Introduzione
L'attività svolta nella trattazione di questa tesi riguarda lo studio e l'analisi di fattibilità di un sistema di localizzazione spaziale o LPS1 (Local
Positioning System) di tipo indoor, ossia relativo ad ambienti interni o
comunque circoscritti, in particolare pensato per applicazioni domestiche o come ormai è diffuso riferire in letteratura con il termine “domotico”. Il progetto rientra in quella categoria di sistemi elettronici progettati per agevolare i gesti quotidiani di persone diversamente abili che presentano nel nostro caso specifico gravi problemi di mobilità, che le costringe quindi ad essere vincolati ad ausili meccanici alla deambulazione e all'uso di interfacce in grado di aumentare il grado di autonomia e di iterazione con l'ambiente. L'LPS in tale ambito è pensato per fornire un sistema che permetta di semplificare l'uso di interfacce collegate alla strumentazione elettronica di uso domestico, in modo da rendere le stesse dipendenti dalla posizione fisica nello spazio della persona e dal contesto in cui questa si trova ad operare all'interno della propria abitazione. Nel corso della trattazione definiremo il progetto di massima per la realizzazione di un sistema LPS ad hoc, pensato come ausilio ad applicazioni domestiche per disabili. Il dispositivo di cui si parla sarà costituito da un Transponder2montato direttamente a bordo di una carrozzina
il quale genererà delle misure ambientali che trasmetterà ad un sistema
centrale in grado di elaborare tali dati in modo da calcolare la posizione della
carrozzina e restituire il risultato delle elaborazioni alle interfacce di cui sopra. Il transponder dovrà essere il più semplice possibile in modo da non essere
1 Local Positioning System (LPS), dispositivo progettato per computare accuratamente e tracciare in real-time la posizione di uno o più oggetti e/o persone in movimento in uno spazio localizzato. Il termine è ormai molto diffuso in letteratura in contrapposizione a GPS (Global Positioning System) proprio per mettere in evidenza l'azione circoscritta di tali sistemi ad un'area limitata o comunque definita a priori.
troppo ingombrante ne essere troppo pesante per il veicolo stesso. L'unità centrale sarà un PC collegato, tramite una rete di tipo Wireless, con il transponder e con le interfacce di comando la cui complessità non è rilevante per i nostri fini. Presupporremo inoltre l'esistenza di interfacce elettroniche in grado di comandare dispositivi che adottano diverse standard di codifiche verso l'utilizzatore e una interfaccia di comunicazione Wireless con l'unità centrale. L’interfaccia utente è dotata di un display e alcuni tasti in modo da rendere facilmente possibile il controllo di tutte le automazioni disponibili all’interno dell’abitazione.
Nel primo capitolo viene introdotto il concetto di applicazione domotica dedicata ai problemi di grave disabilità motoria. Si parlerà pertanto della possibilità che offre una casa automatizzata di sopperire alla carenza d'iterazione e usabilità delle moderne tecnologie verso persone con problemi fisici e fornire un valido ausilio per migliorare la loro qualità della vita.
Nel secondo capitolo verrà fatta una trattazione generale sulle tecniche di localizzazione spaziale più utilizzate, pertanto si farà una classificazione di tali metodi sia in base al tipo di sistemi di misurazione ambientale sia in base al riferimento spaziale preso in considerazione.
Nel terzo capitolo verrà presentato lo stato dell'arte degli LPS utilizzati sia in ambito robotico che industriale, nonché quei dispositivi ancora in stato di ricerca. Ne analizzeremo le caratteristiche tecniche e li collocheremo all'interno della classificazione fatta nel secondo capitolo.
Nel quarto capitolo infine verrà presentato il progetto di massima di un LPS. Giustificheremo le scelte progettuali che andrebbero fatte e le tecnologie da impiegare. Si metteranno in evidenza i vantaggi e gli svantaggi rispetto ai sistemi presenti sul mercato, le caratteristiche tecniche che si vogliono conferire all'oggetto e i costi che potrebbero essere sostenuti nella sua realizzazione.
