Utilizzare meglio le reti di smartphone durante le catastrofi

Gli strumenti digitali offrono la possibilità di ridurre al minimo i danni causati dalle catastrofi. Ne è convinto Dirk Helbing, professore di Scienze sociali computazionali all'ETH di Zurigo. "Spesso sentiamo dire che le piattaforme digitali della Silicon Valley minano i valori sociali", afferma. "L'iniziativa di ricerca "Engineering Social Technologies for a Responsible Digital Future", condotta da Helbing presso l'università olandese TU Delft, si occupa proprio di queste tecnologie digitali sociali.

Un nuovo studio tratto da questa iniziativa è stato pubblicato sulla rivista "Scientific Reports" alla fine di marzo. ? un esempio di come si stia meglio se si collabora in una crisi, dice Helbing. "E non solo per compassione, ma perché la condivisione è un prerequisito per la sopravvivenza di tutti in situazioni di crisi".

Nello specifico, lo studio si occupa di come comunicare meglio - e più a lungo - in caso di catastrofe. L'esperienza di gravi catastrofi naturali come l'uragano Katrina negli Stati Uniti (2005) o il terremoto in Giappone (2011) dimostra che le persone colpite sono inizialmente abbandonate a se stesse nelle prime ore dopo il disastro. A causa delle infrastrutture distrutte, sono generalmente tagliate fuori da tutte le comunicazioni. Questo rende difficile l'aiuto reciproco. Tuttavia, è proprio questo lasso di tempo immediatamente successivo a una catastrofe a essere cruciale, perché ci vuole tempo per l'arrivo dei soccorsi e le probabilità di sopravvivenza delle persone colpite diminuiscono di ora in ora. Le prime 72 ore dopo un disastro sono quindi considerate critiche, perché è il momento in cui si può salvare la maggior parte delle vite.

La rete rimane stabile più a lungo

Lo studio supervisionato da Dirk Helbing insieme a Frances Brazier e Martijn Warnier della TU Delft offre un contributo per affrontare tali situazioni di emergenza. Propone un'applicazione che stabilisce una rete di comunicazione direttamente tra i telefoni cellulari e sfrutta in modo ottimale la carica residua della batteria nell'area del disastro. Nel loro documento, i ricercatori mostrano quali funzioni deve avere un'applicazione di questo tipo affinché la rete rimanga stabile e i singoli dispositivi rimangano connessi il più a lungo possibile.

Funziona così: alcuni dispositivi con molta batteria residua fungono da hub. Chi siamo è utilizzato per gestire i processi di comunicazione che consumano molta energia, ovvero che scaricano la batteria. Nello studio, questo è stato simulato con l'invio di messaggi di testo. I dispositivi con la batteria scarica, invece, vengono per lo più "risparmiati", con l'effetto che il minor numero possibile di dispositivi viene disconnesso dalla rete. Più telefoni cellulari rimangono nella rete, più questa è stabile. Il sistema proposto dagli scienziati si ottimizza costantemente: Se un dispositivo che funge da hub perde la carica della batteria, viene automaticamente sostituito da un altro cellulare che ha ancora una maggiore decisione in merito.

Queste funzioni consentono alle persone colpite di rimanere in contatto tra loro più a lungo e di aiutarsi a vicenda. I ricercatori che lavorano con Helbing chiamano questo nuovo sistema di comunicazione di emergenza SOS (per "Self-Organisation for Survival"). Utilizzando delle simulazioni, sono riusciti a dimostrare che il nuovo metodo funziona effettivamente meglio. Mentre nelle reti mesh convenzionali solo il 18% dei telefoni cellulari rimaneva connesso alla rete dopo 24 ore, il 99% era ancora connesso al sistema SOS. E dopo il periodo critico di 72 ore, la maggior parte dei telefoni cellulari (62%) era ancora attiva con il nuovo sistema.

Il vantaggio principale del sistema SOS è che l'energia della rete viene utilizzata in modo più uniforme, cioè più "equo". "In definitiva, tutti beneficiano di questa distribuzione equa", afferma la dottoranda Indushree Banerjee, autrice principale dello studio. E Helbing aggiunge: "La comunità ha bisogno di comunicare per organizzarsi. Quando le batterie si esauriscono, tutti ne subiscono i danni perché ci sono delle lacune nella rete di comunicazione".

Soluzioni decentralizzate per le catastrofi

Secondo Helbing, lo studio sta contribuendo a rafforzare la capacità della società civile di aiutarsi. "C'è una grande disponibilità ad aiutare nelle crisi. Ma per avere successo, l'aiuto deve essere coordinato". Se oggi si verifica una catastrofe, spesso vengono effettuate innumerevoli chiamate a un ufficio centralizzato, che spesso è sovraccarico di richieste. Questo è il motivo per cui soluzioni decentralizzate come il sistema SOS sono utili in caso di catastrofe. Stiamo parlando di "resilienza partecipativa", cioè di una maggiore resilienza alle crisi attraverso la partecipazione.

Lo sviluppo del metodo SOS fa parte di una serie di proposte su come gli strumenti digitali possano essere d'aiuto nelle situazioni di emergenza. Sono nate in un hackathon sulla gestione dei terremoti con la rete di ricerca e innovazione "Swissnex". In quell'occasione, a San Francisco, si sono distinte tre soluzioni (cfr. pagina esternaVideo): Le persone colpite da una catastrofe sono state in grado di creare una mappa dei danni Chi siamo con l'app "Amigo Cloud". Chi siamo ha potuto utilizzare l'applicazione "Helping Hands" per far sapere ai vicini di che cosa hanno bisogno. L'iniziativa "Charge Beacon" ha suggerito gruppi di posti con tetti solari, in modo da poter ricaricare gli smartphone in situazioni di emergenza anche in assenza di rete elettrica. Questa energia aggiuntiva permetterebbe di utilizzare altre funzioni oltre ai messaggi di testo nel periodo critico successivo al disastro.

Le esperienze con Covid-19 dimostrano l'urgenza con cui le autorità dovrebbero affrontare il tema della resilienza partecipativa, afferma Helbing. "In particolare, l'obiettivo sarebbe quello di implementare il sistema SOS concepito dai ricercatori in un software e di integrarlo nelle app di emergenza. Per Helbing, sarebbe possibile, ad esempio, ampliare la portata funzionale dell'app "AlertSuisse" dell'Ufficio federale della protezione civile.