SPS_2023

38 speciale anteprima SPS ITALIA 2023 Nello specificopossiamodire che il 5Gapre tre scenari (si veda Figura 2): en- hancedMobileBroadband (eMBB);MassiveMachineTypeCommunications (Mmtc); enhanced Ultra-Reliable Low Latency Communications (eUrllc). Il primo, eMBB, si concentra su applicazioni ad alta larghezza di banda uti- lizzate nella vita quotidiana,ma serve anche per la comunicazione remota di macchinee impianti.Questo scenario includemiglioramenti al 4Gcon l’obiet- tivoprincipale di soddisfare casi d’uso guidati dai dati,che richiedono elevate velocitàdi trasferimentoecoperturaglobale.Unesempio tipicoè lacrescente necessitàdi streaming adaltadefinizione equalità,video sudispositivimobili e occhiali per la realtà virtuale (VR). Il secondo, Mmtc, riguarda la connessione di un numero elevato di dispo- sitivi finali, molto interessante per l’industria di processo, dove l’impiego di vaste reti con numerosi sensori wireless sta diventando una possibilità sempre più interessante. Un esempio tipico di questo secondo scenario è costituito dalle applicazioni IoT, dove un grande numero di sensori e dispositivi connessi inviano e ricevono dati raramente e sono distribuiti in un’area piccola e definita. L’ultimo scenario è il più impegnativo: le tipi- che applicazioni mission-critical che utilizzano eUrllc richiedono elevata affidabilità e bassa latenza, supportando la comunicazione in tempo reale necessaria per l’automazione industriale. Esempi di questo ambito inclu- dono: robot mobili, logistica autonoma, veicoli a guida automatica (AGV) e applicazioni di sicurezza in ambiente industriale. Una scelta importante L’era del cloud-based computing sarà utilizzata per alimentare una nuova topologia di rete aziendale, progettata per tutti i dispositivi connessi. I di- spositivi si connetteranno direttamente alla rete 5G o tramite unaWlan lo- cale, utilizzando i punti di accesso wi-fi o l’infrastruttura cablata esistente. Il cambio di ISP diventerà più facile, come cambiare fornitore di elettricità o di gas. Le soluzioni ibride, comprendenti sia wi-fi 6 che 5G, con- sentiranno alle aziende di connettersi semplicemente collegandosi,condividendo l’accesso a Internet senza dover ricorrere a elaborate topologiedi rete.Ci aspet- tiamodunquedi vedereentrambequeste tecnologie sfruttate in modo complementare in diversi settori, grazie ai loro punti di forza unici: il 5G porta velocità emobilità; il wi-fi 6 può fornire connettività ubiqua e accesso alla rete locale tradizionale. La scelta che le aziende devono affrontare riguarda il modo in cui verrà fornito loro Internet, ovvero tramite una connessione via cavo o un router 5G ibrido di nuova generazione che emula, a tutti gli effetti, un Internet tradi- zionale su rete fissa. In attesa che il 5G diventi uno standard per i dispositivi mainstream, una soluzione ibrida, come un router wi-fi con un modem 5G integrato, può sicuramente portare ulteriore flessibilità, consentendo di di- stribuire la connettività Internet multi-Gigabit senza dover posare un cavo fisico, quindi riducendo notevolmente i costi e i tempi di implementazione. La scelta della giusta topologia di rete è fondamentale per le applicazioni industriali (si veda Figura 3). Per un progettista di comunicazioni wireless, selezionare una corretta topo- logia di rete è fondamentale, in particolare, negli ambienti industriali, dove è fondamentale per garantire affidabilità ed efficienza. Una topologia di rete mesh fornisce entrambi questi requisiti, oltre a scalabilità e interoperabilità all’interno di strutture industriali complesse. In un recente studio della Wi-Sun Alliance emerge come gli utilizzatori di IoT, in una vasta gamma di settori, mantengano aperte le loro opzioni di connettività e osservino più topologie di rete. Emerge, inoltre, una tendenza generale verso il networking basato su mesh, che negli ultimi 5 anni non ha perso quote di mercato. Le topologie a stella, invece, sono scese nel 2022 al 12% rispetto al 21% del 2017. Si nota infine che un numero crescente di aziende preferisce la topologia di rete ibrida, in particolare quando vengono implementate soluzioni IoT.Uno specifico vantaggiodella tecnologiawireless amesh è rappresentato dal fatto che ogni dispositivo o nodo-sensore di una rete può connettersi con tutti i dispositivi presenti, consentendo ai messaggi di viaggiare sulla lunga distanza,‘saltando’tra i vari nodi della rete. Adifferenza delle reti mesh come lePAN (PersonalAreaNetworks),quali per esempioZigbee,Thread,Low-RateWpan ecc.,le reti wireless FAN(FieldArea Networks) sono specificamente progettate per una scalamolto più ampia di end-point e una comunicazione su distanzemaggiori. Le principali sfide che gli ingegneri di settore devono affrontare riguardano le richiestedimaggiore efficienza edi riduzionedei costi,unitamente alla necessità di portare rapidamente sul campo e rendere operative le ultime tecnologie. La tendenza futura si sta indirizzando verso tecnologie di comunicazione wire- less a bassa latenza, che possono colmare il divario tra i sistemi esistenti e rappresentare la chiave per la diffusione concreta delle comunicazioni wireless nei sistemi di automazione industriale. Figura 3 - Topologia di rete scelta in funzione delle implementazioni IoT per gli anni 2017 e 2022 Figura 2 - Scenari del 5G nell’automazione industriale Le soluzioni wireless di nuova generazione, 5G e wi-fi 6, promettono di soddisfare le esigenze delle applicazioni IIoT che si stanno sempre più diffondendo Fonte foto shutterstock