ITRM20010018A1 - Procedimento per rivelare la presenza di telefoni cellulari attivi inuna zona protetta dal loro uso, e relativo apparato. - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione avente per titolo: “Procedimento per rivelare la presenza di telefoni cellulari attivi in una zona protetta dal loro uso, e relativo apparato”

La presente invenzione riguarda un procedimento per rivelare la presenza di telefoni cellulari attivi in una zona protetta dal loro uso. Essa concerne inoltre un apparato elettronico per mettere in pratica tale procedimento.

In via preliminare, si danno le seguenti definizioni e abbreviazioni utilizzate nel seguito. Con telefono cellulare si intende un telefono portatile per telefonia mobile, noto anche come “telefonino”, provvisto di un suo numero identificativo. Con BTS è chiamata una reale stazione locale di telefonia mobile o stazione base di cella, posta a controllo di una cellula collegata alla rete del gestore e da questa alla rete di telefonia fissa e mobile nazionale e internazionale. Una BTS virtuale è invece una stazione locale di telefonia mobile posta a controllo di un’area senza peraltro essere inserita o collegata alla rete telefonica del gestore e/o alla rete normale o internazionale.

Come è noto, ci sono alcune zone in cui l’uso dei telefoni cellulari è vivamente sconsigliato o addirittura vietato perché può creare situazioni di grave disturbo o di pericolo. Ad esempio, la presenza di un numero elevato di persone provviste di telefono cellulare in ambienti ristretti, come a bordo di mezzi di trasporto o altri locali chiusi, può creare campi elettromagnetici molto elevati che sono dannosi per la salute. In altri luoghi, l’emissione a radiofrequenza dei telefoni cellulari può disturbare il funzionamento di complesse apparecchiature elettroniche, che possono subire danni o funzionare in maniera insoddisfacente, anche con conseguente rischio per la vita. Nei teatri o nelle sale riunioni, in aggiunta agli elevati campi elettromagnetici creati, le emissioni a radiofrequenza possono interagire con gli impianti di diffusione audio e video, oltre a provocare disturbi fastidiosi con gli squilli di chiamata e relative risposte. Analoghi problemi si creano in eventi agonistici e in altre attività pubbliche.

Attualmente si è pensato di risolvere questi problemi con semplici inviti preventivi ai possessori di telefoni cellulari a spegnerli, confidando nel loro senso di responsabilità. Tuttavia, questa fiducia non è sempre ben riposta, e troppo grande è il rischio che gli inviti siano disattesi per non affrontare seriamente il problema del controllo della presenza di telefoni cellulari in zone definite protette dal loro uso, come a bordo di aerei.

E opportuno richiamare brevemente quali sono le condizioni operative in cui si può trovare usualmente un telefono cellulare. Queste condizioni operative sono essenzialmente quattro:

Il telefono cellulare può essere spento, e in questo stato, ovviamente, non dà problemi fino a quanto l’utente non decida di accenderlo.

Il telefono cellulare può essere in condizione operativa di attesa o “standby”: in questa condizione il telefono può stare per periodi lunghi anche ore senza emettere segnali. Il telefono cellulare è comunque attivo in quanto è pronto a ricevere chiamate e a fornire conferme della sua presenza alla stazione base di cella o BTS. Questa condizione è la più rischiosa perché il problema è latente. La ricezione di un messaggio o la conferma possono avvenire in ogni momento, al di là della volontà del possessore del telefono cellulare, e con esse l’emissione di radiofrequenza. E proprio questa la condizione che si vuole evitare.

Il telefono cellulare può essere in collegamento, cioè attivo; in questo caso, ferma restando la pericolosità, poiché è in emissione, può essere facilmente identificato.

Il telefono cellulare può essere in ricerca rete, comunque attivo; anche in questo caso, pur sempre permanendo la pericolosità, può essere facilmente individuato poiché emette segnali a radiofrequenza.

Da quanto sopra si evince che la condizione operativa più difficile da rilevare, oltre alla prima, che comunque non preoccupa affatto, è la seconda, quella di attesa o “standby” in quanto il telefono cellulare praticamente non emette segnali. E più facile rilevare la presenza di telefoni cellulari nelle condizioni terza e quarta sopra elencate.

Uno scopo dell’invenzione è quello di rilevare la presenza in una zona protetta di telefoni cellulari attivi, in particolare, in condizione di attesa, e segnalare con un avviso la loro presenza al personale addetto.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di rilevare la presenza in una zona protetta di telefoni cellulari attivi, in particolare in condizione di attesa, e consentire l'individuazione dei telefoni cellulari in quella condizione, la registrazione del loro numero identificativo ed, eventualmente, la chiamata automatica degli stessi.

Pertanto in un suo primo aspetto, l’invenzione fornisce un procedimento per rivelare la presenza di telefoni cellulari attivi, in particolare, “in attesa”, in una zona protetta dal loro uso, comprendente i seguenti passi:

acquisizione dei segnali e dei codici identificativi delle stazioni locali di telefonia mobile o BTS attive nella zona protetta; irradiamento della zona protetta con un radiodisturbo sulle bande e sulle frequenze internazionalmente utilizzate per la telefonia cellulare;

arresto dell’emissione del suddetto radiodisturbo; creazione di un segnale di BTS virtuale, o stazione locale di telefonia mobile non collegata alla rete, avente un codice identificativo diverso da quelli delle BTS reali attive nella zona protetta;

ricezione di segnali a radiofrequenza di iscrizione da parte di telefoni cellulari;

determinazione della presenza di tali telefoni cellulari; e segnalazione di avviso di tale presenza a personale addetto. Vantaggiosamente, il procedimento dell’invenzione comprende inoltre i passi di individuazione dei telefoni cellulari attivi, in particolare, in attesa, di registrazione del loro numero identificativo, di chiamata automatica e di invio di un messaggio agli stessi telefoni cellulari, di controllo che tutti i telefoni cellulari siano spenti e di verifica continua che nessun telefono cellulare sia riattivato.

In un suo secondo aspetto, l’invenzione fornisce un apparato che possa mettere in pratica il procedimento sopra menzionato.

La presente invenzione verrà ora descritta in riferimento a sue forme di esecuzione preferite, pur comprendendo che possono essere apportate varianti senza peraltro uscire dal suo ambito di protezione e facendo riferimento alle figure del disegno allegato, in cui:

la Figura 1 è un diagramma di flusso che rappresenta una forma di esecuzione di un procedimento secondo la presente invenzione.

la Figura 2 è uno schema a blocchi che mostra sinteticamente un apparato atto a mettere in pratica la forma di esecuzione del procedimento mostrato dal diagrammi di flusso della Figura 1; e

la Figura 3 è uno schema a blocchi che mostra ancora più schematicamente l’apparato della Figura 2.

Il procedimento secondo la presente invenzione è legato ai fondamenti del funzionamento della telefonia cellulare, per cui il territorio è diviso in celle, in ognuna delle quali il telefono cellulare o terminale mobile è collegato a una stazione base di cella o BTS che lavora su frequenze diverse da quelle delle celle circostanti. Il procedimento è applicabile in una zona, generalmente, ristretta che si desidera proteggere dall’uso di telefoni cellulari, quale può essere, a titolo di esempio, l’interno di un aereo o di un vagone ferroviario, zona che sicuramente rientra, in ogni istante, all’interno di una o più celle come sopra definite.

Nel seguito, con riferimento alla Figura 1, che ne rappresenta il relativo diagramma di flusso schematico di una forma di esecuzione, è descritto il procedimento per rivelare la presenza di telefoni cellulari attivi in una zona protetta dal loro uso, secondo la presente invenzione. Tale procedimento è attuato con un apparato che verrà descritto successivamente con riferimento alle Figure 2 e 3.

Secondo la forma di esecuzione (Figura 1), subito dopo l’accensione dell’apparato e la partenza (passo 1) si ha un passo di controllo preliminare di funzionamento dell’apparato che mette in pratica il procedimento (passo 2). Dal passo di decisione 3 relativo a tale controllo, in caso di risposta negativa, si ha una segnalazione di malfunzionamento a un operatore addetto all’apparato (passo 4), il conseguente autospegnimento (passo 5). In caso di risposta positiva dal passo di decisione 3, l’operatore potrà selezionare o introdurre tramite una tastiera e un monitor i nomi della nazione o delle nazioni in cui si prevede di operare (passo 6). L’apparato si predispone in ricezione e identifica i codici caratteristici delle BTS reali attive nella zona (passo 7) come se fosse un telefono cellulare in “roaming”.

Acquisiti questi codici ed elaboratili tramite un database che contiene informazioni relative a diverse normative dei vari Paesi, attraverso l’apparato viene generato un segnale di disturbo a radiofrequenza sulla banda dei telefoni cellulari per un certo tempo TI (passo 8). L’irradiamento può avvenire tramite un’antenna direttiva oppure tramite un’antenna omnidirezionale, sfruttando, ad esempio, il naturale effetto di gabbia di Faraday della fusoliera dell’aereo.

L’irradiamento avviene con un robusto segnale neutro e/o rumore bianco e/o RF.CW a radiofrequenza la cui banda di frequenza rientra nelle bande della telefonia cellulare, eventualmente scelte sul database del passo 8. Un tipico segnale a radiofrequenza può essere costituito da un disturbo intenzionale a onda continua o da un’emissione a radiofrequenza modulata da un generatore di rumore.

Gli eventuali telefoni cellulari in condizione di attesa o operativi presenti nella zona protetta rilevano il disturbo suddetto e con il loro controllo automatico di guadagno riducono la sensibilità del loro ricevitore e, in alcuni casi, la potenza del loro trasmettitore. La conseguenza di ciò è la perdita di aggancio alla rete, attraverso la perdita dell’informazione del segnale a radiofrequenza che viene nascosto dal disturbo. Quindi, se un telefono cellulare era in comunicazione, avviene l’interruzione e deve avviare un’operazione di ricerca rete. Tuttavia, anche se si trova in condizione di attesa o “standby”, deve riiniziare l’operazione di ricerca della rete e riaggancio a questa.

Nel passo 9 vengono creati ed emessi segnali tipici di stazione base di cella del sistema cellulare per ogni gestore del servizio telefonico che in quella cella ha un proprio segnale nella propria banda di frequenza. L’apparato si comporta come una BTS virtuale. Ogni telefono cellulare che si trova nella condizione di ricerca rete a seguito della creazione ed emissione del disturbo, riceve il segnale di stazione base emesso e, riconoscendo che la BTS è cambiata, avvia una nuova registrazione.

In questa fase, normalmente il telefono cellulare si registra dichiarando il proprio numero identificativo e una serie di codici che vengono dalla BTS, che lo “gestisce” come “utente attivo”. Nel caso del presente procedimento, da parte dell’apparato che si comporta come una BTS virtuale, avviene la ricezione dei segnali di iscrizione degli eventuali telefoni cellulari attivi con il loro identificativo (passo 10).

I dati dei telefoni cellulari attivi vengono memorizzati in un archivio o banca dati (passo 11) e il loro numero totale viene comunicato al personale addetto (passo 12). Rilevato, pertanto, che vi sono telefoni cellulari attivi, viene emesso un segnale sonoro di allarme al personale di controllo che a sua volta inviterà i possessori allo spegnimento di ogni telefono cellulare attivo (passo 13).

L’apparato rimane inattivo per un tempo T2 nell’attesa dello spegnimento di ogni telefono attivo (passo 13’). Per controllare che lo spegnimento sia effettivamente avvenuto, viene verificato lo stato della connessione e, se ancora attiva, vengono inviati messaggi ai telefoni cellulari precedentemente registrati come attivi (passo 10). I messaggi, nella lingua di ognuno di tali telefoni, possono essere di tipo SMS che vocali, preceduti logicamente dai soliti squilli di chiamata (passo 14).

A questo punto per maggior sicurezza viene eseguita un’ulteriore verifica dei telefoni ancora attivi (passo 15) seguita da una segnalazione al personale (passo 16). Nel passo di decisione 17 viene determinato se tutti i telefoni cellulari sono spenti. In caso negativo, viene segnalato al personale ogni numero ancora attivo (passo 18). Il personale può procedere ad una chiamata per richiedere espressamente lo spegnimento (passo 19).

A questo punto si verifica che tutti i telefoni sono spenti (passo 20). Se i telefoni cellulari risultano spenti si procede al passo 22, nel caso contrario si procede con azioni più decise (passo 21), ad esempio ad una sospensione dell’attività dopo che inviti tramite chiamata telefonica, oltre a quelli per microfono e altoparlante sono caduti nel vuoto. Se tutti i telefoni sono spenti, l’apparato provvede a spegnere automaticamente la BTS virtuale (passo 22) e a comunicare questo al personale (passo 23). Nel settore aeronautico ciò potrebbe significare l’OK al rullaggio. L’apparato procede inoltre ad attivare (passo 24) un ricevitore delle frequenze della telefonia internazionale. Nel passo di decisione 25 viene verificato se queste accensioni accadano. Questa azione è fatta allo scopo di verificare costantemente, ad esempio durante il volo, che nessuno riaccenda i telefoni cellulari. La riaccensione dei telefoni e i tentativi di questi di collegarsi alla rete fanno scattare immediatamente il circuito di squelch del ricevitore e di conseguenza fa scattare innanzitutto un allarme per il personale (passo 26) e viene avviata tutta una nuova procedura di individuazione. In caso di necessità o dubbi il personale ha a disposizione, comunque, un pulsante per attivare un nuovo ciclo di ricerca e di identificazione (passo 26’). Il controllo della situazione, cioè l’assenza di telefoni accesi, si protrae fino alla fine di tutta l’operazione (passo 27), che può consistere in un volo, in uno spettacolo, in un’operazione chirurgica, etc. Al termine di tale periodo, il personale può provvedere a scaricare i dati acquisiti, cioè i numeri identificativi dei telefoni che hanno creato problemi (passo 28) e si può concludere premendo il pulsante di stop (passo 29) che spegne l’apparato. Comunque, lo spegnimento può essere dato in qualsiasi fase del funzionamento. Ciò comporta che in ogni condizione operativa il sistema aggiorna ed archivia le informazioni contenute nel database prima di spegnersi definitivamente.

Con riferimento alla Fig. 2 è mostrato sinteticamente uno schema a blocchi dell’apparato che può mettere in pratica il procedimento secondo l’invenzione. In esso sono mostrate le seguenti unità: antenna ricevente/trasmittente (50), ricevitore banda stretta (51), ricevitore banda larga/sweep (52), demodulatori (53, 54), acquisizione (55), amplificatore audio (56), altoparlante (57), microfono (58), amplificatore/sintetizzatore microfonico (59), generatore rumore caotico (60), generatore messaggi SMS (61), generatore messaggi sintetizzati (62), multiplexer multivie (63), eccitatore multivie (64), amplificatore RF banda larga (65), solid state switch o commutatore elettronico veloce (66), pulsante di start (67), pulsante di stop (68), pulsante di avvio nuovo ciclo (69), indicazione “Tutto OK” (70), indicazione ottica/sonora di “ almeno un telefono attivo” (71), CPU o unità centrale di elaborazione (72), display alfanumerico (73), tastiera (74), memoria asportabile flash card (75), memoria archivio database (76), memoria archivio messaggi preregistrati (77), memoria programmi (78), memoria informazioni geografiche, BTS frequenze, ecc. (79), unità di temporizzazione (80), indicatore di ON (81), alimentatore (82), interruttore di accensione (83).

Il funzionamento tecnico dell’apparato illustrato in dettaglio in Fig. 2, che realizza il procedimento, è organizzato attorno a otto unità base che ne facilitano la sintetica descrizione. Con riferimento alla Fig. 3, queste unità sono le seguenti: l’antenna 50, il trasmettitore 63÷65, il ricevitore 51÷54, la CPU 72, l’unità di temporizzazione 80, la sorgente di rumore 60, l’unità messaggi 77 e i dispositivi di allarme 70-71.

Con riferimento alla Fig. 3 il funzionamento dell’apparato può essere semplificato come segue. Il trasmettitore 63÷65, su comando della CPU 72, emette un segnale di disturbo a radiofrequenza allo scopo di far sganciare il collegamento telefono-BTS reale.

Ottenuto questo risultato la CPU 72, tramite il trasmettitore 63÷65 e il ricevitore 51÷54, simula una BTS virtuale che, ingannando il telefono cellulare, lo “acquisisce”, determina che ci sono telefoni attivi e genera un allarme ottico e sonoro. A questo punto la CPU 72 invia al telefono non disattivato dei messaggi sonori per invitare l’utente a spegnere l’apparecchio tramite l’unità messaggi 77.

Facendo riferimento anche alla Fig. 2, l’antenna 50, che deve servire sia al trasmettitore 63÷65 che al ricevitore 51÷54, è collegata a questi tramite il commutatore elettronico veloce 66.

Al trasmettitore 63-64-65 che è formato da vari stadi RF fanno capo un set di generatori di segnali rappresentati nei blocchi: un blocco fonia 59, comprendente un convertitore analogico/digitale per conversazioni telefoniche tradizionali, un blocco noise source o sorgente di rumore 60 per generare segnali di disturbo, un blocco SMS di generatore di messaggi SMS, un blocco elaborazione vocale includente un adattatore per inviare messaggi preregistrati presenti in memoria e un ingresso “signal” per inviare codici numerici di controllo.

I vari segnali relativi ai blocchi su indicati vengono multiplexati nel tempo all’ingresso dei vari eccitatori RF 64 che creano il segnale RF da inviare all’amplificatore finale 65. Tutta questa catena è controllata sia in frequenza che in tempo così da poter funzionare anche in divisione di tempo.

I ricevitori radio sono almeno due, uno a larga banda/sweep 52 e l’altro a banda stretta 51. I ricevitori a banda stretta 51 possono essere più di uno, preferibilmente quattro, per consentire operazioni simultanee su più frequenze, analogamente ai trasmettitori.

Con i ricevitori 51, 52 sono abbinati i circuiti di demodulazione 53, 54 ed il sistema di acquisizione dati 55 verso la CPU 72.

Al sistema di acquisizione 55 è abbinato l’amplificatore audio 56 che pilota l’altoparlante 57 in modo da poter ricevere messaggi audio in abbinamento al canale fonia sopra descritto.

La CPU 72, con l’ausilio dell’unità di temporizzazione 80, controlla tutto il funzionamento del sistema. Ad essa fanno capo i comandi operativi, quale il pulsante di start 66, il pulsante di stop 67, il pulsante di nuovo ciclo 68, la lampada di OK 69 e la lampada 70 e l’avvisatore acustico di allarme 71.

Alla CPU 72 fanno capo anche il display o visualizzatore alfanumerico 73 e la tastiera 74 che servono all’operatore per leggere e immettere le informazioni relative al funzionamento.

Alla CPU 72 sono connesse varie memorie schematizzate nei blocchi di memoria archivio 76, che contiene il database, memoria messaggi 77, che contiene i messaggi preregistrati, memoria programmi 78, che contiene il firmware ed il software di sistema, memoria dati geografici e BTS 79, che contiene informazioni riguardo i gestori attivi, le BTS, le frequenze ecc.

I dati del database possono essere estratti dall’apparato tramite l’uso di una flash card 75, o altro supporto di memoria. Questi dati possono servire ai servizi di sicurezza per analisi statistiche.

L’apparato include l’alimentatore 82, con l’interruttore di accensione 83 e la lampada di ON 81.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per rivelare la presenza di telefoni cellulari attivi in una zona protetta dal loro uso, caratterizzato dal fatto di comprendere i seguenti passi: acquisizione dei segnali e dei codici identificativi delle stazioni base di cella o BTS attive nella zona protetta; irradiamento della zona protetta con un radiodisturbo sulle bande e sulle frequenze internazionalmente utilizzate per la telefonia cellulare; arresto dell’emissione del suddetto radiodisturbo; creazione di un segnale di BTS virtuale, o stazione locale di telefonia mobile non collegata alla rete, avente un codice identificativo diverso da quelli delle BTS reali attive nella zona protetta; ricezione di segnali a radiofrequenza di iscrizione da parte di telefoni cellulari; determinazione della presenza di tali telefoni cellulari; e segnalazione di avviso di tale presenza a personale addetto.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre il passo di individuazione dei telefoni cellulari attivi nella zona protetta.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre il passo di registrazione di ogni telefono cellulare individuato come attivo, presente nella zona protetta, che ha ricevuto il proprio segnale di rete fra i segnali inviati dalla stazione base di cella e si è dichiarato.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre il passo di chiamata automatica e di invio di un messaggio ai telefoni cellulari registrati, che sono presenti nella zona protetta.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre il passo di controllo che tutti i telefoni cellulari presenti nella zona protetta siano spenti.
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre il passo di verifica continua che nessun telefono cellulare sia riattivato nella zona protetta.
7. 7. Apparato per rivelare la presenza di telefoni cellulari attivi in una zona protetta dal loro uso, caratterizzata dal fatto di comprendere un’antenna, un trasmettitore, un ricevitore, una CPU, un’unità di temporizzazione, una sorgente di rumore, un’unità messaggi e dispositivi di allarme.
8. 8. Apparato secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che l’antenna ricetrasmittente è direttiva.
9. 9. Apparato secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che l’antenna ricetrasmittente è omnidirezionale.