Introduzione

In un periodo in cui tutto il mondo è chiamato a fronteggiare l’evento pandemico derivante dalla diffusione del COVID19, uno dei ruoli principali dell’informatica è quello di trovare soluzioni per monitorare e contrastare la diffusione del virus. La tecnologia ha fornito un supporto notevole alla società in questo periodo. L’arrivo della pandemia ha imposto la ridefinizione di modelli e processi operativi per molti aspetti della vita sociale e lavorativa, dove, anche grazie all’applicazione della tecnologia, sono state introdotte nuove abitudini atte al mantenimento di un livello di attenzione adeguato verso quelle norme che ci consentono di ridurre notevolmente il rischio di contagio.

Ma al di là di questi aspetti, non meno importanti, è nella lotta contro il virus che la tecnologia ha assunto un ruolo centrale, da un lato nell’utilizzo di sistemi di data analysis per la creazione di modelli previsionali della diffusione del virus, e dall’altro nell’introduzione di sistemi di controllo e monitoraggio della popolazione al fine di individuare precocemente le potenziali fonti di contagio e ridurre la diffusione del virus. Senza voler affrontare l’aspetto etico della questione ed il tema molto delicato della gestione della privacy (qui ci sarebbero tutta un’altra serie di argomenti da affrontare, a partire dalla quantificazione del livello di consapevolezza di cui dispone l’utente nell’aderire ai contratti di privacy policy in relazione alla necessità che questo abbia nello scaricare un’app), e partendo dal presupposto che per la maggior parte dei casi l’utilizzo degli strumenti di tracciamento sono resi disponibili per un uso volontario, vogliamo concentrarci sulle tecnologie ad oggi disponibili ed utilizzate da quei Paesi che hanno visto l’utilizzo di queste app come uno strumento di fondamentale importanza per fronteggiare questo tragico momento.

Ad oggi sono diverse le tecnologie che consentono di effettuare un monitoraggio della popolazione, seppur con diversi gradi di granularità e producendo informazioni di tipo collettivo o individuale. Le due principali tecnologie su cui si basano i sistemi di monitoraggio sono il GPS ed il Bluetooth, soprattutto dopo l’integrazione da parte di Apple e Google all’interno dei sistemi operativi di loro proprietà di una funzionalità specifica per l’adozione del bluetooth per l’implementazione di soluzioni di exposure notifications.

GPS

Il GPS (Global Positioning System) consente di determinare la posizione di un dispositivo attraverso la trasmissione di segnali radio tra il dispositivo stesso e una rete di satelliti dedicata, posta in orbita terrestre. Il livello di accuratezza della posizione è molto elevato (nell’ordine di pochi metri) quando il device si trova in assenza di ostacoli (all’aperto), mentre risulta quasi impossibile determinare la posizione stessa in luoghi chiusi.
La precisione e l’affidabilità del GPS sono garantite dal fatto che tale sistema rispetta elevatissimi standard di sicurezza poiché progettato ed utilizzato principalmente in ambiente militare, eventuali attacchi o vulnerabilità che dovessero impattare il tracciamento dovrebbero interessare altri livelli del sistema ma non la comunicazione tra il sistema satellitare e il sensore integrato nel device.

Applicazioni

L’utilizzo del GPS offre un monitoraggio puntuale del device su cui viene attivato, questo consente di avere informazioni sulle posizioni assolute raggiunte dal device che contengono anche indicazioni di tipo temporale. E’ possibile adoperare il GPS per raccogliere informazioni di posizione in due diverse modalità:

  1. Tracciamento volontario: l’utente che utilizza il sistema, in genere un’app, decide autonomamente di calcolare (e trasmettere, se il sistema lo prevede) la sua posizione, al più dopo l’invito ad eseguire tale operazione a seguito di un evento scatenatosi ed elaborato dall’app. Ricade ad esempio in questo caso d’uso l’app Sicilia Si Cura, attraverso cui un utente può trasmettere il proprio stato di salute e rimanere in contatto con un team di assistenza sanitaria, trasmettendo facoltativamente, oltre alle informazioni riguardanti le proprie condizioni fisiche, anche delle informazioni di localizzazione. Queste, utilizzabili in primo luogo per offrire un rapido supporto, raggiungendo l’utente senza bisogno di altre informazioni (funzionalità di fondamentale importanza per la gestione ad esempio di richieste da parte di turisti in vacanza nell’isola), ed in secondo luogo per la ricostruzione di eventuali mappe di contagio utili ad avviare analisi focalizzate su regioni circoscritte e definite, oppure per mettere in campo contromisure per fronteggiare l’espansione del virus e la comparsa di potenziali focolai.
  2. Tracciamento attivo: è la forma più invasiva di utilizzo del sistema GPS e consente all’app di raccogliere sistematicamente e senza alcuna interazione con l’utente le informazioni di localizzazione. E’ possibile pianificare l’evento che avvii l’operazione di salvataggio (e trasmissione se previsto) della localizzazione, tale evento può essere ad esempio la scadenza di un intervallo temporale, per avere una coordinata ogni n secondi, oppure l’utilizzo in combinazione di altri sensori come l’accelerometro, per avere ad esempio una nuova coordinata quando il device si sposta di una certa distanza rispetto alla sua posizione attuale.

Bluetooth

La tecnologia Bluetooth viene principalmente adoperata per la trasmissione di informazioni su reti WPAN senza fili a corto-medio raggio. Nel corso degli anni essa si è evoluta raggiungendo livelli sempre maggiori di efficienza, affidabilità e ottimizzazione dei consumi. Utilizzando questo canale trasmissivo è possibile far sì che dispositivi vicini tra loro possano scambiare informazioni, ed ottenere quindi dati relativi alla potenza del segnale, e soprattutto con la nuova versione Bluetooth 5.1, alla direzione dei dispositivi vicini. Attraverso l’elaborazione di queste informazioni è possibile effettuare analisi di prossimità e rilevare la posizione relativa tra i dispositivi oggetto della comunicazione.
Non essendo una tecnologia nata per la geolocalizzazione ma piuttosto per la trasmissione dati, l’affidabilità del sistema bluetooth risiede nel garantire la sicurezza del canale di trasmissione piuttosto che nella riduzione delle interferenze con altri dispositivi presenti nel raggio di trasmissione. E’ invece garantita una precisione molto elevata della posizione relativa dei device individuati in prossimità (inferiore al metro e addirittura inferiore al centimetro per la versione 5.1).

Applicazioni

La possibilità di ottenere informazioni di prossimità consente di individuare altri device nelle vicinanze e tipicamente viene usata in tutti i contesti in cui la localizzazione relativa offre servizi di ritrovamento, ad esempio di gadget con un bluetooth integrato, o di determinazione della propria posizione all’interno di spazi chiusi, utilizzando beacon geolocalizzati che consentono di raggiungere utenti in prossimità del proprio punto di installazione, funzionalità molto usata nel campo del retail per il lancio di pubblicità personalizzate per i customer localizzati nelle vicinanze di specifici spot o per l’analisi del comportamento all’interno degli store.

Soluzioni per il contact tracing

Nel tentativo di monitorare la diffusione del virus e di tutelare la popolazione la quasi totalità dei Paesi coinvolti nell’utilizzo delle app di contact tracing ha scelto l’uso del bluetooth, spesso affidandosi alle nuove API messe a disposizione da Apple e Google per lo scambio di identificativi anonimi ed univoci tra device in prossimità, che vengono sfruttati per notificare all’occorrenza la possibilità di contatto o vicinanza con soggetti affetti dal virus. L’applicazione di tale tecnologia consente agli utenti di rimanere anonimi rispetto ad un sistema centralizzato di segnalazione dei contagi. Le due grandi problematiche che interessano l’utilizzo di questa tecnologia riguardano in primo luogo il fatto che è richiesto il coinvolgimento di una consistente porzione della popolazione (per alcuni almeno il 60%) per far si che l’utilizzo dell’app attraverso le segnalazioni precoci possa frenare l’espansione del contagio, mentre in secondo luogo questa tecnologia non consente di avere informazioni geolocalizzate sulla presenza di soggetti affetti o esposti, il ché non consente di attuare delle operazioni tempestive di contenimento della diffusione del virus. Altri aspetti che non fanno di questa soluzione uno strumento altamente affidabile riguardano il vincolo dell’anonimato da parte dell’utente come evidenziato in questo articolo o la possibilità di trasmissione di informazioni fittizie o metodi per individuare un device a partire dal suo identificativo anonimo come descritto qui.

La nostra esperienza

Noi di IES Solutions abbiamo lavorato allo sviluppo di un sistema per offrire supporto prima ai soggetti sottoposti a quarantena in Sicilia, e dopo ai turisti che dai primi di Giugno 2020 hanno scelto la nostra Isola come meta per le loro vacanze. Nella progettazione dell’app  Sicilia Si Cura abbiamo individuato nel sistema di trasmissione volontaria della propria posizione geolocalizzata lo strumento più utile per garantire all’utente il miglior servizio di assistenza sanitaria post segnalazione e per fornire alle istituzioni competenti le informazioni utili al monitoraggio dell’eventuale presenza di contesti favorevoli al contagio così da poter pianificare azioni specifiche e mirate a tutelare la popolazione tutta (turisti e non) rispetto alla possibilità di contrarre il virus che dall’inizio di quest’anno attanaglia l’intera popolazione mondiale.