Riassunto analitico
L'evoluzione delle moderne tecniche e tecnologie di telecomunicazione ha rivoluzionato e riscritto il modo in cui l'informazione, oggi, viene trasferita a livello globale. L'interoperabilità garantita da scelte protocollari quali l'adozione dello stack TPC/IP, così come gli standard internazionali originati in ambiti quali l'IEEE e l'ITU, ha promosso la proliferazione di un gran numero di dispositivi collegati in rete, i quali hanno contribuito in modo sostanziale a cambiare il modo in cui oggi viviamo. Una delle applicazioni più importanti dei moderni sistemi ICT riguarda il settore della pubblica sicurezza, poiché l'incisività della risposta ad una situazione di crisi è strettamente collegata all'efficacia dell'infrastruttura di comunicazione disponibile. L'attuale stato dell'arte relativo alle tecnologie di telecomunicazioni wireless offre una vasta gamma di alternative che, in linea di principio, sarebbero in grado di supportare servizi innovativi per i sistemi di pubblica sicurezza del presente e del futuro; tuttavia, sebbene esistano implementazioni di sistemi di emergenza che adottano tecnologie all'avanguardia di tipo eterogeneo, fino ad oggi pochi di essi sono stati specificatamente pensati e progettati cercando di unificare sotto il principio cardine dell'interoperabilità il meglio delle tecnologie disponibili. In questo lavoro viene presentato un approccio innovativo alla realizzazione di moderni sistemi ICT per la pubblica sicurezza, basato sull'attuale stato dell'arte nelle tecnologie di comunicazione e di elaborazione dell'informazione. Questo percorso trova fondamento in un large scale integration project, co-finanziato dalla Commissione Europea, dal titolo “E-SPONDER: a holistic approach toward the development of the first responder of the future”, che ha visto e vede coinvolti numerosi partner tecnici ed accademici Europei. E-SPONDER ha come obiettivo lo studio, il design e la prototipazione di un sistema ICT innovativo, pervasivo ed eterogeneo, che sia in grado di soddisfare gli attuali requisiti d'utente del personale operante nella pubblica sicurezza. Più nel dettaglio, nel presente lavoro verrà dapprima fornita una panoramica ad alto livello delle problematiche esistenti negli attuali sistemi di pubblica sicurezza adottati a livello Europeo, per poi passare ad una attenta discussione delle possibili tecnologie allo stato dell'arte utilizzabili per la realizzazione di un sistema di nuova generazione. La sicurezza delle comunicazioni e delle informazioni ricopre un ruolo chiave, oggigiorno, in qualsiasi sistema collegato in rete: per questo motivo, uno studio approfondito delle problematiche di sicurezza informatica è stato condotto al fine di individuare quali potessero essere i requisiti specifici per un sistema di pubblica sicurezza moderno. Un ulteriore aspetto di notevole importanza per la progettazione di un'infrastruttura di telecomunicazioni a supporto delle emergenze riguarda, poi, la qualità dell'esperienza percepita dall'utente del sistema. Al fine di indagare questa problematica, si è deciso di partire dapprima dall'analisi delle problematiche di qualità del servizio a dal punto di vista network-oriented, per poi passare all'analisi della qualità percepita dall'utente, attraverso lo sviluppo di un apposito software di valutazione, rilasciato sotto licenza open-source GPL v.2, utilizzabile per valutare in modo oggettivo la qualità di una trasmissione audio e/o video.
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Abstract
Today, the evolution of modern communication techniques has deeply changed the way information is globally exchanged. Interoperability, which is guaranteed by the presence of proper communication protocols, such as those forming the TCP/IP stack, and by international standards defined within standardization bodies such as the IEEE and the ITU, has promoted the spread of a large number of network-connected devices that have profoundly changed our current way of living.
One of the most important application of such modern ICT systems regards public safety, mainly because the efficacy of the response to any possible crisis event directly depends on the effectiveness of the available communication infrastructure. The current state of the art in wireless communication technologies provides a large selection of feasible alternatives that can be used, in principle, to support novel telecommunication services for both present and future public safety agencies; however, although several public safety systems based on heterogeneous wireless standards are available today, until now only few have been designed with a special focus on trying to unify the best available technologies from the interoperability perspective.
In this work we present a novel approach to the design of modern ICT systems for emergency response, based on the current state of the art in communication and information processing technologies. This research study has been conduced within a large scale integration project, co-funded by the European Commission, entitled “E-SPONDER: a holistic approach toward the development of the first responder of the future”, whose consortium comprises several technical and academic European institutions. At a glance, E-SPONDER's main goals are the study, the design and the implementation a new and original ICT system, based on heterogeneous and pervasive solutions, able to satisfy all the user requirements of the personnel involved in present crisis events.
First of all a high-level overview of the main issues that can be found in current European public safety deployments is presented; then, a detailed discussion about state of the art technologies exploitable for a possible new implementation is provided.
Since today communication security is of paramount importance in every network-connected system, a careful study of the most important security issues affecting emergency networks has been carried out to define the specific security requirements of a modern public safety system.
Moreover, another vital aspect for the design of a telecommunication infrastructure for supporting emergency response regards the users' perceived quality of experience. To investigate this, at first we have considered quality of service issues from the network perspective and, then, we have moved toward the analysis of users' perceived quality, by means of an open-source software evaluation framework, released under GPL v.2 license, which has been developed to perform objective audio and/or video quality assessments.
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