La storia delle telecomunicazioni corre veloce. Il 5G è appena arrivato e ancora si attende di sapere quando sarà pienamente operativo che già ci dirigiamo a grandi passi verso una nuova frontiera dell’innovazione tecnologica che ha il sapore della fantascienza. Gran parte del mondo si sta ancora chiedendo, infatti, quanto tempo ci vorrà per avere la copertura di reti mobili 5G pienamente operative e cosa queste potranno rappresentare per la vita e l’economia, che i ricercatori delle telecomunicazioni di tutte le nazioni stanno già guardando al 6G con obiettivo 2030, spinti anche dal fatto che Cina e Corea del Sud sono già in pole position e l’Europa non vuole certo stare a guardare e il mercato delle telecomunicazioni in Italia non è da meno.
Alla fine dello scorso anno, infatti, il governo cinese ha annunciato che avrebbe intensificato il lavoro su 6G con l’obiettivo di dominare il settore entro il 2030. Le principali università e istituzioni tecniche cinesi stanno lanciando partnership con l’intento di mettere in comune talenti e risorse per le prossime generazioni di tecnologie mobili. Ma in cosa dovrebbe consistere la nuova tecnologa 6G? Se la rete di nuova generazione 5G ci consentirà di connettere tra loro centinaia di migliaia di device elettronici in spazi piuttosto ridotti, come una fabbrica, un edificio commerciale o un ospedale, con il 6G si andrà molto oltre perché si procederà ad integrare l’Intelligenza Artificiale a questi dispositivi con, assicurano gli esperti, straordinari vantaggi in termini operativi e di sicurezza.
Per fare in modo che i primi robot entrino in azione all'interno dei piani industriali 4.0 c’è certamente bisogno del 5G, il nuovo standard favorirà la connessione tra migliaia di macchine, sensori, software e applicazioni all’interno di una struttura produttiva, ma evidenzia già dei limiti quantitativi. Ad esempio i centri di ricerca stanno già cercando di trovare una soluzione che consenta non solo di aumentare il numero di macchine connesse con una stazione (base station) ma di integrare ad esse l’Iintelligenza Artificiale e il machine learning. C’è poi da considerare che il numero di oggetti da connettere in rete, e tra loro, sarà davvero enorme entro pochi anni. Verified Market Research stima che entro il 2025 saranno 10 miliardi le connessioni cellulari per l’Internet of Things a livello mondiale. Ecco quindi entrare in scena la tecnologia 6G. Neil Yang, senior 5G standard engeneer di Oppo (uno dei cinque marchi cinesi di smartphone più popolari nel mondo) ha recentemente detto: “Dobbiamo guardare avanti ad una nuova era, caratterizzata dalla connettività di prossima generazione, dove sempre più imprese e uffici privati e pubblici saranno gestiti, lavoreranno senza l’intervento di esseri umani e il 6G sarà la tecnologia base”.
La copertura delle reti mobili 5G, guardando già al 6G
Recentemente a Levi in Finlandia un gruppo di 250 ricercatori si è riunito per uno dei primi vertici globali sullo standard 6G Wireless per iniziare a ragionare sulla nuova tecnologia. Il paese di Oulu, circa a cinque ore a nord di Helsinky, sarà uno dei centri mondiali della ricerca sul 6G per le sue connessioni storiche con la Nokia e la sua concentrazione di ricercatori che sono stati determinanti nello sviluppo dello standard 5G. Il programma si svilupperà nei prossimi otto anni e avrà un valore di circa 285 milioni di dollari, di cui la metà proveniente da finanziamenti pubblici e l’altra metà da partner industriali.
Ad oggi per come è stata annunciata la tecnologia 6G sembra molto simile a un potenziamento del 5G con la rete satellitare. In questo si avrà una copertura delle reti mobili ancora più capillare che raggiungerà aree che il 5G ancora non è in grado di coprire. Alcuni ingegneri cinesi sostengono infatti che la diffusione della rete 5G non sarà in grado di coprire le profondità di mari e oceani. Quello che la rete 6G invece si prospetta di fare, tra l’altro, è proprio la copertura subacquea.
Il gruppo di ricerca non sembra voler perdere tempo e vuole iniziare a delineare possibili casi d’uso e scenari futuri per la nuova tecnologia. Mentre l’era del 5G dovrebbe rendere lo smartphone meno importante per le nostre vite di quanto lo sia oggi, si ipotizza che la tecnologia 6G sarà un’era completamente post-smartphone. Tutti gli oggetti che sono in grado di connettersi saranno guidati dai dati, con vere capacità di Intelligenza Artificiale, una funzionalità standard e interfacce di realtà aumentata che compaiono quando necessario e poi scompaiono. La capacità di tutti gli oggetti di acquisire ed elaborare i dati visivi sarà immensa e questo farà accelerare l’automazione e l’evoluzione dell’Intelligenza Artificiale. Grazie alla tecnologia 6G, sulle reti viaggeranno “agenti intelligenti” (cioè algoritmi) in grado di collaborare tra loro su vasta scala per risolvere al volo complicate negoziazioni e trovare in tempo reale soluzioni a problemi complessi. Sempre tramite l’Intelligenza Artificiale poi le connessioni e il traffico dati verranno instradati e smistati tra i vari nodi della rete per limitare la congestione.
Velocità e spettro i punti di forza della tecnologia 6G
Mentre i fornitori stanno procedendo con cautela con il lancio del 5G, molto più costoso del 4G a causa delle brevi distanze che i segnali possono percorrere e della necessità di una maggiore densità di apparecchiature per trasmettere i segnali, i ricercatori stanno avviando la ricerca verso quella che si preannuncia essere una delle più importanti innovazioni tecnologiche del futuro.
I fattori di partenza più importanti per la ricerca sono la velocità e lo spettro di frequenza.
Là dove il 5G promette velocità teoriche di 20 Gbps (Gigabit per secondo) rispetto al massimo teorico di 1 Gbps per il 4G, il 6G punterà a velocità di 1 terabyte al secondo, vale a dire che in termini di performance le reti 6G potranno teoricamente arrivare a velocità fino a 10 volte superiori rispetto a quelle del 5G, trasmettendo un maggiore quantitativo di dati nello stesso tempo. Tutto questo sarà possibile sfruttando il multiplexing spaziale, ovvero una tecnica di trasmissione che utilizza comunicazione in fibra e antenne MIMO (Multiple-input e Multiple-output, entrate multiple e uscite multiple), per trasmettere segnali di dati indipendenti e codificati in modo singolo. Ma operare in tale intervallo nello spettro potrebbe richiedere progressi nella ricerca sui materiali, nuove architetture di calcolo, progetti di chip e nuovi modi di accoppiarli con le fonti di energia.
Il gruppo di ricercatori che si è riunito i Finlandia spera di produrre molto presto un white paper che inizi a definire le aree critiche della ricerca. La produzione di energia e il consumo di energia infatti incombono come ostacoli enormi, sia in termini di ambiente che di costi.
Le nuove sfide del mercato delle telecomunicazioni in Italia
Il mercato delle telecomunicazioni in Italia, e non solo, entra così in una fase delicata. L’ultima Relazione Annuale dell’Autorità per le Garanzie nelle Comunicazioni (Agcom) presenta infatti un mercato delle telecomunicazioni italiane che si sviluppa, ma vede ridurre contemporaneamente le risorse garantite dalla spesa degli utenti finali, che sono la base per gli ulteriori fondamentali sviluppi che attendono non solo il mercato dell’Information and Communication Technology (ICT) ma il nostro Paese in generale. Al contempo si profilano all’orizzonte nuove sfide: dal governo dei big data alla evoluzione della tutela del consumatore e dello stesso ruolo dell’Autorità in un mercato che sta per entrare in una fase molto delicata.
Secondo Agcom le tendenze evolutive dei mercati di rete fissa e mobile sono opposte. Mentre il primo, soprattutto grazie allo sviluppo dell’offerta e della domanda di connessioni ultrabroadband sia in ambito residenziale che business, può contare su spunti espansivi in grado di impattare sui volumi e sui valori del mercato, il secondo presenta in questo momento minori spunti innovativi e subisce quindi maggiormente l’effetto contrazione dei prezzi, tipico dei mercati maturi. A livello di rete fissa infatti, non solo crescono gli abbonamenti broadband (banda larga) che hanno raggiunto nel 2018 una consistenza media di 16,8 milioni (+4,9%), ma rispetto al 2017 si è registrato un aumento dei collegamenti ultrabroadband (con velocità superiore a 30 Mbps) passati in un anno dal 23% al 37,9% del totale dei collegamenti broadband. Nel mobile invece non solo è proseguita la diminuzione dei volumi delle linee cosiddette “Human” (voce/dati e solo dati), ma si è anche assistito a una decisa riduzione dei prezzi medi dei servizi così come si è assistito a una forte contrazione della spesa in device, principalmente smartphone, disponibili a prezzi fortemente decrescenti. Buone notizie invece per quanto riguarda gli investimenti nelle infrastrutture di rete.
Lo sviluppo dei servizi ultrabroadband di rete fissa e di coperture di reti mobili 5G mobile infatti è direttamente legato allo sviluppo degli investimenti in infrastrutture di rete che rappresentano la condizione necessaria per l’erogazione di questi servizi. Non a caso nel 2018 gli investimenti in infrastrutture sono cresciuti del 17% raggiungendo il valore di 8,4 miliardi di euro.
Partendo dalle considerazioni contenute nella Relazione Agcom si può quindi comprendere come l’equilibrio ricavi-investimenti entri ora in una fase molto delicata, in quanto gli operatori delle telecomunicazioni in Italia si trovano a dover affrontare, nel medio termine, una massa di investimenti molto consistente sia per la realizzazione delle reti in fibra ottica e 5G, sia per pagare le licenze delle frequenze 5G, che per sviluppare e manutenere le infrastrutture esistenti.
Cosa ci aspetterà quindi quando anche la tecnologia 6G sarà una realtà? Ogni standard impiega circa un decennio per svilupparsi e quindi la formalizzazione degli standard 6G è prevista per il 2029-2030.
Come postremo passare a un mondo in cui ogni singolo oggetto prodotto raccoglierà, analizzerà e trasmetterà costantemente dati senza fonti di energia rinnovabili che siano anche sostenibili dal punto di vista economico?