Le tecnologie: satelliti, ripetitori e hot-spot

Gps
Il Global Positioning System è un progetto del Dipartimento della Difesa Usa. Iniziato nei primi anni '70, il completamento della flotta di satelliti avvenne nel 1994. Il suo uso in ambito civile è dovuto all'abbattimento di un volo di linea della Corea del sud che, causa errato calcolo della rotta, nel settembre del 1983 invase lo spazio aereo dell'Urss e venne abbattuto dagli intercettori sovietici. Il presidente Reagan decise di regalare al mondo una versione degradata del Gps (con precisione di circa 100 metri per evitare l'uso a fini bellici) per aiutare l'aviazione civile. La degradazione del segnale fu poi ridotta a pochi metri sotto la presidenza Clinton. I satelliti necessari al servizio sono 24 (in orbita ce ne sono 31) disposti intorno alla Terra in modo da garantire che qualsiasi punto del globo sia sotto lo sguardo di almeno 6 satelliti. Con il segnale di 4 satelliti è possibile calcolare la posizione di un ricevitore. La misurazione tiene conto della distorsione del segnale nella ionosfera e della relatività (alla velocità cui viaggiano i moduli il tempo scorre più lentamente). Col ridursi dei costi di fabbricazione i ricevitori Gps sono stati integrati nei telefonini di ultima generazione. Il sistema è ideale per la localizzazione in luoghi aperti e senza ostacoli (il segnale rimbalza contro i muri). Gli inconvenienti principali all'uso sugli smartphone sono il consumo energetico (il telefono si scalda) e il tempo necessario all'allacciamento iniziale ai satelliti da parte del ricevitore (almeno 45 secondi). Per questo motivo i telefoni dotati di ricevitore Gps usano un sistema ibrido (Assisted Gps) che collega il dispositivo al satellite tramite la cella di telefonia mobile più vicina. La cella conosce lo stato della costellazione in transito e permette quindi un rapido collegamento al telefono.

Triangolazione celle
La tecnica della triangolazione delle celle di telefonia mobile è la più recente applicazione dei metodi utilizzati da Aristarco di Samo ed Eratostene nel III sec aC per misurare la distanza di sole e luna e del meridiano terrestre. La posizione del dispositivo mobile viene calcolata in base ai dati trasmessi alle tre celle (ovvero i ripetitori del segnale mobile) più vicine. Il sottoinsieme che si crea indica con una ragionevole approssimazione (migliore del Gps) le coordinate. Il servizio è ideale per la localizzazione nelle città dove il dispositivo è sotto la copertura di più di tre celle. Nella aree rurali la misurazione è meno accurata. Si può effettuare una localizzazione anche con solo due celle, ma devono essere direzionali (cioè in grado di capire da che parte arriva il segnale). Una sola cella consente una localizzazione ancor più vaga ed è usata solo nelle zone molto infrastrutturate dove la distanza dalla cella è minima. Così funziona ad esempio il servizio mobile di Google My Location, che in più di una occasione si è rivelato però inadeguato alle esigenze dei tester.

WiFi
Analogamente alla triangolazione delle celle, la localizzazione tramite WiFi viene misurata sfruttando il segnale degli hot spot presenti nell'area. Più punti di accesso ci sono, più è accurato il calcolo. Il sistema funziona però solo se viene eseguito un database accurato, e sempre aggiornato, degli hot spot funzionanti nell'area, servizio a carico dell'operatore internet. Ideale per il luoghi chiusi e su più piani come aeroporti, centri commerciali e ospedali. Il Fraunhofer Institute (già ideatore dell'mp3) e la compagnia SkyHook hanno sviluppato uno dei più precisi software di localizzazione via WiFi, messo a disposizione da Apple sugli ultimi aggiornamenti software per iPhone e iPod Touch. A leggere le recensioni dei primi utilizzatori l'esperienza è soddisfacente e la misurazione più accurata della triangolazione delle celle telefoniche.

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