Protocolli per la diffusione epidemica di messaggi in reti Bluetooth di emergenza

The world of telecommunications and networks is the pinnacle of today's society. Nowadays it is perceived as necessary to be able to communicate. However, it may happen that particular events, such as atmospheric ones (hailstorms, floods, etc.), natural ones (earthquakes, landslides, etc.) or of other nature (wars, attacks, etc.) may cause an impediment to the telecommunications networks, making it impossible the transmission of news and / or information of often fundamental importance. From these assumptions, a previous work has already started at Politecnico di Milano to experiment with solutions able to overcome the difficulties in communicating with mobile devices. With this research, we aim to set the goal of expanding the previous work by using a different program for experimentation, which could allow a higher level of realism. We will show in detail the solution already proposed: a system that tries to spread messages in an epidemic way, using the Bluetooth Low Energy technology as a transmission channel, paying particular attention to the topic of energy saving. Later, we will show in detail the simulation program used, which can reproduce and extend the previous simulations. We will also show the results of the simulations, which allow analyzing the system in different situations, which take into account both the density and the size of the population involved. These results will then be compared with those of the previous work. Finally, various extensions of the protocol will be analyzed in detail, in particular the two that have made it possible to simulate more realistically the distribution pattern of housing units and people's movement. In every city, the inhabitants are never distributed evenly, so it was necessary to improve the way the nodes are arranged in the network. The last extension that we show allows simulating the localization of lost people using GPS technology. It is a different functionality from the others. Finally, we will see an analysis of the properties of our code.

Il mondo delle telecomunicazioni e delle reti è il perno dell’odierna società. Di comune dominio è il senso d’indispensabilità del poter comunicare. Può tuttavia succedere che particolari eventi, sia atmosferici (grandinate, alluvioni, ecc.) che naturali (terremoti, frane, ecc.) o di altra natura (guerre, attentati, ecc.) determino un impedimento alle reti di telecomunicazione rendendo di fatto impossibile la trasmissione di notizie e/o informazioni spesso di fondamentale importanza. Da questi assunti era già partito un lavoro svolto in passato al Politecnico di Milano per sperimentare soluzioni in grado di sopperire alle difficoltà di comunicazione dei dispositivi mobili. Con lo studio odierno ci siamo posti lo scopo di ampliare il precedente lavoro utilizzando per la sperimentazione un programma differente che permettesse un più alto livello di realismo. Mostreremo in dettaglio la soluzione già proposta: un sistema che cerca di diffondere messaggi in maniera epidemica sfruttando come canale di trasmissione la tecnologia Bluetooth Low Energy, quindi con particolare attenzione anche al tema del risparmio energetico. Successivamente illustreremo in dettaglio il programma di simulazione da noi utilizzato, scelto in modo che possa permette di riprodurre ed estendere le precedenti simulazioni. Illustreremo inoltre i risultati delle simulazioni, che permettono di analizzare il sistema per diverse situazioni, che tengano conto sia delle densità che della dimensione della popolazione coinvolta. Questi risultati verranno confrontati con quelli del lavoro precedente. Infine saranno analizzate nel dettaglio le varie estensioni del protocollo, in particolare le due che hanno permesso di simulare più realisticamente lo schema distributivo dei nuclei abitativi e il movimento delle persone. In ogni città, gli abitanti non sono mai distribuiti uniformemente, è stato quindi necessario migliorare il modo in cui vengono disposti i nodi nella rete. L’ultima estensione che mostriamo permette di simulare la localizzazione di persone disperse utilizzando la tecnologia GPS. Si tratta quindi di una funzionalità molto diversa dalle altre. Vedremo infine un’analisi delle proprietà del nostro codice.