• 2-rays model
• 5-rays model
• channel propagation
• Naval Environment
• Passive Tag
• Ray-tracing
• RSSI
• UHF-RFid

Lo scopo di questo elaborato è presentare i risultati ottenuti dall’analisi numerica e sperimentale del segnale UHF-RFID nell’ottica futura di mettere a punto un sistema di localizzazione in banda UHF con tecnologia RFID a bordo di Nave della Marina Militare Italiana. Si vogliono gettare le basi per capire se c’è la possibilità di fare radio-localizzazione a bordo, in un ambiente Indoor così complesso quale è quello di una Nave Militare, partendo dalla teoria della localizzazione in ambienti Indoor standard e con la tecnologia a basso costo dei sistemi RFID in banda UHF e quindi dallo studio dell’analisi del segnale in questione. L’interesse per questa tecnologia a basso costo nasce da una necessità pratica per salvaguardare l’incolumità dell’equipaggio di una Nave Militare e di tracciare ingresso/uscita di oggetti, che siano armi o approvvigionamenti. Infatti durante le diverse situazioni di addestramento e soprattutto durante le situazioni di Emergenza, è fortemente necessario avere un quadro preciso e real time del dispiegamento di forza lavoro a bordo di una Nave. Attualmente non esiste alcun sistema di radio localizzazione a bordo di una Unità Navale e pertanto rendere la fase di localizzazione di un operatore intento a combattere un incendio oppure a riparare una falla, capire se in una determinata zona della nave c’è presenza o meno di un membro dell’equipaggio, se sta bene o e ferito, è di fondamentale importanza per portare a termine le operazioni di spegnimento incendio, riparazione falla e recupero di eventuali operatori feriti. In conclusione degli esperimenti effettuati sia in Dipartimento sia a bordo di Nave Martellotta, si può dire che i dati empirici sono confermati dallo studio teorico preventivo. Il core dell’elaborato è l’implementazione in MatLab di un modello a 2 Raggi e 5 Raggi e il successivo confronto con i dati di RSSI misurati. Nello studio dei due casi, si evince come la geometria dell’ambiente Indoor e i materiali che lo costituiscono, i fenomeni di riflessione/diffrazione su oggetti e trasmissione attraverso i materiali, il fading dovuto al Multipath, l’effetto guida d’onda dovuto alla geometria degli ambienti in cui si sono svolte le misure, siano aspetti fondamentali da considerare assolutamente per interpretare al meglio i risultati. Infatti l’elaborazione del segnale UHF-RFID è partita dal semplice modello dato dalla Formula di Friis e via via si è arricchita di informazioni preziose per avvicinarsi alla realtà. Il modello di Friis è inadeguato per descrivere al meglio i risultati empirici perché non tiene conto di fenomeni insiti del Multipath, della riflessione/diffrazione, del Radiation Pattern delle antenne, dei parametri delle antenne in gioco, dei diversi coefficienti di Fresnel e delle loro variazioni dovute alle diverse riflessioni sulle pareti/paratie, soffitto e terreno (ground), della RCS del Tag. Il modello a 2 raggi con le correzioni elencate nella sezione 2.2.1, permette di ottenere un risultato migliore. Per quanto riguarda l’analisi con modello del primo ordine, l’implementazione su MatLab del modello a 5 raggi ha permesso di studiare meglio gli andamenti di RSSI misurati nelle diverse prove. Da questi studi si deduce che il Path Loss Exponent per ambienti Indoor come un corridoio, varia tra 2 a 4, mentre a bordo di una Nave si registrano Path Loss Exponent inferiori compresi tra 1 e 2. Inoltre il Multipath in presenza di ambiente metallico crea maggiori fluttuazioni sugli andamenti di RSSI ricevuti a causa di un maggior numero di componenti ma d’altro canto permette in concomitanza ad un marcato effetto guida d’onda di avere livelli di potenza pressoché costanti nelle brevi distanze (5m) con dinamiche di variazione piccole. Questi due importanti fenomeni sono fondamentali fenomeni propagativi a bordo di una Nave perché permettono con una bassa potenza in trasmissione (200mW e 500mW) di ottenere read distance adeguatamente elevate e livelli di RSSI maggiori rispetto ai livelli teorici nello spazio libero. Ottica futura immediata e naturale conseguenza della campagna di misura svolta a bordo di Nave Martellotta è utilizzare i valori di RSSI in un qualche algoritmo di localizzazione RSSI-based per mettere a punto un sistema di Localizzazione in banda UHF che sfrutta la tecnologia RFID.