Internet dei veicoli, un nuovo paradigma per una mobilità intelligente e autonoma

Grazie al continuo affinamento dell'elettronica di consumo e delle tecnologie di telecomunicazione, ad oggi sempre più "cose" sono dotate di capacità sensoriali, computazionali e comunicative, si parla così di Internet delle cose e di oggetti "smart". Lo scopo di questo elaborato è quello di approfondire e illustrare questo nuovo paradigma nell'ambito dell'automotive, evidenziandone caratteristiche, potenzialità e limiti. Ci riferiremo quindi più specificatamente al concetto di Internet dei veicoli per una gestione ottimale della mobilità su strada. Parleremo di questa tecnologia non solo per il supporto che può dare alla guida manuale, ma anche in funzione del concetto di guida autonoma, di come quest'ultima beneficerà di un'interconnessione capillare di tutti gli utenti, i veicoli e le infrastrutture presenti sulla strada, il tutto in un'ottica cooperativa. Illustreremo quali sono le principali sfide per raggiungere uno scenario del genere e quali potrebbero essere le implicazioni più rilevanti.

Studio di carrello per innovativa funicolare terrestre a veicoli sospesi

Questo lavoro di tesi ha portato al miglioramento di un sistema funiviario innovativo, progettato per risolvere i problemi di trasporto presenti nella città di Parma. E' stato progettato anche il carrello ed è stata eseguita la verifica statica della struttura secondo le normative vigenti. Inoltre è stata eseguita la verifica a fatica di alcune componenti e di alcune saldature, studiando anche un apposito sistema di ammorsamento alla fune.

An extended Herschel drop-out source in the center of AS1063: a normal dusty galaxy at z=6.1 or SZ substructures?

In the course of our 870 μm APEX/LABOCA follow-up of the Herschel Lensing Survey we have detected a source in AS1063 (RXC J2248.7-4431) that has no counterparts in any of the Herschel PACS/SPIRE bands, it is a Herschel “drop-out” with S_870/S_500 ≥ 0.5. The 870 μm emission is extended and centered on the brightest cluster galaxy, suggesting either a multiply imaged background source or substructure in the Sunyaev-Zel’dovich increment due to inhomogeneities in the hot cluster gas of this merging cluster. We discuss both interpretations with emphasis on the putative lensed source. Based on the observed properties and on our lens model we find that this source may be the first submillimeter galaxy (SMG) with a moderate far-infrared (FIR) luminosity (L_FIR < 10^12 L_⊙) detected so far at z > 4. In deep HST observations we identified a multiply imaged z ~ 6 source and measured its spectroscopic redshift to be z = 6.107 with VLT/FORS. This source may be associated with the putative SMG, but it is most likely offset spatially by 10−30 kpc and they may be interacting galaxies. With a FIR luminosity in the range [5−15] × 10^11 L_⊙ corresponding to a star formation rate in the range [80−260] M_⊙ yr^-1, this SMG would be more representative of the z > 4 dusty galaxies than the extreme starbursts detected so far. With a total magnification of ~25 it would open a unique window to the normal dusty galaxies at the end of the epoch of reionization.

Progettazione e sviluppo di un' applicazione mobile basata su Wi-Fi Direct per la comunicazione tra veicoli e pedoni

Questo documento di tesi si incentra principalmente sullo studio delle reti wireless mobili e dei relativi scenari di utilizzo. In particolare, come esse vengono applicate per il riconoscimento e la prevenzione di incidenti stradali. Vista l’importanza di questo problema a livello di sicurezza stradale, ho deciso di sviluppare un' applicazione per smartphone Android, in grado di riconoscere le attività di uso quotidiano dell’utente e associarle a dei comportamenti, come ad esempio quello di un ciclista, di un pedone o di un automobilista. Nel caso in cui, in uno scenario stradale i dispositivi si trovassero ad una distanza ravvicinata, possono comunicare tramite una connessione Wi-Fi Direct il loro ruolo e lanciare messaggi di pericolo per avvisare la loro presenza, in modo da prevenire collisioni stradali. La realtà in cui si vuole collocare questa applicazione è quella che viene chiamata Pedestrian Detection, già idea di General Motors, che la sta sviluppando sui futuri veicoli che metterà in produzione nei prossimi anni e che sicuramente integreranno funzionalità aggiuntive per la segnalazione di pericoli tramite smartphone e Wi-Fi Direct.

Progetto concettuale di un sedile in materiali compositi per veicoli solari

Il seguente elaborato è la conclusione dell'esperienza di tesi volta alla progettazione di componenti, nello specifico sedili e punti di ancoraggio per le cinture di sicurezza, per il cruiser Emilia 4, veicolo solare che gareggerà con le più importanti università mondiali nella 2017 World Solar Challenge in Australia. L'attività compiuta risulta essere il punto di arrivo dell'ottimizzazione strutturale degli elementi, attribuendo fondamentale importanza al peso delle strutture; l'obiettivo è stato raggiunto mediante l'adozione della fibra di carbonio, nel rispetto del regolamento della corsa e delle norme stradali australiane. Gran parte delle attività sono state svolte a Castel San Pietro nell'azienda Metal Tig, impresa specializzata nella lavorazione dei laminati in composito; qui si sono tenute riunioni settimanali per discutere dei progressi del progetto e delle modifiche da apportare. Il lavoro di tesi si conclude con la quarta revisione dei componenti affidatomi: essa probabilmente non sarà la versione definitiva, ma sicuramente sarà un punto di riferimento per i prossimi progettisti impegnati nell'impresa.

Analisi multi-obiettivo in ottica lean-green della reverse logistics dei veicoli a fine vita (ELV)

La gestione del fine vita dei prodotti è un argomento di interesse attuale per le aziende; sempre più spesso l’imprese non possono più esimersi dall’implementare un efficiente sistema di Reverse Logistics. Per rispondere efficacemente a queste nuove esigenze diventa fondamentale ampliare i tradizionali sistemi logistici verso tutte quelle attività svolte all’interno della Reverse Logitics. Una gestione efficace ed efficiente dell’intera supply chain è un aspetto di primaria importanza per un’azienda ed incide notevolmente sulla sua competitività; proprio per perseguire questo obiettivo, sempre più aziende promuovono politiche di gestione delle supply chain sia Lean che Green. L’obiettivo di questo lavoro, nato dalle esigenze descritte sopra, è quello di applicare un modello innovativo che consideri sia politiche di gestione Lean, che dualmente politiche Green, alla gestione di una supply chain del settore automotive, comprendente anche le attività di gestione dei veicoli fuori uso (ELV). Si è analizzato per prima cosa i principi base e gli strumenti utilizzati per l’applicazione della Lean Production e del Green supply chain management e in seguito si è analizzato le caratteristiche distintive della Reverse Logistics e in particolare delle reti che trattano i veicoli a fine vita. L’obiettivo finale dello studio è quello di elaborare e implementare, tramite l’utilizzo del software AMPL, un modello di ottimizzazione multi-obiettivo (MOP- Multi Objective Optimization) Lean e Green a una Reverse Supply Chain dei veicoli a fine vita. I risultati ottenuti evidenziano che è possibile raggiungere un ottimo compromesso tra le due logiche. E' stata effettuata anche una valutazione economica dei risultati ottenuti, che ha evidenziato come il trade-off scelto rappresenti anche uno degli scenari con minor costi.

Frequency Domain Characterization Of Sliding Mode Control Of An Inverter Used In DSTATCOM Application

In this paper, the commonly used switching schemes for sliding mode control of power converters is analyzed and designed in the frequency domain. Particular application of a distribution static compensator (DSTATCOM) in voltage control mode is investigated in a power distribution system. Tsypkin's method and describing function is used to obtain the switching conditions for the two-level and three-level voltage source inverters. Magnitude conditions of carrier signals are developed for robust switching of the inverter under carrier-based modulation scheme of sliding mode control. The existence of border collision bifurcation is identified to avoid the complex switching states of the inverter. The load bus voltage of an unbalanced three-phase nonstiff radial distribution system is controlled using the proposed carrier-based design. The results are validated using PSCAD/EMTDC simulation studies and through a scaled laboratory model of DSTATCOM that is developed for experimental verification

Optimising the cell source and biomaterials for the generation of vascularized adipose tissue in vivo

We initially described a rat chamber model with an inserted arteriovenous pedicle which spontaneously generates 3-dimensional vascularized connective tissue (Tanaka Y et al., Br J Plast Surg 2000; 53: 51-7). More recently we have developed a murine chamber model containing reconstituted basement membrane (Matrigel®) and FGF-2 that generates vascularized adipose tissue in vivo (Cronin K et al., Plast Reconstr Surg 2004; in press). We have extended this work to assess the cellular and matrix requirements for the Matrigel®- induced neo-adipogenesis. We found that chambers sealed to host fat were unable to grow new adipose tissue. In these chambers the Matrigel® became vascularized with maximal outgrowth of vessels extending to the periphery at 6 weeks. A small amount of adipose tissue was found adjacent to the vessels, most likely arising from periadventitial adipose tissue. In contrast, chambers open to interaction with endogenous adipose tissue showed abundant new fat, and partial exposure to adjacent adipose tissue clearly showed neo-adipogenesis only in this area. Addition of small amounts of free fat to the closed chamber containing Matrigel® was able to induce neo-adipogenesis. Addition of small pieces of human fat also caused neo-adipogenesis in immunocompromised (SCID) mice. Also, we found Matrigel® to induce adipogenesis of Lac-Z-tagged (Rosa-26) murine bone marrow-derived mesenchymal stem cells, and cells similar to these have been isolated from human adipose tissue. Given that Matrigel® is a mouse product and cannot be used in humans, we have started investigating alternative matrix scaffolds for adipogenesis such as the PDA-approved PLGA, collagen and purified components derived from Matrigel®, such as laminin-1. The optimal conditions for adipogenesis with these matrices are still being elucidated. In conclusion, we have demonstrated that a precursor cell source inside the chamber is essential for the generation of vascularized adipose tissue in vivo. This technique offers unique potential for the reconstruction of soft tissue defects and may enable the generation of site-specific tissue using the correct microenvironment.

A novel dc-link voltage regulation method for single source hybrid multilevel inverters

This paper presents a novel dc-link voltage regulation technique for a hybrid inverter system formed by cascading two 3-level inverters. The two inverters are named as “bulk inverter” and “conditioning inverter”. For the hybrid system to act as a nine level inverter, conditioning inverter dc link voltage should be maintained at one third of the bulk inverter dc link voltage. Since the conditioning inverter is energized by two series connected capacitors, dc-link voltage regulation should be carried out by controlling the capacitor charging/discharging times. A detailed analysis of conditioning inverter capacitor charging/discharging process and a simplified general rule, derived from the analysis, are presented in this paper. Time domain simulations were carried out to demonstrate efficacy of the proposed method on regulating the conditioning inverter dc-link voltage under various operating conditions.

Dual inverter based battery energy storage system for grid connected photovoltaic systems

This paper explores a new breed of energy storage system interfacing for grid connected photovoltaic (PV) systems. The proposed system uses the popular dual inverter topology in which one inverter is supplied by a PV cell array and the other by a Battery Energy Storage System (BESS). The resulting conversion structure is controlled in a way that both demand matching and maximum power point tracking of the PV cell array are performed simultaneously. This dual inverter topology can produces 2, 3, 4 and 5 level inverter voltage waveforms at the dc-link voltage ratios of 0:1, 1:1, 2:1 and 3:2 respectively. Since the output voltage of the PV cell array and the battery are uncorrelated and dynamically change, the resulting dc-link voltage ratio can take non-integer values as well. These noninteger dc-link voltage ratios produce unevenly distributed space vectors. Therefore, the main issue with the proposed system is the generation of undistorted current even in the presence of unevenly distributed and dynamically changing space vectors. A modified space vector modulation method is proposed in this paper to address this issue and its efficacy is proved by simulation results. The ability of the proposed system to act as an active power source is also verified.