5G e IOT: un connubio perfetto latenza e performance | Trueverit
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Binomio 5G e IoT

I processi e le applicazioni IoT alla base dell’Industria 4.0 e dei prodotti smart saranno facilitati dalla connettività broadband ad altissime prestazioni e bassissima latenza offerta dalle reti 5G. In questa prospettiva, 5G e IoT rappresentano un connubio perfetto.

COME SI STA EVOLVENDO LA CONNETTIVITÀ PER L’IOT

Con la diffusione dell’Internet of Things, in cui l’invio e la ricezione dei dati è il vero punto nevralgico, diventa sempre più importante il tema della connettività, ma soprattutto della connettività in mobilità.

  • Le tecnologie IoT si sono moltiplicate e sviluppate e di pari passo gli standard di connettività ad esse legate, partendo da tecnologie consolidate come RFId, reti cellulari, PLC, NFC, Bluetooth e Wi-Fi.
  • Oggi stanno muovendo i loro primi passi soluzioni tecnologiche di connessione che promettono di evolvere in meglio i dispositivi IoT sia in termini di prodotto che soprattutto di servizio, anche in situazioni dove il collegamento “fisico” alla Rete sarebbe impossibile. Stiamo parlando del 5G.
  • Per far funzionare correttamente l’Internet of Things affinché sia davvero utile, è importante processare, raccogliere e analizzare grandi volumi di dati real time (ad esempio dai sensori di una flotta aziendale in costante movimento oppure dai semafori o dalle centraline per lo smog di una città o ancora da una linea di produzione industriale, e da qualsiasi dispositivo connesso), e questo sia in una azienda, per migliorare sicurezza e produttività, sia in qualsiasi ambito e per qualsiasi tipo di oggetto connesso in ambienti urbani o rurali. Pensate a quali problemi potrebbero insorgere se dovesse venir meno la connessione tra diversi macchinari che devono dialogare tra loro per ultimare la procedura a loro assegnata. Oppure se il segnale di errore o di rottura lanciato da un sensore non dovesse arrivare in tempo reale alla centrale di controllo.
  • Per tutti questi motivi c’è bisogno di una connessione stabile, veloce e di facile implementazione (banalmente: un’automobile smart non può essere collegata alla rete attraverso un cavo LAN!).

IL RUOLO 5G NELLE APPLICAZIONI IOT

Perché il 5G, come sottolineato nelle previsioni IoT 2020, rappresenta un fattore accelerante per l’Internet of Things? La risposta è molto semplice. Con l’aumento dei dispositivi connessi e della loro specializzazione aumenta esponenzialmente anche la mole di dati da essi prodotta.

Quindi serve una “autostrada” a sei corsie sulla quale questi dati possano correre alla massima velocità e con la minore latenza possibile, per arrivare al cloud e ricevere da esso informazioni e veicolare comandi di ritorno.

Ma non solo: il 5G offre una connessione con lo stesso livello della fibra, ma totalmente wireless e quindi perfetta per l’utilizzo in mobilità. Ha fatto notizia lo scorso anno l’esperimento realizzato al Mobile World Congress di Barcellona durante il quale è stato guidato dalla Spagna un TIR che si trovava in Svezia e questo è stato reso possibile proprio dal 5G. Trattandosi di connessione wireless della rete cellulare, apre nuove opportunità di comunicazione in esclusiva sia device-to-device sia device-to-cloud. ll 5G infatti permetterà connessioni mobili ad altissima velocità, con tempi di latenza (tra l’emissione e la ricezione di un comando) drasticamente più bassi rispetto a quelli offerti dalle reti mobili attuali: parliamo per il 5G di una velocità di circa 10 Gbps (Gigabite per secondo) in download e di circa 1 Gbps in upload con una latenza prevista intorno ai 4 millisecondi, contro una velocità di circa 100 Mbps (Megabit per secondo) in download e di circa 50 Mbps in upload con una latenza intorno ai 20 millisecondi dell’attuale 4G. Inoltre, con il 5G il numero di terminali che si possono connettere contemporaneamente è moltiplicato per 100 rispetto al 4G, permettendo un milione di oggetti connessi per chilometro quadrato, anche perché la densità di celle per il 5G è maggiore. E ciò garantisce prestazioni senza paragoni anche in luoghi congestionati con banda e potenza di segnale senza cali. Il nuovo standard offre come accennavamo il grande vantaggio di appoggiarsi sulla rete cellulare di ultima generazione, superando così tutti i problemi di connettività che una classica rete internet wired porta con sé: nessun cablaggio quindi, ma ogni sito industriale può essere raggiunto in modalità wireless con velocità di connessione altissima paragonabile alla fibra. Il tutto a beneficio dei sistemi basati sull’Internet of Things.

4G e 5G A CONFRONTO

4G 5G
Velocità download 100 Mbps 10 Gps
Velocità upload 50 Mbps 1 Gps
Velocità nominale 300 Mbps 20 Gps
Latenza 20 ms 4 ms
Sinergia 5G e IOT

DIFFUSIONE 5G: A CHE PUNTO SIAMO?

Che il 5G rappresenti un fattore accelerante per l’Internet delle Cose lo dicono anche le stime secondo le quali il nuovo standard di connessione consentirà all’IoT di passare dagli attuali 20 miliardi di dispositivi connessi ai 76 miliardi ipotizzati per il 2025. Inoltre, secondo la recente edizione del “Mobility report” di Ericsson entro la fine del 2025, il 5G genererà il 45% del traffico totale di dati mobili al mondo, rendendolo la tecnologia di comunicazione mobile a sviluppo più veloce che sia mai stata implementata su scala globale.

Anche un’analisi del Global System for Mobile Association (GSMA) stima che entro il 2025 circa una connessione mobile su tre utilizzerà reti di prossima generazione. In particolare, la penetrazione della tecnologia 5G in Europa è stimata al 31% nel 2025, il che si traduce in 217 milioni di connessioni. I dispositivi potranno connettersi a Internet senza utilizzare il Wi-Fi o la linea fissa), con enormi vantaggi per ambiti come l’Industria 4.0.

In Italia il 5 giugno 2019 la rete 5G ha mosso i primi passi.

  • Vodafone, prima in Italia, ha infatti aperto alle connessioni 5G per i suoi clienti di Milano, Roma, Napoli, Torino e Bologna.
  • Il 5G è attualmente in fase di sperimentazione in Italia da parte dei principali operatori della telefonia mobile ed è, quindi, in fase pre-commerciale e la fase di sperimentazione si concluderà il 31 dicembre 2021.
  • Ogni operatore sta attualmente procedendo all’adeguamento della copertura del territorio per il 5G e allo sviluppo di progetti non solo legati alla telefonia mobile,ma ai più svariati campi d’applicazione del 5G, compreso il settore agricolo.
  • Si è anche tenuta un’asta legata all’assegnazione dei diritti d’uso delle frequenze per il 5G che ha visto offerte complessive da parte dei gestori che hanno partecipato di oltre i 6,5 miliardi di euro, altro segnale di quanto la nuova tecnologia sia al centro dello sviluppo del business delle telco.

PER CHE TIPI DI APPLICAZIONI IOT IL 5G È PARTICOLARMENTE INDICATO

IL TECNICO CONNESSO

Abbiamo visto che il vantaggio del 5G, in sintesi, è la possibilità di offrire le prestazioni della fibra abbinate alla mobilità, sempre più importante per la produzione flessibile e per le applicazioni IoT con oggetti distribuiti.

Un esempio di applicazione Industrial IoT che potrebbe beneficiare del 5G è quello del tecnico connesso. Grazie al 5G, ad esempio, i lavoratori dotati di dispositivi con realtà aumentata / realtà virtuale (AR / VR) saranno liberi di muoversi all’interno della fabbrica e raccogliere/produrre dati.

Potranno interagire con dispositivi e macchinari IoT, visualizzare informazioni diagnostiche in realtà aumentata sopra i macchinari con cui interagiscono, ricevere istruzioni basate su quanto loro vedono in real time. O addirittura ricevere notifiche sui dispositivi che usano/indossano in caso di condizioni ambientali pericolose.

LE FLOTTE AZIENDALI

Un altro esempio di come una connessione mobile ultraveloce ed affidabile potrà rivoluzionare è quello delle flotte aziendali i cui veicoli sono da sempre dotati di strumenti a scopo di sicurezza e posizionamento come GPS e satellitare. Anche grazie all’installazione di sensori e videocamere collegate in rete e allo sfruttamento delle capacità di elaborazione in cloud, potranno essere ottimizzati spostamenti, carichi e percorsi, garantendo un sempre maggiore controllo della filiera produttiva e della sicurezza grazie a dati e immagini prodotte in tempo reale. L’accesso alla posizione dei veicoli sulla mappa e la cronologia delle attività, ma anche una diagnostica della meccanica, sarà visibile direttamente all’interno del software gestionale, assicurando un costante monitoraggio dei mezzi, soprattutto in caso di un utilizzo inadeguato. Tutte informazioni che non sarebbero reperibili in mobilità se non attraverso il 5G.

LA SUPPLY CHAIN

Oltre che nella assistenza tecnica o nella gestione delle flotte aziendali, IoT e 5G troveranno virtuose sinergie anche sulle attività di supply chain. Là dove l’inventario è gestito da sensori in remoto e i magazzini sono robotizzati, la tecnologia IoT, abbinata al 5G, può prendersi carico, in modo ancora più efficiente, della preparazione e spedizione degli ordini oltre che del riordino di materiali di consumo prima dell’esaurimento delle scorte. In questo modo si riducono gli scarti, mantenendo la merce necessaria in magazzino e lasciando più tempo ai dipendenti di concentrarsi su altre attività.

L’AGRICOLTURA 4.0

Infine, la smart agriculture che rappresenta se vogliamo l’esempio più estremo nel quale il 5G ha tutte le carte in regola per essere un fattore abilitante e accelerante sul fronte dell’agricoltura 2.0.

Il nuovo standard potrà fare leva innanzitutto sulla facilità di connettere i device anche in zone rurali, sulle caratteristiche distintive di maggiore velocità di banda e maggiore densità di connessioni, quindi sulla capacità di gestire numerosi oggetti, sensori e veicoli connessi che richiedono prestazioni ad elevata affidabilità.

Si tratta di un settore che a livello di sensoristica ambientale e territoriale, di applicazioni per il meteo, di automazione di apparati per la gestione sempre più precisa di acqua, fertilizzanti, concimi, agrofarmaci necessità di soluzioni digitali di facile implementazione.

IL NOSTRO PUNTO DI VISTA SU 5G E IOT

Il 5G è una tecnologia di forte interesse perché garantisce una connettività ad alta densità e ad alta velocità. Per quanto ci riguarda, in generale noi abbiamo un approccio agnostico, anche verso le tipologie di connettività. Trueverit può basarsi indifferentemente su connettività 5G, LAN o LoRa. Ma IoT e 5G viaggeranno bene insieme soprattutto per tutte quelle applicazioni IoT che richiedono “stream” di dati densi, frequenti intensivi. Pensiamo che il 5G sia una tecnologia determinante (anche se non esclusiva) per i prossimi 2 anni perché permetterà di sviluppare in modo ancora più efficiente e low power sistemi di comunicazione e raccolta dati IoT in modo distribuito a basso costo e ad alte prestazioni. Ma già si parla di 6G…

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