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La localizzazione LBS su celle BTS

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Cos'è e quale attendibilità può avere la localizzazione LBS su celle BTS?

Se il segnale GPS non è ricevibile (es. in interni) molti apparati di telefonia mobile sfruttano la posizione della cella BTS alla quale sono allacciati come sistema di localizzazione alternativo al GPS. Il principale utilizzatore di questo tipo di localizzazione è Google, che ha creato un immenso database pubblico di celle BTS grazie ad Android. Ma come ci è riuscito? Le App di Google, installate in tutti gli Android, leggono periodicamente la posizione del telefonino tramite il ricevitore GPS e leggono il codice della cella BTS alla quale il telefonino è allacciato. Dopodiché inviano questi dati ai mastodontici server di Google. I server valutano la posizione GPS di tutti i telefonini che risultano allacciati alla stessa cella: in questo modo stimano la posizione della cella e la sua copertura orientativa sul territorio. L'immagine sotto può aiutare a capire meglio.


Nell'esempio abbiamo la cella 3G di TIM 61430 7276 che è nella piazza centrale di Serramazzoni (MO). La posizione che Google stima per questa cella è più a sud di circa 300 metri, quindi non lontana. Anche il raggio di copertura della cella stimato da Google è abbastanza realistico: circa 1 km.

Ma quanto può essere attendibile la geolocalizzazione su celle BTS offerta da Google? Va fatta una distinzione:

- Aree non panoramiche e zone pianeggianti.
In questi casi il reale raggio di copertura di una cella può essere di circa 250-1500 metri in città, circa 500-3000 metri in zone periferiche e industriali e circa 1000-6000 metri in aree extraurbane (questa variabilità dipende da numerosi fattori). La copertura stimata da Google è spesso realistica. Si può individuare ad esempio che l'apparato si trova nella zona sud di Mantova, in zona Bovisa a Milano, nell'area artigianale Torrazzi a Modena, nell'area urbana o dintorni di Valeggio sul Mincio, nell'area extraurbana ovest del comune di Goito, ecc.

- Aree panoramiche e zone collinari o montane. 
In questi casi il reale raggio di copertura di una cella è fortemente condizionato dall'orografia del territorio (in alcuni casi può raggiungere 15-25 km in linea ottica), quindi la copertura stimata da Google potrebbe non essere realistica. Ad esempio se un apparato si trova in un punto elevato e panoramico dell'altopiano di Asiago, potrebbe agganciare una cella di Schio che dista 15-20 km. Ma la copertura stimata da Google per le celle operative a Schio è nell'ordine dei 2-3 km, quindi molto inferiore. 

La localizzazione LBS è possibile anche con tecniche più precise di quelle offerte da Google. Queste tecniche vengono definite 'trilaterazioni LBS' e si basano su calcoli che considerano l'orografia del territorio, la posizione reale della cella allacciata dall'apparato di telefonia mobile ('serving cell'), le posizioni reali delle celle circostanti ('neightbour cells', cioè le celle ricevibili dall'apparato di telefonia mobile ma non allacciate), le frequenze radio, le potenze di trasmissione, le aree di illuminazione sul territorio e altro ancora. Tuttavia questi dati non sono disponibili al pubblico: si tratta di informazioni tecniche riservate che vengono attinte presso gli operatori di rete e vengono elaborate da appositi server. L'accesso a questi server è limitato per motivi di privacy. Un esempio possono essere i terminali di localizzazione chiamate mobili presso le centrali operative del 113, che mostrano automaticamente la posizione di chi sta facendo una chiamata di emergenza. Di solito il margine di errore è di 150-500 metri in aree extraurbane e 50-200 metri in aree urbane.


Esempio di 'pattern' (area di illuminazione) da noi elaborato di una cella BTS in banda 8 GSM 900MHz: la copertura radio della cella, che solitamente viene immaginata come circolare, in realtà è stretta e allungata perché condizionata dall'orografia della valle, dall'orientamento delle antenne della cella e altri fattori tecnici.

Pur nella sua imprecisione, la localizzazione tramite le celle BTS di telefonia mobile offre dei vantaggi a volte fondamentali. Parliamo di apparati che devono essere particolarmente piccoli, che devono avere durate delle batterie molto superiori rispetto alle soluzioni con ricevitore GPS e che devono funzionare anche dove il segnale GPS non può arrivare (purché ovviamente arrivi il segnale di telefonia mobile).

I nostri servizi. Vedi...

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