22 febbraio 2022

Denti, jammer e a letto! Per punire i figli, un padre oscura smartphone e wi-fi del vicinato

Storia davvero incredibile in Aquitania, in Francia, dove un intero villaggio, Messanges, è stato tagliato fuori dai servizi di telefonia cellulare e di Internet per colpa di un genitore preoccupato per le ore che i suoi figli adolescenti trascorrevano, di notte, navigando sullo smartphone. Il solerte papà ha pensato bene di acquistare online un jammer, un dispositivo di disturbo, che veniva attivato quando per i ragazzi arrivava l'ora di andare a letto. Risultato: tutta Messanges si è vista bloccare le frequenze del 4G. Potenzialmente un jammer è in grado di disturbare anche i router Wi-Fi su 2.4 e 5.8 GHz.
La notizia è stata anticipata da Radio France Bleu Gascogne, l'emittente pubblica regionale, che ha ripreso un comunicato, tecnico ma molto divertito, della ANFR, Agence Nationale des Fréquences, l'ente che sorveglia le violazioni delle normative sullo spettro elettromagnetico. L'agenzia pubblica addirittura la fotografia dell'apparecchio sequestrato al proprietario, che secondo la legge francese rischia una sanzione penale fino a sei mesi di reclusione e un'ammenda fino a 30 mila euro, oltre alla multa di 450 euro che l'ANFR può applicare per coprire le spese di intervento [via Paolo Romani]. 

16 febbraio 2022

Il 2021 degli "smanettoni" digitali (e open source) della radio

Uno degli aspetti più stimolanti dell'hobby radioamatoriale è la vocazione alla sperimentazione. Oggi non tutti i radioamatori sono "smanettoni" come un tempo: molta tecnologia è commerciale, "off the shelf", e relativamente plug and play, accessibile anche a un non ingegnere. In compenso, la percentuale di sperimentatori veri è estremamente attiva e numericamente consistente. Tra i possessori di licenza con laurea in ingegneri a e fisica, diversi mettono a frutto i loro titoli per trovare nuove modalità di trasmissione, apparecchiature, antenne. Forse il caso più rappresentativo è quello del premio Nobel per l'astrofisica, Joe Taylor, K1JT, noto per aver sviluppato protocolli per trasmissioni digitali che funzionano al limite di Shannon, la soglia sotto la quale non è possibile trasmettere informazione a causa di errori e rumore. 
Nel trasmissione radio digitale si concentrano molti dei progetti più interessanti di questi ultimi vent'anni. Alcuni dei progetti più recenti vengono citati nel report annuale per il 2021 della Amateur Radio Digital Communications (ARDC), una fondazione che promuove - l'anno scorso sono stati erogati 8 milioni di dollari per progetti di ricerca e diffondere la conoscenza delle tecnologie digitali applicate al settore delle radiocomunicazioni - la scienza e la tecnologia per l'avanzamento di una attività nata ai tempi in cui anche la radiotrasmissione della voce era una novità stravolgente. Forse non tutti i radioamatori sanno che alla ARDC all'inizio degli anni '80 Jon Postel in persona, allora a capo della IANA, l'ente che attribuiva gli indirizzi IP, allocò uno spazio di indirizzamento di oltre16 milioni di numeri (dal 44.0.0.0 al 44.255.255.255) agli sperimentatori intenzionati a sviluppare progetti di natura radioamatoriale per Internet. Quella sottorete, AMPRnet, dal 2011 viene gestita da ARDC, allora costituitasi come organizzazione no profit riconosciuta da IANA, ARIN e altri "registries" di Internet.
Tutto comincia nel 1978, con quattro radioamatori canadesi che studiano la possibilità di inviare via radio, oltre alla voce e alla telegrafia in Morse e telescrivente, dei brevi messaggi digitali. Nel memoriale di uno dei quattro, Robert Rouleau, VE2PY, si legge che l'ispirazione per i primi esperimenti con dei radio-modem (allora si viaggiava alla stratosferica velocità di 9600 baud, comunque molto di più dei 45 standard per la radiotelegrafia a due toni), venne dalle ricerche effettuate una decina d'anni prima all'Università delle Hawaii, intenzionata a mettere in rete, via radio, i computer dislocati sui diverse isole dell'arcipelago. Quando ALOHAnet (what else?) diventò operativa nel 1971, la sensazione tra i computer scientist andò ai massimi. Bob Metcalfe e David Boggs utilizzarono lo stesso concetto di trasmissione a pacchetto dopo il 1973, nella rete che lo Xerox PARC di Palo Alto aveva chiesto loro di costruire: quella rete si chiamava Ethernet. Cinque anni dopo, Rouleau e compagni mettono a punto, al livello OSI del "data layer" i protocolli AX.25, variante radioamatoriale, del protocollo ITU X.25. Altri quattro anni trascorrono fino al 1982, quando Bob Bruninga, radioamatore e ingegnere all'accademia navale della Marina americana, applica i frame del protocollo AX.25 alla trasmissione VHF della posizione delle navi militari, realizzando la prima soluzione di tracciamento via radio, il sistema APRS, Automatic Packet Reporting System. Bob Bruninga, WB4APR, malato di cancro e di Covid, è diventato "silent key" pochi giorni fa. Nel gergo radioamatoriale, il suo tasto telegrafico e il suo cuore hanno cessato di battere.  
Vi suggerisco di scaricare e leggere il report ARDC anche per avere un'idea del numero di iniziative, molte delle quali svolte in ambienti di calcolo e sviluppo hardware e software open source. Forse uno dei più rappresentativi riguarda l'iniziativa M17, un protocollo per la radio digitale radioamatoriale alternativo a quelli commerciali, spesso vincolati all'impiego di apparati ricetrasmittenti dei grandi brand americani e giapponesi. Ma vengono citati tanti altri progetti su cui voglio assolutamente intervenire in futuro, uno tra tutti Allstarlink, un sistema VOIP Linux based per interconnettere tra loro più ripetitori digitali ed estendere in questo modo la copertura territoriale di un singolo ponte radio. A differenza dei sistemi che lo precedono, come IRLP e EchoLink, concepiti per collegare via VOIP i classici ripetitori analogici, Allstarlink nasce come sistema digitale end-to-end, accessibile con radio digitali e addirittura con applicativi VOIP installati su pc, smartphone e tablet (cosa che lo rende un po' controverso tra i "puristi" della radio.

08 febbraio 2022

TinyGS, in costante dialogo con i nanosatelliti in orbita


Grazie al progetto TinyGS, staccare un biglietto per la Internet delle Cose nello spazio costa molto meno di un passaggio sul Virgin Galactic. In passato abbiamo già discusso delle possibilità offerte dalle schedine RF utilizzate nel campo della M2M (Machine to Machine communication), in particolare in ambiente LoRa. La diffusa presenza di schede a fattore di forma molto ridotto (per intendersi, anche più piccolo di un modulo di memoria RAM) basate su microcontrollori ESP32 della Espressif, è stata ampiamente sfruttata dagli sperimentatori dei sistemi di ricezione delle radiosonde UHF, proprio in virtù della possibilità di realizzare con pochi, economici componenti ricevitori SDR standalone e superportatili, con i quali poter comodamente andare alla caccia delle radiosonde ritornate a terra. Una semplice modifica del firmware di queste schedine - una sigla tra tutte, TTGO - consente di impostare i corretti parametri di ricezione di dispositivi, le radiosonde meteorologiche stratosferiche, che utilizzano nelle versioni più recenti la modulazione GMSK, variante della tradizionale FSK, a sua volta basata sull'alternarsi regolare di due "toni" trasmessi in FM. 
Il vantaggio delle schede TTGO - a parte peso, dimensioni e prezzo molto ridotti - è la flessibilità nel supportare tutta una serie di schemi di modulazione, incluso appunto il CSS, o Chirp Spread Spectrum, caratteristico della air interface LoRa, oggi considerato il sistema principe della comunicazione della IoT, la Internet delle Cose, in ambito industriale, ambientale e così via. Inutile dilungarsi troppo su questo schema in cui il contenuto informativo, il "simbolo" viene trasmesso con una opportuna combinazione di "chirp". Il chirp può essere equiparato a un fischio che aumenta (upchirp) o diminuisce (downchirp) linearmente di frequenza più o meno veloce nel tempo partendo da una frequenza iniziale, arrivando a quella finale e ricominciando da capo. Lo spread spectrum, o spettro allargato, consiste proprio in questo: il chirp occupa l'intera larghezza di banda a esso assegnato. Per il LoRa, un canale può essere largo 125, 250 o 500 kHz centrati sui 433 e 868-70 MHz. Visualizzato in un waterfall, il CSS appare come una colonna di rampe di inclinazione e durata variabile. Ho trovato una pagina, curata da Fabrizio I4NKF che spiega bene gli aspetti più tecnici sul sito dei Radio Makers (aspettatevi diverse formule e qualche integrale: è per il vostro bene). 
Ma torniamo a TinyGS, una piattaforma open source concettualmente simile alle reti di monitoraggio diffuso, che animano tanti siti di tracciamento degli aerei in volo. Il target non è però la ricezione dei messaggi dei radar secondari ADS-B, bensì i flussi che arrivano dai cubesat LoRa che stanno popolano le orbite basse intorno alla terra. Per esempio, i primi esemplari della costellazione dei picosatelliti FOSSA Systems, una società spagnola che prevede di lanciare entro il 2024 qualcosa come 80 cubetti orbitali di 10 centimetri di lato equipaggiati con un ricetrasmettitore LoRa e offrire copertura M2M a livello planetario. La parola chiave qui è ricetrasmettitore: a differenza delle piattaforme ADS-B, la rete delle ground station TinyGS è potenzialmente in grado di comunicare con i satelliti che dispongono di modalità  "DIGIPEATER" e di stabilire dei veri e propri scambi di messaggi su distanze molto grandi. Anche se quest'ultima possibilità, mi pare di capire, è in fase molto embrionale.
Allestire una stazione di sola ricezione non è difficile. Un buon punto di partenza è l'eccellente howto realizzato da Harm van den Brink da cui ho tratto molti dettagli. In sostanza basta procurarsi una scheda tipo TTGO compatibile con i chipset LoRa serie SX126x e 127x e prelevare su Github il firmware necessario per flasharla. Indispensabile una antenna come una groundplane o un dipolo tagliata per i 433 MHz e magari un amplificatore LNA e un filtro arrestabanda per escludere l'FM. Su GitHub troverete una wiki con utili dettagli. I segnali raccolti dal network vengono poi visualizzati sulla mappa dinamica del sito ufficiale TinyGS e ritrasmessi attraverso il canale Telegram utilizzato dai membri della community. 
Se poi vi interessa seguire più da vicino il mondo dei nanosatelliti, ci sono le fantastiche risorse Web curate da Erik Kulu per promuovere la cosiddetta democratizzazione dello spazio: il sito New Space Index, corredato da Nanosats.eu (un catalogo di oltre 3300 nanosatelliti) e da Factories in Space, risorsa dedicata alla nascente industria della manifattura nello spazio.

07 febbraio 2022

Sulle ali di ICARUS: tracciamento di animali dallo spazio

 Grazie a un amico, espertissimo radio monitor, ho imparato a conoscere un progetto di telerilevamento focalizzato sullo studio dei flussi migratori di uccelli e altri animali. ICARUS (International Cooperation for Animal Research Using Space) non è altro che un'applicazione IoT (Internet of Things) e si basa sulla ricezione satellitare di minuscole radiosonde - meno di 5 grammi di peso - che i volatili portano sul dorso come uno zainetto. In attesa che il progetto possa disporre di satelliti propri, Icarus ha coinvolto gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale, in particolare i russi (la ground station è infatti basata a Mosca). Nel 2018, durante la lunga passeggiata nello spazio di Sergei Prokopyev e Oleg Artemiev, è stato installato il modulo che si occupa della ricezione dei dati trasmessi dai "tag" e della trasmissione dei segnali di controllo. L'attivazione del servizio è avvenuta un paio d'anni dopo.


La ricezione di questi ultimi è abbastanza agevole: basta sintonizzarsi sui 468,1 MHz durante i numerosi passaggi in cui la ISS è visibile nell'orizzonte radio. Riceveri i tag, invece, non è altrettanto facile, a meno di trovarsi a breve distanza dai pennuti osservati. La radio di bordo, alimentata da un pannello solare di 2 centimetri quadri, lavora a soli 6 mW intorno alla frequenza di 403 MHz, quella delle meteosonde. La modulazione utilizzata, si legge nell'articolo pubblicato da Rohde&Schwarz, che ha sviluppato la tecnologia radio del progetto (qualcosa è disponibile anche in italiano), è una delle tante varianti della modulazione in fase in quadratura (QPSK), con una tecnica di multiplazione, il CDMA, che denuncia le origini "telefoniche cellulari" di questo tipo di comunicazioni. 
Le implicazioni di Icarus non sono così marginali. L'interesse nei confronti del tracciamento di certe specie può per esempio aiutarci a circoscrivere le infezioni da virus "zoonotici", capaci di saltare dagli animali all'uomo. Cosa che prima di Wuhan non sembrava costituire una grande minaccia. Tant'è vero che tra i possibili target di Icarus ci sono anche la famiglie di pipistrelli.  

01 febbraio 2022

Disavventure aeree per Elon Musk

Questa volta l'infallibile visio-milionario Elon Musk ha rimediato una figura da "poraccio", prendendosela con uno studente diciannovenne della Central Florida University "reo" di aver sviluppato un goliardico bot in Python capace di tracciare i voli del jet personale del Paperone della Tesla. Jack Sweeney, Jxck-S su GitHub, ha pensato bene di associare al suo bot un account su Twitter, @ElonJet. Col risultato che una comunità di 400 milioni di persone può monitorare istante per istante gli spostamenti del guru della tecnologia: il quale ovviamente non ha per niente gradito questo servizio non richiesto. Purtroppo per lui, anche il modo in cui Musk ha contattato Sweeney, offrendogli 5 mila dollari per disattivare il bot, non è stato accolto con favore dai social.
Una folla di persone (ElonJet vanta 276 mila follower) ha preso posizione a favore dell'irrispettoso studente, invitandolo a non arrendersi, almeno se non davanti a una somma con parecchi zeri in più. Al momento ElonJet funziona ancora e ci avverte che il velivolo di Musk è atterrato il 31 gennaio '22 a Harlingen, Texas, non lontano dal confine con il Messico.
Ma com'è possibile che un semplice studente possa avere accesso a dati che lo stesso Musk giudica "sensibili". Ovviamente grazie alla disponibilità di ricevitori SDR sintonizzati sulle frequenze (1090 MHz) del radar secondario del sistema ADS-B, utilizzato per il tracciamento e la telemetria degli aerei in volo. E del software che permette di condividere via rete le informazioni sugli aerei civili e militari che attraversano il cielo visibile via Web, grazie ad aggregatori che mappano - in tempo reale e con una precisione di pochi metri - i voli in tutto il mondo. 
Il bot programmato da Jack, plane-notify, attinge le sue informazioni di posizionamento da ADSBExchange e da Opensky Network, due progetti uno americano l'altro europeo, più precisamente svizzero, che si basano su comunità di volontari equipaggiati con dispositivi di ricezione e software di condivisione che nel caso di ADSBExchange è rigorosamente open source. Opensky Network nasce addirittura nel contesto di un consorzio inter-universitario che punta a rendere ancora più trasparente e sicura la navigazione aerea. 
Oltre ai dati di tracciamento del volo, in futuro il servizio vuole mettere a disposizione, per ora in differita, anche l'audio delle comunicazioni radio terra-aria. Tra l'altro partecipare a queste piattaforme è abbastanza facile e basta una chiavetta SDR e un piccolo computer come il Raspberry PI, anche se sul mercato, da fornitori come Jetvision, compaiono ormai diversi kit plug and play comprensivi di antenna, a prezzi inferiori ai 200 euro. 

SigDigger, il DSP oltre la demodulazione

Se guardo alle applicazioni di signal analysis più recenti, come SigDigger, mi rendo conto che paradossalmente, la comunità globale degli hobby radiofonici ha un'idea abbastanza limitata delle applicazioni SDR. L'elemento chiave per molti è la capacità di demodulare (magari dopo averlo comodamente salvato su disco) i segnali in ampie porzioni dello spettro RF, applicando efficienti filtri digitali, noise blanker e quant'altro. In realtà, tutto questo è solo un sottoinsieme dei risultati che si possono ottenere con l'approccio algoritmico utilizzato dai programmi SDR. È bene ricordare che questo tipo di software si basa su tecniche DSP (digital signal processing) che consentono di andare oltre la demodulazione dei modi più tradizionali (AM, SSB, FM) per entrare appunto nel vasto ambito dell'analisi del segnale. 
Eppure, quando ancora di SDR non si parlava molto, le prime applicazioni emerse dalla stessa comunità radioamatoriale, spesso venivano classificate tra gli strumenti di analisi spettrale, anche se lo spettro in questione era quello delle frequenze audio. Agli inizi degli anni 2000, pionieri come Spectrum Lab e Spectran venivano utilizzati per esplorare visualmente e rielaborare l'audio analogico acquisito con le schede audio del PC, sfruttando fino all'ultimo Hertz la loro striminzita larghezza di banda. I più sofisticati facevano dell'SDR vero e proprio demodulando la banda base del segnale dopo la conversione in frequenza intermedia dei ricevitori analogici.
Poi sono arrivati i ricevitori SDR che hanno aperto la strada a un trattamento più diretto della radiofrequenza e anche gli strumenti di software analysis si sono evoluti. Nel 2012 Radiopassioni dava notizia di un software russo, Signal Analyzer, che ancora oggi rappresenta un punto di riferimento per l'analisi approfondita delle forme d'onda. Nel 2019, annunciando l'arrivo delle prime versioni di SigDigger, il suo autore, l'astrofisico, programmatore e radioamatore spagnolo EA1IYR Gonzalo José Carracedo aka @BatchDrake, elencava una serie di funzionalità presenti e future che solo soluzioni molto più professionali e quasi certamente non free avrebbero potuto svolgere. SigDigger, scriveva BatchDrake «è stato progettato per estrarre informazioni da segnali sconosciuti», un traguardo ottenibile con un arsenale di tool tipici del DSP, messi a disposizione dei più avanzati esploratori delle trasmissioni radio:

  • Both realtime and replay analysis modes
  • Analog audio playback (AM, FM, LSB and USB) 
  • Baseband recording (full spectrum and per-channel)
  • Per-device gain presents
  • Dynamic spectrum browsing
  • ASK, FSK and PSK inspection
  • Gradient-descent SNR calculation
  • Different spectrum sources (cyclostarionary analysis, signal power…)
  • Symbol recording and visualization
  • Transition analysis
Planned features already implemented and just waiting to be exposed to the UI:
  • Parameter estimation (baudrate, constellation order…)
  • Fast symbol autocorrelation analysis
  • Automatic calculation of scrambling polynomials
  • Symbol stream codecs
Possible future features coming soon:
  • Symbol tagging (correspondence between symbols and groups of bits)
  • Automatic symbol tagging guessing
  • Automatic convolutional code detection
  • Viterbi decoding
Il software di BatchDrake è basato sul framework grafico QT e l'interfaccia e il motore del waterfall sono ispirati a GQRX, un'altra alternativa SDR per il mondo Linux/MacOS. A differenza di quest'ultimo, però, SigDigger non si basa su GNU Radio: tutto il DSP è originale. Le release iniziali di questo programma - indicato, come scriverebbe la Settimana Enigmistica, ai solutori più che abili - erano per Linux (e MacOS). In questi giorni su Twitter BatchDrake ha annunciato la disponibilità di un port per il sistema operativo Windows (per averlo bisogna contattare direttamente Carracedo, via Twitter o GitHub). Un buon esempio di ciò che un buon analizzatore di spettro è in grado di fare, è questo video proposto dall'autore del port Windows di SigDigger, arf20, SigDigger viene messo alla prova per estrarre l'informazione RDS da una trasmissione FM, utilizzando un nuova funzione di trattamento delle sottoportanti. Il video mostra come partendo dalla modulazione BPSK della sottoportante a 57kHz, sia possibile estrarre i "simboli" codificati nel segnale, ordinarli e interpretarli.

30 gennaio 2022

TTGO+Si4735, la radio francobollo

In un blog molto settoriale come questo, inaugurato nel 2005, anche una pausa lunga ci sta, non vale neppure la pena soffermarvicisi. La radio, in particolar modo quella software defined, invece non si è fermata, anzi. Personalmente credo sia un peccato che dal punto di vista dei programmi broadcast sulle onde corte ormai ci sia ben poco da ascoltare, ma il DX resiste anche se un po' acciaccato sulle onde medie e ancora bello pimpante in FM. In compenso, il monitoraggio dei servizi non broadcast in generale, analogici o digitali che siano, sembra esplodere in una miriade di sotto-specializzazioni tutte appassionanti e ricche di implicazioni.
Il vero fenomeno però è proprio il comparto SDR, che in ambito hobbystico radioamatoriale emerge - dopo i soliti prodromi militar-professionali - abbastanza inaspettato circa 20 anni fa. Radiopassioni nasce più o meno in corrispondenza con un progetto, SoftRock, iniziato nel 2005. Due o tre anni dopo arriva il ricevitore software Perseus di Nico Palermo (Microtelecom), rivoluzionario per l'impiego in campo amatoriale della conversione diretta basata su FPGA. E ancora oggi standard di riferimento per l'hardware dedicato al "serious AM band DXer". 
Oggi siamo arrivati a oggettini come quello visualizzato qui in basso, progettato da "Rolf Sn", in Olanda. TTGO SDR ricorda i sistemi stand alone per il monitoraggio delle radiosonde meteorologiche su 403 MHz, realizzati con moduli Lo-Ra basati su microcontrollori ESP32 della Espressif. Ma il core SDR/DSP di questo nuovo dispositivo è il chip della nota famiglia Silicon Labs 47xx. Già presenti da tempo nei portatili cinesi Tecsun e tante altre marche e sottomarche, questi componenti radio-on-chip hanno invaso gli scaffali degli ascoltoni e i banchi degli sperimentatori. Nei mesi di lockdown sono diventati ancora più popolari perché i cantinari cinesi hanno cominciato a produrre piccoli ricevitori, poco più grandi di un pacchetto di sigarette, dotati di schermo OLED. 
Nel caso della versione presentata in questo YT dell'OM giapponese JG3PUP, il chip Si4735 viene gestito dalla stessa implementazione del software per Arduino sviluppata da PE0MGB/PU2CLR (quella che introduce anche la demodulazione SSB), qui adattata all'ESP32. Sorgenti, binari e schemi del PCB (inclusi i file Gerber per stampare in proprio o in service le schedine) si trovano su GitHub. Con poca spesa si ottiene un ricevitore LW-MW-SW-SSB-FM-RDS alimentato con 5 volt. 




28 gennaio 2022

Un radiofaro galattico

Il misterioso oggetto che i radioastronomi dell'osservatorio australiano Murchison Wide Array hanno annunciato in questi giorni su Nature pone parecchi interrogativi ai ricercatori. Si tratta di una sorgente radio pulsante a lentissima periodicità, localizzata nella Via Lattea a "soli" 4 mila anni luce da noi. Le stelle di neutroni note come pulsar vengono studiate da ormai più di mezzo secolo, e tra l'altro hanno fruttato due premi Nobel: uno, nel 1974, allo scopritore Antony Hewish, l'altro, nel 1993, a Joe Taylor, astrofisico e radioamatore conosciutissimo per aver inventato diversi modi digitali per collegamenti a bassissima potenza. Il problema è che in genere le pulsar sono radiofari che ruotano con periodicità molto corta, anche pochi millisecondi. L'oggetto avvistato - o per meglio dire ricevuto - dall'MWA pulsa a 18 minuti e rotti, tre volte all'ora, con una "luce" molto intensa e continua, che dura più di mezzo minuto prima di spegnersi. 
Uno degli aspetti più curiosi dal punto di vista dell'ascoltone è che l'MWA è un sito che lavora nel campo della radioastronomia a bassa frequenza, ossia nell'intervallo fra i 50 e i 350 MHz. Le stesse frequenze utilizzat dai radioamatori e da decine di servizi civili e militari come le comunicazioni con navi o aerei, la sorveglianza, la telemetria. L'inattesa stella periodica, insomma, sarebbe in teoria alla portata di sistemi di ricezione abbastanza banali, come un radiofaro VHF.  Non fosse per il fatto che il suo segnale ha avuto bisogno di una vagonata di potenza di calcolo per essere rivelato. Il Murchison, partito da un sistema di 128 isole ("tiles") sparse in un raggio di 300 metri dal punto centrale, ciascuna costituita da una griglia di 16 dipoli incrociati, oggi comprende un totale di 130 mila antenne suddivise in 500 postazioni. L'osservatorio ha una visuale istantanea su oltre 30 MHz di spettro, con un passo di sintonia di 20 kHz; e può generare 157 tera di dati al secondo, pari a circa 5 zettabyte ogni anno.
Il merito della scoperta del transiente radio è dello studente della Curtin University Tyrone O'Donherty, membro di un team coordinato dalla professoressa Natasha Hurley-Walker. Una pagina dell'International Centre for Radio Astronomy Research della Curtin e della University of Western Australia, ne parla diffusamente, pubblicando diverse animazioni e una bella intervista alla Hurley-Walker. Chi è ferrato in materia può addirittura accedere ai data set del Murchison Widefield Array All-Sky Virtual Observatory, un progetto di disseminazione pubblica delle informazioni archiviate dall'osservatorio.
Le ipotesi sulla natura di questo anomalo fenomeno sono piuttosto solide: potrebbe trattarsi di una magnetar, stelle che generano fortissimi campi magnetico, ritenute tra l'altro possibili precursori dei Fast Radio Burst, eventi radio estremamente brevi. Lo studio di analoghi transienti ha permesso ai ricercatori di formulare una teoria sul funzionamento di queste ultra-long period magnetar. Al tempo stesso, proprio perché nessuno ha finora osservato questa periodicità da autobus urbano, come scrive l'INAF, gli scopritori non escludono la presenza di una dinamica del tutto nuova.



27 gennaio 2022

Il trading ad alta frequenza viaggia sull'Alta Frequenza

Dopo essere state scelte per diffondere in tutto il mondo la predicazione multilingue di centinaia di "radioevangelisti" americani e non solo, le onde corte sono diventate il canale privilegiato di una religione più terrena, quella dell'alta finanza. In particolare per i collegamenti transatlantici dell'High Frequency Trading. La coincidenza tra scambi ad "alta frequenza" e l'alta frequenza delle onde radio è casuale. In Borsa l'HFT è un sottoinsieme delle pratiche di trading algoritmico, completamente governate dai computer, che da anni caratterizza una particola forma di contrattazione dei titoli. Secondo il quaderno "Questioni di Economia e Finanza" n. 198 di Bankitalia, l'High Frequency Trading è:
Una tipologia di trading completamente automatizzato (della famiglia del trading algoritmico) in grado di eseguire una moltitudine di calcoli in pochissimo tempo; dispone d un collegamento con il mercato estremamente rapido, analizza dati tick – by – tick avvalendosi di infrastrutture tecnologiche e informatiche in grado di eseguire operazioni in un arco temporale di pochi millisecondi.
La parola chiave in questo caso è "millisecondi". Quando i computer HFT giocano in Borsa una frazione di millisecondo può comportare guadagni o perdite milionarie e per questa ragione le piazze che si scambiano gli ordini di acquisto o vendita devono poter contare su reti di interconnessione a bassissima latenza. Trasmissione e ricezione devono essere pressoché istantanee. In questo, le onde radio possono essere molto più performanti della migliore cablatura in fibra.
Inizialmente, le società di HFT che operavano nel primo decennio del secolo su piazze interne negli Stati Uniti, utilizzavano classici link a microonde, capaci di assicurare larghezze di banda adeguate. Ma quando gli scambi hanno cominciato ad acquisire una dimensione globale, la sintonia dei loro apparati si è spostata in basso, per poter sfruttare meccanismi propagativi a lunga distanza. Di colpo, alla FCC e ai regolatori europei sono pervenute richieste per impianti HF di notevoli dimensioni, con antenne e siti del tutto simili, per portata, a quelli che i broadcaster internazionali hanno smantellato negli ultimi dieci o quindici anni.
Ovviamente il trading algoritmico parla esclusivamente i linguaggi delle modulazioni digitali. I suoi modem occupano decine di kiloHertz di banda (sono stati segnalati canali da 48 kHz) con le classiche modulazioni stile OFDM fatte di sfilze di sottoportanti ortogonali. Guardate lo spettro di una trasmissione su 20250 kHz effettuata da una point-to-point HFT dello stato dell'Indiana, catturata su KiwiSDR qui in Italia. Occupa 10 kHz:





Gli esperti come Antonio I-56578 hanno già pubblicato i risultati delle loro analisi, ma chiaramente abbiamo a che fare con trasmissioni molto ben protette, da parte di operatori che scelgono volutamente di assumere un profilo il più basso possibile. Il rischio per loro non dev'essere tanto quello dell'intercettazione (non dev'essere facile trarre un valore economico dalla semplice decodifica di questi flussi, proprio a causa della criticità della latenza), ma la sensazione è che un'azione di jamming ben coordinata potrebbe fare parecchi danni.
In compenso su Internet possiamo trovare diverse informazioni sui siti trasmissivi e sulle società licenziatarie delle frequenze. Anzi, per fortuna esiste un unico repository di dati, mappe e fotografie frutto del poderoso lavoro di un antropologo belga, Alexandre Laumonier, che ha anche pubblicato in francese un libro - curiosamente intitolato "4" - con i risultati delle sue ricerche nel campo dell'HFT sulle microonde. Laumonier ha pubblicato altri due libri - "6" e "5" - dedicato a tutto il tema del trading ad alta frequenza e questi sono disponibili anche in lingua italiana

03 agosto 2019

I piloti militari italiani e norvegesi in Florida, per studiare la cognitive radio degli F-35

A fine giugno in Florida, in una base della US Air Force, rappresentanti della nostra Aeronautica Militare e della Marina, insieme ai loro colleghi norvegesi, hanno inaugurato il Norwegian-Italian Reprogramming Lab, un pezzo decisivo della strategia di supporto all'operatività dei caccia F-35. In questo laboratorio i nostri militari verranno addestrati alla generazione dei cosiddetti Mission Data File, fondamentali set di impostazioni che l'intelligenza artificiale di bordo dei caccia utilizza per gestire tre ambiti decisivi come l'elaborazione dei segnali radar volti alla corretta identificazione degli altri velivoli che popolano gli scenari di intervento; le funzioni di EW (electronic warfare) che servono a intercettare e rispondere alle azioni di identificazione radar e disturbo delle capacità e delle comunicazioni di bordo (in pratica un complesso gioco di camuffamenti contro i radar nemici e di azione/reazione contro il jamming avversario sulle stesse radiofrequenze radar e radio); e le comunicazioni in generale. 
Il laboratorio NIRL è anche fonte di una certa preoccupazione perché in questa sede confluiscono informazioni molto sensibili che riguardano lo "stile" dei piloti, le loro manovre nei diversi scenari regionali, gli eventi registrati in missione (per una analisi più dettagliata della posta in gioco questo interessante articolo apparso tre anni fa su AnalisiDifesa). È possibile conciliare le esigenze di generazione, condivisione e analisi BigData dei sistemi cognitivi degli F-35 con quelle di riservatezza e segregazione che qualunque forza aera vorrebbe mantenere, anche nei confronti di quelli che sono i suoi formali alleati? In linea di principio sì, nella realtà pratica bisognerà vedere... 
Ma allora perché questo strano modello di condivisione tra Italia e Norvegia, per un laboratorio che ha sede negli Stati Uniti? Intanto il NIRL non è un caso unico, nella stessa base aerea della Florida è entrato in funzione un analogo laboratorio congiunto tra Australia Canada e Regno Unito. Lo scopo di queste joint venture è da un lato essere vicini agli sviluppatori della Lockeed che hanno messo a punto i complessi algoritmi degli aerei da combattimento. Dall'altro avere l'opportunità di condividere i costi molto elevati della strumentazione e della formazione.
Per generare gli MDF il NIRL dovrà per esempio ricorrere ai sofisitcati emulatori, gli Advanced Architecture Phase Amplitude and Time Simulator che Textron Systems ha messo a punto per ricreare virtualmente le stesse condizioni elettroniche del campo di battaglia. Il sistema utilizza ovviamente gli ultimi ritrovati delle tecnologie DSP e Software Defined Radio, facendo ampio uso di componentistica speciale, le stesse FPGA che hanno rivoluzionato il mondo dell'embedded computing sia civile, sia militare.