SPS_2023

36 speciale anteprima SPS ITALIA 2023 Nuove tecnologie wireless nell’industria Le tecnologie wireless di ultima generazione, ovvero il 5G per la comunica- zione cellulare e il wi-fi 6 (Ieee 802.11ax) per laWlan, aprono nuovi orizzonti anche per il wireless industriale, ampliandone le potenzialità applicative nella fabbrica intelligente. Si tratta di soluzioni abilitanti potenzialmente ‘rivoluzionarie’ per la produzione manifatturiera moderna. Finora il wireless nell’industria veniva principalmente impiegato solo per singole applicazioni, in aggiunta alla rete cablata, per esempio per comu- nicare con dei sistemi mobili. Oggi invece si va verso una piena integra- zione con i dispositivi fisici in campo e le piattaforme software. Questo potrebbe essere l’obiettivo del wi-fi 6, che offre un livello di comunicazione molto diverso in termini di affidabilità, tempo reale e prestazioni rispetto ai predecessori, consentendo nuove soluzioni. Il 5G, invece, è progettato per abilitare l’intera dorsale di comunicazione di rete di una fabbrica, da implementare con una vasta gamma di applicazioni. A tal fine, vengono offerte funzioni complete per la gestione delle priorità, delle risorse, degli accessi per la sicurezza e via dicendo. I vantaggi rispetto alle tecnologie precedenti sono evidenti: più affidabi- lità, maggiore capacità di tempo reale, un maggior numero di dispositivi connettibili, un forte aumento del throughput dei dati,maggiore flessibilità, autonomia ed efficienza nella produzione del futuro. Ancora più decisivo è l’utilizzo di canali di trasmissione liberi e non disturbati, il che è un chiaro vantaggio del 5G, che consente per la prima volta di gestire reti private nella propria gamma di frequenze protette. LaWlan deve continuare a utilizzare bande di frequenza pubbliche anche conwi-fi 6, tuttavia, con l’apertura della banda a 6 GHz in molti Paesi, in alcuni casi saranno disponibili fino a 1.200 MHz di larghezza di banda aggiuntiva, con unmassimo di 59 nuovi canali di trasmissione, in gran parte ancora inutilizzati. Pertanto, sia il 5G sia il wi-fi 6 giocheranno un ruolo chiave nell’ulteriore digitalizzazione della fabbrica. I due nuovi standard di comunicazione di cui stiamo parlando sono basati su una varietà di nuove soluzioni tecnologiche ed entrambi, 5G e wi-fi 6, possono essere utilizzati in modo universale, in quanto ottimizzati per soddisfare flessibilmente le esigenze di singoli casi applicativi. I vantaggi di wi-fi 6 per l’industria Pochi anni fa la Wi-Fi Alliance, organizzazione che ha sviluppato e dato il nome allo standard wi-fi oggi in uso, ha introdotto una nuova generazione di nomenclature wi-fi pensate per semplificare la scelta della soluzione wireless più idonea quanto a capacità, compatibilità e velocità di connes- sione. Le fastidiose sigle ‘Ieee 802.11ax’, ‘802.11ac’, ‘802.11n’… sono state sostituite con un sistema di denominazione di più facile utilizzo, così per esempio 802.11ax è diventato wi-fi 6. La sostituzione è retroattiva ed è pertanto applicata anche agli standard precedenti, per cui 802.11n e 802.11ac sono diventati rispettivamente wi-fi 4 e wi-fi 5 (si veda Figura 1). Unpuntodi forzadel wi-fi6èquellodi fornireprestazioni wirelessfinoa4volte migliori in aree dense o trafficate rispetto al wi-fi 5 (802.11ac), a vantaggio di tutti, poiché l’IoT si sta affermando nelle case come nelle aziende, con molti dispositivi che richiedono la connessione al wi-fi e un conseguente aumento delle interferenzewireless,inparticolare nelle aree urbane.Wi-fi6 sarà inoltre compatibile siacon leattuali frequenze standard,utilizzando2,4GHz e5GHz, sia con le future bande, 1 GHz e 6 GHz, una volta disponibili. Con più ampio spettro, il wi-fi 6 può dividere la larghezza di banda in sotto-canali più stretti, fornendo più vie di comunicazione tra client e access point e supportando maggiori dispositivi collegati su una stessa rete. Inoltre, offre una velocità di trasferimento dati maggiore del wi-fi 5 e utilizza una modulazione di ordine superiore 1024-QAM rispetto alla 256-QAMdella precedente generazione. La modulazione di ordine superiore aumenta l’efficienza e la velocità della trasmissione dati sull’intera rete. Questa tecnologia può offrire un migliora- Stefano Maggi Dall’Industrial 5G al wi-fi 6, la tecnologia delle applicazioni wireless industriali avanza insieme alla necessità di una rete più flessibile, al fine di soddisfare le esigenze delle applicazioni IIoT che stanno guidando le innovazioni della comunicazione wireless industriale Figura 1 - Range di velocità, latenza, tipo di rete e raggio di copertura in funzione di alcuni protocolli wireless