5G: cos’è, sviluppi e implicazioni

Il nuovo standard di comunicazione rappresenterà un vero e proprio cambio di paradigma per la comunicazione wireless. Dal mondo della connettività mobile a quello dell’industria manifatturiera, le ricadute in termini di possibili nuovi scenari applicativi sono ancora da scoprire. Partiamo però da quali sono però i presupposti tecnologici su cui essi si baseranno: cos’è il 5G e quali sviluppi e implicazioni avrà per il futuro del manufacturing?

5G: cos’è?

Innanzitutto cosa il 5G non è: l’upgrade dell’attuale 4G. La nuova tecnologia sarà caratterizzata principalmente da 3 fattori fondamentali: velocità di connessione, bassa latenza, alta densità di device connettibile.

Velocità e banda larga: la nuova rete 5G garantirà velocità teoriche di picco pari a 20 Gbps in download e 10 Gbps in upload, per singola cella. In altri termini il trasferimento dei dati con il 5G avverrà a una velocità e con un’affidabilità paragonabili a quelle del mondo delle comunicazioni via cavo e 10 volte superiore rispetto al predecessore 4G.

Latenza: il secondo importante caposaldo sarà la possibilità di trasmissione real-time, grazie ad una significativa riduzione dei tempi di risposta, passando dai 20 millisecondi attuali ad un 1 millisecondo o meno. In ambito industriale questo significa poter pensare ad una comunicazione wireless deterministica nei tempi ciclo di una macchina con implicazioni immediate nei processi di gestione di processo o inesplorate in termini, per esempio, di flessibilità dei lay-out di linea.

Densità: realtà aumentata, intelligenza artificiale, Internet delle Cose, niente di tutto questo sarà effettivamente possibile senza la garanzia di un numero sempre maggiore di device connessi in rete, tra loro, nello stesso momento. Il 5G darà la possibilità di connettere contemporaneamente più di 1milione di device per km² , senza compromessi di sicurezza o stabilità della rete e rendendo possibile la connettività wireless del singolo sensore.

Se poi consideriamo che le performance della rete 5G possono essere modulate attraverso il “network slicing” in funzione dello specifico use case, si intuisce come il 5G abbia ben altro potenziale rispetto all’attuale supporto wireless.

Quali saranno gli sviluppi della comunicazione 5G per l’industria?

Oggi la comunicazione wireless (Bluetooth o Wi-fi) è resa possibile via 4G/LTE pur con criticità e interferenze.

Il 5G offrirà all’industria la possibilità di gestire la comunicazione anche su base wireless con affidabilità e prestazioni analoghe a quella cablata. Questo consentirà di ripensare i processi in maniera totalmente flessibile, dove il “cambio formato” non sarà un concetto relativo alla sola macchina ma a tutto il lay-out di linea aumentando così i gradi di libertà nella gestione della produzione.

Questo pilastro deve poi essere abbinato ad architetture aperte, che consentano l’interoperabilità tra macchine diverse, il facile accesso ai dati e la loro immediata fruibilità. Solo con un approccio di fabbrica a prova di futuro si potranno raggiungere gli ambiziosi obiettivi della Fabbrica del futuro: flessibilità nella produzione, disponibilità dei dati macchina, efficienza complessiva della catena del valore.

Quali implicazioni avrà la nuova rete sulle grandi aziende e le PMI?

Come utenti principali, le grandi aziende di automazione stanno investendo in anticipo nello sviluppo delle proprie reti 5G private al fine di sviluppare e convalidare nuovi casi d’uso. Questa esperienza confluisce nello sviluppo di prodotti per tecnologie di azionamento e controllo, nonché per soluzioni software legate alla produzione.

Le applicazioni sviluppate saranno disponibili anche per le piccole e medie imprese che, senza propri investimenti in ricerca e sviluppo, potranno implementare i casi d’uso testati all’interno dell’infrastruttura pubblica 5G, con adeguate misure di sicurezza, senza dover investire nelle proprie reti.

Il 5G potrà anche essere installato nelle fabbriche già esistenti, sia come rete privata sia mediante reti pubbliche e, all’interno delle macchine già in campo, i sensori già installati potranno trasmettere i propri dati via cavo a gateway idonei.

Rivoluzione 5G: primi scenari applicativi

Questa panoramica su cos’è il 5G, i primi sviluppi e le possibili implicazioni ci offre anche degli input su quali potrebbero essere i primi scenari abilitati. Parliamo della possibilità di monitoraggio e gestione della produzione grazie ad una più estesa comunicazione machine-to-machine. I dati raccolti oltre a migliorare l’efficienza di processo, abiliteranno il supporto dell’intelligenza artificiale in contesti industriali. Altra area che potrà da subito sfruttare i vantaggi del 5G sarà quella dell’intralogistica con una più estesa interazione dei veicoli a guida autonoma (AGV) con il contesto operativo.