ALMA MATER STUDIORUM UNIVERSITA’ DI BOLOGNA CAMPUS DI CESENA SCUOLA DI INGEGNERIA E ARCHITETTURA Corso di Laurea in Ingegneria, Informatica SISTEMI DI RILEVAMENTO TEMPI IN AMBITO MOTORISTICO SPORTIVO E LUDICO Elaborata nel corso di: Ingegneria del Software. Tesi di Laurea di: ANDREA BONDI Relatore: Prof. ANTONIO NATALI. ANNO ACCADEMICO 2016-2017 SESSIONE I SISTEMI DI RILEVAMENTO TEMPI IN AMBITO MOTORISTICO SPORTIVO E LUDICO Tesi di Laurea di: ANDREA BONDI PAROLE CHIAVE GPS TELEMETRIA RACE pagina 1 di 77 SISTEMI DI RILEVAMENTO TEMPI IN AMBITO MOTORISTICO SPORTIVO E LUDICO Tesi di Laurea di: ANDREA BONDI Annamaria mia Moglie per il sostegno sempre presente Loretta e Luciano miei Genitori Tutti i miei familiari per i preziosi consigli pagina 2 di 77 SISTEMI DI RILEVAMENTO TEMPI IN AMBITO MOTORISTICO SPORTIVO E LUDICO Tesi di Laurea di: ANDREA BONDI INDICE PAROLE CHIAVE ............................................................................................................ 1 INDICE ............................................................................................................................. 3 INTRODUZIONE ............................................................................................................. 6 COMPETIZIONE .............................................................................................................. 7 COMPETITIVITÀ ............................................................................................................. 7 AGONISMO DI PRESTAZIONE ...................................................................................... 8 ATTIVITÀ LUDICO MOTORIE. ..................................................................................... 9 TEMPI E DISTANZE ......................................................................................................... 9 L'imperfezione del giudizio sportivo ................................................................................ 9 Un cammino verso la precisione ................................................................................... 10 Il cavallo di Muybridge ................................................................................................. 11 I primi record e la misurazione dei tempi nelle prime Olimpiadi ................................... 13 La nascita dell’AIC ........................................................................................................ 15 Nuovi sistemi di rilevazione .......................................................................................... 16 Photofinish e blocchi di partenza .................................................................................. 19 Vittorie al centesimo e al millesimo di secondo ............................................................. 21 L'uso del transponder ................................................................................................... 25 Punteggi e misure fantasma .......................................................................................... 26 I vantaggi della tecnologia ............................................................................................. 28 LA MISURA DELLA PRESTAZIONE ............................................................................. 29 IL LIVELLO DI SICUREZZA PER IL PILOTA ............................................................... 30 VISION ............................................................................................................................ 31 IL SISTEMA .................................................................................................................... 31 Descrizione del Sistema ................................................................................................. 31 Descrizione dell’obiettivo .............................................................................................. 32 Analisi dei Sistemi attuali .............................................................................................. 32 USE CASE ....................................................................................................................... 37 ANALISI LOGICA ........................................................................................................... 38 ANALISI TECNOLOGICA .............................................................................................. 39 pagina 3 di 77 SISTEMI DI RILEVAMENTO TEMPI IN AMBITO MOTORISTICO SPORTIVO E LUDICO Tesi di Laurea di: ANDREA BONDI RADIOFREQUENZA ...................................................................................................... 40 GLI STANDARD DI DEFINIZIONE DEL TEMPO: UTC, GPS, LORAN E TAI ............ 41 Tempo UTC - Tempo Coordinato Universale ............................................................... 41 Tempo GPS .................................................................................................................. 41 Tempo LORAN ............................................................................................................ 42 Tempo TAI - Tempo Atomico Internazionale ............................................................... 43 SISTEMA DI POSIZIONAMENTO GLOBALE ............................................................... 45 Il sistema ...................................................................................................................... 45 Principio di funzionamento .......................................................................................... 46 Il segmento spaziale ...................................................................................................... 47 Il segmento di controllo ................................................................................................ 49 Stazioni di tracciamento e centro di calcolo .................................................................................... 49 Stazioni di soccorso ........................................................................................................................... 50 Il segmento utente: il ricevitore GPS ............................................................................. 50 GPS e teoria della relatività ........................................................................................... 51 Analisi ed origine degli errori ........................................................................................ 51 Aumento della Precisione ............................................................................................. 52 Applicazioni ................................................................................................................. 52 Il GPS nell'utilizzo quotidiano ......................................................................................................... 52 Il GPS su dispositivi mobili .............................................................................................................. 53 Il GPS nelle applicazioni topografiche ............................................................................................. 55 Il GPS nella sincronizzazione degli orologi terrestri ........................................................................ 55 Sistemi alternativi ............................................................................................................................. 55 RADIO-FREQUENCY IDENTIFICATION ..................................................................... 56 Importanza e diffusione ................................................................................................ 56 Descrizione fisica .......................................................................................................... 58 Tipi di tag RFID ........................................................................................................... 59 RFID tag o Transponder ............................................................................................... 61 Modalità read-only e read/write ..................................................................................... 62 Vantaggi dell'RFID rispetto a codici a barre e bande magnetiche ................................... 64 Applicazioni RFID ........................................................................................................ 64 ANALISI TECNOLOGICA ATTUALE ........................................................................... 67 Samrtphone e dispositivi Mobili .................................................................................... 67 CONFRONTO TECNOLOGIE E ATTIVITA ................................................................. 68 USER INTERFACE ......................................................................................................... 69 Interfaccia grafiche per attività Ludica ........................................................................... 69 Interfaccia grafiche per attività Competitiva .................................................................. 70 pagina 4 di 77 SISTEMI DI RILEVAMENTO TEMPI IN AMBITO MOTORISTICO SPORTIVO E LUDICO Tesi di Laurea di: ANDREA BONDI SMARTPHONE .............................................................................................................. 71 WEARABLES .................................................................................................................. 72 SMARTGLASS ................................................................................................................ 73 SMARTGLASSES PER REALTA AUMENTATA ...........................................................