Presentazione

Andrea Arnone

Prefazione

Bruno Facchini, Giovanni Ferrara, Rocco Furferi, Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario

Il DINFO in sintesi

Giorgio Battistelli, Enrico Vicario

Parte I. Il DINFO per il territorio fiorentino

Trent’anni di osservazione della Terra alla Scuola di Ingegneria di Firenze

Luciano Alparone

Luciano Alparone, Trent’anni di osservazione della Terra alla Scuola di Ingegneria di Firenze, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.06, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 25-30, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

La collaborazione tra DINFO e Nuovo Pignone sui sistemi di controllo avanzati e diagnosi dei guasti per turbomacchine

Michele Basso, Giovanni Donati, Alberto Tesi

Michele Basso, Giovanni Donati, Alberto Tesi, La collaborazione tra DINFO e Nuovo Pignone sui sistemi di controllo avanzati e diagnosi dei guasti per turbomacchine, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.07, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 31-34, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Bioingegneria e diagnostica per immagini: l’esperienza di EidoLab

Leonardo Bocchi, Leonardo Manetti

Leonardo Bocchi, Leonardo Manetti, Bioingegneria e diagnostica per immagini: l’esperienza di EidoLab, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.08, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 35-36, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Ingegneria e radioastronomia a Firenze

Pietro Bolli, Renzo Nesti, Giuseppe Pelosi, Gianni Tofani

Pietro Bolli, Renzo Nesti, Giuseppe Pelosi, Gianni Tofani, Ingegneria e radioastronomia a Firenze, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.09, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 37-40, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

La barchetta magica: l’attraversamento dell’Oceano Atlantico in solitaria da parte di un drone a vela autonomo

Enrico Boni, Marco Montagnani, Luca Pugi

Enrico Boni, Marco Montagnani, Luca Pugi, La barchetta magica: l’attraversamento dell’Oceano Atlantico in solitaria da parte di un drone a vela autonomo, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.10, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 41-42, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Un percorso espositivo attraverso la tecnologia dei calcolatori

Giacomo Bucci

Giacomo Bucci, Un percorso espositivo attraverso la tecnologia dei calcolatori, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.11, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 43-45, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

I controlli non distruttivi ad ultrasuoni e le sinergie con le aziende di alta tecnologia del territorio fiorentino

Lorenzo Capineri

Lorenzo Capineri, I controlli non distruttivi ad ultrasuoni e le sinergie con le aziende di alta tecnologia del territorio fiorentino, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.12, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 47-51, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

L’archivio digitale di eccellenza per il Polo museale fiorentino

Vito Cappellini

Vito Cappellini, L’archivio digitale di eccellenza per il Polo museale fiorentino, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.13, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 53-54, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Campioni elettromagnetici di riferimento costruiti a Firenze viaggiano in Europa – Parte A

Carlo Carobbi

Carlo Carobbi, Campioni elettromagnetici di riferimento costruiti a Firenze viaggiano in Europa – Parte A, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.14, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 55-58, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Campioni elettromagnetici di riferimento costruiti a Firenze viaggiano in Europa – Parte B

Carlo Carobbi

Carlo Carobbi, Campioni elettromagnetici di riferimento costruiti a Firenze viaggiano in Europa – Parte B, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.15, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 59-64, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

La nuova era delle telecomunicazioni: una prospettiva tecnologica verso reti e sistemi intelligenti

Francesco Chiti, Romano Fantacci

Francesco Chiti, Romano Fantacci, La nuova era delle telecomunicazioni: una prospettiva tecnologica verso reti e sistemi intelligenti, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.16, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 65-68, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Il cuore fiorentino del sistema Telepass

Alessandro Cidronali, Giovanni Collodi, Stefano Maddio, Gianfranco Manes, Marco Passafiume

Alessandro Cidronali, Giovanni Collodi, Stefano Maddio, Gianfranco Manes, Marco Passafiume, Il cuore fiorentino del sistema Telepass, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.17, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 69-70, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

CE.TA.CE.: un progetto pilota di laboratorio universitario per il trasferimento tecnologico

Marcantonio Catelani

Marcantonio Catelani, CE.TA.CE.: un progetto pilota di laboratorio universitario per il trasferimento tecnologico, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.18, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 71-73, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Sistema di visione artificiale per la sicurezza delle linee ferroviarie ad alta velocità

Alberto Del Bimbo, Marco Bertini

Alberto Del Bimbo, Marco Bertini, Sistema di visione artificiale per la sicurezza delle linee ferroviarie ad alta velocità, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.19, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 75-77, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Il sistema ‘Point-At’ a Palazzo Medici Riccardi

Alberto Del Bimbo

Alberto Del Bimbo, Il sistema ‘Point-At’ a Palazzo Medici Riccardi, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.20, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 79-81, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Posizionamento a banda ultra-larga per applicazioni sportive: un servizio avanzato e a basso costo per il benessere di tutti gli sportivi

Marco Dolfi, Alessio Martinelli, Simone Morosi

Marco Dolfi, Alessio Martinelli, Simone Morosi, Posizionamento a banda ultra-larga per applicazioni sportive: un servizio avanzato e a basso costo per il benessere di tutti gli sportivi, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.21, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 83-86, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

L’ingegneria ferroviaria a Firenze nell’era del computer

Alessandro Fantechi

Alessandro Fantechi, L’ingegneria ferroviaria a Firenze nell’era del computer, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.22, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 87-90, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Giovanni Soda e l’intelligenza artificiale a Firenze

Paolo Frasconi, Marco Gori, Marco Lippi, Simone Marinai

Paolo Frasconi, Marco Gori, Marco Lippi, Simone Marinai, Giovanni Soda e l’intelligenza artificiale a Firenze, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.23, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 91-92, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Il ‘Progetto Arno’

Angelo Freni, Dino Giuli

Angelo Freni, Dino Giuli, Il ‘Progetto Arno’, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.24, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 93-94, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Il ruolo dell’Ingegneria Elettrica per la transizione energetica sostenibile

Francesco Grasso

Francesco Grasso, Il ruolo dell’Ingegneria Elettrica per la transizione energetica sostenibile, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.25, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 95-99, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

L’Ingegneria dell’Informazione e l’Ordine degli Ingegneri: una comune storia (quasi) centenaria

Francesco Leoncino, Antonio Luchetta

Francesco Leoncino, Antonio Luchetta, L’Ingegneria dell’Informazione e l’Ordine degli Ingegneri: una comune storia (quasi) centenaria, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.26, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 101-104, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

La bioingegneria per l’ospedale pediatrico Meyer di Firenze: analisi del vagito neonatale

Claudia Manfredi, Gianpaolo Donzelli, Piero Bruscaglioni

Claudia Manfredi, Gianpaolo Donzelli, Piero Bruscaglioni, La bioingegneria per l’ospedale pediatrico Meyer di Firenze: analisi del vagito neonatale, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.27, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 105-106, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

L’evoluzione delle reti di comunicazione di emergenza verso il 5G e beyond

Dania Marabissi, Romano Fantacci

Dania Marabissi, Romano Fantacci, L’evoluzione delle reti di comunicazione di emergenza verso il 5G e beyond, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.28, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 107-110, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Il contributo dell’automatica allo studio dei sistemi ambientali in ambito regionale

Stefano Marsili Libelli

Stefano Marsili Libelli, Il contributo dell’automatica allo studio dei sistemi ambientali in ambito regionale, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.29, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 111-116, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Sensoristica in ambiente estremo: l’interno di una turbina Baker Hughes

Gabrio Martini, Laurent Ntibarikure, Stefano Selleri, Viola Sorrentino

Gabrio Martini, Laurent Ntibarikure, Stefano Selleri, Viola Sorrentino, Sensoristica in ambiente estremo: l’interno di una turbina Baker Hughes, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.30, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 117-120, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

I contributi dei sistemi distribuiti: dalla musica ai ‘social media’

Paolo Nesi

Paolo Nesi, I contributi dei sistemi distribuiti: dalla musica ai ‘social media’, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.31, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 121-125, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Da Big Data Analytic ai Data Models e Digital Twin

Paolo Nesi

Paolo Nesi, Da Big Data Analytic ai Data Models e Digital Twin, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.32, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 127-131, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Come il DINFO ha contribuito a trasformare il radar da strumentazione militare a sensore per usi civili

Massimiliano Pieraccini

Massimiliano Pieraccini, Come il DINFO ha contribuito a trasformare il radar da strumentazione militare a sensore per usi civili, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.33, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 133-136, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Rete a banda larga e sistema satellitare per esperimenti di Telemedicina

Laura Pierucci

Laura Pierucci, Rete a banda larga e sistema satellitare per esperimenti di Telemedicina, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.34, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 137-139, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Il PC fiorentino

Franco Pirri

Franco Pirri, Il PC fiorentino, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.35, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 141-143, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

I convertitori risonanti, dagli albori alle moderne applicazioni

Alberto Reatti

Alberto Reatti, I convertitori risonanti, dagli albori alle moderne applicazioni, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.36, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 145-148, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

La ricerca operativa a Santa Marta. La mia vita sul colle

Fabio Schoen

Fabio Schoen, La ricerca operativa a Santa Marta. La mia vita sul colle, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.37, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 149-153, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Sistemi ecografici di ricerca ad ultrasuoni per diagnostica medica

Piero Tortoli

Piero Tortoli, Sistemi ecografici di ricerca ad ultrasuoni per diagnostica medica, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.38, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 155-158, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Quando la teoria diventa applicazione: dalle matrici di vincoli sulle differenze allo scheduling di un sistema elettromeccanico

Enrico Vicario

Enrico Vicario, Quando la teoria diventa applicazione: dalle matrici di vincoli sulle differenze allo scheduling di un sistema elettromeccanico, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.39, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 159-163, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Parte II. Tra gli spin-off del DINFO

Gli spin-off del DINFO

Fabio Schoen

Fabio Schoen, Gli spin-off del DINFO, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.41, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 167-176, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Alcune testimonianze del passato KKT: storia di una start-up di successo

Fabio Schoen

Fabio Schoen, Alcune testimonianze del passato KKT: storia di una start-up di successo, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.42, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 177-181, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Parte III. Memorabilia

Memorabilia, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.43, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. 183-222, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Postfazione

Alessandra Petrucci

Autori

Andrea Arnone

Nell’ambito delle manifestazioni per i 100 anni dell’Ateneo fiorentino è prevista sia la ristampa del libro Ingegneri & Ingegneria a Firenze. In occasione dei 50 anni (dal 1970-71 al 2020-21) degli studi di Ingegneria presso l’Ateneo fiorentino (a cura di Franco Angotti, Giovanni Frosali, Giuseppe Pelosi, Marco Pierini) sia la pubblicazione di Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino (2 voll., vol. 1 a cura di Bruno Facchini, Giovanni Ferrara, Rocco Furferi; vol. 2 a cura di Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario), articolato in due volumi con una parte in comune.

Queste due iniziative editoriali della Firenze University Press coinvolgono a vario titolo la Scuola di Ingegneria dell’Università di Firenze, il Dipartimento di Ingegneria Industriale (DIEF), il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DINFO) e l’Associazione degli Alumni della Scuola di Ingegneria in Santa Marta.

Ingegneri & Ingegneria a Firenze. In occasione dei 50 anni (dal 1970-71 al 2020-21) degli studi di Ingegneria presso l’Ateneo fiorentino è stato presentato nell’Aula Magna del nostro Ateneo nel febbraio del 2022. Il libro originario riprendeva in parte il contenuto di quello dato alle stampe in occasione dei 40 anni della nascita della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Firenze e ne costituiva, a distanza di oltre un decennio, per le sole prima e seconda parte, la naturale prosecuzione con tutti gli aggiornamenti del caso. Questi dieci anni intercorsi sono stati caratterizzati da una riforma dell’Università con l’abolizione delle Facoltà, la creazione delle Scuole e il trasferimento dell’organizzazione della didattica ai Dipartimenti, che, come è noto, erano nati come organi di sola ricerca.

Vale la pena ricordare che le manifestazioni dei 100 anni dell’Ateneo fiorentino sono cominciate nel settembre del 2023 e all’interno di queste manifestazioni è stato pubblicato un libro dedicato al rapporto tra il nostro Ateneo e la città (Firenze e l’Università. Passato, presente e futuro, pubblicato dalla Firenze University Press nel 2024), in cui ovviamente è presente anche un contributo della Scuola di Ingegneria (L’Ateneo ed il mondo della tecnica, di Bruno Facchini ed Enrico Vicario).

Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino è articolato in due volumi ed è pensato per essere sia complementare sia di supporto al contributo che è presente nel volume celebrativo dei 100 anni. Quindi non necessariamente molto esteso.

I testi pubblicati hanno come obiettivo quello di ripercorrere l’evoluzione della Facoltà/Scuola di Ingegneria di Firenze, in pratica, nei primi 50 anni, raccontando e documentandone la storia, raccogliendo ricordi e documenti di un periodo attraversato da mutamenti significativi.

La ricerca effettuata dai curatori e da tanti colleghi ha allargato progressivamente l’orizzonte del lavoro per recuperare, non solo i contenuti della storia accademica, ma anche quelli della storia civile della Facoltà/Scuola, osservandone il laborioso crescere, affermarsi e consolidarsi nell’Ateneo fiorentino e anche rilevandone le relazioni con il contesto sia sociale sia economico (come ad esempio la città e la regione) che circonda un soggetto collettivo significativo come la nostra Facoltà/Scuola di Ingegneria. Questo ha consentito di esplorare e documentare ambiti rilevanti per una conoscenza non banale di quanti attori hanno attraversato lo scenario della Facoltà/Scuola e di quali fenomeni la Facoltà/Scuola stessa sia stata osservatrice e protagonista.

Il lavoro testimonia il percorso che ha portato l’ingegneria fiorentina a diventare protagonista nella ricerca a livello internazionale e con una peculiare attitudine alla formazione di giovani altamente specializzati. Da sottolineare anche il forte legame della Facoltà/Scuola con il tessuto industriale metropolitano.

Spero che i lettori di questi volumi vi ritroveranno il percorso della propria vita, o le radici del presente, o le motivazioni per il futuro.

Bruno Facchini, Giovanni Ferrara, Rocco Furferi, Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario

Nel 2024 si è celebrato il centenario dell’Ateneo fiorentino (1924-2024), occasione per la quale è stato istituito un apposito Comitato organizzativo. Parallelamente, nell’anno accademico 2020-21, ricorreva il cinquantenario dell’istituzione degli studi di Ingegneria presso l’Ateneo. Per commemorare questa ricorrenza, è stato deciso di organizzare una serie di eventi, gestiti dall’Associazione Alumni di Santa Marta, con l’obiettivo di valorizzare la Scuola di Ingegneria. Tale Associazione, va ricordato, è destinata a confluire in futuro in una rappresentativa dell’intera Università di Firenze. A causa della pandemia da Covid-19, tuttavia, il numero di eventi realizzati è stato necessariamente limitato. Si è quindi deciso di estendere le celebrazioni del cinquantenario degli studi di Ingegneria fino alla conclusione di quelle del centenario dell’Ateneo fiorentino, creando così un legame tra le due ricorrenze e contribuendo peraltro a dare maggiore visibilità alla Scuola di Ingegneria.

Le manifestazioni dei 100 anni dell’Ateneo fiorentino sono iniziate nel settembre del 2023 e all’interno di queste manifestazioni è previsto un volume dedicato al rapporto tra il nostro Ateneo e la città (Firenze e l’Università. Passato presente e futuro, pubblicato dalla Firenze University Press nel 2024), in cui è ovviamente stato presente anche un contributo della Scuola di Ingegneria (L’Ateneo ed il mondo della tecnica, di Bruno Facchini ed Enrico Vicario).

Il presente testo, intitolato Ingegneria Industriale e Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino, è stato concepito per integrare e supportare il contributo dei due Dipartimenti della Scuola che sarà incluso nel volume celebrativo, data la necessità di mantenere quest’ultimo breve e sintetico. Il volume vuole raccontare una storia di innovazione, sviluppo e crescita che ha avuto un impatto profondo sul territorio fiorentino. I due Dipartimenti di Ingegneria Industriale e di Ingegneria dell’Informazione hanno formato generazioni di ingegneri che hanno contribuito alla trasformazione della città e della regione, intervenendo in ambiti cruciali come la mobilità, l’energia e la digitalizzazione. Hanno inoltre sviluppato importanti ricerche scientifiche e industriali rappresentando un motore di innovazione per il territorio, contribuendo allo sviluppo di nuove tecnologie e soluzioni in svariati settori. Pertanto, il presente testo ha l’ambizione di raccontare parte di queste importanti esperienze al fine di far comprendere l’impatto che i due dipartimenti hanno avuto, e continuano ad avere, sia sul territorio che a livello nazionale ed internazionale.

Il libro si articola in due volumi:

Giorgio Battistelli, Enrico Vicario

Il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DINFO), uno dei 21 Dipartimenti dell’Università di Firenze, è il Dipartimento di riferimento per il settore ICT (Information and Communications Technology).

In questo ambito svolge ricerche avanzate in diversi campi dell’ingegneria: elettronica, informatica, telecomunicazioni, automatica, elettromagnetismo, misure ma anche di ricerca operativa, bioingegneria ed elettrotecnica.

Studia e progetta apparati elettronici e sensori, software avanzato, sistemi e reti di telecomunicazione, sistemi radar, sistemi ad ultrasuoni, satellitari, di controllo e telerilevamento, sistemi di elaborazione e interpretazione di dati, segnali e contenuti multimediali, sistemi di supporto alle decisioni, di intelligenza artificiale, di sicurezza e protezione dell’informazione e telematici.

Fa ricerca in settori apparentemente diversi, tutti caratterizzati dall’acquisizione, elaborazione, trasmissione e utilizzazione dell’informazione e della conoscenza, risorse essenziali della nuova società.

Il DINFO aderisce inoltre a vari Centri e Consorzi interuniversitari, tra i quali: il CNIT (Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni), il CINI (Consorzio Interuniversitario Nazionale per l’Informatica), il MECSA (Microwave Engineering Center for Space Applications), il TICOM (Consorzio per Le Tecnologie dell’Informazione e delle Telecomunicazioni). Al DINFO afferiscono anche il MICC (Media Integration and Communication Center), centro di eccellenza istituito dal MIUR nel 2001 ed il CITMQSA (Centro Interdipartimentale delle Tecnologie dei Microsistemi per la Qualità e Sicurezza Ambientale).

Il DINFO, tra professori, ricercatori, tecnici/amministrativi, assegnisti e dottorandi di ricerca, si avvale di un organico superiore alle 180 unità e, con successo e determinazione, è impegnato nell’acquisizione di importanti finanziamenti di ricerca pubblici e privati. In particolare, al DINFO afferiscono 72 tra Docenti e Ricercatori (16 PO, 39 PA, 17 RU/RTD), 22 staff tecnico/amministrativo, 48 studenti PhD, 44 assegnisti di ricerca post-laurea o post-dottorato in progetti di ricerca e trasferimento tecnologico1.

Figura 1 – L’articolo “Qui la ricerca genera fatturato” apparso su Il Sole 24 Ore del 13 maggio 2013 e dedicato alle ricerche del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DINFO) dell’Università di Firenze, Dipartimento in cui è confluito sia il Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni sia quello di Sistemi e Informatica.

L’offerta didattica del DINFO si sviluppa sui tre livelli e prevede tre corsi di laurea: L8 Ingegneria Elettronica, L8 Ingegneria Informatica, L8-L9 Ingegneria Biomedica; cinque corsi di laurea magistrale: LM 21 Ingegneria Biomedica, LM 25 Ingegneria Elettrica e dell’Automazione, LM 29 Ingegneria dei Sistemi Elettronici, LM 32 Ingegneria Informatica, LM 32 Intelligenza Artificiale; tre corsi di dottorato: Information Engineering, Smart Computing, Smart Industry. Alcuni docenti sono coinvolti in corsi di dottorato attivati presso altri Dipartimenti, per un totale di circa 1500 studenti, fine ultimo delle attività di didattica e ricerca.

Il DINFO per il territorio fiorentino

Luciano Alparone

Le attività di Osservazione della Terra (OT) alla Scuola di Ingegneria di Firenze sono iniziate nel 1994, quando la prima stazione per la ricezione dei dati MeteoSat di I Generazione è stata installata presso il Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni (DET). In realtà, mentre il DET è stato storicamente testimone di un’intensa attività di telerilevamento con sistemi attivi coerenti a microonde, del tipo radar a sintesi di apertura (SAR), l’osservazione con sistemi ottici era inesistente prima del 1994.

La stazione permetteva la connessione diretta con un satellite della costellazione per accedere ai dati che erano stati pre-elaborati nella stazione di Darmstadt, in Germania, sede del Consorzio EumetSat, che a partire dal 1977 sovraintende alle attività europee in ambito meteorologico. Di fatto, il satellite serviva soltanto da specchio, perché i dati grezzi venivano prima inviati a terra per le prime correzioni e la sovrapposizione delle scritte e dei confini dei vari stati, e poi rimandati sul satellite che li inviava alle stazioni. Oltre ai dati strettamente necessari per le previsioni meteorologiche, cioè una banda pancromatica allargata alle lunghezze d’onda del vicino infrarosso (da 0.5 a 0.9 micron) per il tracking delle formazioni nuvolose, una banda nell’assorbimento del vapor d’acqua (da 6 a 7 micron), per determinare la quantità di acqua delle nubi, e una banda nell’infrarosso termico (da 10.5 a 12.5 micron), per misurare la temperatura superficiale delle nubi, il sistema acquisiva, assieme a una serie di dati puntuali per lo studio dell’atmosfera, una serie di bande spettrali nel visibile e vicino infrarosso con cui era possibile effettuare correzioni geometriche e proiezioni cartografiche, tipicamente secondo Mercatore, e ottenere mappe di classificazioni tematiche, di indici di vegetazione, di temperatura, ed altri prodotti, tutti alla scala chilometrica delle osservazioni da satellite geostazionario, ma con elevata ripetitività temporale, dell’ordine di 15′.

A seguito dell’istituzione di un corso di Sistemi di Telerilevamento, presso la Laurea Specialistica in Telecomunicazioni, sono iniziate attività a tutto tondo con dati ottici e termici prodotti anche da sistemi eliosincroni con orbita quasi-polare, e quindi risoluzioni a terra decametriche e tempi di rivisitazione, sempre alla stessa ora locale, dell’ordine di settimane. La generazione culminata con il satellite LandSat 7 della NASA, lanciato nel 1999 ed equipaggiato col sensore ETM+ (Enhanced Thematic Mapper+), rappresenta un punto di riferimento.

Dopo il pensionamento nel 2004, del collega Pier Franco Pellegrini, promotore delle attività sopra riportate, ho avuto l’opportunità di ereditarne il corso. In precedenza, intorno al 1997, avevo iniziato con l’IFAC-CNR, all’epoca IROE, una fortunata collaborazione su temi di elaborazione di immagini applicata a dati telerilevati multibanda. Grazie alla presenza della banda pancromatica, i dati prodotti dalla generazione dei satelliti SPOT, acronimo francese di «sistema per l’osservazione della terra» erano il candidato ideale per sperimentare le nuovissime tecniche di fusione ‘pan-sharpening’, neologismo coniato nel 2003, ma di fatto praticato fin dal 1987. Era da poco iniziata la generazione dei sensori multispettrali (MS) ad altissima risoluzione (risoluzione uguale a un metro o superiore), iniziata con IKONOS-2 (di IKONOS-1 fallì il lancio), che offriva quattro bande multispettrali a 4 m e una banda pancromatica (Pan) a 1 m. A seguito, nel 2001, arrivò QuickBird-2 (stesso infausto esito per il primo lancio), con risoluzione a terra di 2.8 m per MS e 0.7 per Pan. Nonostante siano stati entrambi dismessi nel 2015, questi satelliti hanno costituito una pietra miliare per l’OT su piccolissima scala.

Negli ultimi vent’anni, l’OT da sensori ottici, anche iperspettrali, con oltre 200 bande nell’intervallo coperto dalla radiazione solare (da 0.4 a 2.5 micron), ha avuto notevole impulso presso il DET, in seguito ridenominato DINFO, con una cospicua produzione scientifica, supportata da una adeguata attività progettuale. A coronamento del primo ventennio di attività in OT, iniziata nel 1994, nel 2015 è stato pubblicato un volume monografico di oltre 350 pagine sulla fusione di immagini telerilevate da satellite, con autori congiunti, due di IFAC-CNR e uno del DIIMT, Università di Siena: L. Alparone, B. Aiazzi, S. Baronti, A. Garzelli, Remote Sensing Image Fusion edito dall’americana CRC Press. Il libro condensa l’attività pregressa nel campo della fusione e dell’elaborazione di immagini telerilevate in generale.

Un ulteriore impulso è arrivato con il lancio della generazione di satelliti a risoluzione estrema (EHR), meno di 0.5 m per il Pan, e la disponibilità di otto bande nel visibile e vicino infrarosso (VNIR) allocate su due strumenti distinti. Dopo WorldView-1, che prevedeva solo un Pan a 0.5 m, nel 2009 è stato lanciato WorldView-2 (2 m MS, 0.5 m Pan), seguito nel 2013 da WorldView-3 (1.6 m MS, 0.4 m Pan). Quest’ultimo dispone di otto bande nell’infrarosso a onda corta (SWIR), con risoluzione tre volte minore di quella del VNIR. La missione più recente, WorldView-4, aveva solo quattro bande MS a 1.2 m e Pan a 30 cm. Sfortunatamente, dal 2019 non è più operativo a causa di un guasto a uno dei giroscopi.

Queste tipologie di dati a risoluzione estremamente spinta hanno aperto nuovi orizzonti e prospettive applicative, ma anche creato dei problemi, fino ad ora trascurati, di consistenza, qualità e integrità dei dati su cui opera la fusione. Le correzioni geometriche e il processo di geo-codifica, che rende l’immagine rilevata lungo l’orbita satellitare sovrapponibile a una carta geografica, richiedono dei modelli digitali di elevazione (DEM) di adeguata risoluzione spaziale. I DEM standard, prodotti tipicamente a 10 m, non sono pienamente adeguati a dati di risoluzione intorno al metro. Ne consegue che l’errore massimo di localizzazione spaziale garantito dal distributore è di 3 m, ma quel che è peggio i dati MS e Pan possono essere disallineati tra di loro, perché gli strumenti che li acquisiscono operano da punti diversi dell’orbita e quindi con diverse parallassi. Il disallineamento tra i dati prodotti da due strumenti è nel caso peggiore pari a 6 metri, che è pari al doppio dell’errore di geo-localizzazione delle singole tipologie di dati. Al momento, è in corso uno studio congiunto con il DIIMT di Siena sull’armonizzazione dei data MS e Pan, che ne standardizza l’usabilità, rimuovendo automaticamente artefatti di ‘aliasing’, dovuti a insufficiente campionamento spaziale, motivato da vincoli di sistema, e disallineamenti locali, dovuti a mancata compensazione delle parallassi, a causa della ridotta risoluzione spaziale dei DEM disponibili.

Negli ultimi anni si è assistito a un’esplosione del numero di metodi di fusione, non più basati sui concetti classici dei due decenni precedenti, ma che prendono spunto da specifiche teorie matematiche, ad esempio, ragionamento bayesiano, super-risoluzione e decomposizioni sparse, ma soprattutto su metodologie dell’intelligenza artificiale (IA) basate su apprendimento. Le reti neurali convoluzionali (CNN) sono il boom degli ultimi anni. La loro capacità di apprendere a diverse scale e quindi su aree più o meno estese, le rende ideali per un approccio multi-risoluzione alla fusione. A dispetto della loro apparente versatilità, i metodi di fusione basati su architetture CNN non sono riproducibili e quindi i loro risultati sono imprevedibili. Inoltre, per il processo di apprendimento che opera su base blocchi di pixel, le immagini fuse presentano sempre artefatti vistosi, che influiscono poco sulla qualità globale, ma molto fastidiosi. L’attività portata avanti nel DINFO, in questo senso, è stata maggiormente rivolta ad analizzare i limiti e i difetti di questi metodi, piuttosto che a promuoverne l’uso e lo studio indiscriminato.

In anni recenti, grazie allo sforzo congiunto delle agenzie spaziali, europee e non europee, lo spirito pionieristico delle prime osservazioni della Terra ha trovato nuovo impulso nelle tecnologie della banda larga, che permettono a chiunque di connettersi con i server delle agenzie per accedere a dati pubblici di alta qualità, copertura globale della Terra e di buona ripetitività. Nell’ambito del progetto Copernicus dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), sono accessibili dati ottici a 10, 20 e 60 m in una varietà di bande volte alla soluzione di problemi specifici, analisi della vegetazione, delle zone innevate, dei ghiacciai, addirittura dell’inquinamento atmosferico da aerosol. Grazie alla costellazione Sentinel-2 formata da due satelliti gemelli, i tempi di rivisitazione si sono ridotti a 5 giorni. In parallelo la missione LandSat della NASA è proseguita con i satelliti 8 e 9, l’ultimo operativo dal 2021. Entrambi montano il sensore OLI (Operational Land Imager) e il TIRS (Thermal Infra-Red Spectrometer), oltre a una banda pancromatica. Oltre alla fusione MS/Pan, diventa interessante valutare le potenzialità della fusione tra dati ottici e termici. I primi sono distribuiti nei formati riflettanza di superficie o radianza spettrale esoatmosferica. Invece i dati termici sono di norma distribuiti come temperatura superficiale del terreno, anche se invertendo la curva di Planck, che definisce la radiazione termica della materia, è possibile convertirli in radianza spettrale superficiale. Quest’ultima diventa confrontabile con la riflettanza di superficie dei dati ottici. Tuttavia, non si può fare a meno di considerare che i dati ottici e termici sono tra loro eterogenei, non tanto come formati, che possono essere armonizzati, quanto come principi fisici su cui si fondano. Di conseguenza, la fusione non è più tra dati omogenei, come MS e Pan, ovvero una fusione unimodale, ma multimodale, come è tipico in ambito bio-medicale, in quanto le immagini da fondere sono prodotte da metodiche totalmente differenti. Questo comporta una serie di problemi non banali, anche solo per la valutazione della qualità dei dati fusi, dato che i consueti protocolli e indici statistici valgono solo per fusione unimodale. Negli anni, la valutazione di qualità del dato fuso è stata il motivo dominante dell’attività del DINFO, anche perché non si può stabilire se un metodo sia meglio di un altro, se non disponendo di misure di qualità affidabili. Si ricorda a proposito il riconoscimento dell’IEEE nel 2005 per il Best Paper Award del 2004. L’articolo riguarda una misura di qualità per immagini multibanda basata sulla teoria dei numeri ipercomplessi.

Dopo il lancio del primo satellite della generazione MeteoSat III, meno di due anni fa, l’attività si è rivolta, almeno in prospettiva, ad un problema annoso e di fatto insolubile con le tecnologie pregresse: la rivelazione precoce di incendi boschivi. Favorita dalla nuova disposizione delle bande e dalle nuove caratteristiche di risoluzione spaziale e soprattutto radiometrica delle bande nell’infrarosso termico, a cui è stata aggiunta una banda nel medio infrarosso, con lunghezza d’onda tra 3.5 e 5.5 micron, diventa abbordabile il problema di rivelare incendi la cui estensione sia addirittura lo 0.01% dell’area del pixel, che tipicamente è dell’ordine di uno o più chilometri quadrati, almeno nel Sud-Ovest dell’Europa. A fronte di una ripetitività delle acquisizioni di 10’, o anche meno in modalità di crisi, in questo senso, diventa critica la sensibilità dei sensori che producono le varie bande e la possibilità di combinare informazioni complementari sul fronte dell’incendio e la zona fumante a temperatura via via decrescente. Purtroppo, mentre la rivelazione degli incendi ad un limitato grado di sviluppo, intorno al centinaio di metri quadri, è fattibile, le problematiche connesse alla gestione degli interventi umani per affrontare l’incendio risultano ancora di difficile attuazione. La presenza di MeteoSat III G non ha impedito lo scempio che gli incendi hanno fatto nei nostri territori anche quest’anno.

Al momento presente, le attività sono a una svolta. Da un lato lo studio e lo sviluppo di metodi di analisi/elaborazione/fusione sempre più sofisticati ed efficienti. Dall’altro, il consolidamento delle attività pregresse di una comunità scientifica, che svincolata da logiche di mercato, tende a perseguire finalità speculative, spesso avulse da contesti pratici e applicativi. In questo contesto, sarebbe interessante stabilire limiti e potenzialità della fusione basata su apprendimento. Nonostante lo sviluppo sorprendente della letteratura specialistica e la diffusione pervasiva dell’IA nella vita di ogni giorno, non se ne trova riscontro in un prodotto di vasto uso, come Google Earth, dove le immagini satellitari visualizzate sono tutte prodotti ‘pan-sharpened’ ottenuti con metodi estremamente consolidati e tradizionali; forse non al top delle prestazioni, ma veloci e prevedibili nei risultati, in quanto riproducibili e non parametrici.

Questa serie di considerazioni vuole mettere in luce come la ricerca scientifica volta a migliorare la qualità dell’esistenza umana, nel caso presente le metodologie per il monitoraggio dell’ambiente in cui viviamo, deve sempre raffrontarsi con lo sviluppo tecnologico, che in un certo senso ne motiva l’esistenza. Se il telerilevamento ambientale ha avuto tanto sviluppo negli ultimi decenni è perché qualcuno ha pensato bene di dispiegare tecnologie avanzate e costose, sviluppate in prevalenza in ambito militare, per la soluzione di problemi legati all’inquinamento ambientale, alla gestione delle risorse agro-alimentari, allo studio dei cambiamenti climatici, al monitoraggio di eventi critici di natura geofisica e/o meteorologica. In trent’anni di lavoro, didattico presso la Scuola di Ingegneria, di ricerca presso il DET e poi il DINFO, assieme ai collaboratori che si sono avvicendati nel tempo, ho sempre cercato di perseguire l’intento di fornire, con onestà intellettuale e abnegazione, quello che è il principale e, secondo me, anche l’unico, prodotto della ricerca: qualcosa che non si improvvisa né tantomeno si compra, la conoscenza, in un mondo dove sembra che il detto ‘sapere è potere’ funzioni alla rovescia.

Luciano Alparone, University of Florence, Italy, luciano.alparone@unifi.it, 0000-0002-8984-938X

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Luciano Alparone, Trent’anni di osservazione della Terra alla Scuola di Ingegneria di Firenze, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.06, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -30, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Figura 6 – Una visione ‘artistica’ di un satellite della costellazione MeteoSat che guarda l’Europa dall’orbita geosincrona.

Figura 7 – Esempio di Pansharpening di dati QuickBird rappresentati in vero colore (RGB): il dato MS ha 2.8 m di risoluzione a terra (SSI); il prodotto Pan-sharpened ha la stessa risoluzione a terra del dato Pan, 0.7 m.

Figura 8 – Copertina del volune monografico Remote Sensing Image Fusion.

Michele Basso, Giovanni Donati, Alberto Tesi

Baker Hughes Company è una multinazionale attiva nel settore dei servizi, delle tecnologie e delle attrezzature per l’industria petrolifera e del gas. Baker Hughes in Italia opera principalmente tramite la società Nuovo Pignone, specializzata nella progettazione e produzione di turbomacchine, e si occupa di fornire soluzioni innovative per l’estrazione, la produzione e il trasporto di risorse energetiche. La consolidata partnership tra il DINFO e Nuovo Pignone si è concentrata in tempi recenti sulla ricerca avanzata con oggetto le turbomacchine equipaggiate con cuscini magnetici attivi (Active Magnetic Bearings – AMB). L’obiettivo è il miglioramento delle prestazioni e la diagnosi dei guasti, sfruttando maggiormente le potenzialità dei cuscini magnetici attivi come ‘smart devices’.

Nel corso dell’ultimo decennio, gli AMB hanno registrato un crescente impiego in diverse applicazioni rotodinamiche, spaziando dalle pompe turbomolecolari di dimensioni ridotte per applicazioni mediche ai grossi compressori per applicazioni nell’ambito dell’energia, con potenze nell’ordine dei megawatt. Gli AMB sono composti da una serie di elettromagneti progettati per far levitare il rotore rispetto allo statore. A differenza dei tradizionali cuscini a rotolamento o ad olio, gli AMB eliminano completamente gli attriti tra statore e rotore, con conseguenti vantaggi per il sistema. L’assenza di attrito consente velocità di rotazione più elevate, aumenta l’efficienza del sistema, elimina la necessità di ingombranti sistemi di lubrificazione e, riducendo l’usura, la necessità di frequenti manutenzioni preventive. Queste caratteristiche rendono l’utilizzo degli AMB molto conveniente per applicazioni sottomarine ed ‘off-shore’. Nelle turbomacchine ci sono tipicamente due cuscinetti radiali, ciascuno con due assi di controllo, e un cuscinetto reggispinta con un asse di controllo. In Figura 9 è riportato uno schema di un AMB radiale (di tipo eteropolare) e di una turbomacchina equipaggiata con AMB (expander-compressor). La Figura 10 mostra una foto di un expander-compressor prodotto da Baker Hughes Company equipaggiato con AMB.

Figura 9 – Schematico di un impianto AMB (expander-compressor) e di un cuscino magnetico radiale (eteropolare).

Gli elettromagneti di cui sono composti gli AMB sono controllati in corrente in modo da generare forze diverse sul rotore di materiale ferromagnetico: regolando tali correnti è possibile generare diverse forze sul rotore in modo da mantenerlo al centro del traferro. A causa dell’instabilità intrinseca degli AMB, i sistemi AMB sono sempre inseriti in un sistema ad anello chiuso. Tale sistema ad anello chiuso è riassunto dalla Figura 11. Il design del controllore e la scelta degli altri componenti del sistema ad anello chiuso determinano il comportamento dinamico e le performance del sistema AMB, ovvero lo smorzamento e la rigidezza dei cuscinetti.

Figura 10 – Foto di una turbomacchina (expander-compressor) equipaggiata con AMB prodotta da Baker Hughes Company.

Nonostante le numerose alternative presenti in letteratura, i PID restano tra le strutture di controllo più utilizzate nelle applicazioni industriali di AMB. In particolare, i sistemi di controllo PID avanzati (regolatori PID coadiuvati da reti di compensazione del I e II ordine in serie) sono diventati popolari per la loro versatilità, precisione, efficienza ed efficacia in termini di costi nell’industria. La loro adattabilità a processi in evoluzione, come nei sistemi di turbomacchine con dinamiche variabili nel tempo, li rende ideali. Tuttavia, la fase di tuning di questi controllori è critica e complessa, richiedendo iterazioni manuali basate sull’esperienza. In questo contesto, l’attività di ricerca svolta in collaborazione è stata incentrata nel determinare un metodo efficace per il tuning automatico dei controllori PID avanzati, offrendo un nuovo approccio per ottimizzare le prestazioni del sistema e conformarsi alle normative vigenti. Poiché il metodo di tuning automatico sviluppato è basato sul modello del sistema, uno degli aspetti fondamentali della ricerca svolta è stato quello di sviluppare una procedura di identificazione accurata del modello a partire dai dati sperimentali. L’approccio di tuning automatico sviluppato si basa su algoritmi di ottimizzazione non-smooth per determinare i parametri dei PID avanzati. Il tuning automatico è volto ad ottimizzare certi requisiti prestazionali ed allo stesso tempo garantire i requisiti minimi imposti dalle normative, tenendo in considerazione alcuni parametri incerti del sistema (come la velocità di rotazione del rotore), per garantire una certa robustezza a variazioni nel processo e a possibili incertezze nelle misure.

Figura 11 – Diagramma a blocchi di un sistema AMB ad anello chiuso.

Per quanto riguarda i guasti, un’altra parte dell’attività di ricerca si è incentrata sullo sviluppo di tecniche di diagnosi dei guasti tramite l’utilizzo di reti neurali convoluzionali (Convolutional Neural Network – CNN). Tradizionalmente, la diagnosi dei guasti si basava sull’analisi dei segnali nel dominio del tempo e della frequenza. Tuttavia, l’attività di ricerca svolta propone un approccio che sfrutta un dizionario dei guasti costituito da immagini di segnali, nel dominio del tempo, per addestrare una semplice rete neurale convoluzionale. Prendendo come sorgenti i segnali elettrici disponibili, delle orbite generalizzate vengono costruite e convertite in immagini 2D discrete che vengono utilizzate per riempire un dizionario dei guasti. Per sfruttare la conoscenza memorizzata nel dizionario dei guasti, è stato sviluppato un classificatore basato su CNN, particolarmente adatto per la classificazione delle immagini, ed addestrato con gli esempi nel dizionario dei guasti. In caso di guasto, la rete neurale addestrata ha lo scopo di identificare il componente difettoso e il tipo di guasto che si è verificato. Il dizionario dei guasti è stato ottenuto tramite simulazioni del modello del sistema AMB regolato in modo da rappresentare accuratamente il sistema reale. Rispetto ad altri metodi proposti in letteratura che si basano sull’analisi dei segnali nel dominio del tempo, l’approccio proposto, perdendo la dipendenza dal tempo, sfrutta il potenziale degli AMB come sistemi intelligenti, permettendo di sviluppare un sistema diagnostico senza costi computazionali eccessivi.

Michele Basso, University of Florence, Italy, michele.basso@unifi.it, 0000-0002-1526-7715

Giovanni Donati, University of Florence, Italy, giovanni.donati@unifi.it, 0000-0001-9316-6779

Alberto Tesi, University of Florence, Italy, alberto.tesi@unifi.it, 0000-0002-0234-5999

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Michele Basso, Giovanni Donati, Alberto Tesi, La collaborazione tra DINFO e Nuovo Pignone sui sistemi di controllo avanzati e diagnosi dei guasti per turbomacchine, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.07, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -34, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Pietro Bolli, Renzo Nesti, Giuseppe Pelosi, Gianni Tofani

L’attività di ricerca sulla Radioastronomia presso l’Osservatorio Astrofisico di Arcetri, che oggi fa parte dell’INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica), rappresenta una ‘eccellenza’ fiorentina, che si innesta, a partire dagli anni ’60, con la direzione di Guglielmo Righini, su una lunga tradizione scientifica nell’ambito dell’Astronomia, che ebbe le sue origini a Firenze con la costruzione della ‘Specola’, il primo osservatorio astronomico, annesso al Regio Museo di Fisica e Storia Naturale, costruito alla fine del XIX secolo su volere del granduca Pietro Leopoldo di Lorena.

La Radioastronomia, che ha assunto sempre maggiore rilievo per lo studio dei meccanismi di formazione delle stelle, e dell’origine e formazione dell’universo visibile, della dinamica e dell’evoluzione delle galassie, si basa sull’analisi della radiazione elettromagnetica emessa dai corpi celesti nel dominio delle radiofrequenze (nel range di frequenze che va da pochi MHz alle ‘microonde’). Larga parte di questa radiazione penetra attraverso l’atmosfera terrestre e può essere misurata a terra con i radiotelescopi, ovvero telescopi operanti nelle bande radio, la cui tecnologia è basata largamente su tecniche usate anche nei campi delle telecomunicazioni.

Nella progettazione di un radiotelescopio assume particolare importanza l’accoppiamento fra l’antenna, in genere una superficie di raccolta della radiazione, ed il sistema di ricevitore, che permette l’analisi del segnale. Le perdite di disadattamento o di assorbimento nei componenti passivi, nonché le non perfette condizioni geometriche di superficie di raccolta della radiazione, sono un campo d’indagine di particolare interesse nel bilancio dell’efficienza di un radiotelescopio i cui costi complessivi sono dell’ordine dei milioni di euro.

Da alcuni anni si è consolidata la conoscenza e l’utilizzo di metodi di indagine, mediante analisi elettromagnetica complessa, per la progettazione di sistemi di collettori di radiazione nella zona focale di antenne variamente strutturate. Nel sistema di ricevitore, di normale utilizzo nella catena di un radiotelescopio, anche gli elementi passivi di trasmissione e combinazione del segnale richiedono una fase di progettualità e ottimizzazione complessa per minimizzare le perdite d’inserzione, controllare la larghezza di banda passante e migliorare la purezza di polarizzazione.

Figura 14 – Array esagonale di sette antenne a tromba per il ricevitore in banda Q (33-50 GHz) del Sardinia Radio Telescope (SRT) realizzato dalla CLOEMA, una officina meccanica di precisione di Bagno a Ripoli (Firenze).

Lo sviluppo dei metodi di analisi elettromagnetica sopramenzionati è una delle attività principali dell’Osservatorio di Arcetri, che in questo ambito, ormai da circa vent’anni, ha stretto una proficua collaborazione con il Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni (adesso Ingegneria dell’Informazione), attraverso il gruppo di ricerca in RF, Microonde ed Elettromagnetismo. Questo filone di ricerca ha dato vita, negli anni, a numerosi progetti scientifici per lo studio, l’ottimizzazione e la realizzazione dei diversi dispositivi elettromagnetici che costituiscono un sistema di antenna per applicazioni di radioastronomia, a partire dai feed per le antenne a riflettore, fino ad arrivare ai dispositivi passivi a microonde, che costituiscono i primi stadi del ricevitore di un radiotelescopio. Su queste tematiche il Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni insieme all’Osservatorio di Arcetri hanno partecipato attivamente alla ricerca e sviluppo di tecnologie elettromagnetiche nelle bande radio, anche attraverso i vari progetti nazionali, coordinati dall’INAF, e i grandi progetti internazionali, coordinati da consorzi stabiliti ad hoc (progetti ALMA, Atacama Large Millimeter Array, e SKA, Square Kilometre Array) o guidati da agenzie spaziali (progetto Planck dell’Agenzia Spaziale Europea).

I gruppi di ricerca dell’INAF, che si occupano di radioastronomia, hanno una leadership, riconosciuta a livello internazionale – dall’ESA (European Space Agency), dalla NASA (National Aeronautics and Space Administration) e dall’ESO (European Southern Observatory) – per il progetto, la modellizzazione e le misure di sistemi ottici complessi. Una tale ‘eccellenza’, oltre a rappresentare un motivo di orgoglio per la ricerca italiana, consente di irrobustire e migliorare le competenze dell’industria nazionale, attraverso la stretta collaborazione tra gli enti di ricerca e le realtà manifatturiere locali, con le quali si è stabilito un continuo scambio di know-how e trasferimento tecnologico, per la produzione su piccola scala di componentistica (feed, polarizzatori, filtri in guida, accoppiatori) a frequenze fino a circa 200 GHz.

Figura 15 – Veduta aerea del Chajnantor Plateau, l’altipiano situato a 5000 m di altitudine sulle Ande Cilene che ospita l’array di antenne di ALMA [Clem & Adri Bacri-Normier (wingsforscience.com)/ESO].

A questo proposito vale la pena citare l’ottima esperienza italiana nelle tecniche di elettroformatura, che consentono la realizzazione ad elevata precisione meccanica di dispositivi passivi con prestazioni spinte (larghezza di banda passante istantanea tipicamente maggiore del 20%, purezza di polarizzazione, massa e dimensioni contenute), operanti a frequenze di lavoro sempre maggiori. Nell’area locale vale la pena citare le ditte Pasquali Microwave Systems e CLOEMA.

Queste competenze sono state utilizzate per ricevitori montati su radiotelescopi sia italiani che internazionali, come ad esempio ALMA, i cui collettori, per le antenne realizzate sotto responsabilità ESO, saranno forniti dalla ditta Media Lario Technologies, nata di fatto da uno spin-off di istituti INAF per la realizzazione degli specchi della missione XMM (X-ray Multi-Mirror).

Pietro Bolli, Arcetri Astrophysical Observatory - INAF, Italy, pietro.bolli@inaf.it, 0000-0001-8770-8316

Renzo Nesti, Arcetri Astrophysical Observatory - INAF, Italy, renzo.nesti@inaf.it, 0000-0003-0303-839X

Giuseppe Pelosi, University of Florence, Italy, Giuseppe.pelosi@unifi.it, 0000-0002-6826-0955

Gianni Tofani, Arcetri Astrophysical Observatory - INAF, Italy

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Pietro Bolli, Renzo Nesti, Giuseppe Pelosi, Gianni Tofani, Ingegneria e radioastronomia a Firenze, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.09, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -40, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Figura 12 – L’Osservatorio di Arcetri, una delle eccellenze della ricerca, per tradizione ed attività, nell’area fiorentina.

Figura 13 – In Sardegna, a circa 35 km da Cagliari, in località Pranu Sanguni, nel comune di San Basilio, è in fase di completamento un grandioso impianto scientifico, denominato SRT (Sardinia Radio Telescope). Si tratta di un radiotelescopio del diametro di 64 m, di concezione moderna, disegnato per applicazioni di Radioastronomia, Geodinamica e Scienze Spaziali, che si configura come una facility internazionale di altissimo profilo. Il gruppo di ricerca RF, Microonde ed Elettromagnetismo si è occupato dello studio di diverse problematiche relative al progetto elettromagnetico dell’antenna, tra cui vale la pena ricordare il progetto del front-end a 22 GHz per il fuoco gregoriano del radiotelescopio (i polarizzatori sono stati realizzati dalle società Pasquali Microwave Systems di Firenze, mentre le antenne a tromba dalla CLOEMA di Bagno a Ripoli).

Enrico Boni, Marco Montagnani, Luca Pugi

Nel settembre 2019 un gruppo di ricercatori della Scuola di Ingegneria ha dato il via ad un’impresa storica: un piccolo drone marino a vela, la ‘barchetta magica’, della lunghezza inferiore a 2 m, è stato lanciato dalle isole Canarie per compiere la traversata in solitaria dell’oceano Atlantico, con destinazione Antigua, Caraibi, dovendo coprire una distanza di circa 4000 km in linea d’aria.

L’iniziativa parte dall’attività dell’Ing. Marco Montagni, prima studente magistrale e successivamente assegnista di ricerca. Durante l’attività di tesi di Laurea Magistrale, l’Ing. Montagnani, affiancato dai Proff. Enrico Boni e Luca Pugi, ha realizzato parte della sensoristica necessaria alla barca autonoma, in particolare un avanzato anemometro vettoriale ad ultrasuoni, necessario alla corretta misura del vento, che è un parametro essenziale su una barca a vela. Successivamente, anche grazie ad un finanziamento ricevuto dalla Fondazione CR di Firenze, e a molti altri sponsor che hanno creduto nell’iniziativa, ha completato il veicolo, anche con l’aiuto di molti studenti entusiasti che hanno potuto effettuare la loro attività di tesi su un progetto di sicuro fascino.

La ‘barchetta magica’ è equipaggiata con sistemi di posizionamento globale (GPS) e sistemi inerziali (IMU e bussole elettroniche) che le consentono di poter calcolare in ogni momento la posizione e l’assetto, e decidere quindi la rotta per arrivare ai punti di navigazione preimpostati. L’anemometro vettoriale permette poi di regolare in modo ottimale l’angolazione delle vele per ottenere il massimo della spinta. Le vele presentano un sistema di chiusura automatica, in caso di forte vento, al fine di evitare ribaltamenti e strappi dei tessuti. Il drone può comunicare con il centro di controllo alla Scuola di Ingegneria tramite un sistema di comunicazione satellitare Iridium, che garantisce la copertura della connessione su tutta la superficie terrestre. Tramite questo sistema di comunicazione il drone comunica la propria posizione ed invia lo stato dei vari sistemi di bordo. In caso di malfunzionamenti o previsioni di tempo avverso è possibile interrompere la navigazione autonoma e prendere il controllo del mezzo a distanza, ad esempio per impostare una rotta differente al fine di evitare tempeste tropicali.

Figura 16 – Percorso effettuato dal drone.

Tutta l’elettronica di bordo è alimentata da un pacco batterie al litio in configurazione duale ridondante, caricato da pannelli solari ad alta efficienza appositamente costruiti per il prototipo.

Purtroppo, a fine gennaio 2020, si sono persi i contatti del drone, quando questo si trovava ormai all’80% del percorso effettuato, circa 3500 km in linea d’aria e 5000 km percorsi in mare. Mancavano solo 1000 km per raggiungere le coste caraibiche, ma un imprevisto, di cui purtroppo non sapremo mai niente, ha interrotto tutte le comunicazioni, e con esse la speranza di ritrovare il dispositivo.

Enrico Boni, University of Florence, Italy, enrico.boni@unifi.it, 0000-0002-9899-8782

Marco Montagnani, University of Florence, Italy, marco.montagnani@unifi.it

Luca Pugi, University of Florence, Italy, luca.pugi@unifi.it, 0000-0001-7385-9471

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Enrico Boni, Marco Montagnani, Luca Pugi, La barchetta magica: l’attraversamento dell’Oceano Atlantico in solitaria da parte di un drone a vela autonomo, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.10, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -42, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Figura 17 – La barca alle Canarie, prima della partenza.

Figura 18 – L’Ing. Marco Montagnani, il giorno del lancio della missione.

Lorenzo Capineri

Il laboratorio di Ultrasuoni e Controlli Non Distruttivi fu istituito dal professor Leonardo Masotti, ordinario di Elettronica Applicata, nel 1974 presso l’Istituto di Elettronica della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Firenze. Uno degli aspetti caratterizzanti di questo laboratorio è stato lo sviluppo di ricerca applicata in sinergia con aziende di alta tecnologia presenti nel territorio fiorentino. A questo scopo è interessante riportare le ricerche applicate nel settore aerospaziale in cui operava l’azienda Proel Tecnologie, poi incorporata nella Laben nel 1995, situata nella splendida villa Lazzeri (nota anche come villa Trigona) nel Viale Machiavelli al numero 29 (Figura 21) nel centro storico di Firenze. L’azienda Proel Tecnologie svolse un ruolo fondamentale in supporto alla missione Tethered Satellite System ed ha sviluppato assieme alla NASA con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana, parte della strumentazione per convertire l’energia magnetica in energia elettrica mediante lo srotolamento di un filo conduttore lungo circa 20 km nello spazio. Per questo esperimento furono sviluppati sistemi di alimentazione speciali in alta tensione, grazie al contributo ingegneristico della azienda El.En. fondata nel 1981 con sede a Campi Bisenzio dal Prof Leonardo Masotti e da altri soci. Per questo progetto fu necessario studiare, analizzare e caratterizzare i materiali isolanti e i dispositivi elettronici operanti in ambiente spaziale, quindi soggetti a diverse forme di radiazione, dai raggi cosmici ai flussi di elettroni, che potevano compromettere il funzionamento degli apparati operanti in vuoto. Furono quindi allestiti strumenti molto sofisticati, come il cannone elettronico, per caratterizzare tali strumenti in ambienti spaziali simulati nei laboratori allestiti nelle sale della villa nel Viale Machiavelli (Figura 22). Le scariche elettriche che potevano formarsi negli apparati elettronici in vuoto dovevano essere monitorate mediante sensori e circuiti elettronici capaci di rilevare passaggi di correnti elettriche impulsive estremamente piccole (o.d.g. 10 microampere) con tensioni di prova dell’ordine di 1 kV, e quindi fu sviluppata assieme al laboratorio di Ultrasuoni e Controlli Non Distruttivi una strumentazione dedicata a questo scopo. La caratterizzazione delle proprietà dielettriche dei materiali per circuiti stampati fu effettuata dopo irradiazione con il cannone elettronico (vedi Figura 23). Un elemento innovativo fu portato in questo ambito grazie ad un progetto in collaborazione tra laboratorio ultrasuoni controlli non distruttivi e l’azienda Laben, finanziato dall’ Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Si pensò infatti all’ osservazione sperimentale dell’effetto dell’emissione acustica indotto da una scarica elettrica mediante sensori piezoelettrici, sensori capaci di trasformare le onde ultrasoniche che si propagano nella struttura in segnali elettrici, peraltro, di debole ampiezza (decine di microvolt). Grazie alle conoscenze di elettronica e dei sistemi ad ultrasuoni presenti presso il laboratorio di ultrasuoni e controlli non distruttivi, si svilupparono sistemi di monitoraggio di tali scariche elettriche. Da questa attività scaturì un progetto finanziato dall’agenzia spaziale europea (ESA), per lo studio di scariche parziali all’interno di circuiti elettronici operanti in alta tensione. Il lavoro di ricerca rivolto allo studio delle scariche parziali mediante sensori piezoelettrici aprì a sua volta un filone di ricerca innovativo nel campo dello spazio, la diagnostica non distruttiva delle strutture realizzate con materiali compositi come le fibre di carbonio. Tali materiali in forma di strutture planari sottili, necessitano di sensori capaci di generale e di ricevere onde acustiche guidate all’interno dello spessore, che interferendo con possibili difetti non visibili perché situati all’interno del materiale, rilevano in maniera precoce anomalie che possono produrre un deterioramento delle prestazioni della struttura meccanica se non addirittura a guasti catastrofici per la missione. Ancora una volta la sinergia tra le competenze del laboratorio ultrasuoni controlli non distruttivi, che già si era occupato nel passato di dispositivi ad onda superficiale (SAW) (Prof. Leonardo Masotti – Atzeni 1975/76) e le esigenze dell’industria aerospaziale, ha portato alla realizzazione dei primi dispositivi piezoelettrici basati su film flessibili piezopolimerici con elettrodi interdigitati (a forma di pettine). Questo progetto fu finanziato dalla Agenzia Spaziale Europea (ESA) nel programma Innovative Triangle Initiative nel 2004 e coordinato dal Prof Lorenzo Capineri, associato di Elettronica presso il Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni (vedi Figura 24). Durante lo stesso periodo, grazie al progetto finalizzato MADESS del MIUR, il laboratorio Ultrasuoni e Controlli Non Distruttivi assieme all’azienda El.En., stava sperimentando la realizzazione di matrici di sensori di tipo piroelettrico e la relativa elettronica di interfaccia per sistemi di controllo dei fasci laser industriali e medicali realizzati dalla stessa azienda. La realizzazione dei sensori a matrice di tipo piroelettrico fu concepita mediante l’ablazione laser della metallizzazione superficiale dei film piezoelettrici (vedi Figura 25). Questo metodo di realizzazione dei sensori fu brevettato dall’azienda El.En., il Dipartimento di Ingegneria Elettronica e Telecomunicazioni e l’istituto IFAC CNR di Sesto Fiorentino, e ha portato un’innovazione nella realizzazione rapida di sensori mediante il disegno CAD della forma degli elettrodi. Per questo sono stati utilizzati laser a CO2 per ottenere una rapida ablazione della sola metallizzazione superficiale senza arrecare danni meccanici al film piezopolimerico (PVDF). Ancora una volta la sinergia tra le tecnologie sviluppate assieme ad aziende del territorio è stata proficuamente applicata per lo sviluppo di trasduttori ad onda guidata per il monitoraggio strutturale di bombole in composito per i vettori spaziali. Il progetto del sensore tramite simulazioni si basa sul disegno degli elettrodi a pettine che determina le caratteristiche del sensore, come la selezione del modo guidato, la direttività e la sensibilità. Questa recente ricerca è stata condotta sempre dal professor Lorenzo Capineri, grazie alla collaborazione con il gruppo di ricerca già presente nell’azienda Laben, poi confluita in Thales Alenia Space Italia, presso lo stabilimento dell’azienda Galileo di Campi Bisenzio. I sensori interdigitati ad onde acustiche guidate sono stati quindi validati su una bombola per propellente aerospaziale in fibre di carbonio avvolte su un contenitore in titanio. L’interesse per il monitoraggio strutturale di componenti in fibra di carbonio si è poi allargato anche per il settore automotive e per il monitoraggio di strutture cilindriche realizzate con diversi materiali compositi. Per poter integrare tali sensori realizzati in configurazione ad array come fasce adesive alla struttura, cosiddette ‘smart-skin’ (vedi Figura 26), è necessario sviluppare elettronica dedicata per ottimizzare le prestazioni del sistema in termini di consumo di potenza, semplicità di cablaggio, adattabilità alle caratteristiche di propagazione della struttura in prova. Questo tema di ricerca applicata ha recentemente trovato interesse per una collaborazione con Texas Instruments (USA) con lo scopo di realizzare nodi di sensori intelligenti ed ha portato recentemente ad un brevetto dell’Università di Firenze del disegno degli elettrodi interdigitati. Il futuro di questo tema di ricerca è rivolto alla realizzazione delle cosiddette ‘smart-structures’ di interesse principalmente per il settore aerospaziale ma anche per il settore dei trasporti. La ricerca continua e l’attività di terza missione con le aziende di alta tecnologia del territorio rimane uno dei cardini essenziali per il trasferimento tecnologico delle competenze sviluppate presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione.

Figura 21 – Prima (a sinistra) e seconda (a destra) sede della Proel Tecnologie nel Viale Machiavelli 31 a Firenze.

Figura 22 – L’EGA (Electron Gun Assembly) ha volato con successo in due missioni spaziali (TSS-1, nel 1992 e TSS-1R, nel 1996). Questo particolarissimo cannone elettronico (ad alta pervasività) è stato concepito, sviluppato e qualificato per consentire la chiusura del circuito elettrico tra le due estremità del Tethered Satellite System e la ionosfera, al fine di sperimentare la generazione di energia elettrica a bordo a scapito dell’energia orbitale del veicolo spaziale.

Figura 23 – E-beam test facility. The facility shows the vacuum chamber with dielectric material samples inside (1) and the E-beam accelerator (1).

Figura 24 – Trasduttore ad ultrasuoni con elettrodi interdigitati sviluppato mediante ablazione laser con il progetto Innovation Triangle Initiative European Space Agency in collaborazione con Laben – Proel di Firenze.

Figura 25 – Matrice 8x8 elementi piroelettrici per la caratterizzazione di fasci di laser di potenza a CO2 per applicazioni industriali in collaborazione con El.En., progetto finalizzato MIUR, 2007.

Figura 26 – Smart-skin con sensori piezopolimerici per diagnostica strutturale (SHM) con onde ultrasoniche guidate di bombole per propellente in composito. Collaborazione Thales Alenia Space Italia, 2015.

Lorenzo Capineri, University of Florence, Italy, lorenzo.capineri@unifi.it, 0000-0003-4432-3197

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Lorenzo Capineri, I controlli non distruttivi ad ultrasuoni e le sinergie con le aziende di alta tecnologia del territorio fiorentino, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.12, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -51, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Carlo Carobbi

L’Università di Firenze è da circa dodici anni fornitore del servizio di prova valutativa nell’ambito della compatibilità elettromagnetica. Si tratta di un servizio destinato ai laboratori di prova operanti in Europa per l’assicurazione della validità delle misure di disturbo elettromagnetico. Il servizio risponde al bisogno, da parte dei laboratori che eseguono misure di compatibilità elettromagnetica, di avere un riscontro oggettivo, basato su un’evidenza sperimentale, circa la correttezza delle misure eseguite quotidianamente per la valutazione di conformità dei prodotti ai requisiti delle leggi europee. Il servizio di prova valutativa in ambito compatibilità elettromagnetica non è nato a Firenze per caso. Il contesto culturale in cui nasce è quello rappresentato da Luigi Millanta e le sue attività sperimentali nell’ambito dell’elettromagnetismo applicato svolte all’IROE e poi all’Università di Firenze. Ma rappresentato anche da Gaetano Iuculano e la sua ‘ansia’ (come la chiamava lui stesso) dell’incertezza di misura. A contribuire alla definizione del contesto ci sono poi l’Ing. Massimo Polignano di Esaote S.p.A. che seminò in me l’idea di questa attività alla fine degli anni ’90, quando ero borsista in Esaote, senza dimenticare poi Guido Pellicci e Lorenzo Spinelli titolari rispettivamente del laboratorio di taratura Gamma Misure e del laboratorio di prova Elettra S.r.l., che avviarono le loro attività nell’ambito della taratura e certificazione in Ce.Ta.Ce. nei primi anni 90. Tante altre persone, che ricorderò in questo articolo, hanno contribuito allo sviluppo e all’affermazione internazionale delle prove valutative di compatibilità elettromagnetica. Questo contributo, per omogeneità di lunghezza con gli altri, è stato suddiviso in parte A e parte B.

Carlo Carobbi

Francesco Chiti, Romano Fantacci

La sorprendente evoluzione delle tecnologie wireless a cui stiamo assistendo nel corso dell’ultimo decennio mette a disposizione numerosi standard di comunicazione, sia in ambito short che long range. Ciò sta rendendo, di fatto, gli ambienti in cui si svolge normalmente l’esistenza assolutamente infrastrutturati e predisposti per un’interazione più pervasiva con e tra gli utenti presenti. Una significativa potenzialità di questo nascente paradigma consiste nella capacità del sistema nel suo complesso di interfacciarsi intelligentemente con gli utenti, autoconfigurandosi dinamicamente in base ai loro profili e offrendo dei servizi ad hoc. Ciò può essere perseguito agevolmente attraverso un’integrazione dei differenti domini, mettendo a fattor comune il supporto a flussi di traffico Internet oriented. La comunicazione si configura, di conseguenza, come una proprietà emergente dell’ambiente che, da una semplice attribuzione spazio-temporale, assume le caratteristiche di medium relazionale che interconnette soggetti tecnologicamente senzienti e volenti. Nonostante la copiosità di standard esistenti o in fase di studio, va, comunque, sottolineato che la specializzazione in corso d’opera verso applicazioni e requisiti imprevedibili e la loro integrazione a parti variabili necessita della progettazione di un piano di controllo virtualmente centralizzato. Tale metodologia di design, denominata Software Defined Networking (SDN), applicata con successo alla gestione di Cloud geograficamente estesi o a rete di accesso single-provider, potrebbe essere vantaggiosamente generalizzata al contesto dell’Internet of Things (IoT), costituendone l’asse di sviluppo portante.

Attualmente, le nuove architetture Internet hanno come obiettivo primario quello di integrare nelle infrastrutture esistenti nuove tecnologie per una più efficiente gestione della mobilità degli utenti, sicurezza delle comunicazioni, promuovendo una sinergia tra ambiti diversi (economici, sociali, tecnologici) e coinvolgendo competenze tecniche e non allo scopo di abilitare nuove funzionalità relative a:

In questo orizzonte si svolge la ricerca condotta dal Laboratorio Data Communications and Network System (DaCoNetS) del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Firenze, attraverso interessanti collaborazioni con il territorio in termini di realtà amministrative e imprenditoriali. In particolare, il Laboratorio ha svolto e sta volgendo una intensa attività di trasferimento tecnologico mediante l’istituzione di laboratori di ricerca congiunti con importanti realtà industriali quali Telecom Italia Mobile (TIM), Duratel S.p.A. e Leonardo S.p.A. allo scopo di coordinare e rafforzare il collegamento tra il mondo della ricerca e quello delle imprese locali e nazionali. Ciascuna aggregazione è poi focalizzata su uno specifico ambito tecnologico e applicativo ritenuto strategico per il settore delle Reti di Telecomunicazione e delle nuove tecnologie Internet e di specifico interesse per il contesto territoriale. Occorre inoltre ricordare che, a seguito dell’istituzione del Laboratorio congiunto Comunicazioni Avanzate è nato il Consorzio TICom (Tecnologie dell’Informazione e Comunicazione): si tratta di una importante iniziativa che testimonia l’opportunità di una sinergia funzionale tra settore industriale avanzato e tecnologicamente evoluto (Leonardo S.p.A.) ed Accademia (Università di Firenze). Il Consorzio non ha fine di lucro; esso integra le competenze e le conoscenze della componente accademica nel settore delle reti e delle comunicazioni digitali con le capacità operative di Leonardo S.p.A. allo scopo di promuovere il coordinamento dei consorziati nelle attività di ricerca scientifica e tecnologica nel settore dell’Information and Communications Technology, con particolare attenzione al settore dei sistemi e reti di telecomunicazioni e ai sistemi per la sicurezza dei cittadini. La missione del Consorzio è quella di unire competenze specifiche dell’Azienda e dell’Università per migliorare l’interazione fra i due soggetti attraverso uno strumento effettivamente compartecipato di supporto ai centri di ricerca e sviluppo dell’Azienda, ma anche di supporto alla formazione universitaria tramite il finanziamento di borse di studio e dottorati di ricerca, posti di ricercatore a tempo determinato e la possibilità di svolgere tirocini fortemente orientati al mondo del lavoro.

Il laboratorio DaCoNetS si è impegnato in diverse iniziative progettuali con ricadute effettive nel contesto territoriale locale, sia nell’ambito di soluzioni finalizzate a rendere reale il paradigma di città sostenibili e sicure, che rappresenta, ad oggi, uno degli obiettivi principali delle pubbliche amministrazioni, sia nell’ambito del controllo ambientale finalizzato sia alla tutela della salute dei cittadini sia alla prevenzione di catastrofi naturali. A questo riguardo, una recente iniziativa progettuale finanziata dalla Regione Toscana che ha visto il presente gruppo di ricerca collaborare efficacemente con realtà del territorio alla realizzazione di un sistema di monitoraggio di bacini idrologici è stata l’esperienza di HYDROCONTROLLER. In particolare, l’obiettivo è stato quello di sviluppare una piattaforma informatica automatizzata per il monitoraggio e la previsione dell’ammontare delle risorse idriche che consenta di controllare le condizioni idro-meteorologiche di un’area di interesse e che fornisca dettagli sui progressi in tempo reale e sui possibili sviluppi. La piattaforma è composta da reti eterogenee per tecnologie e tipologie di informazione, come dati di osservazione satellitare, di previsione, dati provenienti da sensori o reti ad hoc. L’architettura che è stata progettata applica il principio avanzato delle reti basate sull’impiego di tecnologie SDN alle Wireless Sensor Networks (WSN) e considera una interazione funzionale con risorse di calcolo localizzate (Fog Computing) allo scopo di rendere disponibile all’utenza finale in tempo reale i risultati di complesse elaborazioni al fine di attuare con latenze trascurabili le azioni di controllo e prevenzione opportune. A titolo esemplificativo, la Figura seguente mostra l’architettura di riferimento generale del sistema proposto attualmente in fase di completamento realizzativo.

Figura 32 – Architettura di rete proposta per il monitoraggio di bacini idrologici.

Il Laboratorio DaCoNetS è poi stato di recente coordinatore scientifico, per conto dell’Università di Firenze, delle attività di sperimentazione pre-commerciali delle nuove tecnologie di rete di quinta generazione (5G) nell’ambito dell’iniziativa 5G Action Plan supportata dal Ministero dello Sviluppo Economico (MISE) localizzate nella città di Prato. In questo specifico contesto, le tematiche di ricerca hanno riguardato, in collaborazione con altre realtà, la definizione, l’integrazione in rete e la sperimentazione di una piattaforma per la telemedicina, il telemonitoraggio e l’analisi delle abitudini comportamentali di soggetti affetti da specifiche patologie, in modo da abilitare processi innovativi a garanzia della continuità di cura e assistenza. Nello scenario di sperimentazione proposto per la città di Prato è stato considerato il caso d’uso relativo al controllo ed assistenza remota di persone in ambito residenziale. In generale, l’assistenza medica remota consiste nella raccolta continua dei dati vitali del paziente tramite numerosi sensori eterogenei installati e/o indossati dalla persona o posizionati nell’ambiente. L’elaborazione dei dati raccolti ha consentito di effettuare diagnosi precoci e coordinare trattamenti medici in caso di problemi clinici. La sperimentazione delle nuove tecnologie IoT in ambito 5G è stata poi la principale attività di ricerca che DaCoNetS ha sviluppato in collaborazione con ESTRA; nello specifico questa attività ha riguardato essenzialmente applicazioni di raccolta massiva di dati provenienti da sensori eterogenei collegati in rete in ottica Internet of Everything (IoE) con riferimento ad applicazioni di:

Figura 33 – Scenario applicativo di riferimento per la tecnologia 5G.

Sperimentare l’integrazione di servizi diversi su un’unica piattaforma di servizi IoT costituisce oggi un target fondamentale dal punto di vista del contenimento dei costi di realizzazione e gestione, ed abilita scenari di interazione e cross correlazione importanti e innovative: controllo remoto in tempo reale delle condizioni operative di processi o impianti e della città con i suoi servizi; gestione di sensori ed attuatori per il controllo della città, controllo remoto di sistemi industriali.

Guardando verso il futuro prossimo, il laboratorio DaCoNetS è impegnato nell’ambito Transizione Digitale – i4.0, che rappresenta un settore nel quale occorre promuovere nuove e sfidanti tecnologie e metodologie, perseguendo una integrazione funzionale di competenze e conoscenze multidisciplinari, significativamente negli ambiti di Informatica, Elettronica e di Telecomunicazioni, caratterizzanti la nuova era delle reti di telecomunicazione. Tale approccio è oggi ritenuto obiettivo irrinunciabile per mettere a sistema e valorizzare pienamente il potenziale dell’innovazione tecnologica a vantaggio delle diverse esigenze e prospettive che possono emergere a livello individuale e di contesto territoriale. Tutto questo assume una importanza particolare nell’ottica di offrire alla comunità a cui apparteniamo un sostegno tecnologico concreto per gestire la complessa situazione creatasi in conseguenza della pandemia attuale.

Le attuali attività di ricerca di DaCoNetS, proprie della nuova era delle reti di telecomunicazione sono orientate a sostenere l’innovazione continua, secondo il paradigma Open Innovation, valorizzando le potenzialità della transizione digitale in accordo con il paradigma Human-in-the-Loop, che considera l’individuo come il primo attore e fruitore del cambiamento di paradigma derivante dalle nuove proposte tecnologiche. In questo contesto, fondamentale è poi svolgere una intensa attività di ricerca rivolta al progetto, ottimizzazione, integrazione di Reti di Sistemi Intelligenti, indispensabili allo sviluppo resiliente e autenticamente sostenibile della nostra società. Al fine di perseguire questo obiettivo, occorre definire infrastrutture di rete ad alte prestazioni, sicure, con accesso pervasivo ad alta velocità. Ciò richiede la convergenza di metodologie di reti di telecomunicazione e tecnologie dell’informazione in un’unica infrastruttura integrata, portando a compimento la visione dell’ecosistema 5G e successivi. A tal fine, si rende necessaria la ricerca su innovativi paradigmi di gestione e controllo che permettano alle architetture di rete di evolvere secondo i paradigmi di virtualizzazione delle risorse e funzionalità autonome e dinamiche. Ad esempio, sotto la supervisione di Hypervisor, elementi di rete e terminali dovranno cooperare per fornire le necessarie risorse di calcolo e memorizzazione, secondo i nuovi paradigmi Edge/Fog Computing per poter raccogliere e gestire al meglio le informazioni di contesto. Il laboratorio affronta poi tematiche di ricerca più sfidanti e maggiormente proiettate verso il futuro prossimo della nuova era delle reti di telecomunicazioni inerenti l’integrazione di metodologie di Intelligenza artificiale in un contesto di reti di telecomunicazione evolute, metodologie di progetto ed ottimizzazioni in reti di generazione successiva al 5G di nuovi servizi, es. realtà virtuale ed aumentata, comunicazioni quantistiche e, infine, Tactile Internet, quest’ultima una nuova e sfidante tecnologia che si pone l’obiettivo di integrare strutture di elaborazione dell’informazione in prossimità dell’utilizzatore finale, soprattutto in ottica Edge Computing, al fine di abilitare nuove sfidanti applicazioni basate su VR e AR mediante interazioni sensoriali e tattili.

Francesco Chiti, University of Florence, Italy, francesco.chiti@unifi.it, 0000-0002-0267-4733

Romano Fantacci, University of Florence, Italy, romano.fantacci@unifi.it, 0000-0001-5934-3321

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Francesco Chiti, Romano Fantacci, La nuova era delle telecomunicazioni: una prospettiva tecnologica verso reti e sistemi intelligenti, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.16, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -68, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Alessandro Cidronali, Giovanni Collodi, Stefano Maddio, Gianfranco Manes, Marco Passafiume

Negli ultimi anni il tema della mobilità ‘intelligente’ è stato sempre più al centro dell’attenzione di molti operatori industriali e della comunità scientifica. La guida autonoma e la comunicazione in tempo reale tra automobili sono uno dei prossimi traguardi dell’evoluzione tecnologica nel campo dell’automazione. Ci si aspettano grossi benefici e positive ricadute nella qualità della vita dei cittadini, specialmente nel campo della prevenzione dei sinistri e nella gestione del traffico.

Il recente avvento delle comunicazioni cellulari di quinta generazione (5G), ormai realtà pronta alla diffusione capillare, e del 6G, la prossima generazione delle comunicazioni che è già dietro l’angolo, hanno accelerato ancor di più questo andamento.

Tuttavia, il primo passo nel mondo delle comunicazioni intelligenti tra veicoli e infrastrutture è invero una realtà consolidata di cui la Scuola di Ingegneria dell’Università di Firenze è da molti anni contributore primario. Si tratta del sistema Telepass©, una delle applicazioni tecnologiche in cui l’Italia fu pioniera a partire dagli anni ’90. Il Telepass è lo strumento che ha reso automatica la riscossione dei pedaggi dovuti al gestore della concessione autostradale tramite comunicazione radio.

Nel mondo globale delle telecomunicazioni, questo tipo di comunicazione radio è nota con il nome di Dedicated Short Range Communication (DSRC), e la riscossione del pedaggio è nota come Electronic Toll Collection (ETC).

Firenze ospita uno dei centri di competenza della ricerca nel campo delle comunicazioni veicolari e del telepass, ovvero ATECH, Autostrade TECHnology, il centro di ricerca che si occupa dello sviluppo tecnologico per il Grupp colosso Autostrade per l’Italia.

Già nel 1989 fu presentato e sperimentato il primo apparato Telepass nelle stazioni di Prato Calenzano e Firenze Nord, sviluppato grazie alle collaborazioni tra la Facoltà di Ingegneria e le industrie elettroniche dell’area fiorentina. L’anno successivo, in occasione dei mondiali di calcio, il sistema Telepass fu installato in circa 800 caselli.

In questa condizione favorevole è fiorito il rapporto tra ATECH e l’Università di Firenze, dando vita al Laboratorio Congiunto tra Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione e Atech denominato ‘Tecnologie e Sistemi per l’Info-Mobilità’ che ha la missione di investigare e sviluppare le nuove tecnologie per le comunicazioni veicolari in vista di una loro integrazione nelle cosiddette smart cities. Nell’ambito di queste attività di ricerca è scaturita la pubblicazione scientifica Car talk: Technologies for vehicle-to-roadside communications insignita del Best Paper of the Year 2016 della rivista IEEE Microwave Magazine.

Figure 34 – A sinistra, prototipo dell’On-Board Unit per pedaggio interoperabile europeo; a destra, prototipo della Road-Side Unit per pedaggio free-flow.

Alessandro Cidronali, University of Florence, Italy, alessandro.cidronali@unifi.it, 0000-0002-1064-7305

Giovanni Collodi, University of Florence, Italy, giovanni.collodi@unifi.it, 0000-0003-4507-6888

Stefano Maddio, University of Florence, Italy, stefano.maddio@unifi.it, 0000-0002-4481-1791

Gianfranco Manes, University of Florence, Italy, gianfranco.manes@unifi.it, 0000-0002-6345-9631

Marco Passafiume, University of Florence, Italy, marco.passafiume@unifi.it, 0000-0002-9620-810X

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Alessandro Cidronali, Giovanni Collodi, Stefano Maddio, Gianfranco Manes, Marco Passafiume, Il cuore fiorentino del sistema Telepass, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.17, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -70, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Marcantonio Catelani

Il Laboratorio CE.TA.CE (CEntro di TAratura e Certificazione) nasce nel 1990 su proposta dell’allora Dipartimento di Ingegneria Elettronica (DIE) della Facoltà di Ingegneria di Firenze nelle persone dei colleghi ‘misuristi’ Proff. Gaetano Iuculano e Antonio Zanini e del collega ‘elettrotecnico’ Prof. Antonino Liberatore. Sono coinvolti attivamente nell’iniziativa l’Ing. Lorenzo Spinelli e il tecnico del laboratorio di Elettrotecnica Maurizio Monticelli. L’iniziativa di Dipartimento viene proposta a CESVIT, Associazione costituita da Provincia di Firenze, Comuni di Firenze e Prato, Camera di Commercio, Associazioni di categoria industriali e artigiane, A.P.I. Toscana e C.N.A. di Firenze la cui primaria finalità, come Centro per lo sviluppo, era favorire la ricerca tecnologica da parte delle imprese, con particolare attenzione alle piccole e medie realtà.

Figura 35 – 1990 – Il progetto CE.TA.CE. una prima iniziativa di laboratorio universitario per il trasferimento tecnologico.

CE.TA.CE. (in seguito anche Cesvit-Cetace o Cetace), come progetto pilota, si configura quindi come una delle prime iniziative di trasferimento tecnologico avviate dal Dipartimento di Ingegneria Elettronica il cui obiettivo primario era quello di creare un centro di servizio ed un supporto dinamico ed efficiente per la soluzione di problemi inerenti la certificazione della qualità e dell’affidabilità, e dei servizi di taratura. Le primarie attività di Cetace riguardavano, pertanto, l’esecuzione di prove per l’attestazione della conformità a norme nazionali, internazionali e direttive comunitarie in ambito elettrico, elettromeccanico ed elettronico, il servizio di taratura di strumentazione elettrica ed elettronica (Cetace diviene centro SIT n.56/E nell’ottobre 1992), l’esecuzione di prove speciali (quali ad esempio le prove climatiche, meccaniche, protezione degli involucri, ecc.), il servizio di consulenza e le attività di formazione e informazione sul controllo qualità, l’affidabilità e le metodologie di misura. Nascono le collaborazioni con l’organismo di certificazione tedesco TÜV-GS, l’Istituto Italiano del Marchio di Qualità (IMQ), la Saudi Arabian Standards Organization per il rilascio del marchio S.A.S.O. di prodotto, l’allora Ispettorato tecnico del Ministero dell’industria. Nel luglio 1994 il Ministero dell’Industria, del Commercio e dell’Artigianato «autorizza Cesvit – Centro per lo sviluppo della Ricerca tecnologica in Firenze, al rilascio degli attestati di conformità relativamente ad alcuni prodotti in campo elettronico» (G.U. n.153 del 2 luglio 1994).

Al momento della sua costituzione, Cetace opera presso due strutture dipartimentali: il laboratorio Prove di Qualità ed Elettrotecnica (responsabile Prof. Antonino Liberatore) ed il laboratorio Misure elettriche ed elettroniche (Responsabili Proff. Gaetano Iuculano e Antonio Zanini).

La collocazione fisica del Centro in locali del sottosuolo del complesso di Santa Marta 3, sede storica della Facoltà di Ingegneria di Firenze e sede dei citati laboratori, si presenta tuttavia problematica e con evidenti limitazioni logistiche soprattutto per lo sviluppo delle attività di certificazione e l’implementazione delle prove speciali. Nasce quindi l’esigenza di uno spazio molto più ampio ma soprattutto dotato di caratteristiche e accessibilità diverse: i locali vengono individuati a Prato, in via della Repubblica. Nella nuova sede le attività del centro subiscono un incremento significativo sui diversi ambiti, sotto la supervisione dell’Ing. Spinelli supportato dall’Ing. Guido Pellicci, prevalentemente impegnato sulle attività metrologiche del centro SIT.

Nel corso degli anni si rafforzano le attività e le ricadute nel contesto socio-economico territoriale e nazionale, ed i rapporti con le aziende di ogni dimensione. Cambiano i riferimenti giuridici e amministrativi di afferenza del centro che mantiene tuttavia, ancora oggi, pur essendo di natura privata, uno stretto legame con il contesto universitario fiorentino; subentrano persone diverse nella gestione del centro (tra queste, negli anni, preme ricordare il contributo dell’Ing. Marco Pignotti in sostituzione dell’Ing. Spinelli e dell’Ing. Pellicci), fino ad arrivare ai giorni odierni in cui si assiste ad una realtà sensibilmente mutata rispetto all’inizio della sperimentazione del 1990 ma che ne mantiene comunque la primaria finalità.

Oggi Cetace fa parte di Analytical Group S.r.l., struttura privata ed indipendente che opera nel campo del testing e della certificazione di prodotti e processi con sede ad Arzignano (Vicenza), ma ha mantenuto, per volere della direzione, la sua identità come Analytical – Cetace. Il consolidato radicamento di Cetace sul territorio fiorentino consente ad Analytical di mantenere l’operatività del centro, con sede oggi a Scandicci, sotto la responsabilità dell’Ing. Silvia Storai; si vuole anche ricordare il ruolo e il contributo, negli anni, dell’Ing. Lorenzo Signorini, oggi afferente ad ACCREDIA – Ente italiano di accreditamento.

Nonostante i mutati contesti amministrativi il legame con l’Università di Firenze si è mantenuto saldo negli anni e si è concretizzato con una iniziativa di Laboratorio Congiunto di Ricerca, esempio di stretta sinergia tra il contesto socio-economico e della produttività – nella fattispecie l’azienda Analytical – e l’Università con il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DINFO). L’attività, avviata nella forma di Laboratorio congiunto nel 2007, rappresenta una delle prime iniziative di Ateneo, rinnovata costantemente negli anni, sul tema dei «Metodi di prova e misure per la Qualificazione e l’Affidabilità», a dimostrazione della visione dei Colleghi che nel lontano 1990 pensarono alla sperimentazione. Oggi, lato Università, oltre al sottoscritto in qualità di responsabile scientifico del Laboratorio congiunto, vede la partecipazione del Prof. Lorenzo Ciani e Roberto Singuaroli nel ruolo di responsabile tecnico.

Figura 36 – Sistema di misura per il controllo di prove; banco vibrante e sistema automatico di misura in uso presso il Laboratorio.

Oggi il Laboratorio Congiunto di Ricerca si propone come importante realtà nell’ambito del trasferimento tecnologico e della sperimentazione di metodi di prova non normati1.

Marcantonio Catelani, University of Florence, Italy, marcantonio.catelani@unifi.it, 0000-0002-9537-9724

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Marcantonio Catelani, CE.TA.CE.: un progetto pilota di laboratorio universitario per il trasferimento tecnologico, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.18, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -73, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Alberto Del Bimbo, Marco Bertini

Uno dei principali obbiettivi di MICC Media Integration and Communication Center è lo studio e la realizzazione di sistemi di visione artificiale, oggi uno degli ambiti di maggior successo per l’applicazione delle tecnologie di Machine Learning e Intelligenza Artificiale. Le soluzioni di visione artificiale intervengono sempre più a modificare processi produttivi o operativi con soluzioni che migliorano la produttività e la sicurezza sostituendo processi manuali estremamente costosi in termini di tempo e risorse, o consentendo funzioni e livelli di sicurezza altrimenti non possibili. Tra le molte ricerche di visione artificiale trasferite in processi reali, MICC-UNIFI ha recentemente realizzato un complesso sistema di Visione Artificiale per automatizzare l’ispezione delle linee ferroviarie nazionali ad alta velocità. La ricerca, iniziata nel 2019 e terminata nel 2022 in convenzione con il Consorzio CINI e RFI Rete Ferroviaria Italiana, è parte di un progetto sperimentale di RFI che prevede la costruzione di un drone ferroviario equipaggiato con sensori di visione, opportuna potenza di calcolo e capacità di comunicazione, dovrà percorrere ad alta velocità (circa 200 km/h) i binari dell’alta velocità prima del primo treno e dopo l’ultimo, in modo da garantire la sicurezza sulla linea ferroviaria. Al sistema di visione artificiale è richiesto di rilevare automaticamente eventuali anomalie, quali presenza di oggetti abbandonati sui binari, persone in prossimità della linea, furti di materiali alle infrastrutture…. Il contesto operativo richiede la soluzione di distinti e complessi problemi: la necessità di stabilizzare le sequenze video acquisite dai diversi sensori posti sul veicolo in movimento; l’esigenza di effettuare la rilevazione degli oggetti eventualmente presenti sui binari ad alcune centinaia di metri sia in condizioni di visibilità diurna che notturna, sia in condizioni climatiche ottimali che avverse; l’esigenza di rilevare le anomalie confrontando sezioni di linea per una lunghezza complessiva di centinaia di chilometri.

Più in dettaglio, il sistema di visione artificiale realizzato effettua tre distinti compiti, ai quali corrispondono distinti moduli di visione artificiale:

Le telecamere a bordo del drone sono opportunamente disposte secondo un layout simmetrico per far sì che le funzioni di visione siano attive per entrambi i sensi di marcia a seconda della direzione di movimento del mezzo, e sono selezionate per operare sia nello spettro del visibile per la visione diurna, sia nel segmento di frequenze dell’infrarosso per la visione notturna, a lungo e breve raggio. La figura di seguito mostra la disposizione delle telecamere sul veicolo e l’aspetto di un drone ferroviario.

Le soluzioni di visione artificiale impiegano tecnologie di deep learning con reti neurali profonde per le funzioni di rilevazione e classificazione, addestrate su dataset di immagini nel visibile e nel termico. I diversi moduli funzionali del sistema effettuano:

Figura 37 – Disposizione delle telecamere sul drone ferroviario con relativo campo visivo ed esempio di veicolo.

a) La rilevazione in tempo reale di ostacoli, oggetti e persone, e anomalie a lunga distanza quando il veicolo si muove a velocità elevata (Task1). Un esempio di rilevazione nel termico è riportato nella figura seguente.

Figura 38 – Sistema di visione artificiale operante nel dominio termico: esempio di rilevazione di persone in prossimità dei binari.

b) La rilevazione in tempo reale della presenza di persone in prossimità della linea quando il veicolo si muove a bassa velocità utilizzando il flusso video da telecamere mid-range laterali (Task2) e la cattura dei tratti biometrici facciali per un successivo riconoscimento off-line (Task3).

c) La rilevazione e classificazione in tempo reale degli oggetti anomali rilevati in prossimità della linea utilizzando il flusso video da telecamere mid-range laterali (Task2).

d) L’acquisizione di una mappa 2D del percorso utilizzando i sensori lineari ad alta velocità (70 kHz line rate) multispettrali (visibile e near IR) installati lateralmente. La mappa verrà archiviata con l’annotazione del giorno e ora e luogo della rilevazione per poter essere successivamente ricercata e confrontata con le rilevazioni passate in modo da verificare l’eventuale presenza di danneggiamenti o furti di elementi infrastrutturali quali pali, cavi… (Task2)

e) La stima in tempo reale della distanza del veicolo da un veicolo eventualmente fermo, utilizzando il flusso video dalle due telecamere frontali attraverso algoritmi di visione stereo (Task2).

Il sistema effettua infine una mappatura tridimensionale del contesto intorno al veicolo utilizzando il flusso 3D da LiDAR per poter poi rilevare le differenze da una precedente mappa in modo automatico, combinando dati GPS e dati visivi per riconoscere il cambiamento avvenuto.

Alla realizzazione del sistema hanno partecipato i ricercatori del MICC e in particolare i Proff. Marco Bertini e Alberto Del Bimbo.

Alberto Del Bimbo, University of Florence, Italy, alberto.delbimbo@unifi.it, 0000-0002-1052-8322

Marco Bertini, University of Florence, Italy, marco.bertini@unifi.it, 0000-0002-1364-218X

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Alberto Del Bimbo, Marco Bertini, Sistema di visione artificiale per la sicurezza delle linee ferroviarie ad alta velocità, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.19, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -77, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Alberto Del Bimbo

Ai ricercatori del MICC (Media Integration and Communication Center) – centro di eccellenza nell’area dei new media istituito dal MIUR nel 2001 presso l’Università di Firenze – si devono alcune delle realizzazioni più innovative sul territorio toscano e nazionale di impiego di nuove soluzioni ICT per migliorare la fruizione dei contenuti dei beni culturali. Tra questi il sistema ‘Point-At’ a Palazzo Medici Riccardi, installato nel 2004 dopo un ampio progetto sostenuto dalla Provincia di Firenze, rappresenta una delle più interessanti realizzazioni di ‘interazione naturale’ con contenuti digitali per favorire la comprensione dei contenuti di opere artistiche.

Palazzo Medici Riccardi è stato l’abitazione della famiglia Medici e comprende al suo interno, insieme ad altre numerose opere, un capolavoro della pittura rinascimentale: la Cappella dei Magi, affrescata da Benozzo Gozzoli. Le pareti della cappella, completamente decorate, raccontano per immagini una storia antica e complessa della metà del ’400 quando i Medici ospitarono a Firenze il concilio tra la Chiesa latina e la Chiesa di Costantinopoli, che avrebbe dovuto favorire la riunificazione fra le due chiese. Nell’affresco sono pertanto rappresentati i protagonisti, la famiglia Medici in evidenza, in un insieme allegorico (la cavalcata dei magi) con scene di vita e costumi dell’epoca. Il tema rappresentato dall’artista, i diversi piani, storico e allegorico, i molti dettagli ed elementi di costume, rendono l’insieme estremamente complesso da comprendere per il comune visitatore. L’ambiente della cappella è inoltre ristretto e consente la compresenza di poche persone per pochi minuti. I due fattori fanno sì che l’esperienza del visitatore si riduca ad un contatto emotivo, senza avere osservato i particolari e aver compreso appieno il significato dell’opera.

Il sistema Point-At, realizzato dal 2003 al 2005, è stato un sistema all’avanguardia nell’ambito della visita museale assistita da sistemi di Visione Artificiale, affiancando alla facilità e naturalezza dell’interazione la componente dell’edutainment, integrando informazione e spettacolarità. Il sistema Point-At proponeva infatti una modalità di interazione naturale assolutamente innovativa per quegli anni, grazie alla quale, davanti ad un grande schermo su cui è visualizzato a grandezza naturale l’intero affresco, il visitatore poteva richiedere informazioni circa i dettagli dell’opera più o meno nello stesso modo in cui si sarebbe rivolto ad una guida, ovvero indicando l’elemento di interesse nell’affresco: «chi è quel personaggio? Perché è nell’affresco?», e ricevere in audio risposte sui dettagli indicati con contenuti qualificati.

Figura 39 – La Cavalcata dei Magi di Benozzo Gozzoli.

Il software di visione artificiale estrae dalla sequenza di immagini acquisite da due telecamere la silhouette del visitatore, rileva il gesto con cui il visitatore indica il dettaglio di interesse e calcola le coordinate del punto indicato sull’affresco. La persistenza dell’atto di indicare per alcuni secondi è interpretata come richiesta di informazione. In risposta, il sistema visualizza il particolare in alta risoluzione e restituisce spiegazioni attraverso un diffusore audio. L’obiettivo del sistema era di introdurre il visitatore alla visita della cappella, coinvolgendolo nella esplorazione dei dettagli e aiutandolo nella comprensione del significato dell’intera opera.

Al progetto hanno collaborato studiosi e professionisti di diverse discipline: l’unità di ricerca del MICC coordinata da Alberto Del Bimbo, con Carlo Colombo e Alessandro Valli, Thomas Alisi e Giampaolo D’Amico per la progettazione e la realizzazione del sistema; Grazia Pietrasanta per la realizzazione della grafica; Cristina Acidini e Elena Capretti per i testi e la ricerca filologica; Vittorio Maschietto e Perla Gianni per l’allestimento architettonico; Il centro di ricerca, produzione e didattica musicale Tempo Reale per la restituzione audio. E infine la collaborazione continua di Alessandro Belisario della Provincia di Firenze (Colombo 2003, Alisi 2005).

Il sistema, sperimentato da migliaia di turisti visitatori, è stato attivo fino al 2016, installato nella camera che fu di Lorenzo il Magnifico al piano terra del palazzo, dove oggi è ubicata la biglietteria del museo.

Figura 40 – Sistema a interazione naturale progettato dal MICC e installato presso il Palazzo Medici Riccardi a Firenze.

Marco Dolfi, Alessio Martinelli, Simone Morosi

Nella vita quotidiana, i sistemi di comunicazione, monitoraggio e localizzazione svolgono un ruolo fondamentale nell’aumentare la percezione di comfort e sicurezza, oltre a migliorare la qualità delle attività e delle interazioni con le diverse istituzioni con cui ci confrontiamo. In particolare, le tecniche di posizionamento e navigazione hanno recentemente acquisito una rilevanza sempre maggiore, anche in virtù dell’uso quasi incessante degli smartphone per finalità sociali, commerciali e ricreative. Tra i settori in cui i servizi basati sulla localizzazione (location-based services, LBS) riscontrano un notevole successo, è opportuno menzionare anche le applicazioni relative alla salute, al benessere e allo sport.

In questo contesto generale, i ricercatori e le ricercatrici del Laboratorio di Elaborazione dei Segnali e Comunicazione (LESC) del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Firenze hanno avviato, a partire dal 2013, un’attività di ricerca intensa e proficua focalizzata sulle tecniche e sui sistemi di posizionamento. Tra i temi esplorati nel corso degli anni si annoverano l’adozione di strategie cooperative nei sistemi GPS (Morosi, Martinelli, Del Re 2016), l’integrazione delle tecniche di navigazione satellitare con quelle inerziali (Basso et al. 2021), l’identificazione dei vari movimenti e della lunghezza dei passi in sistemi Dead Reckoning di tipo pedestrian (Martinelli, Morosi, Del Re 2016; Martinelli et al. 2018) e infine lo sviluppo di sistemi di localizzazione a banda ultra-larga in contesti ludico-sportivi (Martinelli et al. 2020). Di seguito, verranno illustrati alcuni dei risultati più significativi conseguiti nell’ambito delle attività di ricerca e sperimentazione riguardanti il posizionamento a banda ultra-larga per applicazioni sportive.

Come è ben noto, le tecniche di posizionamento e navigazione possono essere suddivise in due categorie principali: il position fixing e il Dead Reckoning. La prima consente di determinare la posizione con un margine d’errore contenuto, facendo leva sulla comunicazione tra l’oggetto in movimento e un’infrastruttura esterna, quale un sistema satellitare. Al contrario, la seconda si basa esclusivamente su sensori installati a bordo dell’oggetto per calcolare la distanza percorsa e la direzione. Un esempio emblematico di successo nell’applicazione del metodo position fixing è rappresentato dal Global Positioning System (GPS). D’altro canto, i sistemi di navigazione inerziale (INS) sono considerati una tecnologia consolidata che adotta l’approccio del Dead Reckoning.

Il posizionamento a banda ultra-larga (Ultra-Wide Band UWB) rappresenta una soluzione promettente per il tracciamento della posizione nel contesto sportivo. Questa tecnologia è in grado di supportare una dinamica elevata nei movimenti, poiché consente di determinare la posizione target con frequenze elevate e precisione poco più che centimetrica. Un sistema di posizionamento UWB segue un modello di position fixing e si fonda su un’infrastruttura fissa locale, che può essere installata sia in ambienti interni che esterni. La tecnologia UWB impiega segnali di comunicazione a banda larga, particolarmente idonei per il posizionamento indoor e per contesti caratterizzati da una significativa presenza di multipath. È importante notare che tale fenomeno può compromettere notevolmente le prestazioni dei sistemi di posizionamento che utilizzano segnali a banda stretta, come nel caso del GNSS, a causa dell’effetto di evanescenza o fading sul segnale ricevuto.

Nel contesto sportivo del calcio a cinque, la struttura fondamentale del sistema è costituita da quattro ricevitori UWB statici, noti come ancore, collocati agli angoli del campo, e da un giocatore in movimento equipaggiato con un trasmettitore UWB indossabile (tag), come illustrato nella Figura 41.

Figura 41 – L’architettura proposta per il sistema di posizionamento UWB.

Poiché la differenza di altitudine tra l’antenna trasmittente e quella ricevente ha un impatto significativo sulle prestazioni di un sistema di localizzazione che utilizza segnali UWB, sono state ottimizzate le performance del sistema proposto, tenendo conto di diverse altezze per l’antenna ricevente. In particolare, si è fatto riferimento all’altezza media alla quale si trova l’antenna trasmittente del tag, indossato sulla parte superiore della schiena del soggetto, come illustrato nella Figura 42 (a destra).

Nell’ambito della valutazione delle prestazioni del sistema (Martinelli et al. 2020) si è richiesto ad alcuni volontari di mantenere una velocità costante mentre percorrevano un tracciato prestabilito all’interno dell’area di gioco, come rappresentato nella Figura 43. Questo percorso è stato progettato per simulare in modo ottimale una serie di movimenti naturali che un calciatore potrebbe eseguire durante una partita reale di calcio a cinque, includendo le traiettorie più comuni. Per confrontare le prestazioni del sistema di posizionamento in relazione alle diverse altezze delle antenne dei ricevitori, sono state considerate tre metriche: la precisione della posizione stimata per il trasmettitore UWB, la percentuale di pacchetti persi da ciascun’ancora e la percentuale di pacchetti ricevuti da una, due, tre e quattro ancore rispetto al totale dei pacchetti trasmessi. La seconda metrica si concentra sulla valutazione delle prestazioni del singolo collegamento di comunicazione tra il trasmettitore e i ricevitori, mentre la terza mira a stimare l’efficacia del sistema di posizionamento nella determinazione della soluzione di posizione. Inoltre, è stata analizzata la potenza del segnale rilevata da ciascun ricevitore per le tre altezze testate, osservandone la variazione in funzione della posizione del giocatore in movimento.

Figura 42 – (a sinistra) Struttura hardware del tag. (a destra) Il tag indossato sulla parte superiore della schiena del giocatore (racchiuso in un piccolo case giallo).

Figura 43 – Il campo da calcetto utilizzato (39 m x 20.20 m). La linea tratteggiata rossa illustra il percorso sperimentale della prova, che è stato percorso da ciascun giocatore in entrambe le direzioni. I coni rossi rappresentano i quattro ricevitori UWB statici posti agli angoli del campo.

Le prove sperimentali precedentemente illustrate hanno dimostrato che la configurazione con un’altezza dell’antenna di 1,60 m produce i risultati più favorevoli, caratterizzati da un RMSE inferiore, una minore percentuale di pacchetti persi dalle ancore e un numero maggiore di pacchetti ricevuti correttamente dalle tre ancore. Le attività mirate all’ottimizzazione del sistema di localizzazione a banda ultra-larga hanno costituito la base per la redazione di un articolo pubblicato su una rivista scientifica internazionale sottoposta a peer review, nonché per alcuni contributi presentati in conferenze. Inoltre, il sistema di posizionamento sviluppato è stato brevettato nel 2018. Attualmente, i ricercatori e le ricercatrici del LESC stanno esplorando l’integrazione del sistema a banda ultra-larga con un sistema di posizionamento inerziale.

Alessandro Fantechi

Questo capitolo aggiorna quello di ugual titolo apparso nel volume Ingegneri & Ingegneria a Firenze. A quarant’anni dall’istituzione della Facoltà di Ingegneria datato 2013.

In questi dieci anni, è certo immutata l’attenzione di Santa Marta verso l’industria ferroviaria presente nel territorio: le collaborazioni e i progetti congiunti si sono anzi moltiplicati, tanto da rendere impossibile in poche pagine ricordarli tutti, a meno di voler fare un noioso e poco significativo elenco puntato. Ma si è invece accentuata quella trasformazione dell’industria ferroviaria, e dello stesso trasporto ferroviario, a cui si accennava nel capitolo di dieci anni fa. L’aggiornamento di questo capitolo rende evidente questa evoluzione, soprattutto nella continua trasformazione societaria delle aziende del territorio che operano in questo settore industriale, che ha spazzato via la maggior parte dei loro nomi storici.

Firenze vanta una lunga tradizione nell’ingegneria ferroviaria. Sede già nell’800 del Servizio Studi Locomotive della Rete Adriatica, quando nel 1905 le ferrovie vennero nazionalizzate la progettazione di tutto il materiale rotabile (locomotive, carri e carrozze) venne accentrata a Firenze, in quello che è passato alla storia come il Servizio Materiale e Trazione delle Ferrovie dello Stato, in viale Lavagnini 58. Non stupisce che, per ragioni di vicinanza alla progettazione ed alla gestione e manutenzione di tutto il parco rotabile, tutta l’area fiorentina abbia visto il fiorire di numerose aziende dedicate al supporto del Servizio.

Mentre alcune di queste, come ad esempio l’Elettromeccanica Lampredi, sono scomparse negli anni, altre, quali la Frensistemi, la Niccoli & Naldoni, la Siette e la Siliani si sono via via trasformate per rimanere al passo delle mutate esigenze del mercato.

Se negli anni ’60-’80 lo sviluppo di rotabili ad alta velocità aveva dato notevole impulso al Centro di Dinamica Sperimentale, tuttora esistente anche se appartenente alla società Italcertifer S.p.A. e situato nel nuovo Impianto di Osmannoro e non più nella storica sede al Romitino, con gli anni ’90 e con il nuovo millennio la situazione è mutata definitivamente. La progettazione ha mutato indirizzo: rispetto al passato, caratterizzato da mercati puramente nazionali, oggi molte delle aziende del territorio, e in particolare quelle suddette, appartengono a gruppi internazionali: Frensistemi oggi è Knorr Bremse Italia, Siliani, attraverso altri due passaggi di brand è ora parte di ALSTOM, Niccoli & Naldoni è Wegh Group. Anche Siette, dopo l’acquisizione dell’allora diventata ALCATEL da parte di Thales, è negli ultimi mesi passata a Hitachi Rail Italy. Se allarghiamo l’orizzonte fino a Pistoia, la Breda Ferroviaria, poi AnsaldoBreda, è diventata parte di Hitachi Rail Italy, ed ECM è ora Progress Rail del gruppo Caterpillar.

Anche se la Facoltà di Ingegneria è decisamente più giovane del Servizio Studi Locomotive, nondimeno le collaborazioni furono stabilite fin dalla sua costituzione. Fra i docenti della Facoltà abbiamo annoverato il Prof. Brandani, ex FS e responsabile della dieselizzazione del dopoguerra, e l’Ing. Liverani che è passato alla storia per aver attivato il sistema di circolazione centralizzata (DCO) di Bologna. I primi due laureati in Ingegneria presso la Facoltà, il 10 gennaio 1974 hanno discusso tesi di progettazione meccanica di rotabili ferroviari, e così pure quelli che li hanno seguiti dopo pochi mesi.

Anche negli ultimi decenni, la nostra Facoltà, ora diventata Scuola, ha visto numerose collaborazioni, fra l’altro, con il Dipartimento di Energetica e con il Dipartimento di Meccanica e Tecnologie Industriali (adesso fusi nel Dipartimento di Ingegneria Industriale) per affrontare i tipici temi della trazione ferroviaria.

Due docenti della Scuola di Ingegneria sono da vari anni impegnati nel Comitato scientifico del Distretto Tecnologico Ferroviario (DITECFER), basato a Pistoia, che raggruppa ad oggi oltre cinquanta imprese e organismi di ricerca di varia dimensione che operano nel settore ferroviario.

Il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, con la sua particolare attenzione alla sostenibilità, si è rivolto naturalmente a questo settore, favorendo ulteriori collaborazioni con industrie ed altre Università: la recente costituzione del Centro Nazionale Mobilità Sostenibile (MOST) finanziato dal PNRR vede la partecipazione attiva di diversi docenti dei Dipartimenti di Ingegneria allo Spoke 4 Trasporto Ferroviario e allo Spoke 9 Trasporto e Mobilità Urbana.

È recente anche la costituzione del laboratorio congiunto MORE – Mobility hOlistic REsearch, tra l’Università di Firenze, il Research Centre del Gruppo Ferrovie dello Stato Italiane, e la Florence School of Regulation on Transport dell’Istituto Universitario Europeo.

Rispetto al ricordato impegno industriale dell’area fiorentina e pistoiese nello sviluppo di veicoli ferroviari, è forse meno nota un’area di sviluppo della tecnologia ferroviaria in cui il territorio fiorentino ha saputo dare un suo valido contributo, ovvero quella del segnalamento ferroviario; una specifica area che merita di essere riportata in questa sede perché testimonia la ‘sostituzione tecnologica’ apportata dalle tecnologie ICT in questa specifica area: a questa motivazione si aggiungono meri motivi autobiografici.

La Angiolo Siliani S.p.A., ditta presente dal 1924, è stata per decenni fornitrice delle Ferrovie dello Stato di sistemi e componenti elettromeccanici ed elettronici, spesso sfruttando le competenze dei docenti e ricercatori della Facoltà di Ingegneria.

Alla fine del secolo scorso la Siliani si è trovata ad affrontare la transizione dai sistemi elettromeccanici precedentemente sviluppati ai sistemi informatizzati, in cui il software assume una sempre maggiore importanza, soprattutto in relazione agli aspetti di sicurezza, fondamentali in questa categoria di sistemi. Le sfide lanciate dai nuovi scenari dell’esercizio ferroviario (liberalizzazione, distinzione tra infrastruttura ed esercizio, alta velocità, interoperabilità europea…) portano infatti con sé notevoli ripercussioni sulla sicurezza. L’innovazione tecnologica punta a garantire la sicurezza attraverso la distribuzione sempre più massiccia di innovativi apparati di segnalamento (SCMT, SSC, ERTMS/ETCS, sistemi di blocco conta assi ed interlocking multistazione) e di monitoraggio (sistemi diagnostici a bordo treno o a terra, sia per i rotabili che per l’infrastruttura). Anche il più piccolo di ognuno di questi apparati elettronici contiene del software, che spesso costituisce di gran lunga il costo di progettazione maggiore dell’apparato: la malleabilità del software è alla base stessa delle innovazioni, consentendo di ottenere un’alta flessibilità operativa a costi contenuti. Di contro, il software è noto per la facilità che alberghi i cosiddetti ‘bug’, che possono far fallire un’applicazione software anche in modo catastrofico. Gli alti standard di sicurezza richiesti dall’esercizio ferroviario impongono quindi che proprio lo sviluppo del software sia garantito come immune da difetti, impiegando le più efficaci tecniche di sviluppo, verifica e validazione del software.

La collaborazione con l’allora Dipartimento di Sistemi e Informatica, e con l’attuale Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DINFO) dell’Università di Firenze ha contribuito ad affrontare con successo questa complessa transizione, che ha coinciso con il processo di internazionalizzazione dell’azienda stessa prima ricordato: Siliani è dapprima entrata a far parte del gruppo americano Harmon, che è stato poi a sua volta acquisito dal colosso General Electric Transportation Systems, il cui settore del segnalamento ferroviario è stato poi acquisito da ALSTOM, con una conseguente crescente globalizzazione del mercato accessibile.

Il contributo offerto dall’Università si può dire si sia sviluppato su due assi; il primo riguarda la collaborazione diretta, che ha visto nel primo ventennio di questo secolo la stipula di varie convenzioni di ricerca, l’attivazione di una decina di assegni di ricerca, la discussione di una ventina di tesi di Laurea prevalentemente in Ingegneria Informatica.

All’interno di questa intensa attività di collaborazione il contributo accademico ha aiutato a definire e migliorare incrementalmente i processi di sviluppo di verifica e validazione, attraverso una serie di passi quali:

Alcune di queste esperienze, per la loro forte valenza innovativa, hanno potuto essere fonte di pubblicazioni su riviste internazionali e presentazioni a conferenze internazionali in sedi di prestigio. Se è vero che la collaborazione diretta tra DINFO e ALSTOM si è affievolita negli ultimi anni, tali esperienze hanno comunque costituito un prezioso background che il laboratorio di Tecnologie Software del DINFO ha saputo sfruttare in altri progetti di ricerca con finanziamenti europei, nazionali e regionali, tra cui il già citato MOST-PNRR, anche in collaborazione con altre delle aziende prima menzionate, ma anche al di fuori del settore ferroviario.

L’altro asse di intervento è quello più caratteristico dell’Università: ben più di una decina di laureati in Ingegneria Informatica, in Ingegneria Elettronica e Ingegneria delle Telecomunicazioni sono infatti stati assunti negli ultimi due decenni da ALSTOM; molti di loro erano entrati in contatto con questa realtà industriale già durante la preparazione della tesi di Laurea, altri dopo un Dottorato. Questo capitale umano, formatosi sui banchi della Facoltà di Ingegneria, costituisce in effetti un prezioso asset della sede fiorentina di ALSTOM. Data l’elevata mobilità tipica di un settore industriale all’avanguardia, diversi di questi laureati hanno preferito lasciare l’azienda per altre aziende sul territorio, spesso sostituiti da altri laureati in Ingegneria a Firenze, provenienti a loro volta da altre realtà lavorative: è in fin dei conti questa fertilizzazione incrociata di competenze che alimenta la vitalità e l’innovazione dell’industria fiorentina e toscana.

Alessandro Fantechi, University of Florence, Italy, alessandro.fantechi@unifi.it, 0000-0002-4648-4667

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Alessandro Fantechi, L’ingegneria ferroviaria a Firenze nell’era del computer, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.22, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -90, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Paolo Frasconi, Marco Gori, Marco Lippi, Simone Marinai

Giovanni Soda è stato una figura chiave per lo sviluppo dell’intelligenza artificiale in Toscana. Dopo aver lavorato per vari anni in ambiti più tradizionali dell’informatica, dalle strutture dati ai linguaggi di programmazione ed alle basi di dati, nella seconda metà degli anni ’80 è stato tra i primi in Italia ad iniziare a studiare connessionismo e reti neurali, sull’onda della comparsa dei primi algoritmi efficaci per l’apprendimento sotto-simbolico. Come sappiamo, questi primi algoritmi sono valsi recenti premi Nobel e sono alla base delle idee fondamentali su cui è costruita l’AI contemporanea, che probabilmente cambierà nei prossimi anni le nostre esistenze più di altre recenti rivoluzioni tecnologiche. Oggi non mancano preoccupazioni su possibili derive pericolose di un’AI autonoma, del suo uso da parte degli umani, e delle sue implicazioni geopolitiche. Se ne parlava poco negli anni in cui Giovanni è stato con noi. Le sue idee per la società mettevano in primo piano inclusività, collaborazione, solidarietà, e magari, in senso asimoviano, apertura all’integrazione di qualsiasi tipo di pensiero intelligente, nel rispetto di regole condivise. Forse, se le sue idee si fossero concretizzate, le attuali preoccupazioni sull’AI sarebbero meno diffuse. In quegli anni però, occuparsi di AI era tutt’altro che semplice e scontato, in un contesto dove la cultura scientifica nell’informatica e nella statistica, soprattutto in Italia, era dominata da metodi costruiti su solide fondamenta teoriche, quando invece lo studio delle reti neurali chiedeva anche una forte componente metodologica tipica delle scienze empiriche. Ovviamente Giovanni dovette confrontarsi con alcune ostilità e non sappiamo dire se le abbia superate più grazie al coraggio o alla curiosità e alla voglia di conoscere. Siamo però certi che nessuna delle due cose gli mancava.

Giovanni aveva inoltre grandi capacità di intessere genuine relazioni sociali, e con poche decine di colleghi in Italia ha contribuito nel 1988 all’incubazione ed alla fondazione dell’Associazione Italiana per l’Intelligenza Artificiale, nella quale ha rivestito in seguito ruoli importanti. Subito dopo ha fondato il Laboratorio di Intelligenza Artificiale, a lui oggi intitolato, presso l’allora Dipartimento di Sistemi e Informatica.

Nella sua carriera Giovanni ha dedicato molta attenzione alla didattica. È stato tra i primi docenti della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Firenze e numerosi studiosi ed imprenditori di successo sono stati suoi studenti in passato. È stato tra i protagonisti principali nella realizzazione del nuovo corso di Laurea in Ingegneria Informatica, che ha presieduto in difficili anni di radicali riforme. In questo ha seguito con dedizione le numerose vicissitudini procedurali, cercando sempre soluzioni condivise con i colleghi, ma anche prestando attenzione alle necessità degli studenti, fino ad interessarsi personalmente delle problematiche che potessero insorgere nei singoli casi.

Giovanni è stato un punto di riferimento per generazioni di studenti, alcuni dei quali sono poi diventati suoi colleghi. Personalmente, possiamo dire che il suo insegnamento è stato decisivo in ciascuno di noi, per indirizzare il nostro modo di vedere la scienza in generale e l’ingegneria dell’informazione in particolare. Giovanni aveva infatti rare qualità umane, che lo portavano a svolgere il suo lavoro con generosità e con una passione che contagiava fin da subito chi aveva la fortuna di interagire con lui. Vedere il successo degli altri appariva come una delle sue ambizioni principali, che lo ha accompagnato per sempre, e che crediamo sia stata ben appagata. Sono infatti numerosi i suoi ex studenti ed i suoi discendenti accademici che hanno trovato posizioni di rilievo nelle università, negli enti di ricerca e nelle realtà industriali. Ne è stata testimonianza l’ampia partecipazione ad una giornata in suo ricordo che abbiamo organizzato il 18 dicembre 2025 a Santa Marta.

Paolo Frasconi, University of Florence, Italy, paolo.frasconi@unifi.it, 0000-0003-3117-9245

Marco Gori, University of Florence, Italy, marco.gori@unifi.it, 0000-0001-6337-5430

Marco Lippi, University of Florence, Italy, marco.lippi@unifi.it, 0000-0002-9663-1071

Simone Marinai, University of Florence, Italy, simone.marinai@unifi.it, 0000-0002-6702-2277

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Paolo Frasconi, Marco Gori, Marco Lippi, Simone Marinai, Giovanni Soda e l’intelligenza artificiale a Firenze, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.23, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -92, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Angelo Freni, Dino Giuli1

Il 4 novembre del 1966 le acque dell’Arno invasero Firenze, causando danni enormi al patrimonio artistico, culturale e sociale della città. Allo scopo di evitare il ripetersi di un simile tragico evento, negli anni successivi furono abbassate le platee del Ponte Vecchio e del Ponte S. Trinità ed avviata la costruzione dell’invaso di Bilancino per trattenere le acque della Sieve, uno dei più pericolosi affluenti dell’Arno.

Le sole misure strutturali non sono comunque in grado di contenere completamente il rischio di una inondazione e richiedono in genere lunghi periodi per il loro completamento. Per i bacini idrologici come quello dell’Arno, caratterizzati da tempi di risposta alla precipitazione alquanto brevi, si rende necessario poter disporre anche di sistemi di prevenzione non strutturali, basati sull’impiego di sistemi di monitoraggio e previsione operanti in tempo reale, in grado di porre gli enti addetti alla protezione civile nella condizione di disporre di un tempo adeguato di preavviso per la definizione di condizioni di pre-allarme, allarme ed emergenza, connesse alle situazioni di rischio idrogeologico. In questo contesto nasce nel 1986 il ‘Progetto Arno’ con l’obiettivo primario di permettere lo svolgimento di quelle ricerche e sperimentazioni necessarie a verificare la fattibilità di un sistema di monitoraggio tecnicamente avanzato, in grado di integrare dati idro-meteorologici provenienti da sensori di tipo diverso (radar meteorologico, satellite, pluviometri, idrometri) al fine di migliorare la previsione delle condizioni di rischio alluvionale nel bacino dell’Arno, con il ricorso ad adeguati modelli idrologici.

Per tutta la durata del ‘Progetto Arno’ viene utilizzato il radar meteorologico fornito dall’Istituto di Fisica dell’Atmosfera (accorpato nel 2002 nell’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima) del CNR, che partecipa direttamente alle relative attività di ricerca e di sperimentazione. La realizzazione, a cura dell’Università di Firenze, della stazione radar meteorologica in località Montagnana, comune di Montespertoli (Firenze), con il fondamentale contributo dell’allora Istituto di Fisica dell’Atmosfera del CNR e con la collaborazione della SMA-Segnalamento Marittimo e Aereo, consente di dare un rilevante impulso alle attività di natura sperimentale previste nel ‘Progetto Arno’.

La strategica importanza del sistema radar risiede nel fatto che dai dati da esso forniti è possibile ricavare non solo stime quantitative della precipitazione, con elevata risoluzione sia spaziale che temporale, ma anche informazioni sulla dinamica di evoluzione dei sistemi di precipitazione. L’insieme di queste informazioni forma la base delle conoscenze necessarie per l’applicazione dei modelli idrometeorologici distribuiti. L’uso di tali modelli si basa sulla rappresentazione della superficie del bacino tramite una griglia di celle, per ciascuna delle quali sono assegnate le caratteristiche fisiche che controllano lo scambio idrico. In particolare, tali modelli, opportunamente calibrati, sono in grado di riprodurre la dinamica dell’umidità del suolo, consentendo di superare le incertezze sull’assorbimento superficiale che limitano l’efficacia dei normali modelli idrologici nelle applicazioni in tempo reale. L’impiego pratico dei modelli distribuiti necessita della predisposizione di una notevole quantità di dati, sia idroclimatici che geo-lito-pedologici ed idro-morfologici; a tal fine sono stati messi a punto strumenti di lavoro che consentono l’elaborazione, l’archiviazione e la validazione di tutti gli strati di informazione richiesti. I sottobacini della Sieve e del Bisenzio vengono inizialmente considerati come aree campione per la sperimentazione di questo tipo di modelli, con particolare riferimento alla possibilità di valutare le risoluzioni spaziale e temporale più idonee, affinché le misure radar siano impiegate in modo adeguato nella previsione degli eventi di piena.

Figura 44 – Un’immagine dell’alluvione di Firenze del 4 novembre 1966.

Figura 45 – La stazione radar meteorologica di Montagnana (Montespertoli, Firenze). Il sito di Montagnana è stato scelto tenendo conto della complessa orografia del territorio cercando di garantire la corretta visibilità delle precipitazioni in prossimità del suolo, minimizzando al tempo stesso gli echi non desiderati per riflessione dai rilievi.

Angelo Freni, University of Florence, Italy, angelo.freni@unifi.it, 0000-0002-7475-6682

Dino Giuli, University of Florence, Italy, dino.giuli@unifi.it, 0000-0002-6316-5297

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Angelo Freni, Dino Giuli, Il ‘Progetto Arno’, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.24, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -94, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Francesco Grasso

Il XXI secolo è ormai riconosciuto come ‘il secolo dell’elettricità’. Dalla Seconda Rivoluzione Industriale in poi, l’energia elettrica e le sue applicazioni sono sempre più presenti in tutte le realizzazioni che hanno accompagnato lo sviluppo della società umana. Inoltre, grazie alle crescenti possibilità offerte dalle energie rinnovabili, sarà un vettore energetico sempre più pulito ed efficiente, come dimostrato dal mix energetico per la produzione di energia elettrica dal 1985 al 2023 nel mondo e in Europa, riportate in Figura 46.

Figura 46 – Ripartizione della generazione di energia elettrica tra fonti fossili ●, energia nucleare ● e energie rinnovabili ● (sinistra) mondo (destra) Europa (27)1.

Comunemente si è portati a considerare l’Ingegneria Elettrica come l’ambito che si occupa essenzialmente delle applicazioni pratiche dei fenomeni elettrici in presenza di correnti forti e di bassa frequenza, mentre per le correnti deboli e di alta frequenza, negli anni, si sono sviluppate altre discipline ricadenti nell’ambito dell’Ingegneria dell’Informazione tra cui: l’Elettronica, le Telecomunicazioni, la Radiotecnica, l’Automazione e l’Elaborazione delle informazioni.

Tuttavia, i recenti sviluppi delle applicazioni legati all’elettricità e alle energie rinnovabili hanno portato la ricerca negli ambiti dell’Ingegneria Elettrica a doversi confrontare con problemi spesso a cavallo tra le due definizioni, arrivando a coniare il termine Enertronics per indicare come la produzione, la trasformazione, la trasmissione e l’utilizzazione dell’energia elettrica sia sempre più permeata dall’ingegneria dell’informazione.

Su queste tematiche è presente, presso l’Università di Firenze, un gruppo di ricercatori di Elettrotecnica che oggi afferisce al Laboratorio di Ingegneria dell’Energia Elettrica (o Electrical Energy Engineering Laboratory – 3ELab).

Fin dalla sua costituzione ad opera del Prof. Antonino Liberatore, di fatto coincidente con la nascita della Facoltà di Ingegneria, il gruppo ha seguito l’evoluzione degli ambiti di ricerca dell’Ingegneria Elettrica, grazie al lavoro svolto dai Proff. Stefano Manetti, Giancarlo Martarelli, Maria Cristina Piccirilli, Alberto Reatti, Antonio Luchetta, Gabriele Maria Lozito, Fabio Corti e dal sottoscritto, con la preziosa collaborazione degli ingg. Alberto Giorgi, Pietro Antonio Scarpino, Gianluigi Fioriti, Maurizio Monticelli e Libero Paolucci.

Inizialmente, il gruppo ha contribuito allo sviluppo dell’analisi simbolica per la progettazione automatica e l’analisi di filtri e circuiti analogici. La principale peculiarità di questa modalità di analisi consiste nella possibilità di poter prendere in considerazione tutti i parametri che contribuiscono al funzionamento di un circuito elettrico, superando i limiti dei simulatori numerici più diffusi nei quali l’associazione con i parametri viene persa fin dal primo passo di simulazione. L’attività svolta ha portato alla creazione del programma SAPWIN2 che è in grado di analizzare i circuiti analogici tramite simulazioni basate su tecniche simboliche e della conferenza internazionale specialistica SMACD3 sui metodi di sintesi, modellazione, analisi e simulazione e applicazioni alla progettazione di circuiti, arrivata alla sua 21ª edizione.

Figura 47 – Alcune schermate di esempio del programma SAPWIN (www.sapwin.info).

Le potenzialità dell’analisi simbolica nei circuiti elettrici ed elettronici ha portato a sviluppare anche tecniche di diagnosi di guasto e design centering, anche con l’utilizzo delle reti neurali. Grazie a queste tecniche, potenziate oggi con l’uso di intelligenza artificiale e machine learning, è stato possibile sviluppare metodi per la diagnosi predittiva di sistemi e componenti elettrici ed elettronici. In particolare, in collaborazione con e-distribuzione, è stato possibile sviluppare dei metodi non invasivi per la diagnosi di guasto nelle reti elettriche di distribuzione.

Nel corso delle ricerche con l’utilizzo delle reti neurali, è stato possibile avviare una proficua collaborazione con il Prof. Igor Aizemberg, inventore delle reti neurali a valori complessi4, che risultano estremamente utili nei problemi di identificazione e classificazione.

Un ulteriore ambito di ricerca, che è stato sviluppato grazie alla collaborazione con l’azienda Magnetek e il Prof. Marian Kazimierczuk della Wright State University, è stato quello dell’analisi, dimensionamento e progettazione di convertitori elettronici di potenza. Sempre grazie alle tecniche di analisi simbolica sviluppate dal gruppo, è stato possibile approfondire gli effetti degli elementi parassiti all’interno dei componenti che costituiscono gli alimentatori di potenza. In questo senso, è stato possibile individuare nei convertitori di potenza risonanti i dispositivi ideali per poter sviluppare sistemi di ricarica wireless per veicoli elettrici.

Figura 48 – Schema circuitale e setup sperimentale di un convertitore risonante LCC-S compensato.

In parallelo è stato possibile sviluppare nuovi metodi per l’analisi della qualità dell’energia elettrica (power quality) nelle reti di distribuzione. Partendo dai lavori del Prof. Alexander Eigeles Emanuel, sono stati implementati dei sistemi per la misura e l’analisi delle reti elettriche ed è stato possibile realizzare due brevetti internazionali (EP3549227B1 e EP4085262B1) per dispositivi in grado di analizzare, monitorare, controllare e migliorare la qualità dell’energia elettrica. Inoltre, è stato possibile attivare, nel 2015, il laboratorio congiunto Smart Energy Lab (www.smartenergylab.eu) per la ricerca di soluzioni tecnologiche per la power quality nei sistemi elettrici e lo spin-off/start-up innovativa Poweremp (www.poweremp.it) per il trasferimento tecnologico degli sviluppi pratici.

Figura 49 – Setup sperimentale e tipologie di disturbi per l’analisi di power quality.

Sempre nell’ambito dell’ingegneria elettrica per la transizione energetica, sono stati sviluppati algoritmi MPPT (Maximum Power Point Tracking), basati su microcontrollori tramite reti neurali FCC e MLP, in grado di massimizzare la produzione degli impianti fotovoltaici.

Figura 50 – Schema a blocchi e modalità di controllo di un dispositivo per MPPT.

Inoltre, grazie alle competenze acquisite negli anni e al contributo innovativo e brillante di giovani collaboratori che hanno deciso di impegnarsi nello sviluppo dell’ingegneria elettrica presso l’Università di Firenze, come gli ingegneri Marco Bindi, Matteo Intravaia e Lorenzo Becchi, è stato possibile affrontare anche tematiche riguardanti i sistemi elettrici per l’energia e legate all’esigenza di azzerare le emissioni di gas serra (GreenHouse Gas Emissions o GHG) entro il 2050.

In particolare, le attività di ricerca hanno riguardato metodi, strumenti, tecniche e dispositivi per il miglioramento dell’utilizzo dell’energia prodotta dalle fonti rinnovabili nelle configurazioni di utenti per l’autoconsumo condiviso, note anche come Comunità Energetiche Rinnovabili (CER). Le CER sono una delle modalità operative delle smart grid, in cui è necessario massimizzare il consumo di energia elettrica prodotta dalle fonti energetiche rinnovabili collocate nel perimetro geografico identificato da una cabina primaria5.

Tra le attività di ricerca sviluppate, grazie anche ai contributi finanziari ricevuti dalla Regione Toscana, troviamo i metodi e i sistemi per la pianificazione ottimale dei BESS (Battery Energy Storage Systems ovvero sistemi di accumulo di energia elettrica a batterie) nelle comunità di energia rinnovabile basati su tecniche di intelligenza artificiale, per la diagnosi dello stato di salute delle batterie, per l’analisi della power quality nelle reti elettriche di distribuzione con tecniche di machine learning.

Infine, per avere uno strumento affidabile per valutare correttamente le novità legislative, normative e di incentivazione legate alla transizione energetica, è stato avviato lo sviluppo di un chatbot AI6 in grado di acquisire e analizzare la principale documentazione ufficiale e, utilizzando tecniche di machine learning e l’elaborazione del linguaggio naturale (NLP, Natural Language Processing), comprendere le richieste inviate su argomenti legati alle CER, generando risposte simili a quelle umane.

Il Laboratorio di Ingegneria dell’Energia Elettrica è impegnato in numerose collaborazioni nazionali e internazionali e partecipa al National Centre for HPC, Big Data and Quantum Computing, al Centro Nazionale per la Mobilità Sostenibile – CNMS e ai partenariati estesi RESearch and innovation on future Telecommunications systems and networks, to make Italy more smART.

Figura 51 – Schema a blocchi e modalità di gestione di un BESS.

Figura 52 – Modello concettuale della struttura di una smart grid.

Francesco Grasso, University of Florence, Italy, francesco.grasso@unifi.it, 0000-0002-8697-2091

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Francesco Grasso, Il ruolo dell’Ingegneria Elettrica per la transizione energetica sostenibile, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.25, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -99, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Francesco Leoncino, Antonio Luchetta

A prima vista non si direbbe, ma la storia dell’Ingegneria a Firenze e quella dell’Ordine degli Ingegneri cominciano quasi insieme e quasi cento anni fa. Il ‘quasi’ è necessario, perché se è vero che i corsi completi di Ingegneria, inclusa l’Elettronica capostipite del settore Informazione, verranno istituiti solo nell’A.A. 1970-71, è altresì vero che il biennio propedeutico di Ingegneria si inaugura nell’A.A. 1924-25, in coincidenza l’avvio dei corsi nella neonata Università di Firenze, formalizzata con il Regio Decreto n. 1954 del 27 novembre 1924, e annovera fra i suoi docenti nientemeno che un giovanissimo Enrico Fermi, che è titolare della cattedra di Meccanica Razionale. Non si può negare che Enrico Fermi sia un pioniere dell’Ingegneria dell’Informazione, e a conferma di ciò l’Università di Firenze riceve dall’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), nel dicembre del 2015, la prestigiosa IEEE Milestone in Electrical Engineering and Computing per il suo contributo fondamentale all’elettronica dei semiconduttori, sviluppato proprio durante il periodo fiorentino. La targa viene collocata nel salone principale della Scuola di Ingegneria (Manes, Pelosi 2015).

In quei giorni di cento anni fa l’Ordine degli Ingegneri è anch’esso neonato, istituito con Legge del Regno nel giugno del 1923. Ma occorre sottolineare un altro aspetto che accomuna le due istituzioni, in realtà entrambe esistevano già! L’Università di Firenze non era forse nata con lo Studium Generale istituito con decreto della Respublica Florentina del 1320 e poi con l’Istituto di studi superiori pratici e di perfezionamento fondato da Bettino Ricasoli nel 1859 aveva introdotto i corsi relativi alle scienze naturali e fisiche che sarebbero diventate scienze applicate, per portare al biennio prima e poi ai corsi di Ingegneria. Anche la storia dell’Ordine era cominciata nel 1876, con la paternità dell’allora sindaco di Firenze, Ing. Ubaldino Peruzzi, che insieme ad altri ingegneri e architetti che ricoprivano ruoli di rilievo nell’amministrazione territoriale, fonda il Collegio degli Architetti e Ingegneri in Firenze, poi divenuto il Collegio degli Ingegneri della Toscana, che ancora opera in ambito culturale, scientifico, divulgativo, mentre la componente di formazione, normativa e legislativa si è spostata nell’Ordine (Angotti et. al. 2021, Ordine degli ingegneri (sito web)).

Figura 53 – Da sinistra, Franco Rasetti, Rita Brunetti, Nello Carrara, Enrico Fermi davanti al pozzo nel cortile dell’Istituto di Fisica di Arcetri a Firenze.

Da quei giorni di un secolo fa in poi le attività dell’Ordine e della Facoltà e poi Scuola di Ingegneria cominciano a correre parallele sulle strade di Firenze, intersecandosi in una serie di appuntamenti in cui si trovano compartecipi. Quello più ricorrente, scandito da tempi e regole ‘nazionali’, è quello per l’organizzazione degli Esami di Stato per l’abilitazione alla professione di Ingegnere. L’Esame di Stato per esercitare la professione è richiesto fin dal 1924, ma naturalmente l’Università di Firenze comincia ad organizzarlo solo a partire dal 1975, quando a Firenze entra a regime l’intero ciclo di studi di laurea ad Ingegneria. Nel presente, dopo l’ultima riforma degli Albi Professionali del 2001, gli esami di stato consentono l’iscrizione a una delle due sezioni: A, per i laureati con laurea specialistica o magistrale, e B, chiamata anche sezione ‘iunior’, per i laureati con Laurea Triennale (semplicemente denominata ‘laurea’). Ognuna delle due sezioni prevede la suddivisione in tre Settori:

a) Ingegneria Civile e Ambientale: si occupa della pianificazione, la progettazione, lo sviluppo, la direzione lavori, la stima, il collaudo, la gestione, la valutazione di impatto ambientale di opere edili e strutture, infrastrutture territoriali e di trasporto, di opere per la difesa del suolo e per il disinquinamento e la depurazione, di opere geotecniche, di sistemi e impianti civili e per l’ambiente e il territorio;

b) Ingegneria Industriale: si occupa della pianificazione, la progettazione, lo sviluppo, la direzione lavori, la stima, il collaudo, la gestione, la valutazione di impatto ambientale di macchine, impianti industriali, di impianti per la produzione, la trasformazione e la distribuzione dell’energia, di sistemi e processi industriali e tecnologici, di apparati e di strumentazioni per la diagnostica e per la terapia medico-chirurgica;

c) Ingegneria dell’Informazione: si occupa della pianificazione, la progettazione, lo sviluppo, la direzione lavori, la stima, il collaudo e la gestione di impianti e sistemi elettronici, di automazione e di generazione, trasmissione ed elaborazione delle informazioni. Ad oggi, il numero di iscritti agli Albi professionali dell’Ordine degli Ingegneri di Firenze, secondo la suddivisione descritta, è riportato nella tabella seguente.

Questo impianto comporta un impegno notevole da parte di tutti i Dipartimenti della Scuola di Ingegneria, che ogni anno deve assicurare la composizione di una commissione ministeriale formata da cinque membri, di cui due, il presidente e il membro interno, siano docenti strutturati dell’Ateneo e tre che provengono dall’Ordine. La commissione ministeriale deve pianificare due prove scritte, una prova orale ed una prova pratica per ogni candidato, replicata in due sessioni all’anno, una estiva (da giugno a settembre) e una invernale (da novembre a febbraio) ed è affiancata, per ovvi motivi, da un certo numero di ‘membri esperti’, scelti ancora fra i docenti e i ricercatori della Scuola, che provvedono alla preparazione delle prove scritte e allo svolgimento di quelle orali.

Se l’organizzazione e gestione degli esami di stato è la più onerosa tra le attività congiunte, non è certo l’unica. Nel corso degli anni numerosi sono stati i convegni, i seminari, i corsi, nati e svolti in collaborazione fra le due istituzioni, molti dei quali riconoscono crediti formativi agli ingegneri che esercitano la libera professione.

Un altro importante legame tra Ordine e Scuola di Ingegneria è costituito, da alcuni anni, dal Premio di Laurea dell’Ordine, in memoria dell’Ing. Andrea Chiarugi e dell’Ing. Piero Ciullini, che ogni anno eroga tre premi (attualmente del valore di 2000 € ciascuno) per le migliori lauree magistrali nei tre settori Informazione, Industriale, Civile e tre borse di studio (1000 € l’una) per le corrispondenti lauree triennali e rappresenta un momento di incontro molto sentito fra le due istituzioni.

In questo breve excursus, per concludere, non possiamo non ricordare che lo scambio culturale e professionale fra i Dipartimenti della Scuola di Ingegneria e l’Ordine si è spesso consolidato grazie ai consiglieri e ai presidenti dell’Ordine che si sono susseguiti negli anni, provenendo dalle fila dei docenti. Anche il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, quando ancora era suddiviso in due componenti, il Dipartimento di Sistemi e Informatica (DSI) e quello di Elettronica e Telecomunicazioni (DET), è stato rappresentato nella figura del presidente dal 2002 al 2006, dal Prof. Giancarlo Martarelli, professore associato di Impianti Elettrici al DET, amato dai colleghi dell’università per l’affabilità, dagli studenti per la disponibilità e la passione per l’insegnamento, stimato da tutti per la competenza e la grande professionalità. Ci ha lasciati in modo inaspettato nel 2014 e ne approfittiamo per ricordarlo, noi che eravamo stati anche suoi allievi prima che colleghi, con grande affetto.

Figura 54 – Il Prof. Giancarlo Martarelli, al centro nelle foto, in due momenti all’Ordine degli Ingegneri di Firenze, di cui è stato presidente della sezione fiorentina dal 2002 al 2006. Nella foto a sinistra è insieme al Prof. Franco Angotti, suo predecessore alla presidenza.

Claudia Manfredi, Gianpaolo Donzelli, Piero Bruscaglioni

La Bioingegneria è il settore dell’ingegneria applicata al campo delle scienze della vita. La Bioingegneria fiorentina conta numerose collaborazioni con aziende e strutture cliniche anche dell’area fiorentina, fra cui l’ospedale pediatrico A. Meyer, eccellenza a livello nazionale e internazionale. La casistica più complessa e delicata è senza dubbio quella dei neonati, in particolare prematuri, per i quali è rilevante individuare precocemente possibili patologie e malformazioni dell’apparato neurologico e fonatorio. A questo scopo, presso il Laboratorio di Bioingegneria e in collaborazione con il Dipartimento di Fisica sono state sviluppate tecniche di analisi del vagito neonatale, in quanto direttamente connesso all’attivazione del sistema nervoso centrale. L’analisi del vagito costituisce infatti uno strumento di indagine totalmente non invasivo che non causa dolore o fastidio al neonato e non interferisce con il suo comportamento spontaneo. Nel corso degli anni è stato sviluppato un software open source denominato BioVoice, che consente l’estrazione di numerosi parametri acustici: frequenza di vibrazione delle corde vocali (F0) e suo andamento melodico, risonanze del tratto vocale (F1-F3) e numerosi parametri statistici correlati.

In base a tali parametri e a un idoneo protocollo di registrazione, sono stati confrontati neonati pretermine e a termine ottenendo un’elevata differenziazione delle due classi: F0 e F1-F3 presentano valori inferiori e andamenti melodici più irregolari nei pretermine. Uno studio successivo ha consentito di evidenziare un maggior decremento dell’ossigenazione centrale dovuto al vagito nei neonati pretermine rispetto a quelli a termine.

Inoltre BioVoice è stato applicato con successo a neonati a rischio di autismo, cioè fratelli/sorelle di bambini diagnosticati tali (Progetto GR 2008, Non Invasive Tools for Early Detection of Autism Spectrum Disorders, Ministero della Salute) e a bambini in fase diagnostica e di terapia riabilitativa (Progetto DI-ASD: Sistema per il supporto alla pratica clinica per la valutazione e il monitoraggio dei disturbi dello spettro autistico in fase diagnostica, Regione Toscana POR-FESR 2014-20), ottenendo in tutti i casi un’elevata differenziazione in base alle caratteristiche acustiche. Successivamente lo studio ha riguardato le caratteristiche distintive fra il vagito di neonati di madrelingua italiana, francese e araba, portando a una differenziazione fra i gruppi superiore al 95%, a conferma del fatto che il feto percepisce e acquisisce la lingua madre prima della nascita (Progetto MX14MO06 Ministero degli Affari Esteri e della Cooperazione Internazionale; Ospedale La Citadelle, Unità di Neonatologia, Liegi (B)). Più recentemente le applicazioni hanno riguardato la possibile definizione di un fonotipo linguistico caratteristico di alcune sindromi genetiche, di utilità diagnostica e terapeutica (Ospedale Bambin Gesù, Roma).

Lo studio del vagito è stato il primo passo verso un ampliamento dello studio della voce e dello sviluppo di BioVoice che oggi include la voce dell’adulto e dell’anziano (disfonie e patologie neurologiche) e del canto (vibrato) e l’avvio di una serie di Workshop internazionali a cadenza biennale, giunta alla dodicesima edizione, denominati MAVEBA (Models and Analysis of Vocal Emissions for Biomedical Applications) e tenuti a Firenze, con la partecipazione di esperti del settore dal punto di vista bioingegneristico, clinico e artistico. Questa attività scientifica è stata più volte finanziata dall’Ente (oggi Fondazione) Cassa di Risparmio di Firenze, portando all’istituzione del Laboratorio Interdisciplinare di Acustica Biomedica (LIAB) tuttora presente all’interno del Laboratorio di Bioingegneria.

Le ricerche sono state svolte in collaborazione con cliniche e centri di ricerca nazionali (Firenze: Dipartimento di Fisica, AOU Careggi, Ospedale Pediatrico A. Meyer, Ospedale Torregalli, Ospedale Nuovo S. Giovanni di Dio, IRCCS Don Gnocchi, Casa di Cura Villa delle Terme, Scuola di Musica di Fiesole, Conservatorio L. Cherubini; Empoli: Centro Diurno Casa di Ventignano USL11; Pisa: Ospedale Stella Maris; Roma: Istituto Superiore di Sanità e Università Cattolica del Sacro Cuore; Milano: Ospedale Maggiore Policlinico) e internazionali (Bruxelles: Université Libre, Institute of Occupational Diseases; Liegi: Ospedale Pediatrico La Citadelle; Puebla, Messico: INAOE).

Figura 55 – Esempio di analisi del pianto neonatale, sua acquisizione e analisi in tempo e in frequenza.

Claudia Manfredi, University of Florence, Italy, claudia.manfredi@unifi.it, 0000-0001-6364-9753

Gianpaolo Donzelli, University of Florence, Italy, gianpaolo.donzelli@unifi.it, 0000-0002-7548-2775

Piero Buscaglioni, University of Florence, Italy, piero.buscaglioni@unifi.it

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Claudia Manfredi, Gianpaolo Donzelli, Piero Bruscaglioni, La bioingegneria per l’ospedale pediatrico Meyer di Firenze: analisi del vagito neonatale, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.27, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -106, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Dania Marabissi, Romano Fantacci

Il Laboratorio Data Communications and Networks System (DaCoNetS) del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Firenze, ha negli anni attivato diverse collaborazioni con il territorio, ed in particolare con importanti realtà industriali svolgendo attività di trasferimento tecnologico e di collegamento tra il mondo della ricerca e quello delle imprese locali e nazionali. In quest’ottica di particolare rilevanza è il Consorzio per le Tecnologie dell’Informazione e delle Comunicazioni (TICom) nato nel 2010 tra l’Università di Firenze e Leonardo S.p.A. con lo scopo di favorire, sviluppare e rendere continuativa la collaborazione tra università ed impresa nelle attività di ricerca scientifica e tecnologica nell’ambito delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione e di supporto all’attività formativa con possibilità di svolgere tirocini, tesi e il finanziamento di borse di studio e dottorati. In particolare il Consorzio TICom nasce come naturale evoluzione della stretta collaborazione in essere da tempo tra le parti e precedentemente concretizzatasi con la nascita del Laboratorio di Comunicazioni Avanzate presso la sede della Selex Communications (oggi Leonardo S.p.A.) in Firenze, interamente finanziato dalla Regione Toscana (Nuovo Patto per lo Sviluppo – Area progettuale N°6 «Riorganizzazione dei distretti industriali e dei sistemi produttivi locali»), con la finalità di incentivare e facilitare il trasferimento tecnologico dal settore della ricerca accademica a quello della grande impresa.

Uno dei principali ambiti di ricerca e sviluppo in cui è coinvolto il Consorzio è quello delle comunicazioni wireless professionali, da sempre uno dei core business della parte comunicazioni di Leonardo S.p.A.. In questo ambito, l’evoluzione delle comunicazioni wireless verso soluzioni broadband di nuova generazione sta diventando sempre più indispensabile in molti ambiti di applicazione professionale come quello avionico, dei trasporti e di pubblica sicurezza. In particolare, la possibilità per operatori di pubblica sicurezza e protezione (Public Safety and Security – PSS) di comunicare tra loro e condividere informazioni critiche utilizzando un’ampia gamma di servizi incentrati sui dati è di fondamentale importanza per migliorare le operazioni di PSS, consentendo un migliore coordinamento, una maggiore consapevolezza della situazione, tempi di risposta inferiori e una maggiore efficienza durante l’emergenza. Le attuali reti di comunicazione PSS, come il terrestrial trunked radio (TETRA), TETRA for police (TETRAPOL), or Association of Public-Safety Communications Officials-Project 25 (APCO P25), sono state progettate per fornire un ricco set di servizi orientati alla voce garantendo sicurezza e funzionalità specifiche, ma senza il supporto di servizi avanzati ad alta velocità. Di conseguenza, la transizione delle attuali tecnologie di comunicazione a banda stretta verso sistemi a banda larga basati sugli attuali e futuri standard di comunicazione per sistemi cellulari commerciali viene considerata oramai una necessità da organizzazioni di pubblica sicurezza e governi. Il futuro delle comunicazioni professionali è nelle reti di nuova generazione di tipo Mission Critical che sono state introdotte negli standard di comunicazione cellulare a partire dalla quarta generazione. Infatti, l’uso di una tecnologia comune per le comunicazioni commerciali e PSS consente sinergie e offre nuove opportunità. Inoltre, gli operatori PSS possono sempre beneficiare di un sistema di comunicazione aggiornato evitando così nuovi gap tecnologici. Tuttavia, questa tendenza evolutiva deve tenere conto di alcuni problemi. I costi, i tempi e la disponibilità dello spettro per l’implementazione di una rete dedicata ai servizi di pubblica sicurezza, sono problematiche ancora da risolvere. Inoltre, se da un lato i nuovi standard di comunicazione cellulare offrono grandi potenzialità e capacità di comunicazione, non sono stati progettati per garantire tutti i requisiti essenziali delle comunicazioni PSS. Queste necessitano di infrastrutture resilienti e ampiamente disponibili, in grado di fornire una serie di funzionalità primarie per la connessione di gruppi di persone. In particolare, le reti PSS devono essere in grado di stabilire chiamate vocali individuali e di gruppo rapide e affidabili, utilizzare meccanismi di priorità e di prelazione per la gestione della congestione e delle emergenze. Inoltre, devono consentire il funzionamento in modalità diretta tra i terminali e garantire la sicurezza delle comunicazioni attraverso la crittografia vocale di alto livello. Le soluzioni di condivisione di spettro ed infrastruttura prevedono:

In particolare, sono state proposte e studiate soluzioni basate su:

Figura 56 – Scenario ibrido della rete di accesso.

Per quanto riguarda l’intera infrastruttura di rete la soluzione presentata in Figura 57 mostra che le reti commerciali e PSS hanno due distinte core network (EPC), lasciando così all’operatore di PSS la completa gestione della sua rete (come la gestione della mobilità del Mobility Management Entity – MME) e la fornitura di specifici servizi. Le due core network sono connesse ad una rete di accesso condivisa (shared-RAN), che per l’operatore PSS può essere arricchita con celle di più piccole dimensioni dedicate (dedicated-RAN). Di conseguenza, l’operatore PSS sfrutta la RAN a livello nazionale implementata dall’operatore commerciale sulla base di adeguati accordi sul livello di servizio che deve essere garantito, e aumenta la densità dei punti di accesso in alcune aree critiche che aggiungono punti di accesso alla rete riservati agli utenti PSS, dove quindi gli operatori PSS non devono competere con gli utenti commerciali per l’uso delle risorse di comunicazione.

Figura 57 – Infrastruttura di rete.

La gestione della RAN condivisa avviene attraverso un approccio di network slicing che permette di realizzare più reti end-to-end logiche su un’unica infrastruttura fisica. Ogni slice è personalizzata e gestita in modo indipendente per fornire un particolare comportamento del sistema e supportare al meglio specifici servizi. Questo può essere raggiunto mediante la virtualizzazione delle risorse e logiche di partizione, che consentono l’isolamento completo delle risorse fisiche assegnate alle slice. Nello specifico il coordinamento è fatto dal Layer Resource Manager (LRM), che alloca risorse virtuali alle due slice (commerciale e PSS), mentre ogni slice adotta proprie politiche di uso delle risorse grazie agli Slice Resource Manager (SRM). Le risorse virtuali sono poi mappate in risorse fisiche dal Resource Manager.

Dania Marabissi, University of Florence, Italy, dania.marabissi@unifi.it, 0000-0002-7075-3556

Romano Fantacci, University of Florence, Italy, romano.fantacci@unifi.it, 0000-0001-5934-3321

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Dania Marabissi, Romano Fantacci, L’evoluzione delle reti di comunicazione di emergenza verso il 5G e beyond, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.28, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -110, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Stefano Marsili Libelli1

Nei passati decenni la comunità accademica della Scienza dei Sistemi si distingueva per un ampio respiro culturale, tanto che dal suo ambito sono scaturiti valenti studiosi nel campo non solo dell’Automatica, ma anche della Biomedica, allora agli inizi, e della Ricerca Operativa. Un filone culturale che a partire dagli anni ’80 suscitò un notevole interesse fu quello dell’Ingegneria Sistemistica Ambientale, prevalentemente per merito del gruppo di ricerca del Politecnico di Milano, guidato dal Prof. Sergio Rinaldi, al quale ebbi la fortuna ed il privilegio di partecipare. L’iniziativa, affatto originale per allora, fu quella di applicare la Teoria dei Sistemi all’ecologia, considerando sia ecosistemi naturali che processi ambientali artificiali. Questa attività – che ebbe importanti connessioni in ambito internazionale con l’IIASA (International Institute for Applied Systems Analysis, Laxenburg, Austria) e con l’Institute of Hydrology (Wallingford, UK), che allora aveva l’incarico di predisporre il piano di risanamento del bacino del Tamigi – portò successivamente al formarsi di gruppi di ricerca nelle Università di Padova, Brescia, Como, Firenze, Catania ed alla costituzione del Gruppo di Ricerca di Automazione e Gestione dei Sistemi Ambientali (GRAGSA).

In ambito locale queste attività hanno avuto diverse applicazioni di interesse esterno, oltre a contribuire alla fondazione del corso di laurea in Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio, nuova laurea intersettoriale, derivata dai vecchi corsi di laurea quinquennali, che andò ad arricchire l’offerta formativa della Facoltà di Ingegneria fin dal 1989.

Gli studi intrapresi in questi anni dal gruppo operante nella Facoltà di Ingegneria dell’Università di Firenze hanno prodotto delle utili ricadute locali, sia sul piano tecnologico, dando origine a strumentazioni o sistemi di controllo utilizzabili nel settore ambientale, che sul piano conoscitivo di particolari ecosistemi, portando alla realizzazione di software per la gestione degli stessi. Queste realizzazioni vengono ora passate brevemente in rassegna.

Paolo Nesi

Nei primi anni del 2000 la generazione di dati è cresciuta in modo esponenziale e con questa la necessità di gestirli e l’opportunità di produrre conoscenza da questi. Uno dei fattori che hanno provocato questa accelerazione è stata la spinta europea agli Open Data per una amministrazione trasparente e per arrivare a processi decisionali guidati dai dati (data-driven) a vari livelli sia del decisore che del consumatore (utente finale del servizio). Tale impulso ha spinto a rendere pubblici dati statistici e puntuali dei singoli comuni, province, regioni fino alle grandi istituzioni e alle grandi industrie. Fra questi dati sono comparsi inizialmente molti dati statistici, in seguito quelli satellitari di varia natura, una miriade di dati relativi a misurazioni puntuali dal mondo dell’Internet delle Cose (Internet of Things, IoT), come dati da sensori ambientali, di traffico, inquinamento, mezzi di trasporto, energia, ecc. Inoltre, i flussi dati prodotti dal comportamento delle persone, dai loro spostamenti, dagli acquisti, il comportamento delle persone tramite i tracciati della telefonia mobile, da telecamere, dai contapersone, dalle scatole nere delle assicurazioni sui mezzi privati, e sui mezzi di trasporto pubblici, ecc. (Internet of Everything, IoE). Ma anche i dati dei social media, i post sui blog, i tweet, ecc.

In tali anni, il DISIT lab dell’Università di Firenze ha iniziato ad estendere la sua attività nel campo dei Big Data e del Big Data Analytic abbandonando progressivamente la tematica dei media che aveva prodotto rilevanti progetti di ricerca AXMEDIS, MOODS, Wedelmusic, ecc., per andare a trattare dati molto più eterogenei e complessi. In questo nuovo contesto, partendo dalla definizione dei modelli e delle tecniche di intelligenza artificiale per l’analisi del testo ed il ragionamento automatico logico/semantico, ed in seguito con le previsioni su serie storiche, l’identificazione di anomalie (diagnosi precoce, early warning), per arrivare allo sfruttamento dei dati per i sistemi di supporto alle decisioni con approcci neuro-simbolici. Questi erano da tempo temi di ricerca di base all’interno del DISIT lab su progetti tipicamente in ambito industriale, beni culturali e media dove si generavano e si dovevano manipolare grandi quantità di dati. Il mondo degli open data, dell’IoT/IoE fino al Web of Things, WoT, hanno aperto l’uso di tecniche di Big Data Analytic/Artificial Intelligence e dei Sistemi Distribuiti ai sistemi con alta densità di dati e processi, connessi e controllati da interventi decisionali umani come le Smart City, i processi decisionali industriali i sistemi, i sistemi CyberPhysical, e i sistemi Cloud. Nasce in quegli anni la soluzione ICARO cloud (2015) come risultato dell’omonimo progetto di ricerca, in collaborazione con Var Group per la gestione intelligente di grandi data center in cloud, e cloud service provider, per l’ottimizzazione delle risorse ed allocazione automatica dei processi e delle applicazioni gestite in cloud di grandi dimensioni, tramite tecniche inferenziali e ragionamento automatico sull’ontologia smart cloud definita dal DISIT Lab, soluzioni di semantic computing.

Figura 72 – La dashboard primaria della control room della Città di Firenze con il Sindaco Dario Nardella (2019).

Una pietra miliare del DISIT lab è stata la realizzazione del modello Km4City (Knowledge Model for the City) presentato nel 2013 nel Salone dei Cinquecento a Palazzo Vecchio, Firenze. Era la base di quello che è diventato un sistema esperto per la città che sfrutta la modellazione dei dati a livello cittadino e regionale, e il ragionamento inferenziale semantico, oggi si direbbe simbolico. Il primo impiego si è visto nell’aggregatore dati per la Città di Firenze, ed in seguito come parte centrale del progetto Sii-Mobility di ricerca Smart City nazionale per la mobilità ed i trasporti sostenibili, il progetto nazionale del Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca, MIUR, su mobilità e trasporti ideato nel 2012 e operativo fino al 2022, coordinato da DISIT lab, che ha prodotto la piattaforma Sii-Mobility open source per il riuso della pubblica amministrazione, ma anche modelli per la ricostruzione del traffico da equazioni differenziali, modelli predittivi su parcheggi e bike sharing (con soluzioni di deep learning, e di Explainable AI, XAI), analisi di dati dai social media (con tecniche di NLP, natural language processing, e sentiment analysis, con la soluzione Twitter Vigilance per l’analisi social media), ecc., e sperimentazioni su tutta la Toscana coinvolgendo operatori del trasporto pubblico locale e nazionale come: ATAF, BUSITALIA, CTTnord, Tiemme, ECM, e molte altre aziende del territorio Fiorentino e Toscano, e decine di pubblicazioni internazionali e soluzioni e prodotti derivati. La ricerca in Sii-Mobility ha sviluppato il Sistema Integrato Interoperabile, SII, con alla base Km4City, per le smart city e la mobilità utilizzato in seguito alla base di progetti europei di ricerca di grandi dimensioni come REPLICATE H2020 e RESOLUTE H2020. REPLICATE è stato un progetto faro smart city della Commissione Europea, nel quale è stata realizzata la prima versione della Smart City Control Room di Firenze, tutt’ora attiva ed in uso del Sindaco Dario Nardella (2023). Il progetto RESOLUTE di ricerca ha sfruttato la modellazione Km4City ed il motore Big Data Analytic per la definizione delle linee guida Europee per la resilienza delle infrastrutture critiche, con attenzione ai sistemi di trasporto in Firenze ed Atene, tenendo conto dei dati del traffico, dell’inquinamento e dei flussi delle persone, e per la sua realizzazione operativa fino al computo automatico del sistema di supporto alle decisioni. Con questi progetti, il modello Km4City ed il SII si sono evoluti fino a fornire soluzioni a supporto delle decisioni, anche a fronte di eventi inattesi, gli unexpected unknowns. Per esempio, la bomba d’acqua in Lungarno Colombo.

Vengono istituiti in quegli anni corsi Universitari per la Magistrale come Big Data Architecture, Knowledge Engineering e anche il master MABIDA in Big Data Analytics and Technologies for Management dell’Università di Firenze.

La ricerca del DISIT lab in ambito Big Data Analytic, Smart City ed IoT si è spinta ancora maggiormente a livello internazionale con il progetto Snap4City e l’omonima piattaforma1, che ha visto il DISIT lab cimentarsi in una competizione internazionale (Select4Cities) finanziata dalla Commissione Europea e diretta da Copenaghen, Antwerp ed Helsinki per la selezione della migliore soluzione in ambito smart city ed IoT/IoE. Il consenso su Snap4City è cresciuto notevolmente anche grazie al modello a MicroServizi, ed al suo sviluppo in termini di oltre 180 nodi e 4 libraries per la piattaforma Node-RED della JS Foundation. Risultato: Snap4City ha ricevuto l’Award del vincitore di tale competizione nel 2019 a Barcellona, allo Smart City Expo World Congress, presentando una soluzione capace di integrare modelli smart di visualizzazione Big Data Analytic, un motore di intelligenza artificiale (machine learning e deep learning e XAI), un modello Km4City avanzato, una soluzione integrata basata su MicroServizi per la programmazione visuale di processi smart, l’assistente virtuale conversazionale PAVAL in grado di rispondere a domande su Firenze e dare indicazioni turistiche con tecniche di NLP, completamente open source, conforme all’allora nuova normativa sulla privacy, il GDPR. La stessa soluzione Snap4City è stata in seguito certificata dalla fondazione FIWARE (CEF della Commissione Europea), è presente su EOSC (European Open Science Cloud), è presente in E015 regione Lombardia, ed in trial presso il JRC ISPRA della Commissione Europea.

Figura 73 – La sintesi della piattaforma Snap4City.

Si leggeva in quel periodo: «1st place has been awarded to Florence (Snap4City) […] the competition was really hard […] about Snap4City strong points as always, excellent analytics, excellent data aggregation».

Negli stessi anni nasceva la Città Metropolitana di Firenze, una delle dieci città metropolitane italiane. Il DISIT lab ha coordinato la parte ICT del piano strategico della Città Metropolitana di Firenze. In seguito, questa capacità e competenza del DISIT lab per la definizione di piani strategici per le Smart City si è confermata con lo sviluppo di quello del ministero dell’innovazione di Cypro, dove il DISIT lab ha coordinato le competenze di esperti internazionali e delle Università di Pisa e Cagliari.

Sulla linea di ricerca su Big Data Analytic per le Smart City/IoT con Snap4City si sono innestati a cascata svariati altri progetti. TRAFAIR CEF, progetto di ricerca della Commissione Europea (2018) dove il DISIT lab ha prodotto modelli di ricostruzione del traffico e per le predizioni del NOX (NO, NO2) tramite modelli di Artificial Intelligence e della fluidodinamica nei modelli 3D della città sulla base del traffico in Firenze, Pisa e Livorno, ma anche in altre città europee. TRAFAIR ha vinto il ECOHiTech Award 2022; MOBIMART Interreg per la smart city di Pisa che ha prodotto Snap4Pisa; Life Weee per la raccolta intelligente di RAEE (rifiuti ad elevato valore: Rifiuti di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche) in Toscana e in Catalogna; 5G per la sperimentazione delle tecnologie 5G dove DISIT lab ha contribuito con la piattaforma Snap4City. Nasce il progetto MOSAIC di ricerca con Alstom e altri partner, dove DISIT Lab ha prodotto DORAM per i modelli di analisi a supporto delle decisioni in ambito del trasporto pubblico e per valutare la soddisfazione della domanda di mobilità sulla base dell’offerta di trasporto pubblico (bus, ferrovie leggere, tramvia, ecc.), e la What-If analysis sui servizi di trasporto pubblico (rispondendo a domande del tipo: «Cosa accade al trasporto pubblico se si operano delle modifiche al servizio anche fuori dagli schemi e dalle esperienze pregresse?», quali saranno le fermate critiche in termini di persone in attesa alla fermata?). Il progetto GHOST MIUR SIR a Cagliari per il governo delle smart city in tema di smart governance.

Nel 2019, prima della pandemia COVID-19, DISIT lab ha messo a punto un modello con Snap4City per la valutazione e la pianificazione delle città sulla base di dati accessibili in modo da rispettare il concetto della città a 15 minuti, per il quale ogni area della città dovrebbe fornire servizi accessibili nella distanza di 15 minuti a piedi da dove vivono i cittadini (servizi di mobilità, governo, lavoro, salute, educazione, sport, cultura, culto, ecc.). Il modello, 15 Min City Index del DISIT lab ha vinto la challenge internazionale di ENEL-X dimostrandone la validità sulla Città Metropolitana di Firenze, e fornendo il supporto per poterlo applicare sulla Città Metropolitana di Bologna. In seguito, il modello a 15 Minuti del DISIT è stato adottato da ENEL-X per realizzare un servizio a livello nazionale, operativo dal 2021 su tutte le microaree a 15 minuti degli 8000 comuni italiani. Anche questo ha vinto l’ECOHiTech Award 2022. Nasce in questi anni lo Snap4, spin-off dell’Università di Firenze, in seguito trasformato in spin-off accademico e start up innovativa.

Nel 2020 è iniziato il progetto di ricerca Herit-Data Interreg della Commissione Europea per comprendere e definire soluzioni basate su dati nel contesto dei flussi turistici in Firenze, Valencia, Pont du Gard, Patrasso, Mostar e Dubrovnik, che sono aree turistiche di grande attrazione in Europa. Il DISIT lab ha utilizzato la piattaforma Snap4City per lo sviluppo di modelli Big Data Analytics, di analisi e predittivi per i flussi di persone tramite dati eterogenei da: sensori, telecamere termiche, arrivi/partenze, social media da Twitter; usando anche tecniche NLP e Sentiment Analysis su Twitter Vigilance. Sono stati prodotti modelli predittivi della reputazione dei servizi e delle presenze nelle aree critiche delle città. Nello stesso contesto, è stato sviluppato il primo Digital Twin globale della città di Firenze, che fornisce una rappresentazione navigabile del modello 3D di Firenze ed integrata ai dati real time della Control Room di Firenze, ed integrata con alcuni modelli BIM (Building Information Modeling) di edifici ad elevato valore storico. Questa stessa rappresentazione ha avuto risonanza in eventi e quaderni del CNEL (Consiglio Nazionale dell’Economia del Lavoro della Repubblica Italiana), menzione allo Smart City Expo World Congress 2022, nonché vari Keynote, Award a conferenze internazionali, e interventi su vari Master dell’Università di Firenze e negli Smart Talk dell’Università di Bologna. La modellazione Digital Twin di Snap4City ha riscosso un ampio successo, non solo nella modellazione 3D ma nella rappresentazione di elementi real time e controparti digitali complesse che sottendono al modello anche in ambito industriale.

Paolo Nesi, University of Florence, Italy, paolo.nesi@unifi.it, 0000-0003-1044-3107

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Paolo Nesi, Da Big Data Analytic ai Data Models e Digital Twin, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.32, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -131, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Massimiliano Pieraccini

Nel 1970 venne finalmente istituita la Facoltà di Ingegneria a Firenze, una tra le ultime dell’Ateneo fiorentino, la cui fondazione risale al 1924. Nell’ambito di tale Facoltà nel 1971 iniziò il primo anno del corso di laurea in Ingegneria Elettronica, che fortunatamente non nasceva dal nulla, perché a Firenze c’era già una fiorente attività di ricerca nel campo dei radar e delle onde elettromagnetiche. Il promotore e ‘padre nobile’ ne era stato Nello Carrara, compagno di studi di Enrico Fermi alla Scuola Normale di Pisa, pioniere del radar, fondatore del Centro Microonde a Firenze (attualmente denominato Istituto per la Fisica Applicata ‘Nello Carrara’, IFAC). E in effetti molti dei primi docenti di ingegneria elettronica erano stati allievi di Nello Carrara. Vorrei ricordare, tra gli altri, Leonardo Masotti, Carlo Atzeni, Gianfranco Manes, Vito Cappellini, Luigi Millanta che negli anni successivi ebbero un ruolo determinante nello sviluppo del Dipartimento (che ha cambiato più volte nome dall’originario Dipartimento di Ingegneria Elettronica all’attuale Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione). Le tematiche del radar entrarono quindi fin da subito nel DNA del Dipartimento anche se ciascuno le declinò in modo un po’ diverso. Masotti e Atzeni, già a partire dagli anni ’80, si dedicarono all’ecografo, che è a tutti gli effetti un radar che usa onde acustiche anziché onde elettromagnetiche e che sicuramente ha applicazioni non militari. Questa linea di ricerca è poi stata portata avanti con grande successo da Piero Tortoli, allievo di Carlo Atzeni. Atzeni e Manes si dedicarono negli anni Novanta allo sviluppo del radar anticollisione per autoveicoli in collaborazione con grandi realtà del panorama italiano (tra cui il Centro Ricerche FIAT). Un’applicazione che precorreva i tempi, ma che sfortunatamente si estinse una decina di anni prima della comparsa dei primi radar sulle autovetture commerciali. Di questo il mio maestro Carlo Atzeni mi ha spesso parlato con rimpianto, come una grande occasione mancata per l’industria italiana. Nel frattempo, altri continuavano ad occuparsi di radar per applicazioni civili, in particolare radar meteorologici su iniziativa di Dino Giuli. Attualmente questa linea di ricerca è proseguita da Luca Facheris, allievo di Giuli. Inoltre, alla fine degli anni Novanta, Lorenzo Capineri, allievo di Masotti, comincia ad occuparsi di radar penetranti per lo sminamento umanitario, un argomento al confine tra applicazione militare e civile, ma all’epoca molto attuale dopo la guerra in Bosnia e probabilmente destinato a tornare attuale con la guerra in Ucraina.

Ma per arrivare a sviluppi che più mi riguardano personalmente, nei primi anni 2000, con il mio maestro Carlo Atzeni, cominciammo ad occuparci di un’applicazione del tutto nuova dei radar, di cui posso dire di essere stato tra i pionieri: il Ground-Based Synthetic Aperture Radar (GBSAR). L’idea era sfruttare su un’installazione terrestre la tecnologia Synthetic Aperture Radar (SAR) originariamente sviluppata per radar a bordo di satelliti o aerei. In tal modo si riusciva a fare da terra cose che normalmente si potevano fare solo da satellite. In particolare, l’interferometria differenziale risultò la carta vincente. Mediante radar installati a terra si poteva misurare spostamenti sub-millimetrici di versanti in frana o di edifici, monumenti, ponti. Il radar diventava quindi uno strumento di rapida installazione per tenere sotto controllo versanti instabili o per monitorare infrastrutture.

Grazie ai buoni contatti industriali del Prof. Carlo Atzeni, riuscimmo a interessare una importante azienda, l’IDS (Ingegneria dei Sistemi), già attiva nel campo dei radar, ma intenzionata a diversificare le attività dal campo militare al campo civile. Tra l’altro eravamo in un periodo storico in cui la guerra fredda era finita da poco e le aziende attive in settori militari cercavano di riconvertirsi al nuovo scenario. Fu necessario ancora qualche anno di lavoro intenso per industrializzare i primi prototipi. Un percorso che è stato fatto quasi interamente presso il Dipartimento costituendo uno straordinario momento formativo per i ricercatori coinvolti, ma anche per i molti studenti, dottorandi, assegnisti che hanno collaborato. E finalmente nel 2008, esce il primo GBSAR commerciale, un evento che ci riempie di orgoglio, perché negli anni successivi diverrà uno straordinario successo (che poi numerose aziende tenteranno di copiare anche in maniera piuttosto spudorata, ma questo è forse il più indiscutibile indice del successo di un prodotto). Non ho idea di quanti GBSAR installati nel mondo ci siano, ma sicuramente molte migliaia, contribuendo in maniera sostanziale alla sicurezza di versanti e infrastrutture critiche.

Figura 74 – Il primo GBSAR. Da sinistra verso destra: Linhsia Noferini, Guido Luzi, Massimiliano Pieraccini (anno 1999 circa)

Figura 75 – Il GBSAR commerciale, prodotto da IDS S.p.A. (anno 2010 circa).

Il GBSAR mi ha tenuto impegnato per oltre un decennio, nel quale però mi sono occupato di varie altre cose, tra cui il Ground Penetrating Radar (GPR). In effetti nei primi anni 2000, proprio l’esperienza con il GBSAR, mi permise di sviluppare un radar penetrante non a contatto che fu applicato con successo sulle pareti del Salone dei Cinquecento in Palazzo Vecchio a Firenze per contribuire alla ricerca del perduto dipinto di Leonardo Da Vinci noto come Battaglia di Anghiari. Questa investigazione ebbe una notevole risonanza mediatica, fu oggetto anche di varie trasmissioni televisive (fu persino citato nel best-seller internazionale Il codice Da Vinci di Dan Brown) e suscitò un dibattito molto acceso, a tratti polemico, tra gli storici dell’arte e gli esperti della soprintendenza. Il clamore fu tale che finì per coinvolgere anche il sindaco di Firenze dell’epoca (Matteo Renzi) e persino il Ministro dei Beni Culturali (Lorenzo Ornaghi).

Figura 76 – Investigazione radar delle pareti del Salone dei Cinquecento, Palazzo Vecchio, Firenze.

Tra il 2015 e il 2020 i tempi erano maturi per un’altra importante innovazione della portata del GBSAR. E questa è stata l’impiego di UAS (Unmanned Aerial System) come piattaforme per l’interferometria SAR. L’idea è stata trasferire la quasi ventennale esperienza sul SAR a terra, su una piattaforma aerea che vola a bassa velocità e a bassa quota: ad esempio un quadricottero o un esacottero. Il SAR da UAS di fatto copre il gap tra il SAR da satellite e il SAR da terra. Il primo opera su vaste aree senza grandi vincoli orografici, ma con tempi lunghi tra un’acquisizione e la successiva. Il secondo opera su un singolo sito, con vincoli orografici piuttosto stringenti, ma con tempi brevissimi tra un’acquisizione e la successiva. Il SAR da UAS combina aree piuttosto vaste, senza grandi vincoli orografici e tempi brevi tra un’acquisizione e la successiva. E il fatto notevole è che il know-how acquisito con il GBSAR è fondamentale per questo nuovo sviluppo perché, un po’ paradossalmente, le problematiche dell’elaborazione SAR da UAS sono più vicine a quelle del GBSAR che del SAR da satellite, che vola ad altissima velocità su traiettorie rettilinee. Questo è l’argomento di ricerca sul quale oggi il laboratorio di cui sono responsabile (Electronic Systems for Environment and Cultural Heritage, ESECH lab) è più intensamente impegnato e sul quale sono stati ottenuti anche consistenti finanziamenti. Le premesse affinché possa essere un’applicazione di successo ci sono tutte, ma ovviamente qualsiasi attività di ricerca è per sua natura un’attività ad alto rischio. Questa è una lezione che posso dire di aver ben imparato nella mia non più brevissima carriera accademica.

Massimiliano Pieraccini, University of Florence, Italy, massimiliano.pieraccini@unifi.it, 0000-0002-3661-726X

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Massimiliano Pieraccini, Come il DINFO ha contribuito a trasformare il radar da strumentazione militare a sensore per usi civili, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.33, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -136, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Laura Pierucci

La Telemedicina secondo le linee guida del Ministero della Salute è la «modalità di erogazione di servizi di assistenza sanitaria, tramite il ricorso a tecnologie innovative, in particolare alle Information and Communication Technologies (ICT), in situazioni in cui il professionista della salute e il paziente (o due professionisti) non si trovano nella stessa località».

Si tratta quindi di servizi per il benessere in generale della persona sia che si tratti di teleassistenza, telemonitoraggio di persone anziane, di pazienti con problematiche neurovegetative o altre patologie, di consulti da remoto con rilascio di referti come è successo durante la pandemia da Covid-19 o di teleconsulto tra medici specialisti, chirurghi. Nell’ambito del Pnrr sono stati riservati 7 miliardi di euro alla Telemedicina come conferma del suo impatto sulla sanità territoriale e nazionale.

Nei primi anni ’90 si sono attuate sperimentazioni di Telemedicina realizzate presso l’Università di Firenze – Dipartimento DET (attuale Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione DINFO) nell’ambito del progetto PROGETTO FINALIZZATO TELECOMUNICAZIONI del CNR, diretto dal Prof. Aldo Roveri dell’Università di Roma (La Sapienza) con la partecipazione della SIP (ora TIM Italia), della Regione Toscana e dell’Università di Firenze, come coordinatore del Sotto-Progetto 5- Tests on Broad Band Telecommunication Network and Services. Servizi di Telemedicina con trasmissioni di immagini mediche ad alta risoluzione si sono avvalsi della rete a banda larga in fibra ottica che collegava vari nodi delle province di Firenze, Pisa e Siena la cosiddetta MAN (Metropolitan Area Network) Toscana.

Successivamente, nel periodo 1995-2000, due importanti progetti europei a cui ha partecipato l’Università di Firenze (ex DET/DINFO), il Progetto Europeo FP4 ACTS Interactive Satellite Multimedia Information System ISIS e il Progetto Europeo Ten-Telecom Generic Advanced Low Cost trans European Network Over Satellite GALENOS hanno dimostrato la fattibilità di servizi interattivi di Telemedicina tramite sistema satellitare.

Al progetto ISIS1 hanno partecipato Balkan Press Ltd (Grecia), Cmu (Italia), Eutelsat (Francia), IBM Semea S.p.A.(Italia), INTRACOM (Grecia), Nuova Telespazio S.p.A. (Italia), Philips LEP (Spagna), Radiotelevisione Italiana (Italia), Space Engineering S.p.A. (Italia), Sbp (Italia), TSAT (Norvegia), Università di Firenze (Italia), University of Salzburg (Austria) con l’obiettivo di definire l’adeguatezza di un collegamento satellitare a doppia banda, vale a dire banda Ku (12-14 GHz) sul percorso di andata e banda Ka (20-30 Ghz) sul percorso interattivo di ritorno per sviluppare servizi e prodotti multimediali industriali e ottimizzare l’integrazione delle risorse satellitari con le reti terrestri per la fornitura di servizi multimediali.

Nell’ambito del progetto è stato sviluppato un testbed con i seguenti componenti:

Le campagne di trials hanno riguardato nuovi servizi INTERNET, Multimedia Teamwork, Tele-educazione, Distribuzione di giornali elettronici, Telemedicina.

Figura 77 – ISIS -Telemedicina tra vari ospedali collegati tramite satelliti.

L’Università di Firenze ha avuto in carico i servizi di Telemedicina sviluppando una specifica applicazione MEDI, in Java, che forniva un accesso al database di immagini diagnostiche mediche anche per formazione medica a distanza e un tool per la consultazione di esperti a distanza con trasmissione di immagini interattive e con strumenti cooperativi (e.g., condivisione del mouse, indicatori, misuratori di dimensioni etc) per ottenere diagnosi in tempo reale e per pianificare il trattamento. L’applicazione è stata testata presso il centro RAI (Torino) con collegamenti satellitari in collaborazione con l’Ospedale di Careggi (Firenze). La dimostrazione è stata oggetto di un servizio televisivo andato in onda su RAIUNO.

Figura 78 – Medical Environment for Diagnostic Images.

Il progetto GALENOS ha riguardato lo sviluppo e la diffusione di applicazioni interattive di Telemedicina tra Ospedali del bacino mediterraneo con specifica attenzione all’utilizzo di sistemi satellitari per scenari di Telemedicina di Emergenza in caso di disastri ambientali e assistenza medica e teleconsulto alle navi. L’Università di Firenze ha gestito le dimostrazioni di Telemedicina tra gli Ospedali di Careggi (Firenze) e La Charité (Berlino) per consultazioni tele-radiologiche, consultazioni intraoperatorie di Radiologia, formazione a distanza in surgery, applicazioni interattive 3D di telemedicina. Queste dimostrazioni hanno supportato il concetto di Ospedale Virtuale (HV) dove invece di persone che devono venire fisicamente all’ospedale per visite e servizi è l’ospedale virtuale che va da loro ogni volta che ne hanno bisogno.

In conclusione questi progetti hanno dimostrato la possibilità di ottenere supporto da esperti esterni, il miglioramento della precisione delle cure mediche attraverso una vera e propria telepresenza medica, una migliore analisi dei dati disponibili di un paziente anche nel cloud, dove tutto contribuisce a un miglioramento del trattamento e della cura dei pazienti, ossia al ‘benessere’ della persona come è stato recepito anche successivamente dalla Commissione Europea nel Work Programme 2018-20 Health, demographic change and wellbeing di Horizon 2020. Inoltre la massiccia diffusione di dispositivi ‘smart’ anche a contatto con il corpo umano, le cosiddette Smart Body Area Networks hanno definito un nuovo mercato di prodotti interoperabili e collegabili via wireless non solo per la salute o la medicina ma anche per lo sport, il tempo libero nel nuovo scenario dell’Internet of Things (IoT).

Laura Pierucci, University of Florence, Italy, laura.pierucci@unifi.it, 0000-0001-6271-7988

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Laura Pierucci, Rete a banda larga e sistema satellitare per esperimenti di Telemedicina, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.34, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -139, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Franco Pirri1

Il primo microcontrollore integrato commercialmente disponibile fu fabbricato da Intel nel 19712. Tuttavia, fu solo l’introduzione del chip 8080 nel 1974, sempre da Intel3, che portò ad una fioritura di progetti in tutto il mondo per costruire i cosiddetti ‘microcalcolatori’.

Dal 1977 in avanti centinaia di aziende nacquero per produrre ‘microcalcolatori’. La maggior parte di queste era localizzata negli USA o in Giappone. Tuttavia, l’Italia ha una posizione tutt’altro che trascurabile, grazie soprattutto alla vecchia Olivetti e, come vedremo più avanti, anche grazie alla General Processor di Firenze, nata anche con il contributo di quello che allora era l’Istituto di Elettronica della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Firenze.

In quegli anni mi occupavo di progettazione digitale e della gestione del minicalcolatore dell’Istituto di Elettronica a Santa Marta. Durante le attività di tutoraggio si instaurò una relazione, evoluta poi in amicizia, con diversi studenti della Facoltà, interessati agli sviluppi delle tecniche di progettazione dei microcalcolatori.

Uno di questi, Gianni Becattini, fondò un’impresa, chiamata Micropi, per la produzione di schede elettroniche a microcontrollore. Tra queste, quella commercializzata con il nome di ‘Child8’ utilizzava il microcontrollore F8 della Fairchild. Con Gianni collaborarono altri studenti della Facoltà, in particolare Claudio Boarino e Stefano Giusti. Poco dopo Gianni e Stefano fondarono, sempre a Firenze, anche con la mia partecipazione, la General Processor S.r.l. (GP).

Il primo prodotto della GP fu il ‘ChildZ’. Uno dei primi modelli della linea è riportato nella figura che segue. Il pannello di controllo richiese un’accurata progettazione ergonomica. Il layout finale imitava gli interruttori a leva del minicalcolatore della Digital Equipment PDP-8 e permetteva una semplice introduzione del programma direttamente in esadecimale. Nel tempo, al ‘ChildZ’ vennero collegate e gestite varie periferiche, tra le quali un registratore audio per la registrazione e la rilettura dei programmi. In ultimo vennero agganciati un floppy da 8′′ ed una scheda video da 16×64 caratteri.

Figura 79 – Il ‘ChildZ’ della General Processor di Firenze.

Il ‘ChildZ’ ebbe un buon successo nel mercato degli sperimentatori e delle piccole società assemblatrici di sistemi elettronici. Tuttavia, il processo produttivo era difficoltoso e non abbastanza economico.

L’esperimento del ‘ChildZ’ aveva mostrato l’utilità del BASIC su macchine molto piccole. Inoltre, si era ormai sviluppata anche la capacità di controllare periferiche come tastiere, video e memorie floppy. In definitiva, per la GP erano maturi i tempi per la progettazione di un elaboratore completo, dotato di tutte le periferiche. Il risultato fu una macchina più facilmente producibile, capace di girare programmi evoluti, supportata dal sistema operativo CP/M della Digital Research.

Per la nuova macchina fu scelto il nome di ‘Modello T’. Il nome voleva richiamare la prima auto prodotta in grande serie da Ford, ma era ripreso anche dalla ‘T’ della televisione, dalla quale copiava alcune tecniche modulari della produzione in serie.

Un problema della GP era costituito dalla mancanza di strumentazione per il test dei prototipi ed il collaudo post-produzione. Le tecniche costruttive disponibili sul mercato non erano ben adattabili ad una produzione industriale medio-piccola. Comunque, la costruzione modulare permise di strutturare in modo flessibile la produzione e di effettuare il collaudo delle singole parti con tecniche manuali, sostanzialmente con macchine di test autocostruite. Il progetto del ‘Modello T’, riportato nella figura che segue, fu completato nel marzo del 1979 e la commercializzazione iniziò subito dopo. Nel 1980 veniva prodotto in media un ‘Modello T’ al giorno. La produzione fu commercializzata con una rete di concessionari regionali sia tra rivenditori di materiale elettronico, che negozi di macchine per ufficio. La maggior parte delle macchine prodotte trovò applicazione nel settore gestionale. I programmi venivano sviluppati in linguaggio BASIC dagli stessi concessionari, che potevano così competere con i produttori di applicazioni su minicomputer con prodotti abbastanza efficaci, ma con costo decisamente inferiore.

Figura 80 – Il ‘Modello T’ della General Processor.

La collaborazione con quello che era l’Istituto di Elettronica, sul progetto hardware, la produzione e su alcune parti del software, fu essenziale per il successo del prodotto.

Circa un anno dopo, il 12 agosto del 1981, la IBM propose il proprio modello 5150, chiamandolo ‘Personal Computer’ e dando inizio ad una nuova era delle macchine calcolatrici. Molti produttori tentarono di contrastare la diffusione del PC IBM proponendo propri modelli con esso non compatibili. A parte pochissime eccezioni, tutti questi tentativi fallirono miseramente. Il mercato accettava invece macchine compatibili con il PC ed innumerevoli fabbricanti cominciarono a clonare il PC IBM. In particolare, nel 1983 l’Olivetti ebbe un successo commerciale di livello mondiale con il modello ‘M-24’, al quale però non riuscì a dare discendenti altrettanto validi.

General Processor, con la quale la mia collaborazione terminò nel 1981, continuò l’attività con un buon successo fino al 1984 circa.

Franco Pirri, University of Florence, Italy, franco.pirri@unifi.it

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Franco Pirri, Il PC fiorentino, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.35, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -143, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Alberto Reatti

Era l’ottobre del 1988 quando il Prof. Antonino Liberatore, subito dopo la mia laurea mi parlò dell’interesse di una azienda del Valdarno, allora Magnetek S.p.A., divenuta poi Power One, ad approfondire la tematica dei convertitori di potenza a commutazione in grado di funzionare a frequenze più elevate di quelle a cui i dispositivi commerciali lavoravano allora (la frequenza di commutazione non superava i 20 kHz in convertitori di potenza non superiore ai 500 W).

Il motivo per cui si cerca l’incremento delle frequenze di commutazione è la possibilità di ridurre le dimensioni ed i pesi dei componenti reattivi, con particolare riferimento a quelli induttivi. In sostanza, un induttore realizza una determinata reattanza con un valore di induttanza decrescente al crescere della frequenza, ed è il valore dell’induttanza che determina il volume ed il peso del dispositivo fisico da realizzare. Lo stesso dicasi per i condensatori.

In termini tecnici si persegue un incremento della densità di potenza (W/cm3 o W/inch3).

Una limitazione all’incremento della frequenza di lavoro dei convertitori è costituita dalle perdite di commutazione. Infatti, nei convertitori convenzionali le commutazioni avvengono a valori di tensione e corrente diversi da zero e, quindi, ad ogni commutazione viene dissipata sotto forma di calore una certa quantità di energia come mostrato in Figura 81.

Il primo grafico in alto mostra i valori di potenza istantanea dissipata all’accensione e allo spegnimento. L’area sottesa a queste forme d’onda è l’energia dissipata in ogni singola commutazione, ed è evidente che più elevata è la frequenza e maggiore è l’energia dissipata a causa delle commutazioni: le perdite di commutazione crescono linearmente con la frequenza di commutazione del dispositivo. Aumentando la frequenza di commutazione in un convertitore convenzionale si incorre quindi nel problema di aumentare le perdite del dispositivo, ridurne il rendimento e produrre più calore: ammesso che il rendimento sia accettabile, lo smaltimento del calore in eccesso richiede dei dissipatori le cui dimensioni sono di gran lunga superiori alla riduzione del volume ottenuto nei componenti capacitivi ed induttivi.

Figura 81 – Figura 1. Forme d’onda della potenza, della tensione e della corrente ai capi di un MOSFET utilizzato come interruttore. (a) All’accensione /Turn-on. (b) Allo spegnimento/Turn-off.

In sintesi, l’elevata densità di potenza si può conseguire aumentando la frequenza, ma a condizione che non aumentino le perdite.

Ecco che alla fine degli anni ’80 si comincia a guardare con un certo interesse ai convertitori risonanti in cui le forme d’onda non sono più ‘onde quadre’, ma in cui, per mezzo di circuiti risonanti di tipo LC, si ottengono forme d’onda sinusoidali che si prestano a fare in modo che le commutazioni avvengano quando la corrente o la tensione sono nulle, e, quindi, le perdite di accensione, o quelle di spegnimento, o entrambe, si azzerano, eliminando o, quantomeno, diminuendo quella voce di perdite che cresce linearmente con la frequenza di funzionamento.

Figura 82 – Forme d’onda della tensione (rosso) e della corrente (verde) ai capi di un MOSFET in un convertitore risonante.

In Figura 82 è mostrato un esempio di forma d’onda di tensione e corrente in un MOSFET utilizzato in un convertitore risonante. All’accensione si nota una corrente che diventa positiva quando la tensione è nulla, mentre allo spegnimento la corrente si azzera partendo da un valore non nullo ma quando la tensione è nulla e crescente. In questo esempio le perdite di accensione sono azzerate e le perdite di spegnimento drasticamente ridotte.

Una volta ridotte drasticamente le perdite di commutazione, ossia, la componente di perdita prevalente, dipendente dalla frequenza, ecco che il rendimento può mantenersi elevato anche ad elevate frequenze di funzionamento.

L’attività su questo tipo di convertitori fu di grande interesse per Magnetek S.p.A., in particolare nella figura del suo Amministratore Dott. Ing. Antonio Canova, che investì sul tema in termini di contratti di ricerca e co-finanziò un mio soggiorno all’estero presso la Wright State University, Dayton, Ohio, dove, ancora oggi, lavora uno dei maggiori esponenti della ricerca sui convertitori risonanti, il Prof. Marian K. Kazimierczuk. Ricordo che il primo contatto fu via posta cartacea, e a lui chiesi la possibilità di essere ospitato inviando una lettera per posta aerea. Sembra preistoria, ma agli inizi degli anni ’90 non avevamo internet e non avevamo accordi di collaborazione a livello internazionale istituzionalizzati.

Sorrido malinconicamente quando penso a come siamo abituati oggi a scambiarci informazioni in tempo reale, a controllare i flag per vedere se il messaggio inviato è arrivato, se è stato letto e a quel punto smaniamo se non ci arriva una risposta entro pochi minuti. Comunque sia, dopo settimane arrivò nella cassetta delle lettere una busta in carta leggera, con i bordi rossi bianchi e blu, mittente Prof. M. K. Kazimierczuk che dichiarava la sua disponibilità ad accogliermi presso la Wright State University.

Aprire quella busta ha significato aprire un nuovo mondo. Nel 1992, studente di dottorato a Bologna, ebbi un contratto come Associate Researcher per un semestre. Scrissi con il Prof. Kazimierczuk, il mio primo lavoro a rivista su un raddrizzatore risonante in classe E, entrai a far parte con il Prof. Liberatore di diversi Board di Congressi e Riviste, scrissi la tesi sui convertitori risonanti ed una particolare configurazione di questo convertitore fu adottata da Magnetek per realizzare un sistema di accensione per le lampade allo xeno installate sulla lancia K coupé.

I convertitori risonanti hanno delle limitazioni per aspetti legati al numero di componenti, al tipo di controllo che richiedono, alla circolazione di potenza reattiva se non adeguatamente dimensionati ed ottimizzati per adattarsi alle diverse condizioni di carico. Per questi motivi il mondo industriale li ha un po’ dimenticati per qualche decennio fino a quando, a partire dagli anni intorno al 2010, si è affacciato nel mondo della ricerca prima, ed in quello industriale poi, il tema della trasmissione senza fili dell’energia elettrica (Wireless Power Transfer) che oggi pervade, ad esempio, il mondo degli smartphone e si estende nel campo della ricarica dei veicoli elettrici.

Ebbene, questi sistemi si basano sull’utilizzo dei convertitori risonanti!

L’investimento degli studi fatti e delle conoscenze acquisite negli anni ’90 ha permesso al dipartimento a cui afferisco di avere un vantaggio competitivo sul tema della WPT. Nel 2016, un Dottorato di Ricerca finanziato da Magneti Marelli al DIEF, sul tema della WPT, grazie anche alla lungimiranza del Prof. Marco Pierini, è stato svolto presso il DINFO ed ha consentito l’inserimento nell’organico della ricerca del Dott. Ing. Fabio Corti, ora ricercatore presso il DINFO, questo posto, a sua volta, è finanziato da un progetto PNRR, finanziamento ottenuto grazie alla continua collaborazione con il Prof. Pierini.

La ricerca è una grande attività perché gli sforzi fatti portano sempre nuovi insegnamenti.

Grazie alla attenzione del Prof. Liberatore verso il mondo industriale è nata una collaborazione con Magnetek S.p.A. nella quale ho avuto il privilegio di essere coinvolto, l’azienda ha cofinanziato un mio soggiorno all’estero, grazie a questo soggiorno ho stretto rapporti di collaborazione con il Prof. Kazimierczuk e la Wright State University, da una collaborazione interpersonale è nato un accordo di cooperazione scientifica ufficiale fra UNIFI e Wright State University, ancora oggi attivo, che, fra l’altro, ha consentito ad otto studenti di UNIFI di svolgere il loro tirocinio negli Stati Uniti, lo stesso spirito di collaborazione ha portato alle interazioni con colleghi del DIEF con i risultati detti.

Tutto questo con la consapevolezza che la storia continuerà quando il testimone passerà ai giovani.

Alberto Reatti, University of Florence, Italy, alberto.reatti@unifi.it, 0000-0003-1921-6568

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Alberto Reatti, I convertitori risonanti, dagli albori alle moderne applicazioni, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.36, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -148, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Fabio Schoen

Quando nacque la Facoltà di Ingegneria a Firenze, la Ricerca Operativa non solo non era presente, ma era sconosciuta alla maggior parte dei docenti e studenti di allora o almeno così immagino. A 50 anni dalla nascita della Facoltà ‘Ricerca Operativa’ oggi è, diciamo, un brand riconosciuto.

Vorrei raccontarne la storia, non per vantarmi di chissà cosa, ma per ringraziare pubblicamente alcuni fra i tanti che hanno reso possibile lo sviluppo di questa disciplina. La Ricerca Operativa, come tutte le materie interdisciplinari, deve scontare una difficoltà di riconoscimento. Per i matematici siamo troppo applicati, per gli ingegneri siamo troppo matematici. Un mio collega, Bruno Simeone, ci paragonava a quelle popolazioni di confine destinate a essere continuamente bastonate a volte dall’uno a volte dall’altro dei paesi confinanti ed a restare in ogni caso irrilevanti.

Fino ai primi anni ’90 non era successo granché (non in generale, mi riferisco alla Ricerca Operativa a Santa Marta!). La mia storia a Santa Marta iniziò con un litigio. Ai tempi ero considerato ancora più irascibile di ora e ricordo perfettamente un pomeriggio in cui, da giovane associato in servizio al corso di laurea in Informatica all’Università degli Studi di Milano, fui convocato dall’allora Direttore di Dipartimento di Informatica, Gianni Degli Antoni. Gianni era un personaggio davvero molto speciale, irascibile più di me, ma con l’indubbio vantaggio di una assoluta genialità ed originalità; questo rendeva a volte più accettabili le sue frequenti ramanzine.

In quel periodo il mio carico didattico era enorme: il corso principale (Ricerca Operativa e Gestione Aziendale) aveva più di 400 studenti frequentanti, il mio secondo corso (Metodi di Ottimizzazione) oltre 200. Gli esami orali duravano settimane e li facevo da solo (questo forse non andrebbe scritto in un documento pubblico...). Bene, durante quel pomeriggio il Direttore mi fece una scenata accusandomi di essere uno scansafatiche che aveva scelto di fare solo didattica piacevole e non di servizio (anni prima in effetti avevo tenuto anche il corso di Probabilità e Statistica). Avrei potuto ribattere o anche solo sopportare, ma una critica sul mio impegno nella didattica mi parve inaccettabile. Mezz’ora dopo ero al telefono con l’unico contatto che avevo a Firenze dai tempi del CNR, il professor Pinzani, al quale chiesi se esistessero possibilità per trasferirmi a Firenze. Mi fece un lungo discorso del quale capii abbastanza poco se non che non mi poteva in quel momento promettere nulla. Pace. Però memorizzò la cosa e successe che dopo circa un anno fui contattato dal Direttore di allora, Roberto Genesio, il quale mi spiegò, con la chiarezza e la cortesia che tutti abbiamo imparato ad apprezzare in lui, che una possibilità in effetti si era aperta e che sì, se avessi voluto, avrei potuto far domanda di trasferimento a Firenze. Non potrò mai ringraziare abbastanza il Direttore di Milano per avermi fatto, senza volere, approdare sul colle di Santa Marta!

In quegli anni si stavano riformando gli ordinamenti e la Ricerca Operativa cominciava a fare la sua apparizione in alcuni corsi di laurea. Arrivai così a Firenze all’inizio dell’A.A. 1993/94, con la strada già un po’ aperta da Mario Tucci, che si era preso il carico di tenere il corso di Ricerca Operativa nell’attesa del mio arrivo; Mario si studiò il libro che avevo pubblicato per Nuova Italia Scientifica, un testo in cui i miei errori superavano in quantità e qualità le parti esatte…

Iniziò così la mia avventura solitaria a Santa Marta; solitaria non solo perché ero l’unico professore di Ricerca Operativa a Ingegneria, ma anche perché mi fu assegnato un ufficio nella parte antica e quasi inaccessibile dell’edificio, sopra i matematici. Era una zona deserta, gelida in inverno, riscaldata però da qualche buon caffè bevuto con Pietro Zecca, altro esiliato in quella parte fascinosa dell’edificio.

Da lì fu un crescendo: insegnamenti di Ricerca Operativa vennero inseriti nei piani di studio di Ingegneria Informatica, di Ingegneria Meccanica, di Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio. A un certo punto entrò addirittura a far parte di un curriculum del Corso di Perfezionamento in Management Sanitario. Nacquero i diplomi a Prato e la Ricerca Operativa divenne materia obbligatoria anche lì – tempi eroici quelli di Prato con Susanna Dabizzi e la sua squadra che riuscivano a far funzionare a meraviglia la macchina organizzativa. Nacque anche Ingegneria Gestionale, dove la Ricerca Operativa gioca un ruolo importante; nacque la magistrale a Empoli, con un curioso esperimento logistico fatto di lezioni serali – io salivo in treno a Santa Maria Novella con tutti i miei studenti, arrivavamo assieme ad Empoli per la lezione e poi, tutti assieme, riprendevamo il treno del ritorno… Come esempio di applicazione dell’approccio scientifico al management, forse, si sarebbe potuto immaginare qualcosa di meglio!

Non ricordo quanti corsi io abbia tenuto in parallelo in quegli anni, erano davvero tanti (non c’erano limiti di ore di insegnamento né crediti e i corsi duravano in genere 120 ore l’uno), ma non mi dispiaceva: erano quasi tutti corsi di base, programmazione lineare, ottimizzazione su reti di flusso, ma mi davano grandissima soddisfazione (cosa che succede anche ora): era entusiasmante vedere la passione degli studenti (bè, di alcuni studenti) nello scoprire quali e quanti problemi reali e interessanti possono essere modellati e risolti efficacemente con strumenti relativamente semplici, il cui studio richiede solo qualche base di algebra lineare.

Questa apparente semplicità, unita all’utilità immediata, fu la chiave di un discreto successo presso gli studenti. E questo successo è stato sempre per me fonte di immensa gratificazione. Non solo, ma la quantità di corsi tenuti nel settore, unita al buon livello delle tesi di laurea discusse, fece sì che, a un certo punto, della Ricerca Operativa e della opportunità di rafforzare il settore se ne accorgesse pure la Facoltà.

Quando ebbi sentore che qualcosa si potesse muovere azzardai… Un mio allievo milanese, Marco Locatelli, ricercatore a Torino aveva vinto un concorso da associato. Provai a farlo chiamare in Facoltà. Fallii miseramente… Ricordo una seduta, per me piuttosto drammatica, in cui un collega, che peraltro ho sempre stimato e apprezzato, fece un intervento che affossò le mie speranze; creò anche qualche problema a Torino dove, presi da troppo efficientismo, avevano già bandito un concorso per rimpiazzare il loro ricercatore destinato a Firenze e si trovarono con un discreto sforamento di bilancio…

La mancata chiamata fu una scelta sicuramente miope (Marco Locatelli è ora uno dei più brillanti e produttivi professori ordinari di Ricerca Operativa, un’autorità riconosciuta a livello internazionale), dettata da considerazioni che ancora oggi non ho compreso. Dopo un po’ si cercò di rimediare con l’ipotesi di un posto da ricercatore. Anche qui non fu facile, ma per fortuna il Direttore di Dipartimento era Giacomo Bucci che, sfidando tanti contrari, riuscì a far bandire questo concorso, vinto poi da Paola Cappanera. Paola prese servizio all’inizio del 2004 e con lei arrivarono a Santa Marta l’ottimizzazione discreta, le reti di flusso, le applicazioni in campo sanitario. Finalmente l’ottimizzazione discreta poteva essere insegnata da qualcuno che la conosceva davvero! Non solo Paola ha portato grandi competenze in quel vasto campo di ricerca, ma lo ha fatto anche con una eccellente dedizione alla didattica, che le è valso l’apprezzamento di generazioni di studenti.

Dopo qualche anno venni a sapere che a Matematica avrebbero voluto chiamare come associato Marco Sciandrone, ma poi la cosa non andò in porto; io avevo cercato in tutti i modi di favorire quella chiamata: pensavo, e penso ancora oggi, che un po’ di Ricerca Operativa, cioè di quella che Stefano Pallottino chiamava ‘matematica utile’, avrebbe fatto tanto bene ai matematici! Sfumata quella opportunità, dopo vari miei interventi polemici, un collega del Dini mi scrisse, testuali parole: «ma se ti piace tanto questo Sciandrone, perché non te lo prendi a Ingegneria?». Non ci avevo proprio pensato! E così feci. Era il 2006, poco dopo l’arrivo di Paola. Alcune circostanze giocarono a vantaggio della Ricerca Operativa. Una fu la qualità scientifica del candidato (anche se ho il sospetto che non sia stata poi davvero determinante…); un’altra fu il fatto che, per una legge di allora, questo posto sarebbe arrivato quasi gratuitamente (lo Stato contribuiva con il 95% al budget per queste chiamate); la terza fu che il preside di allora era Franco Angotti, lontano come cultura e interessi dalla Ricerca Operativa, ma sicuramente dotato di una visione strategica, raffinata e lungimirante. E così dal 2006 siamo diventati tre, e con Marco si iniziò a sentir parlare di machine learning, reti neurali, intelligenza artificiale – sì certo, se ne occupava già con tanta passione Giovanni Soda, ma, come dice sempre Marco, gli informatici sanno guidare benissimo questa Formula Uno chiamata Machine Learning, mentre noi ottimizzatori sappiamo come mettere le mani nel motore... Dal 2006, pur essendo sempre tre strutturati, diventammo molti di più: il laboratorio di Ottimizzazione Globale è sempre stato frequentatissimo. Iniziò con la prima dottoranda di ricerca, Bernardetta Addis, ora professoressa a Nancy; arrivò subito dopo Gerardo Poggiali, neo laureato brillantissimo, persona squisita che purtroppo ci lasciò improvvisamente, prestissimo – a lui è dedicato il nostro laboratorio gol.dinfo.unifi.it. In sua memoria e con la tristezza nel cuore decidemmo che quel laboratorio sarebbe cresciuto, io lo promisi ai suoi cari. Così è stato: sono passati innumerevoli laureandi e si sono dottorati in tanti: dopo Bernardetta, Paolo Frosini, Andrea Cassioli, Mirko Maischberger, David Di Lorenzo, Tommaso Bianconcini, Federica Picca Nicolino, Luca Bravi, Niccolò Bulgarini, Alessandro Galligari, Francesco Bagattini, Guido Cocchi, Luca Tigli, Giulio Galvan, Leonardo Galli, Tommaso Levato, Enrico Civitelli, Leonardo Di Gangi, Alessio Sortino, Matteo Lapucci, Tommaso Aldinucci, Simone Magistri, Pierluigi Mansueto, Tomaso Trinci, Marco Roma... E altri frequentano il dottorato ora: Arturo Annunziata, Federica Donnini, Saliha Busra Gunduz, Davide Pucci.

Mi piace ricordare iniziative quali il Seminario Permanente di Ottimizzazione, ciclo periodico di seminari sul tema della Ricerca Operativa, il bellissimo evento annuale A beautiful paper, in cui alcuni relatori vengono invitati a raccontare un lavoro particolarmente significativo scritto da altri, con il vincolo di non essere co-autore e con la richiesta di riservatezza (il titolo viene svelato solo durante l’intervento); e poi la scuola estiva Optimization, Big Data and Applications, che si è tenuta ogni due anni a Veroli. Idee partorite da Marco Sciandrone, che però da poco ha deciso di tornarsene a Roma, più vicino alla sua famiglia ed al suo luogo del cuore, Veroli. Fortunatamente non ci ha lasciati del tutto soli, ma ha organizzato uno scambio e da un po’ di tempo abbiamo fra noi Fabio Tardella, che oltre ad una ricerca molto raffinata ci ha portato in dote anche una profonda conoscenza delle applicazioni dell’ottimizzazione all’economia ed alla finanza.

Il 1 marzo del 2023 è arrivato un nuovo ricercatore, Matteo Lapucci, che sicuramente farà tantissima strada e farà crescere ancora il nostro settore. Era il 2016 quando il mio allora socio di spin-off Alessandro Lori mi inviò un’email che diceva «Ciao Fabio, tu conosci questo Matteo Lapucci»? No, non lo conoscevo, ma Alessandro aveva trovato il suo nome sulla rassegna stampa di Confindustria, dove si citava il premio appena ricevuto da Matteo come miglior laureato in Ingegneria dell’anno. Matteo ha poi ottenuto il dottorato, con lode, in Ingegneria dell’Informazione ed ora è (brillantissimo) ricercatore. In questa sua ancora breve carriera ha pubblicato lavori eccellenti e ricevuto altri riconoscimenti. Il più recente: il Best Paper Award 2024 della prestigiosa rivista Computational Optimization and Applications, assieme ad un altro brillante dottore di ricerca, Pierluigi Mansueto.

Con una squadra di fuori classe come Paola, Fabio, Matteo, ho capito che dal punto di vista della ricerca il settore Ricerca Operativa sarebbe stato perfettamente in grado di continuare e di essere molto produttivo. La didattica, però, per quanto gratificante, era piuttosto in sofferenza, a causa dei numerosi corsi di base sia nel settore dell’Informazione che in quello Industriale, con molte centinaia di studenti (ed esami). Il mio prossimo pensionamento cominciava a preoccuparmi, soprattutto per il carico di esami che avrei lasciato in eredità. Per una serie di incredibili e fortunate coincidenze, unite al sostegno del Direttore e di tutto il Dipartimento, siamo riusciti a chiamare a Firenze Marianna De Santis, professoressa associata. E anche questo si è rivelato un acquisto eccellente: Marianna è un’ottima ricercatrice, ama la didattica ed ha portato ulteriore energia positiva a tutto il gruppo!

Infine, la terza missione: la Ricerca Operativa è naturalmente didattica; è, ancor più naturalmente, ricerca metodologica. Ma non può esistere e crescere se non mantiene un contatto costante con le applicazioni. E Firenze è stata fondamentale per questo, grazie alla sua dimensione piccola che rende i contatti più facili, e grazie alla Regione Toscana che ha spesso finanziato ricerche e progetti. Sono nate collaborazioni con molti enti ed aziende: alla pagina https://webgol.dinfo.unifi.it/project-partners/ si trovano i loghi di grandi imprese, microaziende, enti di ricerca, aziende ospedaliere con cui il laboratorio ha collaborato.

Solo per indicare qualche tema, negli anni ci siamo occupati di tanti e diversi progetti: la pianificazione di risorse in sanità, il trasporto ottimizzato di merci, il calendario della Lega Volley, il vehicle routing, la previsione di crisi epilettiche, la scelta ottimale di percorsi urbani, il trasporto di merci sostenibile, la diagnostica automatica di guasti, l’equilibrio di reti di traffico urbano, la logistica intelligente del farmaco, la progettazione di rotte interplanetarie, la visione artificiale a bordo veicolo, la previsione per il mercato dell’energia elettrica, l’object detection, la previsione di vendita nella moda, la gestione ottimizzata di scorte e magazzini, la programmazione dei turni di lavoro in un grande aeroporto, e tanti altri…

Ricordo un intervento in Confindustria Firenze in cui un noto industriale, dopo una mia presentazione, disse che ciò che io avevo presentato era interessante, ma che lui diffidava di chi si propone come risolutore di troppi problemi così diversi fra loro. Lo si capisce, ma la Ricerca Operativa è esattamente questo: si parte da problemi reali, nati in contesti diversissimi fra loro; con l’aiuto degli esperti, si individuano le variabili, i vincoli, i criteri e si genera un modello che, tramite algoritmi, permette di suggerire decisioni. Queste vengono poi riproposte agli esperti, che tipicamente non le trovano soddisfacenti, e così si generano nuovi vincoli o si modificano gli obiettivi, fino a quando non si arriva a modelli sufficientemente accurati da poter generare buone decisioni, in genere innovative ed efficaci. La Ricerca Operativa è, fin dalle sue origini, lavoro di squadra, multidisciplinare e si applica in campi molto diversi fra loro.

Vorrei anche ricordare un’altra storia di successo, sempre nata sul colle di Santa Marta: la start-up KKT S.r.l., poi confluita in Verizon Connect. Ma di questo parlerò un po’ più in dettaglio in un’altra parte di questo volume.

Infine, la diffusione della conoscenza: abbiamo organizzato vari eventi e incontri. Mi piace ricordare il più recente: il convegno ODS2022 tenutosi in viale Morgagni tra agosto e settembre 2022. Un evento scientifico internazionale, con oltre 300 partecipanti, quattro relatori internazionali invitati di altissimo valore scientifico. Un evento che ha funzionato perfettamente, grazie soprattutto al grande impegno di Paola Cappanera, co-chair, di Fabio Tardella, Matteo Lapucci, Filippo Visintin, e di tutti i ragazzi del laboratorio GOL (e non solo del nostro laboratorio: grazie anche a persone squisite come Dasara e Daniele: non so come avremmo potuto fare se non ci fossero stati loro). Questo convegno è stato importante non solo per questi motivi, ma anche perché lo abbiamo fortemente voluto orientato ai temi di equità e sostenibilità (e di questo hanno parlato i relatori invitati); abbiamo coinvolto numerose organizzazioni non a scopo di lucro, per il catering (Zenzero), per la fornitura del kit congressuale (Flo, cooperativa sociale) fino alla bella caccia al tesoro organizzata perfettamente dall’associazione Viviamo In Positivo (clown di corsia).

Siamo arrivati fin qui con entusiasmo. Cosa ci aspetta nel futuro non lo sappiamo, ma ci stiamo attrezzando. Abbiamo fondato altre start-up, creato nuovi corsi, lanciato nuovi progetti, linee di ricerca, collaborazioni. E abbiamo acquistato una certa visibilità anche sul colle di Santa Marta. Questo è un grande risultato, di tutta la squadra e non potrà che produrre buoni effetti, perché la visibilità e la reputazione permettono di attrarre giovani talenti e di contribuire al circolo virtuoso. Come scrisse un giorno mio cognato, Carlo S., il segreto del successo è: sapere, saper fare, fare, far sapere.

Fabio Schoen, University of Florence, Italy, fabio.schoen@unifi.it, 0000-0003-1160-7572

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Fabio Schoen, La ricerca operativa a Santa Marta. La mia vita sul colle, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.37, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -153, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Enrico Vicario

Tra gli spin-off del DINFO

Fabio Schoen

Gli spin-off rappresentano un eccellente strumento di valorizzazione dei risultati della ricerca delle Università e di trasferimento al mondo industriale, tramite la realizzazione di nuove attività imprenditoriali, a carattere innovativo, fondate su un solido background di ricerca sviluppato in ambito accademico, ma sviluppate con il sostegno dell’Ateneo nell’ambito delle attività di Terza Missione.

Il DINFO promuove l’imprenditorialità, sostenendo la creazione di spin off, favorendo il contatto tra le strutture di ricerca universitarie, il mondo produttivo e le istituzioni del territorio, con effetti positivi sulla produzione industriale e il benessere sociale.

Da alcuni anni tutte le Università si sono aperte verso la Terza Missione, favorendo la formazione e stimolando la nascita di attività imprenditoriali di carattere innovativo. L’Ateneo fiorentino, grazie alle attività svolte presso l’Incubatore Universitario Fiorentino (IUF) e sostenute dal Centro Servizi di Ateneo per la Valorizzazione della Ricerca e la gestione dell’Incubatore (CsaVRI), ha notevolmente investito in questa attività attraverso il supporto alle nuove imprese, la formazione sui temi dell’imprenditorialità, l’offerta di servizi logistici e tecnologici, la diffusione dell’informazione presso i Corsi di Laurea. In un settore come quello dell’Ingegneria dell’Informazione, per sua natura sempre a contatto con le frontiere più avanzate del mondo della ricerca e dell’innovazione tecnologica, è stato molto importante osservare come, negli anni, l’atteggiamento degli studenti prossimi alla laurea è passato da quello di chi sta cercando «dove posso andare a lavorare» a quello di chi cerca «quale lavoro posso creare». Naturalmente, come per tutte le imprese, ma, in misura ancor maggiore, per quelle fortemente innovative, il rischio d’impresa è altissimo ed il successo relativamente raro. Ma in ogni caso la strada intrapresa porta inevitabilmente alla crescita individuale e ad un accumulo di esperienze spendibili nel futuro.

Gli spin-off ufficialmente riconosciuti attualmente attivi, nati dalle iniziative del DINFO sono brevemente riportati nelle pagine seguenti. I dati sono ripresi dal sito dell’Università di Firenze, dal sito del DINFO (consultati il 27 febbraio 2023) e, ove possibile, integrati con i dati pubblicati sui siti dei singoli spin-off; in alcuni casi gli imprenditori stessi hanno fornito un contributo che abbiamo riportato in queste pagine. Oltre a quelle qui riportate esistono moltissime altre realtà imprenditoriali nate dal DINFO ma che qui non vengono riportate o perché non hanno scelto il percorso di riconoscimento come spin-off dell’Ateneo, o perché il loro percorso di riconoscimento, al momento della stesura di questo volume, non era ancora concluso.

Fabio Schoen

Mi ha fatto un grandissimo piacere ricevere l’invito a raccontare questa storia, nata sul colle di Santa Marta (e nella piana di Sesto). In queste righe non vorrei solo spiegare come è nata e come è cresciuta la nostra impresa, ma anche, se possibile, dare qualche consiglio a chi decide di lanciare uno spin-off e spera di vederlo crescere.

Da docente di Ricerca Operativa mi sono sempre interessato, oltre che degli aspetti teorici e algoritmici, anche ai risvolti applicativi: le applicazioni forniscono il senso alle ricerche nel nostro campo e generano stimoli interessanti per ulteriori studi teorici e ricerche metodologiche. Per anni mi sono occupato di applicazioni, assieme a laureandi e dottorandi, ma sempre da professore: abbiamo partecipato a progetti, studiato problemi derivanti da convenzioni conto terzi, ci siamo ‘sporcati le mani’ con i dati del mondo reale… tutto questo è rimasto sempre un esercizio accademico, al termine del quale abbiamo fornito qualche utile spunto e mostrato le possibilità applicative di certe metodologie. Devo però essere sincero – non penso di aver mai risolto un problema realmente rilevante. Si pensa spesso di avere le chiavi per risolvere i problemi dell’umanità, capita però che queste chiavi restino in tasca e non aprano porte veramente importanti. Con questo non voglio certo sminuire il ruolo di noi docenti universitari. Ciò che intendo dire è che noi contribuiamo a forgiare queste chiavi che poi passiamo ai nostri giovani allievi: sono loro che, proseguendo nel loro percorso di crescita personale, apriranno strade fortemente innovative.

Con una certa sorpresa nel 2011 ricevetti la visita di due ‘miei’ dottorandi, di ritorno da un periodo di studio l’uno in California, l’altro in Canada. Ci chiesero di fondare una start-up dedicata alla Ricerca Operativa. Sulle prime dissi loro che era un’ottima iniziativa, e li incoraggiai a tentare quella strada; senza di me però – io facevo un altro mestiere. Loro insistettero, fino a convincermi a partecipare all’impresa. Nacque così KKT S.r.l.: come nel caso della Ricerca Operativa, anche questo nome ha una visibilità pari a zero: non dice nulla alla maggior parte delle persone. Nonostante questo, ci creò qualche difficoltà, dato che una volta costituiti scoprimmo che il dominio kkt.com era già occupato da un certo Karpa Kombact Team, un’associazione di pescatori… Da qui il mio

Primo consiglio per gli start-upper: non andate dal notaio a registrare la vostra società se prima non avete acquistato un buon indirizzo web.

Il nome KKT nasce da un famoso (per noi) teorema sulle condizioni di ottimalità: ci piaceva pensare che il nostro obiettivo sarebbe stato quello di lavorare in ‘condizioni di ottimalità’. Di quel nome oscuro ai più a me piace ricordare anche altro: per anni, quel teorema venne indicato come Teorema di Kuhn-Tucker, dal nome di due famosi ricercatori del settore. Recentemente si è scoperto che in realtà tutto quanto era già stato scoperto da uno studente, Karush, che presentò i risultati nella sua tesi di laurea. Da allora la K di Karush venne aggiunta al nome del teorema, e a me è sempre piaciuto pensare che in quel teorema il ruolo degli studenti fu fondamentale, come immaginavo sarebbe successo anche nella nostra start-up.

KKT è stata tra le prime start-up innovative a sbarcare all’Incubatore Universitario Fiorentino al Polo di Sesto (se non si considera quella del pastore che quotidianamente portava lì il suo gregge). Quando ci presentammo all’Incubatore trovammo un bellissimo edificio in mezzo al nulla, completamente deserto e con le erbacce che crescevano incontrollate. La prima tentazione fu di tornare al calduccio del nostro Laboratorio di Ottimizzazione Globale al DINFO, a Santa Marta. Poi però cambiammo idea, ci sentimmo dei pionieri ed entrammo all’Incubatore con determinazione e voglia di costruire. Fu una scelta eccellente.

E qui il mio

Secondo consiglio per gli start-upper: un’azienda non è un laboratorio universitario. Fatela nascere e sviluppare in un altro posto, con risorse e spazi propri, evitando ambiguità di obiettivi, proprietà intellettuale e risorse.

Cominciarono così i corsi di formazione, alcuni bellissimi. Io ne frequentai pochi dato che il mio ruolo non era operativo, ma non posso dimenticare l’entusiasmo della nostra ‘Pitch Trainer’, Valentina Maltagliati. L’Incubatore ci diede moltissimo, non ultimo il supporto di uno staff di ottimo livello e un ambiente creativo, a contatto con altre start-up arrivate nel frattempo. Una fra tutte: la D-Orbit di Luca Rossettini, personaggio davvero fuori dal comune da cui abbiamo imparato tanto. Ci furono certamente difficoltà (tra cui la scoperta dell’impossibilità di usare la rete GARR per scopi commerciali), ma il clima che si respirava in quegli uffici era davvero fantastico.

Ma cosa pensavamo di fare come impresa? Iniziammo con un modello consulenziale: siamo ‘risolutori di problemi’, andiamo in giro a cercare problemi da risolvere – un approccio faticoso e dispendioso. Solo a titolo di esempio, sviluppammo, dietro stimolo di un’azienda e senza alcuna retribuzione, un software per l’ottimizzazione delle miscele di rottami per la produzione di alluminio. Dimostrammo, dati alla mano, di poter ridurre di oltre il 20% le spese per l’acquisto dei rottami, mantenendo inalterata, se non addirittura superiore, la qualità della lega metallica prodotta. L’applicazione non venne mai acquistata: il suo utilizzo avrebbe comportato una riorganizzazione dei giganteschi magazzini dell’azienda e la resistenza al cambiamento ebbe la meglio sull’efficienza dimostrata. A questi faticosi e dispendiosi insuccessi si aggiunse una complicazione: di tre soci che eravamo, uno presto ci lasciò, trasferendosi all’estero con tutta la famiglia. Considerando che un altro socio, il sottoscritto, era decisamente poco utile e sicuramente non operativo, la situazione non era delle più brillanti. Di soci operativi ne rimaneva uno soltanto, Alessandro Lori, che però credeva fortemente in KKT e cominciò a ‘studiare da manager’. Aveva già un dottorato di ricerca in Ingegneria, ma scelse comunque di andare a capire come funziona un’impresa, anziché innamorarsi (come me) degli algoritmi.

Terzo consiglio per gli start-upper: non pensiate che il fatto di essere i numeri uno al mondo per un certo problema farà cadere il mondo ai vostri piedi o farà innamorare il mondo delle vostre soluzioni.

È necessario essere i numeri uno nella scienza e nella tecnologia. Ma non è sufficiente – anzi, l’eccellenza scientifico-tecnologica rappresenta forse solo il 10% di quel che serve per fare impresa. Occorre capacità manageriale, occorre marketing, occorrono venditori, occorre visione… E occorre saper capire quando è il momento di virare ed esplorare direzioni non previste inizialmente.

Con KKT cambiammo il nostro modello di business, dalla consulenza allo sviluppo di prodotto. Alessandro ci portò verso la creazione di routist.com, uno strumento software di pianificazione ottimizzata di rotte per flotte di veicoli commerciali in modalità SaaS (Software as a service). Oggi SaaS è un termine noto, allora era una rarità. Non esisteva nemmeno il concetto di ‘app’, ora dato per scontato. Entrare in un mercato considerato maturo, quello della logistica distributiva, dominato da colossi internazionali produttori di software estremamente complessi e costosi, che richiedevano formazione e personalizzazione, fu una scommessa. Ci proponemmo con un prodotto in cui la complessità restava nascosta dietro le quinte, facile da usare, senza necessità di installazione, con un modello d’uso basato su una sottoscrizione mensile a basso costo. Il giorno dopo l’uscita online arrivarono i primi clienti dal Sud America e dalla Nuova Zelanda. Fu entusiasmante vedere davvero cosa fosse un’impresa ‘globale’. Dopo pochissimo tempo ci incuriosì un utente che provava il nostro software per cercare il giro più breve tra tutti i pub di Dublino. Si trattava di Peter Mitchell, CEO di Fleetmatics, una ‘start-up’ con circa mille dipendenti quotata alla Borsa di New York e specializzata in strumenti per l’intelligenza a bordo veicolo. Da mesi Peter faceva ricerche su Google usando come parole chiave ‘vehicle’, ‘routing’ e ‘SaaS’, e un giorno all’improvviso apparve il link al nostro sito, ancora di colore blu, quello dei link ancora mai cliccati. Peter venne a trovarci quasi subito e rimase stupefatto nel vedere che la nostra azienda era fatta da sole quattro persone: Alessandro Lori, David Di Lorenzo, Marco Gualtieri e Tommaso Bianconcini – tutti usciti dal Laboratorio di Ottimizzazione Globale del DINFO. In breve tempo Fleetmatics entrò al 100% in KKT, anche grazie al sostegno del nostro Rettore di allora, Alberto Tesi. Fleetmatics impresse quell’accelerazione senza la quale nessuna start-up sopravvive a lungo. KKT crebbe, aumentarono gli spazi all’Incubatore e nacquero nuove applicazioni. Avvenne poi il secondo salto: Fleetmatics venne acquisita da Verizon, colosso americano delle telecomunicazioni. Così, quella che era KKT S.r.l. divenne Verizon Connect Italia. Varie decine di dipendenti, un importantissimo giro d’affari, la leadership nel campo della visione artificiale a bordo dei veicoli commerciali, un’intensa attività di ricerca e brevettazione e uno strettissimo legame con Santa Marta, con assunzioni, tirocini, dottorati industriali, convenzioni di ricerca, e con Alessandro Lori, diventato nel frattempo CTO di Verizon Connect. Forse tutto questo non sarebbe successo senza altri ingredienti fondamentali, che ci portano agli

Ultimi consigli agli start-upper:

Un ultimo consiglio, da professore:

Non che non ritenga i miei colleghi in grado di fare grandi cose, ma una start-up è un’altra faccenda: è giovane, creativa, deve innovare in un modo diverso da quello della ricerca, deve essere agile, non deve infilarsi nel solco tracciato da noi docenti, il suo mestiere è un altro.

A dimostrazione del fatto che predico bene ma razzolo male, confesso che una volta uscito da KKT, di start-up ne ho poi fondata un’altra, sempre con Alessandro e con un gruppetto di dottorandi: Intuendi.com. Ma di questa parleremo in un’altra occasione...

Dalla rassegna stampa del gennaio 2012.

Figure 94 – Articolo del Corriere fiorentino del 21 gennaio 2012.

Fabio Schoen, University of Florence, Italy, fabio.schoen@unifi.it, 0000-0003-1160-7572

Referee List (DOI 10.36253/fup_referee_list)

FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Fabio Schoen, Alcune testimonianze del passato KKT: storia di una start-up di successo, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.42, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -181, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

Figure 95 – Articolo del Sole 24 Ore del 01/02/2012.

Figure 96 – Ulteriore articolo di giornale sulla start-up KKT.

Memorabilia

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FUP Best Practice in Scholarly Publishing (DOI 10.36253/fup_best_practice)

Memorabilia, © Author(s), CC BY 4.0, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5.43, in Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (edited by), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, pp. -222, 2026, published by Firenze University Press, ISBN 979-12-215-0975-5, DOI 10.36253/979-12-215-0975-5

In questa parte sono raccolti ricordi e testimonianze di ex studenti della Facoltà, poi Scuola, di Ingegneria di Firenze che, su invito, hanno accettato volentieri di condividere la loro storia di studenti e la loro carriera professionale con i lettori.

I testi, personali, e in ordine alfabetico per autore, sono ovviamente diversi per tono e lunghezza.

Alessandra Petrucci

Non è semplice scrivere, come mi è stato chiesto, una postfazione a questi due ricchi volumi, pubblicati con il contributo del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione e del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Firenze, in collaborazione con l’Associazione degli Alumni della Scuola di Ingegneria in Santa Marta.

Non è semplice, perché i contributi sono estremamente articolati e dettagliati, anche se il titolo circoscrive il tema dal punto di vista contenutistico e contestuale.

In realtà, gli Ingegneri hanno dimostrato, in questi ultimi anni, un particolare orgoglio identitario, avendo organizzato, per i 40 e i 50 anni dalla Fondazione della Facoltà, numerose iniziative celebrative, che si sono anche concretizzate in pubblicazioni, come Ingegneri & ingegneria a Firenze. In occasione dei 50 anni (dal 1970-71 al 2020-21) degli studi di Ingegneria presso l’Ateneo fiorentino, nel 2021.

Hanno poi contribuito in maniera fattiva alle celebrazioni per i 100 anni dell’Ateneo, confermando nuovamente grande senso di appartenenza: e proprio su questa parola vorrei soffermarmi, da Rettrice e da Ingegnere.

Giorgio Gaber ha scritto una canzone sull’appartenenza, intesa come nesso organico, come legame forte e profondo: «L’appartenenza è avere gli altri dentro sé […] È quel vigore che si sente se fai parte di qualcosa / Che in sé travolge ogni egoismo personale / Con quell’aria più vitale che è davvero contagiosa».

Questo è quanto emerge dagli scritti anche di questi volumi, che ripercorrono la storia degli studi di Ingegneria Industriale e Ingegneria dell’Informazione, nel quadro della storia della Facoltà di Ingegneria, che fu istituita a Firenze nell’anno accademico 1970-71 con due corsi di laurea (Ingegneria Meccanica ed Elettronica) ai quali, nell’anno accademico successivo, si aggiunse quello in Ingegneria Civile con le 3 sezioni: edile, idraulica e trasporti.

Nei primi anni del secondo dopoguerra, infatti, Nello Carrara, compagno di studi di Enrico Fermi e a cui si deve l’introduzione del termine microonde (microwave) nella letteratura tecnico-scientifica, fondò a Firenze l’IROE (Istituto di Ricerca sulle Onde Elettromagnetiche) del CNR, che avrebbe dato, anni dopo, un contributo fondamentale per la nascita della Facoltà di Ingegneria, da sempre legata all’industria ad alto contenuto tecnologico.

Da allora, i percorsi si sono arricchiti in maniera sorprendente, riuscendo a embricarsi con il territorio e a costruire una rete di relazioni estremamente proficua con le aziende di alta tecnologia dell’area fiorentina.

L’impegno degli Ingegneri alla vita dell’Università è un capitolo molto suggestivo, che analizza il contributo dei Dipartimenti ai ruoli direttivi in organi dell’Ateneo, dai Presidi, ai Presidenti di Scuola, ai Rettori: mi ha colpito l’attenzione riservata a questo aspetto di assunzione di responsabilità nei confronti dell’Istituzione in cui ci si riconosce.

E poi, il contesto. «Firenze», «regione», «Toscana»: questo è lo scenario su cui si dipanano le vicende che prendono forma in questi volumi e che si concretizzano nei gruppi di ricerca, nei centri, nei laboratori, star up e spin off, in uno stretto legame tra offerta didattica e ricerca scientifica, con visibili effetti in termini di sviluppo e di innovazione tecnologica e ricadute positive, soprattutto nel contesto produttivo dell’area fiorentina e nel placement dei nostri laureati.

Nei saggi di questi volumi, viene meso in luce l’apporto dei due Dipartimenti alla formulazione di soluzioni innovative e sostenibili e il loro contributo verso la transizione digitale, che coinvolge l’Ateneo su più livelli.

Ma è la formazione del «capitale umano» l’elemento forte e condiviso, quella che viene definita «fertilizzazione incrociata di competenze che alimenta la vitalità e l’innovazione dell’industria fiorentina e toscana».

In queste parole, c’è il senso dell’impegno di Colleghe e Colleghi, che trasmettono conoscenze, condividono esperienze e valorizzano abilità, senza mai perdere di vista il futuro dei nostri Giovani, come prova il rapporto con l’ordine professionale.

Con grande convinzione, quindi, ringrazio tutti coloro che hanno contribuito a questo volume, la nostra grande squadra, a cui sono orgogliosa di appartenere.

Firenze, 13 ottobre 2025

Elson Agastra – Polytechnic University of Tirana

Luciano Alparone – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Fabio Andreuccetti – US Mid-End Program Manager US Engineering Quality & Cost Leader, Esaote

Andrea Arnone – Direttore del Dipartimento di Ingegneria Industriale

Maurizio Baroni – Già Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Lorenzo Bartalucci – RF Hardware Designer, MERMEC Engineering

Michele Basso – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Marco Bertini – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Lorenzo Bessi – IP Manager, Esaote

Leonardo Bocchi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Pietro Bolli – INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri

Angelo Bolognin – Già Funzionario di Istituti di Credito Speciale

Enrico Boni – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Giacomo Bucci – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Piero Buscaglioni – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Lorenzo Capineri – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Vito Cappellini – Professore emerito di ‘Comunicazioni Elettriche’ dell’Università di Firenze

Carlo Carobbi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Marco Casini – Responsabile della produzione e dell’assistenza, ISAC S.r.l.

Marcantonio Catelani – Professore Onorario dell’Università di Firenze

Niccolò Chierroni – CEO Mermec Engineering

Francesco Chiti – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Alessandro Cidronali – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Giovanni Collodi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Alberto Del Bimbo – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Marco Dolfi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Giovanni Donati – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Gianpaolo Donzelli – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Romano Fantacci – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Alessandro Fantechi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Guido Forti – Già Selex-Galileo

Leonardo Frangini – Già HSE Manager della Leonardo di Campi Bisenzio

Paolo Frasconi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Angelo Freni – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Laura Giarré – Dipartimento di Ingegneria ‘Enzo Ferrari’ dell’Università di Modena e Reggio Emilia

Stefano Gigli – Già Eumetsat

Dino Giuli – Già Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Marco Gori – Dipartimento di Ingegneria dell’informazione e scienze matematiche, Università di Siena

Francesco Grasso – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Gabriele Guidi – Luddy School, Indiana University Bloomington

Francesco Leoncino – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Marco Lippi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Alessandro Lori – Chief Technology Officer, Verizon Connect

Antonio Luchetta – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Stefano Maddio – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Gianfranco Manes – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Leonardo Manetti – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Stefano Manetti – Professore emerito di ‘Reti Elettriche’ dell’Università di Firenze

Claudia Manfredi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Dania Marabissi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Simone Marinai – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Stefano Marsili-Libelli – Già Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Alessio Martinelli – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Gabrio Martini – Senior Design Engineering, Baker Hughes

Marco Montagnani – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Simone Morosi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Giacomo Nannicini – Ming Hsieh Dep. ECE, University of Southern California, Los Angeles

Paolo Nesi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Renzo Nesti – INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri

Laurent Ntibarikure – Sr. Engineer, NXP Semiconductors

Marco Passafiume – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Giuseppe Pelosi – Professore emerito di ‘Campi Elettromagnetici’ dell’Università di Firenze

Paolo Pezzati – VicePresident, Digital Identity Solutions Idemia Smart Identity

Massimiliano Pieraccini – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Laura Pierucci – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Franco Pirri – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Massimo Polignano – Chief Qualiy Officer di Esaote

Luca Pugi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Alberto Reatti – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Giuseppe Scarpi – Business Development Manager, R2M Solution

Pietro Antonio Scarpino – University of Florence, Department of Information Engineering

Fabio Schoen – Professore emerito di ‘Ricerca Operativa’ dell’Università di Firenze

Stefano Selleri – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Rosaria Silipo – VP of Data Science Evangelism, KNIME

Viola Sorrentino – Lead Instrumentation Engineer, Baker Hughes

Alberto Tesi – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, già Rettore dell’Università di Firenze

Gianni Tofani – Già Direttore dell’Istituto di Radioastronomia dell’INAF

Fabio Torrisi – Group Chief Data Officer, Migros-Genossenschafts-Bund

Piero Tortoli – Già Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Enrico Vicario – Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Firenze

Dialoghi con la società

Titoli pubblicati

1. Elena Pecchioni, Alba Patrizia Santo, Florence RockinArt

2. Orazio Lovino, Sara Migaleddu, Giovanni Pescarmona (a cura di), Per un’altra Firenze. Voci sul futuro del nostro patrimonio

3. Franco Angotti, Giovanni Frosali, Giuseppe Pelosi, Marco (a cura di), Ingegneri & Ingegneria a Firenze. In occasione dei 50 anni (dal 1970-71 al 2020-21) degli studi di Ingegneria presso l’Ateneo fiorentino

4. Luigi Dei, Pensose leggerezze, 2021

5. Floriana Tagliabue (a cura di), Le tesi delle prime donne laureate a Firenze, 2022

6. Fulvio Conti, Emanuela Ferretti, Donatella Lippi, Antonella Salvini, Bernardo Sordi, Andrea Zorzi (a cura di), Firenze e l’Università. Passato, presente e futuro, 2024

7. Lorenzo Capineri (a cura di), Olivetti: una complessità virtuosa, 2024

8. Fulvio Conti, Carlo Sorrentino (a cura di), La Scuola di Scienze politiche “Cesare Alfieri” (1875-2025), 2025

9. Carlo Pratesi, Raffaele Pulli (a cura di), La chirurgia vascolare dell’ateneo fiorentino: 50 anni di storia,2026

10. Franco Angotti, Giovanni Frosali, Giuseppe Pelosi, Marco Pierini, Ingegneri & Ingegneria a Firenze. In occasione dei 50 anni (dal 1970-71 al 2020-21) degli studi di Ingegneria presso l’Ateneo fiorentino - Nuova edizione, 2026

11. Bruno Facchini, Giovanni Ferrara, Rocco Furferi (a cura di), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 1. Ingegneria Industriale, 2026

12. Stefano Selleri, Alberto Tesi, Enrico Vicario (a cura di), Ingegneria Industriale & Ingegneria dell’Informazione per il territorio fiorentino – 2. Ingegneria dell’Informazione, 2026