Sistemi Operativi e Programmazione per Dispositivi IoT

Modulo 1: I Sistemi Operativi Definizione e scopi dei sistemi operativi. Evoluzione storica e classificazione. Componenti principali e architettura generale. Modulo 2: Architettura dei Sistemi Operativi Struttura a livelli e microkernel. Gestione dei processi e dei thread. Modelli di comunicazione inter-processo (IPC). Modulo 3: Gestione della Memoria Allocazione della memoria e segmentazione. Paginazione e memoria virtuale. Strategie di gestione della memoria nei sistemi embedded. Modulo 4: File System Struttura e organizzazione dei file system. Metodi di allocazione dei file e gestione dello spazio libero. Sistemi di file distribuiti e considerazioni per l'IoT. Modulo 5: Gestione dell'I/O Principi di gestione dei dispositivi di input/output. Driver di dispositivo e interfacce. Gestione dell'I/O in sistemi real-time. Modulo 6: Introduzione all'Internet delle Cose (IoT) Definizione e panoramica dell'IoT. Componenti fondamentali: sensori, attuatori e dispositivi intelligenti. Applicazioni e casi d'uso dell'IoT. Modulo 7: Sistemi Operativi per Dispositivi IoT Requisiti specifici dei sistemi operativi per l'IoT. Panoramica dei sistemi operativi real-time (RTOS). Esempi di RTOS utilizzati nell'IoT. Modulo 8: Programmazione di Sistemi Embedded Caratteristiche della programmazione embedded. Gestione delle risorse limitate e ottimizzazione del codice. Linguaggi di programmazione comuni per sistemi embedded. Modulo 9: Protocolli di Comunicazione per l'IoT Protocolli a livello di rete: IPv6, 6LoWPAN. Protocolli a livello di trasporto: TCP, UDP. Protocolli a livello applicativo: MQTT, CoAP. Modulo 10: Sicurezza nei Sistemi Operativi e nell'IoT Principi di sicurezza informatica. Minacce comuni e vulnerabilità nei sistemi operativi. Strategie di sicurezza specifiche per dispositivi IoT. Modulo 11: Gestione dell'Energia nei Dispositivi IoT Importanza dell'efficienza energetica nei dispositivi IoT. Tecniche di gestione dell'energia a livello di sistema operativo. Ottimizzazione hardware e software per il risparmio energetico. Modulo 12: Architetture Hardware per l'IoT Panoramica delle piattaforme hardware comuni nell'IoT. Microcontrollori vs. microprocessori: differenze e applicazioni. Interfacce di comunicazione hardware: UART, SPI, I2C. Modulo 13: Cloud Computing e IoT Integrazione tra dispositivi IoT e servizi cloud. Piattaforme cloud per la gestione dei dati IoT. Analisi dei dati e machine learning nel contesto dell'IoT. Modulo 14: Standard e Framework per l'IoT Standard internazionali per l'IoT. Framework di sviluppo e middleware per l'IoT. Interoperabilità e integrazione tra diversi sistemi IoT. Modulo 15: Tendenze Future nei Sistemi Operativi e nell'IoT Evoluzione dei sistemi operativi per l'IoT. Nuove tecnologie emergenti nell'IoT. Sfide e opportunità future nel campo dei sistemi operativi e dell'IoT.