A5 – Measuring systems and instrumentation

Tematiche: La linea di ricerca A5: Measuring systems and instrumentation si concentra sui metodi e sulle tecnologie per la progettazione, la realizzazione e la caratterizzazione di strumentazione e sistemi di misura e dei loro componenti.

In particolare, sono oggetto di ricerca nell’ambito della linea A5: le architetture della strumentazione di misura, la progettazione hardware e software della strumentazione, lo sviluppo di componenti della strumentazione (sistemi di condizionamento, sistemi di acquisizione dati, interfacce per strumentazione di misura), la messa a punto e l’ottimizzazione delle prestazioni della strumentazione, le architetture distribuite dei sistemi di misura, le reti, i protocolli e i bus per sistemi di misura, i sistemi di misura embedded, la rilevazione di guasti e malfunzionamenti della strumentazione di misura.

La caratterizzazione metrologica dei componenti hardware e software della strumentazione di misura è un’attività distintiva conseguente allo sviluppo e alla realizzazione e, come tale, rientra tra le attività di ricerca della linea A5.

Obiettivi

• Scientifici: sviluppare nuovi strumenti o sistemi di misura e caratterizzarne le prestazioni.
• Industriali: sviluppare strumentazione innovativa con l’obiettivo di migliorare la competività delle aziende manufatturiere.
• Sociali: sviluppare sistemi di misura per l’impiego quotidiano per settori come le smart grid, e l’economia verde, l’automotive, l’Industria 5.0, la medicina e la salute.

Nell’ambito della linea di ricerca A5 nel 2025 sono state presentate 25 memorie provenienti da 20 unità GMEE, distribuite quasi uniformemente su tutto il territorio nazionale. Gli ambiti applicativi delle memorie presentate nella line di ricerca A5 rispecchiano alcune delle tendenze di ricerca nazionali, con 6 memoria in ambito ambiente e agricoltura, 5 memorie concentrate su tematiche relative alla mobilità sostenibile, quali la caratterizzazione delle batterie o la navigazione, 4 memorie in ambito Salute e Medicina, 3 nell’ambito dell’Industria 5.0, e 2 sulla transizione energetica.

Si segnalano inoltre 4 memorie sullo sviluppo di strumentazione a supporto di sperimentazioni scientifiche soprattutto nell’ambito della fisica, in cui le unità GMEE hanno collaborato con importanti enti scientifici nazionali, quali INAF ed ASI e internazionali come il CERN.

Delle 25 memorie presentate nella linea di ricerca, 5 sono frutto di collaborazioni tra 2 o più Unità GMEE.

Nelle memorie si osserva un’ampia varietà delle metodologie adottate, che dipendono fortemente dal tipo di applicazione di misura. Si segnala in particolare l’utilizzo della Spettroscopia d’Impedenza Elettrochimica per la caratterizzazione delle batterie e dell’utilizzo di sensori magnetici per la localizzazione, o di sensori inerziali per a misura dell’orientamento.

Numerose memorie si concentrano su obiettivi di riduzione dei consumi energetici oltre che di miglioramento dell’accuratezza di misura.

Nell’ambito della linea di ricerca A5 nel 2024 sono state presentate 26 memorie provenienti da 18 unità GMEE, distribuite quasi uniformemente su tutto il territorio nazionale. Gli ambiti applicativi delle memorie presentate nella line di ricerca A5 rispecchiano le tendenze di ricerca nazionali, con 8 memorie concentrate su applicazioni di Salute e Medicina, 4 negli ambiti dell’Industria 5.0, della Mobilità Sostenibile e della Sicurezza, 3 su applicazioni di monitoraggio ambientale e 2 nell’ambito della Transizione energetica.

Delle 26 memorie presentate nella linea di ricerca, 4 sono frutto di collaborazioni tra 2 o più Unità GMEE, tre delle quali su argomenti di progetti PRIN 2022.

Si segnalano inoltre 4 memorie su argomenti di progetti da bandi a cascata PNRR.

Riguardo le metodologie utilizzate, 7 memorie fanno uso dell’intelligenza artificiale, 5 si basano sulle tecnologie Internet of Things e 2 fanno uso rispettivamente di tecnologie optoelettroniche, del Compressed sensing e di Realtà estesa o aumentata.

Si osserva che la tendenza nello sviluppo della strumentazione è quella della progettazione di sistemi di misura complessi, che integrano più funzionalità e che fanno uso dell’intelligenza artificiale soprattutto per i compiti di classificazione. Inoltre, numerose memorie si concentrano su obiettivi di riduzione dei consumi energetici e dei tempi di misura o di miglioramento dell’accuratezza di misura.