Localizzazione senza GNSS: una sfida impossibile?

La nuova frontiera per la localizzazione e tracciamento di persone in scenari di emergenza ed operazioni critiche.

L’ampia disponibilità di dispositivi GNSS ha apparentemente risolto il problema della localizzazione. A dispetto di ciò, molte operazioni critiche (vigili del fuoco, polizia, guardie private) sono effettuate in ambienti in cui il segnale GNSS risulta assente o inaffidabile (interni di impianti, aree sotterranee). La mancanza di questa informazione può compromettere le operazioni e comportare la perdita di vite. Il sistema ARIANNA® della DUNE, rappresenta, ad oggi, un punto di riferimento per la localizzazione che non richieda il dispiegamento di infrastrutture ad-hoc.

Il problema della localizzazione e tracciamento di beni e persone è sentito negli ambiti più disparati: dalla navigazione automobilistica, alla efficienza e sicurezza in fabbrica, negli scenari militari tattici, nelle operazioni di polizia e nel contrasto agli incendi, fino a settori come la pubblicità e l’intrattenimento.

Ad oggi i dispositivi basati sul GNSS (Global Navigation Satellite System) sembrano offrire un servizio a basso costo e globalmente fruibile, ma il GNSS soffre però di tre importanti limiti: i) non ha reali capacità di penetrazione all’interno di edifici ed in aree sotterranee; ii) la presenza di riflessioni del segnale sugli edifici circostanti può introdurre errori significativi; iii) il segnale GNSS può essere facilmente interferito e reso inutilizzabile, un fattore di grande rilevanza in ambienti tattici o di contrasto al terrorismo. L’impossibilità di accedere direttamente alle soluzioni GNSS in un gran numero di scenari (e.g. aeroporti, impianti industriali, edifici governativi) ha creato la domanda di soluzioni alternative, gettando le basi per un promettente mercato della “localizzazione indoor”, con un valore previsto di 23.6 miliardi USD nel 2023, con un tasso medio di crescita annuale pari al 27.9%.

Non è quindi sorprendente che la presenza di un mercato consolidato ed in crescita abbia spinto aziende ed organizzazioni accademiche verso la ricerca di nuove e più accurate soluzioni di “localizzazione indoor” che, ad oggi, si possono raggruppare in due categorie.

Localizzazione basata su infrastrutture

Sfrutta la presenza nell’ambiente di una densa infrastruttura di supporto alla localizzazione (tipicamente marcatori radio RFD, WiFi, UWB, Bluetooth) dispiegata ad-hoc in posizioni note a priori. Pro: facilità d’uso ed accuratezza stabile nel tempo. Cons: costo elevato della infrastruttura e della sua regolare manutenzione; pianificazione accurata del suo montaggio; risulta inapplicabile in scenari privi di soluzioni infrastrutturali preesistenti.

Localizzazione autonoma

Si basa esclusivamente su un sensore indossato dalla persona da tracciare (tipicamente un sensore inerziale micromeccanico) ed un sofisticato sistema di elaborazione. Pro: è l’unico approccio possibile per aree ignote o in cui non sia possibile dispiegare una infrastruttura; costi comparativamente contenuti. Cons: maggiore complessità d’uso e prestazioni che degradano rapidamente nel tempo.

La localizzazione basata sulle infrastrutture domina il mercato per ambienti come aeroporti e centri commerciali; la navigazione autonoma è invece la sola applicabile per operazioni di emergenza in ambienti ignoti o nei casi in cui aspetti normativi proibiscano l’uso di infrastrutture. Nonostante ciò, i suoi destinatari (e.g. polizia, vigili del fuoco, agenzie di ispezione) hanno mostrato nel passato un certo scetticismo verso queste tecnologie, in parte per la difficoltà d’uso, ma soprattutto per il rapido degrado delle prestazioni di localizzazione. Questi limiti sono essenzialmente legati a: i) mancanza di sensori inerziali miniaturizzati sufficientemente accurati; ii) uso di assunti operativi poco realistici; iii) tecniche di elaborazione inaccurate e complesse.

In quasi dieci anni di ricerca e sviluppo, DUNE s.r.l. ha introdotto soluzioni innovative per questi fattori limitanti, realizzando il sistema ARIANNA® che costituisce, ad oggi, il miglior compromesso esistente fra prestazioni, costo, peso, dimensioni, facilità d’uso, scalabilità ed integrabilità con sistemi di terze parti.

ARIANNA®, vincitore di tre progetti della Commissione Europea, è stato modellato sulle specifiche esigenze operative delle squadre di pronto intervento (civile o militare); garantisce l’accuratezza necessaria per tutto l’orizzonte temporale di una missione di intervento/ispezione e può rispondere a svariate esigenze operative, grazie alla sua architettura stratificata. È attualmente usato da diversi corpi dei vigili del fuoco in Asia ed Europa, oltre ad una importante Agenzia delle Nazioni Unite per l’ispezione di Infrastrutture Critiche.

 

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