¿Puede la policía local rastrearme solo por mi dirección IP si estoy usando un plan de datos móviles en mi teléfono?

¡Potencialmente, pero muy posiblemente no fácilmente! Esta es una pregunta interesante porque hay varias cosas a considerar aquí. Supongamos que la policía tiene registros de servidores web que la dirección IP 1.2.3.4 visitó http://Quora.com a las 12:01 el martes pasado. Están buscando demostrar que fuiste tú, por cualquier razón.

Cualquier dispositivo que se comunique en Internet TCP / IP (Internet) necesita una dirección IP, los teléfonos no son una excepción, como mencionó en su pregunta.
Todos los proveedores de datos celulares mantienen registros que les permiten decir qué dirección IP se le asignó en un momento dado. Similar a las redes domésticas, la asignación de direcciones IP es dinámica y puede cambiar con frecuencia. Por lo tanto, no es suficiente que la policía sepa que tenía la dirección IP 1.2.3.4, necesita saber que la tenía en el momento adecuado.
Por supuesto, la policía necesitaría una citación para obtener esta información del proveedor. No soy un experto legal, pero los requisitos no triviales deben cumplirse antes de que se otorgue una citación.
Supongamos que la policía consigue una citación. Hay otro obstáculo. Las redes celulares emplean una tecnología de red llamada “SuperNAT”, un ejemplo se da aquí: ZyTrax Multicast Router – NAT. Como puede entender de los enrutadores típicos, NAT permite que varios clientes compartan la misma dirección IP. SuperNAT agrega otra capa (a veces más). Esto es importante porque el número de clientes que usan la misma dirección IP explota en número. ¿Estaba usando la dirección IP 1.2.3.4 al mediodía del martes pasado? También lo fueron cientos, si no miles de otras personas.
¡Pero aún hay más para considerar! Las direcciones IP no son el único identificador “único” de un dispositivo o persona en la web. Los rastreadores, las cookies, los complementos y las cadenas de agente de usuario pueden permitir que los sitios web le digan a dónde fue antes y después que visitó su sitio. Panopticlick muestra y explica esto muy bien. Por lo tanto, puede ser identificado por sus hábitos y dispositivo incluso cuando su dirección IP está completamente anonimizada (como a través de Tor, por ejemplo). No puedo decir si este tipo de evidencia sería admisible en el tribunal.
Los teléfonos inteligentes típicos pueden ayudar y lastimar aquí. El uso de un navegador simplificado (sin complementos personalizados disponibles) haría que su huella digital sea más genérica, pero generalmente no permiten medidas fuertes para bloquear el seguimiento.

Por lo tanto, es posible a través de un par de vectores, algunos sin incluir una citación del proveedor celular, aunque probablemente será muy difícil.