Radiolocalizzazione in ambiente urbano:analisi delle prestazioni in presenza di rumore

1 Introduzione L’esigenza di localizzare un utente mobile nasce, storicamente, soprattutto per motivi legati alla sicurezza. Infatti, una direttiva della Federal Communication Commision (FCC) impose che negli Stati Uniti d’ America, a partire dal ottobre 2001, tutte le chiamate di emergenza (E-911) provenienti da cellulari dovessero essere localizzate con una accuratezza di 125 metri nel 67% dei casi. Successivamente, le tecniche di radiolocalizzazione si sono rivelate molto utili anche per ulteriori applicazioni. La necessità di realizzare un sistema di radiolocalizzazione, dunque, è direttamente collegata all’aumento dei sistemi wireless e all’introduzione, su larga scala, dell’uso della telefonia mobile; dall’analisi effettuata da diversi centri di ricerca, si è constatato, infatti, che un’alta percentuale di chiamate d’emergenza sono originate da utenti mobili: tali chiamate non ricevono la stessa qualità di assistenza che possono avere le chiamate da rete fissa e ciò è dovuto ad una mancanza di informazione legata alla posizione della chiamata. Nasceva da simili esigenze la direttiva della FCC sopra richiamata, che ha stimolato la ricerca di algoritmi di localizzazione per reti cellulari e ha consentito incremento un notevole sviluppo delle tecniche di wireless location. La FCC non richiedeva una tecnica di localizzazione solo per l’ambiente indoor o solo per quello outdoor, ma una tecnica compatibile per entrambi, estensibile a tutte le possibili e molteplici esigenze. Oltre a necessità legate alle emergenze, possono essere quindi diverse le applicazioni che richiedono una localizzazione di dispositivi emettitori, in ambienti wireless: monitoraggio e tracciabilità per motivi di sicurezza; protezione da frodi; sistemi di trasporto intelligenti; gestione di flotte e di sistemi cellulari. Per meglio comprendere le potenzialità dei servizi di radiolocalizzazione analizziamo una sequenza parziale di applicazioni (Applicazioni governative, Applicazioni commerciali, Applicazioni business, Applicazioni per gli operatori mobili etc.) che usufruiscono, o che usufruiranno, di sistemi di radiolocalizzazione. Vediamo in dettaglio alcuni esempi che rientrano nelle suddette categorie.  Applicazioni Consumer: di un’accurata localizzazione potranno beneficiare pubblicità e marketing: per esempio, le catene commerciali saranno in grado di determinare la posizione di maggior concentrazione di utenze, intensificando la potenza attrattiva con luci e insegne, e, utilizzando tale informazione, potranno pianificare l’installazione di nuovi centri commerciali, etc. .  Asset Tracking: la wireless location technology può essere un utile supporto per svariate applicazioni di sicurezza come individuazione e ritrovamento di bambini, pazienti o animali