede della Regione del Veneto – Sede CAV di Marghera – Casello autostradale di Padova Est – Centro VSIX – Università di Padova – Centro QuTech – Università di Padova Ogni nodo è dotato di dispositivi per la generazione e lo scambio di chiavi quantistiche, già integrati con sistemi di cifratura del traffico su reti Layer 2 / 100GE, rendendo la rete operativa e pronta all’uso. “Il progetto è solo all’inizio: i prossimi sviluppi prevedono l’estensione della rete quantistica a tutto il territorio regionale, con l’obiettivo di elevare i livelli di cybersicurezza in tutti i settori strategici – ha sottolineato Calzavara -. Va ricordsto che questo progetto affonda le sue radici nella strategia di innovazione regionale avviata nel 2022 con il Tavolo di partenariato per il PNRR, che individuava nella rete quantistica veneta uno dei 16 progetti chiave per costruire il ‘Veneto del futuro’. Pur in assenza di fondi nazionali, la Regione ha scelto comunque di investire in questa iniziativa, confermandone il carattere prioritario in un contesto in cui la sicurezza digitale è sempre più cruciale per la pubblica amministrazione come per le imprese e i cittadini”.

Il contributo del DEI al progetto “Modelli. Un viaggio attraverso le discipline e le culture”

Laura Galvani3 mesi ago3 mesi ago04 mins

Il progetto di Terza Missione “Modelli. Un viaggio attraverso le discipline e le culture”, che vede come capofila il Dipartimento di Fisica e Astronomia (DFA) e che, a partire dal 7 maggio ospita al Museo Giovanni Poleni una mostra dedicata proprio al tema del modelli fisici e virtuali nella scienza, si arricchisce del contributo del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DEI). Oltre a partecipare ai seminari organizzati dal Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII), il DEI offre un apporto originale allo spettacolo teatrale “Caravanserraglio” ideato sempre all’interno del DFA ma che viene arricchito di un lato tecnico-ingegneristico. Questo spettacolo è frutto di un gruppo di lavoro composto da dottorandi e membri della comunità locale di diverse provenienze geografiche e culturali, ed è nato all’interno del progetto di Terza Missione 2022 “Scienza dal mondo islamico all’Europa di oggi” del Dipartimento di Fisica e Astronomia. Protagonista dello spettacolo è l’Astrolabio, modello dell’universo tolemaico e simbolo dello scambio culturale attraverso i secoli che, grazie alle nuove tecnologie di produzione del suono, diventa uno strumento narrativo e musicale innovativo, una vera e propria opera d’arte autonoma, in grado di generare suoni. Il CSC (Centro di Sonologia Computazionale) ha quindi dotato di sensori una copia dell’astrolabio in modo da consentire un dialogo performativo e un’interazione con gli attori. Ad aprire ogni rappresentazione, ci sarà il preludio “Modelli del suono: il ‘nuovo’ musicista”, curato da Sergio Canazza (professore associato di Informatica del DEI) e dal team del Centro di Sonologia Computazionale (CSC). Questa performance offrirà una riflessione sull’evoluzione della figura del musicista nell’era dell’intelligenza artificiale. Portato in scena dalla compagnia TAM teatromusica, lo spettacolo sarà rappresentato in diversi luoghi di Padova, con un’attenzione particolare ai quartieri caratterizzati dalla pluralità culturale, etnica e religiosa. La prima dello spettacolo si terrà al Teatro San Carlo, quartiere Arcella (via Pietro Giovanni Guarneri 22, Padova), il 17 ottobre 2025 alle ore 21:00. Per maggiori informazioni sul progetto: https://www.dfa.unipd.it/terza-missione/modelli/ Per prenotazioni spettacolo (prossima apertura): https://www.eventbrite.it/o/progetto-modelli-109283016471 Il CSC al lavoro per la produzione dello spettacolo “Caravanserraglio”: Modelli – study Modelli – test Finanziato dal bando dell’Università di Padova che incentiva progetti per lo sviluppo di attività di Terza Missione e Scienza Aperta, il progetto “Modelli” è stato proposto dal Dipartimento di Fisica e Astronomia, in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Industriale, il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, e il Centro di Ateneo per i Musei, con il sostegno di numerosi partner esterni.

Rivoluzione nel rilevamento: le reti ottiche diventano sensori globali

Laura Galvani3 mesi ago3 mesi ago04 mins

Il nostro pianeta è avvolto da una rete di miliardi di chilometri di fibra ottica, attraverso la quale viene trasmessa tutta l’informazione che viaggia su Internet. Una buona parte di questa rete è posata sul fondo di mari ed oceani, ambienti decisamente inaccessibili. Immagina adesso che questa enorme rete globale in fibra ottica, quella che usiamo per internet, possa diventare anche un sensore super potente per monitorare il pianeta. È proprio quello che il progetto ECSTATIC vuole realizzare! L’idea è di sfruttare le reti di comunicazione ottiche esistenti per rilevare terremoti, tsunami, vibrazioni di infrastrutture, come ad esempio il cedimento dei ponti, e molto altro, tutto in tempo reale. In pratica, trasformare l’enorme quantità di dati che queste reti producono, in informazioni utili per la sicurezza e il monitoraggio ambientale. Com’è possibile tutto ciò? Il progetto ECSTATIC, che per l’Università di Padova è coordinato dal prof. Luca Palmieri, professore ordinario di Campi Elettromagnetici, svilupperà nuove tecnologie di rilevamento basate su luce, combinate con l’intelligenza artificiale, per analizzare le vibrazioni e i cambiamenti nel segnale delle fibre ottiche, con una precisione e capillarità mai vista prima. I vantaggi sono enormi. Innanzitutto, le reti di fibra ottica coprono già gran parte del pianeta, quindi avremo un sistema di monitoraggio distribuito su scala globale, anche in ambienti difficilmente raggiungibili da altre tecnologie, come quello sottomarino. Altro vantaggio: l’analisi dei dati avviene in tempo reale, permettendo di agire rapidamente in caso di emergenze. Inoltre, l’utilizzo delle infrastrutture esistenti è molto vantaggioso in termini economici, perché non occorre costruire nuovi sistemi di rilevamento. «Per immaginare l’enorme potenzialità di monitoraggio ambientale della fibra ottica – afferma Luca Palmieri, del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DEI) e a capo del team del DEI che si occupa del progetto, – basti pensare che, con i sistemi di interrogazione sviluppati in ECSTATIC, venti chilometri di fibra sono come avere una sequenza di due mila microfoni, uno ogni dieci metri, per cui è anche possibile localizzare un’eventuale anomalia e intervenire puntualmente». In sintesi, ECSTATIC vuole trasformare le reti di comunicazione in un sistema di rilevamento globale standardizzato, offrendo nuove possibilità per la sicurezza, il monitoraggio ambientale e la gestione delle infrastrutture.

A Padova si è concluso con successo il Workshop PXRNMS 2025

Laura Galvani3 mesi ago3 mesi ago04 mins

Dal 9 all’11 aprile 2025, Padova è stata il palcoscenico di un importante incontro internazionale patrocinato dall’Università di Padova e organizzato dal Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DEI), in collaborazione con il Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei” (DFA): il Physics of X-Ray and Neutron Multilayer Structures – PXRNMS 2025. Questo workshop, dedicato alle tecnologie delle strutture multistrato per la fisica con raggi X e neutroni, ha visto riunirsi esperti da tutto il mondo. Fondata nel 1992 negli stati Uniti, la conferenza è ospitata ogni due anni da importanti istituzioni di ricerca nel settore. L’evento ha seguito l’edizione precedente, che si era svolta in Giappone nel 2023. Il workshop ha ospitato quaranta interventi scientifici, tra cui quello del plenary speaker Peter Böni (Technical University di Monaco di Baviera) e quelli degli invited speaker Matteo Altissimo (Sincrotrone Trieste), Patrice Bras (European Synchrotron Radiation Facility), Danielle Gurgew (Universities Space Research Association – Science and Technology Institute), Yves Ménesguen (CEA Saclay) e Dmitriy Voronov (Advanced Light Source – Lawrence Berkeley National Laboratory). Ad aprire i lavori con i saluti istituzionali è stato il Prorettore alla Ricerca, prof. Fabio Zwirner. Gli interventi hanno preso in esame la fisica dei film ottici multistrato su scala nanometrica, ottimizzati per varie applicazioni nei domini dell’estremo ultravioletto (EUV) e dei raggi X, e per l’ottica dei neutroni. «Tra le principali applicazioni, – spiega Maria Guglielmina Pelizzo, professore associato di Fisica Sperimentale della Materia e Applicazioni e Chair della conferenza – ci sono la fisica dei neutroni per lo studio dei materiali quantistici, come i superconduttori, e i materiali magnetici complessi, la fotolitografia EUV per la produzione di circuiti integrati, e le osservazioni astronomiche dallo spazio nell’estremo ultravioletto e nei raggi X, utili per monitorare l’attività solare e le tempeste geomagnetiche, per l’osservazione di plasmi caldi, supernovae e galassie». Il workshop ha richiamato più di ottanta scienziati di università ed enti di ricerca di tredici paesi e aziende esperte del settore; in particolare, hanno supportato l’evento gli Istituti di Fotonica e Nanotecnologie e di Officina dei Materiali del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IFN e CNR-IOM), l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e le aziende Zeiss, optiXfab e Rigaku. PXRNMS2025_SB_01_-19 PXRNMS2025_SB_01_-24 PXRNMS2025_SB_01_-33 PXRNMS_2025_SB_02-119 PXRNMS_2025_SB_02-016 PXRNMS_2025_SB_02-001 IMG_3486 IMG_2596 PGH50022 PGH59895 Load More End of Content.

Wi-Fi Attacks!

Laura Galvani4 mesi ago4 mesi ago06 mins

Da diversi anni ormai, il Wi-Fi è diventato una parte essenziale della nostra vita. Dalla nostra casa agli spazi pubblici, fino al luogo di lavoro, le reti wireless ci permettono di rimanere sempre connessi. La comunicazione wireless (letteralmente “senza fili”) avviene attraverso l’aria, o meglio, le onde radio. Ma quanto sono sicuri i nostri dispositivi Wi-Fi per la trasmissione dei dati? Specifichiamo: non stiamo parlando di sicurezza relativa alla cybersecurity, per proteggerci, per esempio, contro gli intrusi che vogliono entrare nella nostra rete Wi-Fi per rubarci i dati sensibili. Stiamo parlando di sicurezza a livello fisico, ovvero quella dei dispositivi. Eh sì, anche i dispositivi connessi tra loro via wireless possono venire attaccati per distruggere la trasmissione dei dati che stanno comunicando. E c’è chi dimostra scientificamente la loro vulnerabilità. Una di queste persone è Francesca Meneghello, Ingegnere delle Telecomunicazioni del DEI. La ricerca che sta portando avanti in collaborazione con i ricercatori del CNIT/Università di Brescia, del Politecnico di Milano, della Northeastern University (Boston, USA) e Michele Rossi, professore ordinario in Telecomunicazioni al DEI, riguarda la tecnologia MIMO, acronimo di Multiple Input Multiple Output. Questa tecnologia consente di incrementare la velocità di trasferimento dei dati senza richiedere un aumento della banda di trasmissione: il segnale viene emesso da diverse antenne trasmittenti e, sfruttando le riflessioni generate da pareti e altri elementi presenti nell’ambiente, raggiunge l’antenna ricevente attraverso percorsi multipli con lievi differenze temporali e spaziali, creando così flussi di dati simultanei che trasportano una quantità maggiore di informazioni rispetto a un singolo flusso convenzionale. E questo è fondamentale se vogliamo usare contemporaneamente cellulare, laptop, smart TV, o tablet senza che i dati in ingresso e in uscita rallentino o creino congestioni come in un ingorgo stradale. «Tuttavia, − spiega Meneghello − per velocizzare la procedura di trasferimento dei dati di controllo nei sistemi Wi-Fi, alcuni di questi dati vengono trasmessi non criptati. Infatti, se questi dati di controllo venissero criptati, sarebbe difficile garantire un aggiornamento costante degli stessi (ogni circa 10 millisecondi) necessario per trasmettere dati tramite la tecnologia MIMO». Ed ecco che un normale dispositivo Wi-Fi ma malevolo (o “attaccante”), può distruggere tutte le trasmissioni del sistema Wi-Fi. Come agisce? «Prima “cattura” i dati di controllo trasmessi dagli altri dispositivi (i dati non criptati) e, conoscendo come l’access point crea i diversi flussi di trasmissione dato che è definito nello standard, – continua Meneghello – crea dei dati di controllo ad hoc che generano interferenza per gli altri dispositivi legittimi». A quel punto, tutti i dispositivi ricevono un messaggio rivolto a loro ma anche altri messaggi non rivolti a loro. In pratica, è come se in una stanza ci fossero tante persone e tutte parlassero contemporaneamente con lo stesso volume di voce. Il dispositivo malevolo – implementato dai ricercatori modificando il funzionamento di un dispositivo Wi-Fi commerciale – comunica i dati di controllo errati in una modalità da farli sembrare corretti. Il router continua a trasmettere “senza accorgersene” ma, in realtà, la trasmissione non avviene. «Si dovrà trovare un modo per evitare questo tipo di attacco senza andare ad appesantire la procedura di scambio di dati di controllo» – conclude Meneghello. La ricerca che dimostra la vulnerabilità dei sistemi Wi-Fi è particolarmente innovativa, tanto che il paper redatto da Francesca Meneghello ha vinto il “Best Paper Award” che sarà consegnato durante l’IEEE International Conference on Computer Communications (INFOCOM, Londra – UK, 19-22 maggio 2025). (v. la nostra precedente news qui). Note di approfondimento: Link all’elenco dei paper che saranno presentati alla all’IEEE International Conference on Computer Communications. Paper n. 74, “How to BREAK MU-MIMO Precoding in IEEE 802.11 Wi-Fi Networks”.Francesca Meneghello (University of Padova, Italy); Francesco Gringoli (CNIT/University of Brescia, Italy); Marco Cominelli (Politecnico di Milano, Italy); Michele Rossi (University of Padova, Italy); Francesco Restuccia (Northeastern University, USA).

“Ad Astra: Navigazione con mega-costellazioni di satelliti LEO”: il recap dell’evento

Laura Galvani5 mesi ago5 mesi ago07 mins

Un’aula gremita di studenti quella del DEI/G per l’ospite d’eccezione – il prof. Zak Kassas – che lo scorso 26 marzo dalle 12:30 ha tenuto una “Distinguished Lecture” sugli esperimenti di navigazione in assenza di GNSS (Global Navigation Satellite System, acronimo di sistema satellitare globale di navigazione) e l’utilizzo del segnale proveniente da satelliti commerciali a banda larga in orbita terrestre bassa (acronimo: LEO). Per chi non conoscesse il lavoro accademico del prof. Kassas (o non avesse letto la sua biografia che riportiamo alla fine di questo articolo), basti dire che quest’anno ha ricevuto dall’ex Presidente degli Stati Uniti, Joe Biden, il Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers (PECASE), il più alto riconoscimento conferito dal governo degli Stati Uniti a scienziati e ingegneri che si sono distinti all’inizio della loro carriera. Il tema dei satelliti LEO è di grande attualità. Questi satelliti – stiamo parlando di decine di migliaia di satelliti in orbita per la fine del decennio – non stanno solamente rivoluzionando il mondo delle telecomunicazioni, ma lo stanno trasformando. Quali sono le sfide tecnologiche associate all’utilizzo di questi satelliti? Come possono essere utilizzati per il posizionamento, la navigazione e la temporizzazione (PNT) nel caso in cui i segnali del sistema satellitare di navigazione globale (GNSS) diventino non disponibili o non affidabili, per interferenze di vario tipo, naturali o malevole? Il prof. Kassas ha spiegato gli approcci sperimentali e pratici più all’avanguardia a livello mondiale, fornendo indicazioni sulla direzione della ricerca futura e sulle sfide ingegneristiche da risolvere per implementare la tecnologia satellitare, catturando l’attenzione di tutti i numerosi presenti. Un bel successo, dunque, l’aver ospitato nella nostra università il prof. Kassas, grazie, in particolare, al prof. Nicola Laurenti e grazie all’IEEE Aerospace and Electronic Systems, che ha patrocinato l’evento. Biografia Il Prof. Zak Kassas, classe 1978, è titolare della cattedra di “Intelligent Transportation Systems” presso il TRC (Transportation Research Center) e professore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica dell’Università Statale dell’Ohio (OSU). È direttore del Laboratorio Autonomous Systems Perception, Intelligence, and Navigation (ASPIN). È anche direttore di CARMEN (Center for Automated Vehicle Research with Multimodal AssurEd Navigation) del Centro del Dipartimento dei Trasporti degli Stati Uniti, focalizzato sulla resilienza della navigazione e sulla sicurezza dei sistemi di trasporto altamente automatizzati.Ha ricevuto dal Presidente Biden nel 2025 il Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers (PECASE). È un Fellow dell’IEEE, un Fellow dell’Institute of Navigation (ION) e un Distinguished Lecturer dell’IEEE Aerospace & Electronic Systems Society e dell’IEEE Intelligent Transportation Systems Society. Nel 2024 è stato nominato da ScholarGPS come il miglior studioso al mondo nel campo della navigazione. È autore di oltre 200 articoli di riviste e conferenze sottoposti a revisione paritaria, 12 articoli di riviste, 3 capitoli di libri e 24 brevetti statunitensi. I suoi premi includono il National Science Foundation (NSF) CAREER award, l’Office of Naval Research (ONR) Young Investigator Program (YIP) award, l’Air Force Office of Scientific Research (AFOSR) YIP award, l’IEEE Walter Fried Award, l’ION Samuel Burka Award, l’ION Col. Thomas Thurlow Award e l’IEEE Harry Rowe Mimno Award. I suoi studenti hanno vinto diversi premi, tra cui tre Best Ph.D. Dissertation award (da IEEE, ION, OSU); due US DOT Graduate Student of the Year award e oltre 35 premi per i migliori paper, student paper e paper presentation award.Dopo l’esperienza all’Università della California, Riverside, è stato professore associato presso l’Università della California, Irvine; in seguito, è stato promosso professore ordinario e dal 2022 lavora all’Università Statale dell’Ohio (OSU). Dal 2014, la sua ricerca ha ottenuto più di 27 milioni di dollari in finanziamenti federali (ONR, NSF, AFOSR, DOT, NASA, NIST, Sandia National Laboratories, Aerospace Corporation, tra gli altri) ed è stata presentata in decine di organi di stampa nazionali e internazionali (Science, BBC, Forbes, IEEE, ACM, Ars Technica, MIT Technology Review… finendo più volte anche in copertina). Ha tenuto oltre 120 presentazioni su invito e ha lavorato come esperto in materia per DOD, GAO, DOT e NSF.