Abstract

L’oggetto di questa proposta è la progettazione di una infrastruttura di comunicazione per la gestione delle fasi di emergenza derivanti da eventi naturali avversi o dalla necessità di garantire ai cittadini l’evacuazione, in sicurezza, da grandi edifici civili. Nel tema che si è scelto e nell’impostazione che se ne è data, la cooperazione e l’interconnessione tra reti di diversa tipologia è uno degli aspetti più rilevanti. Una infrastruttura composta da una gerarchia di reti di telecomunicazione dovrebbe, infatti, costituire una piattaforma capace di integrare diverse tecnologie favorendo la cooperazione tra gli attori coinvolti (es. durante le operazioni di soccorso). L’architettura di rete sarà scelta sulla base di quelle proposte in letteratura, degli standard vigenti e degli schemi di radio localizzazione più innovativi. Per quanto riguarda questi ultimi, inoltre, si svilupperà un sistema di radio localizzazione di utenti mobili, che integri le informazioni provenienti dalle diverse reti utilizzate (es. GPS/Galileo, reti cellulari, ecc.). A livello più basso della gerarchia, l’infrastruttura di telecomunicazione prevede una rete senza fili di sensori (Wireless Sensor Network, WSN) con il compito di monitorare e sorvegliare l’ambiente circostante. All’istallazione ed alla definizione delle specifiche progettuali del WSN sarà anche dedicata molta attenzione per garantire l’affidabilità del sistema di raccolta dei dati che è alla base degli strumenti di supporto alle decisioni. Il WSN dovrà essere anche capace di auto organizzarsi, poiché l’elevato numero di sensori (nodi) e il contesto in cui questi sono installati sconsigliano del tutto una configurazione manuale. I nodi, invece, dovranno stabilire dinamicamente una topologia che consenta loro di comunicare, anche in condizioni di guasto e di funzionamento degradato dovuto al semplice invecchiamento o a calamità, naturali o provocate. La capacità di configurazione autonoma e l’affidabilità di sistemi eterogenei derivanti dall’interconnessione saranno, quindi, tra le principali problematiche da analizzare. Infine, la riduzione dei consumi energetici sarà considerata cercando un compromesso affidabilità/consumi e l’ottimizzazione delle trasmissioni di rete. Per governare tutta la infrastruttura di telecomunicazione si definirà un protocollo integrato per indirizzare nei nodi di rete (routing), con la guida della semantica. Con ciò si vuole che le informazioni ricavate per effettuare il “service discovery” possano poi essere riusate ai livelli più bassi della pila protocollare ISO/OSI. In particolare, per migliorarne le prestazioni (riduzione dei ritardi, delivery ratio, ecc.), si vuole condizionare il routing in una rete mobile, utilizzando le informazioni ricavate dal processo di identificazione di un servizio compatibile con le richieste effettuate dall’utente. La motivazione di questo obiettivo acquista maggior pregio e rilevanza, se si sottolinea la mancanza di soluzioni efficienti per risolvere i problemi di service/ricovery. Ciascun servizio sarà poi realizzato mediante composizione di servizi elementari, comunque sparsi all’interno della rete, appartenenti ad un insieme capace di soddisfare il più possibile le richieste dell’utente. In mancanza di alcuni “servizi titolari” si definiranno servizi sostituibili in una classe opportuna. Per contribuire ad integrare lo strumento (l’infrastruttura di telecomunicazione) e l’applicazione (gestione dell’emergenza), si studierà l’impiego dei WSN nella soluzione dei problemi di modellistica e di assistenza al controllo dei movimenti collettivi di evacuazione da grandi strutture civili, anche in condizioni di emergenza e di panico. Particolarmente significativa è la tecnica di costruzione dei modelli che fa della visione multi-disciplinare il suo punto di forza. Nata per la ricavare modelli di sistemi complessi, la tecnica impiegata, se coronata da successo, sarà trasferibile ad altre applicazioni dei WSN ed, in ogni caso, contribuirà dare una visione unitaria e coerente al progetto. Su modelli eventualmente ridotti o sulla base di surrogati, si definiranno le caratteristiche di un controllo a supervisione che utilizzerà un WSN come sensore distribuito per applicare le proprie strategie per governare la dinamica della evacuazione in emergenza. Infine il progetto del sistema sarà corredato da una indagine economica sulle prestazioni dell’infrastruttura di telecomunicazione ed in particolare sui riflessi economici dovuti al calo delle prestazioni.