Ricerca e Sviluppo

ASTREA (2024- in corso)

ASTREA si focalizza sull’accesso diretto di piccoli terminali a satelliti GEO nelle frequenze delle bande C, Ku e Ka, garantendo un servizio di trasmissione accessibile per dispositivi IoT, con un bit rate fino a diverse decine di kbit al secondo.

Il risultato atteso del progetto è una piattaforma prototipale completa in grado di fornire questo servizio, incluse la progettazione e la prototipazione di un terminale molto compatto ed economico. Il fattore di forma previsto per il terminale commerciale è di 20x20x5 cm e l’obiettivo del progetto è realizzare un prototipo che si avvicini a tali dimensioni grazie alla scelta di componenti adatti, incluse antenne piatte.

Il ruolo del prodotto nel contesto dell’intero sistema/servizio per i suoi utenti target è quello di fornire agli operatori satellitari e ai fornitori di servizi satellitari (modello di business B2B) una soluzione end-to-end IoT/M2M che utilizzi porzioni ridotte di spettro di satelliti GEO in banda Ku e Ka, senza la necessità di dispiegare nuove e costose costellazioni LEO.

https://connectivity.esa.int/projects/astrea

Brochure ASTREA B2B

5G-EMERGE
(Fase1 KOM 1 Luglio 2022 – in corso)

L’obiettivo principale del progetto 5G-EMERGE è la distribuzione efficiente di contenuti multimediali popolari tramite trasmissione satellitare, andando oltre la trasmissione Direct-To-Home (DTH) di canali TV lineari verso televisori fissi o l’alimentazione di centrali via cavo (head-end).
Il teleporto satellitare riceverà da un fornitore di contenuti i programmi live e on-demand più richiesti, destinati alla specifica regione coperta dai satelliti collegati in uplink. I satelliti distribuiranno questi contenuti a gateway domestici, gateway per veicoli e stazioni base 4G/5G, attraverso i quali verranno poi consegnati all’utente finale.

5G SENSOR SEA (2021 – in corso). Nodo Smart Edge e Smart Object 5G per abilitare servizi affidabili estesi a tutte le aree marine
Soluzione satellitare basata su tecnologia E-SSA per il backhauling di Smart Cell a bordo di navi cargo.

SCORE (2021-2025)
Progetto n. 101003534
SCORE (Smart COntrol of the climate resilience in European coastal cities) è un progetto di Ricerca e Sviluppo Horizon 2020 dell’Unione Europea afferente al tema LC-CLA-13-2020 (Costruire un futuro a basse emissioni di carbonio e resiliente ai cambiamenti climatici: azione per il clima a supporto dell’Accordo di Parigi).
All’interno del progetto, verranno utilizzate tecnologie intelligenti per monitorare le condizioni meteorologiche e i cambiamenti climatici, inclusi sensori di pioggia satellitari sviluppati nell’ambito del progetto NEFOCAST.

https://score-eu-project.eu

JEANS (2022-2025)

RILEVAMENTO E MITIGAZIONE DEL JAMMING PER LE RETI SATELLITARI. Il progetto JEANS mira a sviluppare tecniche avanzate per rilevare e mitigare gli attacchi di jamming nei sistemi IoT satellitari. Data la crescente vulnerabilità delle comunicazioni satellitari dovuta alla diffusione massiva di dispositivi IoT, il progetto si concentra sulla valutazione di diversi protocolli IoT e strategie anti-jamming. Le valutazioni delle prestazioni hanno indicato che l’E-SSA supera il NB-IoT in termini di rilevamento e mitigazione del jamming. Di conseguenza, l’E-SSA è stato selezionato come protocollo preferenziale. Il progetto JEANS ha fornito contributi significativi nello sviluppo e nell’analisi dei protocolli di comunicazione in presenza di jamming. I risultati chiave includono:
Un simulatore software per il protocollo S-MIM, che modella il traffico legittimo e quello di jamming utilizzando i paradigmi Random Preamble Flooding e Playback. Integra caratteristiche del Livello Fisico (Physical Layer) come sincronizzazione, resistenza al Doppler offset e codifica di canale.
Un simulatore Narrowband IoT (NB-IoT), focalizzato sulla generazione NPRACH, scenari di jamming e rilevamento delle prestazioni in ambienti satellitari.
Un’analisi comparativa tra i protocolli S-MIM e NB-IoT, con la selezione di S-MIM per ulteriori studi grazie alla sua robustezza contro il jamming.
Tecniche di rilevamento e mitigazione per S-MIM, tra cui un metodo di scansione del preambolo e una strategia di rideterminazione del preambolo dipendente dal jamming.
Validazione su banco di prova (testbed) in tempo reale, che conferma la capacità del sistema di rilevare e mitigare il jamming, garantendo affidabilità anche in presenza di traffico intenso. Sono state individuate criticità nella mitigazione del rumore legato al jamming e nella complessità del sistema, evidenziando la necessità di meccanismi di rilevamento migliorati.

https://connectivity.esa.int/projects/jeans

JEANS BROCHURE

VOCS (2023-2024)

L’obiettivo principale della proposta VOCS è progettare, sviluppare, realizzare un modello costitutivo (breadboard) e testare tutti i sottosistemi di un carico utile (payload) conforme allo standard VDE-SAT per piccole piattaforme come cubesat e microsatelliti. La prototipazione critica viene effettuata per ottenere una riduzione significativa del consumo di potenza in corrente continua (DC), della massa e del volume complessivo.

Inoltre, il progetto si concentra anche sulla progettazione, implementazione e verifica dei moduli di elaborazione dati di bordo (On-Board Data Processing – OBDP), relativi a un carico utile (payload) VDE-SAT.

La principale area critica dell’attività riguarda l’implementazione e la realizzazione del modello costitutivo (breadboarding), dovendo affrontare complesse sfide tecniche e lacune tecnologiche.

Le principali lacune tecnologiche da colmare sono:

• Un diplexer VHF compatto e leggero e il consumo di potenza dell’amplificatore di potenza (PA) necessario per chiudere il bilancio di collegamento (link budget) in downlink con 3 portanti VDE ad alto ciclo di lavoro (duty-cycle), nel caso di modalità half-duplex per cubesat.
• Progettazione di filtri RAS al fine di garantire la conformità alla normativa RAS.

https://connectivity.esa.int/projects/vocs

Brochure VOCS B2B

INSIDERAIN (2021-2022)
Regione Toscana – POR–FESR 2014-2020
Progetto coordinato da MBI in cui i risultati di successo del progetto NEFOCAST vengono ulteriormente approfonditi e indagati per monitorare le precipitazioni a diverse scale, utilizzando ricevitori satellitari come sensori di pioggia e implementando un’innovativa sonda pluviometrica basata sull’osservazione dell’attenuazione del segnale satellitare in combinazione con altre sonde tradizionali.
www.insiderain.it

INN3SCO (2021-2023)
ITT ESA AO/1-10524/20/NL/AF, Contratto 4000134916/21/NL/AF
Integrazione di reti satellitari non-3GPP con reti core 5G.
L’obiettivo della proposta di progetto INN3SCO è lo studio, la progettazione e lo sviluppo di un dimostratore di rete per proporre e valutare le possibili strategie di integrazione dei segmenti satellitari non-3GPP nelle reti Core terrestri 5G. Il dimostratore, in particolare, si baserà sull’uso e sull’estensione di soluzioni Open Source per reti Core 5G e su un emulatore SatCom basato sulla tecnologia STARFISH, con l’aggiunta di funzioni di piano di controllo e di utente per abilitare l’instradamento del traffico (ATSSS).
https://artes.esa.int/projects/inn3sco

ANChoR (2021-2022)
ARTES AT 3A.108/ITT9745 ESA Contract No. 4000131477/20/NL/AB;.

ANChOR – Controller e Orchestratore di Rete Data-Driven per la Gestione di Rete in Tempo Reale
ANChOR mira alla prototipazione di un Controller e Orchestratore basato sui dati (Data-driven) per reti terrestri/satellitari. Il progetto abbraccia una serie di tecniche e concetti innovativi sotto un’unica struttura tecnologica: casi d’uso conformi allo standard 5G, integrazione del satellite nel 5G, architetture ETSI MANO, soluzioni di Data Mining e piattaforme di test per la validazione.
https://resilience.esa.int/archives/projects/anchor

SVDES Live tests
CCN MASSIVE VDES (2021 – completato)
Test VDES Over-The-Air (2021) Contratto ESA N. 4000135397/21/NL/FE/mkn
L’obiettivo principale dell’attività proposta è condurre test di laboratorio e prove dal vivo per fornire alla comunità scientifica e industriale che lavora sul sistema VDES risultati utili a supportare lo sviluppo del collegamento VDE-SAT Link ID 20 e, infine, sostenere il processo di standardizzazione tuttora in corso. Questo grazie all’esperienza che il team MASSIVE metterà a disposizione sulle tecniche di accesso casuale, le quali costituiscono la base del VDE-SAT Link ID 20. Il satellite target selezionato per i primi test dal vivo di questa attività è NorSat-2 (ID 42828).
Pubblicazione: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/sat.1437

NUOVO HUB SATELLITARE (2021)
MBI with the financial support of the POR CreO FESR Regione Toscana Azione 3.1.1. sub-azione 3.1.1a3, AIUTI FINALIZZATI AL CONTENIMENTO E CONTRASTO DELL’EMERGENZA EPIDEMIOLOGICA realized a NUOVO HUB SATELLITARE

Nuovo Hub Satellitare→

AIS HAB (2019)
Ricevitore AIS su Pallone Stratosferico (High Altitude Balloon)
La missione AIS-HAB mira a ricevere i messaggi AIS applicando un approccio innovativo basato sull’impiego di un pallone stratosferico (High Altitude Balloon – HAB). È stato utilizzato un ricevitore AIS (Automatic Identification System) commerciale (COTS) per captare i messaggi trasmessi dalle navi da altitudini molto elevate (fino a 35 km). Questo carico utile (payload) è stato gestito in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI). La possibilità di ricevere messaggi da una quota così elevata è di fondamentale importanza per molteplici ambiti, quali le attività di ricerca e soccorso (SAR), oltre a offrire l’opportunità di monitorare il traffico marittimo su vaste aree geografiche.

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IOT SATBACK (2018)

Prototipo di Backhauling Satellitare per Narrowband Internet of Things (NB-IoT)
Soluzione satellitare basata su tecnologia E-SSA per il backhauling di reti LP-WAN / NB-IoT.

ISM HAB (2018)
Misurazione delle interferenze ai piccoli satelliti di comunicazione LEO nelle bande ISM mediante l’uso di palloni stratosferici (High Altitude Balloons)
Il progetto ISM-HAB mira a misurare, mediante un approccio innovativo basato sull’uso di palloni stratosferici (High Altitude Balloons – HAB), le interferenze emesse dalla popolazione esistente di terminali a terra che operano all’interno delle seguenti bande:
S band (ISM 2,4 GHz): 2400 – 2483 MHz
UHF band (ISM 868 MHz and 900 MHz bands): 862 – 922 MHz
Tra tutti i possibili protocolli LP-WAN, il progetto ISM-HAB si concentrerà sulla fattibilità di una costellazione LEO gestita utilizzando sul collegamento di ritorno (return-link, da terminale a satellite) il protocollo F-SIM, sviluppato da MBI in collaborazione con Eutelsat per il funzionamento del terminale SmartLNB.
AIS-HAB
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ULTRADEFENDER (2018)
MBI in collaboration with Natech, Cnit and Qinova, with financial support of POR CreO FESR Regione Toscana Azione 1.1.5, has carried out an ambitious project in the precision agriculture sector, through the adoption of fog computing and machine learning architectures

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MASSIVE (2017-2020)
Sviluppo di Gateway Satellitari per Reti ad Accesso Massivo Non Coordinato
Adattamento di E-SSA a ME-SSA per applicazioni M2M (Machine-to-Machine)

GEMMA (2017-2020). Sviluppo di un’interfaccia aerea di forward link per applicazioni M2M da accoppiare con la tecnologia ME-SSA.

QV-LIFT (2016-2020)
EU H2020 Space COMPET-2-2016 GA730104. Il progetto QV-LIFT (https://www.qvlift.eu/) mira a sviluppare tecnologie e soluzioni per le comunicazioni satellitari nella banda Q/V. MBI si è occupata della progettazione, implementazione e verifica delle funzionalità dei gateway intelligenti nelle reti satellitari ad alto rendimento (High Throughput Satellite – HTS) in banda Q/V. Nell’ambito di questo progetto, è stata impiegata un’infrastruttura satellitare basata su E-SSA (F-SIM) in un ambiente multi-gateway e sono state sperimentate tecniche per massimizzare la disponibilità dell’infrastruttura satellitare in presenza di attenuazioni meteorologiche.

NEFOCAST (2016-2019)
Regione Toscana – FAR-FAS 2007-2013. Nel progetto NEFOCAST, gestito da MBI, è stata distribuita una rete sperimentale su larga scala utilizzando servizi commerciali F-SIM per valutare la possibilità di impiegare terminali satellitari interattivi come sensori di pioggia. Sono stati implementati, e sono in fase di brevettazione, algoritmi per stimare l’intensità di precipitazione (rain rate) dall’attenuazione del segnale satellitare. I risultati sono stati confrontati con altri sistemi meteorologici (disdrometri, pluviometri, radar meteorologici) con ottimi riscontri. Sono state inoltre studiate tecniche per la spazializzazione geografica del campo di pioggia basate sull’uso dei filtri di Kalman.

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SVI.I.C.T.PRECIP. (2016). Sviluppo di una piattaforma tecnologica integrata per il controllo e la trasmissione informatica dei dati sui campi di precipitazione in tempo reale, finalizzata a fornire lo stato della copertura nuvolosa e delle precipitazioni a brevissimo termine (nowcasting) con un elevato livello di dettaglio e accuratezza. MBI ha fornito sistemi di telecomunicazione satellitare basati su nuove forme d’onda (waveforms) che consentono diversi miglioramenti rispetto ad altre tecnologie comunemente adottate in questo settore. MBI è impegnata con EUTELSAT SA nell’ingegnerizzazione e nell’implementazione dei sistemi ricetrasmettitori presso i teleporti che saranno utilizzati dai nuovi sistemi Smart LNB impiegati nel progetto.
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ACCORD (2014-2017)
ESA ARTES 5.1, Contratto ESTEC N. 4000109542/13/NL/EM.
Il progetto ACCORD mira a sviluppare una piattaforma di connettività in grado di gestire terminali innovativi capaci di commutare automaticamente tra diverse interfacce e relativi protocolli disponibili, senza alcuna interruzione del servizio. La soluzione ACCORD si basa su uno smart-router, che fornisce un vertical handover selezionando la connessione più adeguata sulla base di una politica personalizzabile. La piattaforma risultante è completamente basata su software e utilizza un approccio Software-Defined Radio (SDR).

M2M-SCADA (2014-2016).
Sviluppo di un Modem Terminale M2M a Frequenza Flessibile
Sviluppo di una versione E-SSA per applicazioni M2M (S-M2M).

AIRONE (2014-2015).
Collegamento satellitare per il servizio di informazioni meteorologiche per velivoli privati
Il progetto AIRONE dell’Agenzia Spaziale Italiana mira a dimostrare l’efficacia dei servizi di telecomunicazione satellitare in banda S per migliorare la navigazione degli ultraleggeri. MBI fornisce la tecnologia di telecomunicazione per il progetto.

SATURN (2012-2014). Terminali satellitari marittimi intelligenti per servizi e contenuti multimediali (Smart mAritime saTellite terminal for mUltimedia seRvices and conteNts)
Contratto ESTEC 4000106485/12/NL/US. SATURN è stato finanziato dall’Agenzia Spaziale Europea e si è svolto tra il 2012 e il 2014. MBI è stata il prime contractor per l’estensione dei servizi MSS al settore marittimo tramite il satellite W2A. MBI si è occupata della progettazione e della verifica dei protocolli di comunicazione S-MIM per servizi quali broadcasting, informazioni di georiferimento e servizi di sicurezza in scenari marittimi. Ciò è stato realizzato implementando il segmento di terra del collegamento di ritorno (return link) e gestendo la comunicazione di collegamento su W2A.

SafeTRIP (2009-2013)
EU FP7-SST-2008-RTD-1 GA233976. Applicazioni satellitari per la gestione delle emergenze, avvisi sul traffico, sicurezza stradale e prevenzione degli incidenti (FP7-TRANSPORT-233976). Il progetto SafeTRIP: Satellite Applications For Emergency handling, Traffic alerts, Road safety and Incident Prevention (FP7-TRANSPORT-233976), è stato finanziato dalla Commissione Europea nell’ambito del Settimo Programma Quadro (7FP). Il progetto, svolto dal 2009 al 2013, ha portato alla creazione di diversi servizi di sicurezza nel settore dei trasporti. In particolare, SafeTRIP ha integrato la nuova tecnologia satellitare in banda S con altri sistemi esistenti, come il posizionamento satellitare e le comunicazioni terrestri. MBI ha progettato e implementato la piattaforma di integrazione, creando così un modo originale per adottare un approccio olistico alla catena infrastruttura / veicolo / conducente.

DENISE (2009-2011)
S-band Interactive System Definition and Proof-of-Concept Demonstration Phase 1 (ESTEC 22439/09/NL/US)
Fase 1
Dimostratore per Servizi di Emergenza e Interattivi in Banda S (Demonstrator Emergency aNd Interactive S-band sErvices) – ESTEC 22439/09/NL/US
Il progetto Demonstrator Emergency aNd Interactive S-band services (ESTEC 22439/09/NL/US) è stato finanziato dall’ESA tra il 2009 e il 2011. Ha studiato e dimostrato la fattibilità di un sistema interattivo in banda S, utilizzando 15 MHz per i collegamenti di uplink e downlink sul satellite W2A. MBI ha svolto un ruolo di rilievo nella definizione del protocollo multimediale interattivo mobile in banda S (S-MIM) per applicazioni di messaggistica e servizi di emergenza in tempo reale tramite terminali portatili e veicolari.

J-ORTIGIA (2008-2010)
J-Ortigia Fase 1-2-3
ESA ARTES 3-4, Contratto ESTEC 21517/08/NL/US. Il progetto J-ORTIGIA è stato la continuazione del progetto ESA ORTIGIA per studiare e validare la fattibilità tecnica e commerciale del lancio di una famiglia di servizi satellitari mobili (Mobile Satellite Services – MSS) utilizzando nuove risorse satellitari in banda S. I servizi MSS impiegano un’architettura ibrida satellitare/terrestre per fornire servizi multimediali accessibili su dispositivi mobili. Durante il progetto, MBI ha testato le tecnologie DVB-SH in scenari reali su dispositivi portatili o montati su veicoli. Nell’ottobre 2008 è stata implementata in Italia una rete pilota terrestre (Earth Pilot Network) pienamente operativa, utilizzata con il carico utile (payload) in banda S. La banda è stata resa disponibile in tutta Europa grazie a una joint venture tra Eutelsat e SES-Astra basata sull’uso del satellite EUTELSAT10A (W2A), lanciato il 3 aprile 2009.

MYRESIS (2007-2008)
MiReSys ESTEC Contract 21329/08/NL/AD

UNIC (2006-2008)
EU FP6 IST STREP 027034. Questo progetto ha riguardato lo sviluppo delle tecnologie necessarie per fornire servizi interattivi triple-play (audio-video-dati). I televisori tradizionali sono stati utilizzati come dispositivi per la fruizione dei servizi, mentre il satellite è stato impiegato per la trasmissione. L’uso del satellite ha reso possibile raggiungere ogni abitazione in Europa, comprese le zone rurali e svantaggiate prive di banda larga. Il progetto UNIC ha integrato le più avanzate tecnologie satellitari dedicate ai servizi televisivi Direct-To-Home (DTH) con i servizi IP attivi sulle reti terrestri (ad es. il VoIP). Il risultato è stato una piattaforma in grado di offrire un’alternativa concreta ai sistemi di accesso a Internet tradizionali o emergenti, come le piattaforme terrestri, il DTT e l’IPTV.

VideoSat For Distance Learning (2005). Formazione a distanza in ambito medico.
Gli elementi su cui si basa sono: la distribuzione di corsi via satellite, la formazione tramite filmati di edufiction e la fruizione dei corsi attraverso un Set-Top-Box avanzato. L’insegnamento mediante edufiction unisce metodi di apprendimento emotivi e narrativi con tecniche avanzate di stimolazione visiva. Questi videocorsi, progettati per soddisfare i requisiti ministeriali per la Formazione Continua in Medicina (ECM), vengono distribuiti via satellite.
Il Set-Top-Box riceve i contenuti e, tramite un’apposita applicazione di e-learning, offre all’utente un’esperienza formativa avanzata e innovativa. Nell’ambito del progetto sono stati sviluppati e integrati: il sistema ECM, il sistema per il trasporto dei videocorsi tramite tecnologia push satellitare e il Set-Top-Box stesso. Si tratta di un Set-Top-Box avanzato dotato di client push, lettore multimediale e un’applicazione di e-learning orientata al video adattata per un’interazione di tipo televisivo.

MOWGLY (2005-2007)
EU FP6 SPACE IP 516135

MObile Wideband Global Link sYstem (MOWGLI)
Il progetto MOWGLI era finalizzato allo studio dell’implementazione degli standard DVB-S2/DVB-RCS per l’accesso a banda larga per gli utenti a bordo di mezzi di trasporto collettivi (aerei, treni, imbarcazioni).
Piattaforma in grado di fornire accesso a Internet e intranet a banda larga per i passeggeri a bordo di mezzi di trasporto (aerei, treni, navi). In uno scenario caratterizzato dalla crescente necessità di accedere a Internet in qualsiasi momento e ovunque, il sistema MOWGLY offre una soluzione con una qualità del servizio paragonabile a quella delle reti terrestri, anche in condizioni di mobilità.
Nel corso del progetto sono stati risolti complessi problemi legati ai sistemi di comunicazione satellitare a banda larga, quali le dimensioni e il peso delle antenne, la totale interoperabilità con le reti terrestri e la continuità della connessione. È stata inoltre sviluppata la gestione della qualità del servizio in presenza di svariate decine di passeggeri che utilizzano contemporaneamente il proprio PC per lavoro o tempo libero.

HUMAN

Sperimentazione di un insieme di strumenti e servizi a supporto delle attività dei medici che operano su pazienti in ambito detentivo. Il progetto ha utilizzato la connessione satellitare wireless e il Wi-Fi per la realizzazione di videoconferenze e teleconsulti all’interno delle strutture carcerarie. Sono stati inoltre creati un Diario Clinico del Paziente e dispositivi biomedicali per l’acquisizione e l’analisi dei segnali biologici. La sperimentazione del sistema è stata condotta in due carceri europee, una in Italia e una in Spagna.

AXMEDIS Piattaforma dedicata alla produzione, protezione e distribuzione multicanale di contenuti crossmediali. È stata progettata per ridurre i costi e aumentare l’efficienza, grazie alla disponibilità di strumenti per automatizzare l’intera catena di trasformazione (accesso ai sistemi di gestione dei contenuti e al database, elaborazione, adattamento, licenze, transcodifica, gestione dei metadati, fatturazione, ecc.). Si tratta di un’applicazione che utilizza il modello di gestione dei diritti anche nell’ambito dei servizi B2B. AXMEDIS consente di valorizzare l’accessibilità ai contenuti grazie all’integrazione di piattaforme peer-to-peer legali. È inoltre supportata la distribuzione multicanale (ad es. mobile, satellite, kiosk, iTV) su un’ampia gamma di dispositivi, tra cui PC, PDA, decoder e smartphone.

RTRTSAT Realizzazione di sistemi di connessione a banda larga per enti locali di piccole e medie dimensioni situati in aree a fallimento di mercato (underused areas). Il dispiegamento della rete è stato completato con il collegamento di oltre 75 siti distribuiti in 14 Comunità Montane. La connessione viene effettuata installando una stazione utente e configurandola per il collegamento a Internet e alla Rete Telematica della Regione Toscana.