9 / 84
Fieldbus & Networks
SETTEMBRE 2017
FIELDBUS & NETWORKS
9
L’editoriale è a cura dei membri dei Comitati Tecnici di Fieldbus & Networks e Automazione Oggi
L’offerta di fieldbus wireless potrebbe arricchirsi a breve di un nuovo attore, complice
il sempre crescente interesse verso l’uso delle tecnologie di comunicazione senza fili,
motivato dagli innegabili vantaggi che queste offrono. In particolare, le mirabolanti
promesse delle soluzioni 5G, ovvero il ‘mobile’ di quinta generazione, che includono
un throughput eccezionalmente elevato (>10 Gbps) unito a una latenza estremamente
bassa (≤1 ms) e un’alta affidabilità (99,999%), potrebbero far sembrare un passaggio
obbligato la loro adozione, anche in un contesto conservatore come quello dell’automazione indu-
striale, che finora ha sempre lasciato poco spazio alle compagnie telefoniche (o che forse queste
ultime l’hanno sempre ignorato…). In particolare, i servizi sui quali si impernierà l’offerta del 5G, che
potrebbero rivestire un ruolo importante nel contesto industriale, sono le comunicazioni di tipo MTC
(Machine-Type Communication) a elevata scalabilità, che nel contesto 5G diventano MassiveMTC o
mMTC, pensate per interconnettere miliardi di nodi, e le comunicazioni MTC a elevata affidabilità,
ovvero le ultra-reliable MTC o uMTC, per le quali i requisiti di disponibilità, latenza e affidabilità
sono prioritari. Diverse tecnologie, ancora tutte in una fase iniziale di sviluppo e ben lungi dall’essere
disponibili per l’implementazione in un sistema reale, sono state proposte per raggiungere obiettivi
tanto ambiziosi. Una comunicazione più efficiente tra stazioni base e terminale utente dovrebbe
essere garantita dall’uso massiccio del Mimo, ovvero l’impiego di un elevato numero di antenne per
implementare multiplexing spaziale, concentrando l’energia irradiata verso la posizione occupata
dal terminale. Le funzioni di virtualizzazione della rete (‘network slicing’) dovrebbero permettere ad
applicazioni con differenti requisiti, quali per esempio applicazioni di realtà aumentata che richiedono
banda elevata, rispetto ad applicazioni per il controllo automatico dei veicoli che richiedono una
bassa latenza, di coesistere. Il full duplex, che consente alle radio di trasmettere e ricevere contem-
poraneamente sulla stessa frequenza, dovrebbe raddoppiare l’efficienza spettrale. Infine, larghezze
di banda oggi impensabili per le comunicazioni wireless dovrebbero essere permesse, spostandosi
nella regione delle onde millimetriche, ovvero la parte di spettro tra 30 e 300 GHz. Tuttavia, anche
ignorando le sfide tecniche che ancora devono essere risolte, a oggi manca ancora la definizione di
un modello di business che renda le tecnologie 5G ‘irresistibili’ nel contesto dell’automazione indu-
striale. Una domanda che ancora non ha trovato chiara risposta è il motivo per cui si dovrebbe inve-
stire in nuovi apparati 5G, che operano in bande licenziate, quando la quasi totalità delle applicazioni
industriali attuali può essere soddisfatta con soluzioni a basso costo, basate sulle tecnologie wireless
disponibili, che operano in bande libere. Nell’automazione di processo o di fabbrica, i dispositivi
collegati sono nell’ordine delle centinaia e delle migliaia, rispettivamente, il che rende le soluzioni
5G costose per via dell’acquisto (o del noleggio) della licenza. Al contempo, numeri così piccoli po-
trebbero non rappresentare un’opportunità di business per le compagnie telefoniche. È comunque
vero che, operando in un contesto meno affollato, le interferenze risulterebbero minori, diventando
così più semplice garantire requisiti di affidabilità, disponibilità e bassa latenza. Tuttavia, l’uso di
frequenze più alte potrebbe non sposarsi bene con le caratteristiche dell’ambiente industriale, molto
critico per la propagazione delle onde radio. Anche il supporto a latenze nell’ordine dei millisecondi su
scala geografica è discutibile, considerando che in 1 ms la radiazione percorre circa 300 km in aria e
200 km in fibra. Solo con la definizione di nuovi scenari d’uso, non realizzabili oggi in maniera efficace
(si pensi soprattutto ai vincoli in termini di banda disponibile), le tecnologie 5G potranno avere un
ruolo decisivo nell’ambito dell’automazione industriale. Altrimenti, potrebbero restare delle soluzioni
interessanti tecnologicamente, ma prive di una reale utilità in questo contesto.
Emiliano Sisinni
IL FASCINO
‘IRRESISTIBILE’ DEL 5G
Editoriale