tecnologia 5G nell industria
Tecnologia

Accesso al 5G in applicazioni industriali: realtà o finzione?

Oggi, la tecnologia di comunicazione utilizzata nel settore industriale è molto diversificata, divisa in molti casi per settori e fortemente dominata dagli standard del settore.

Il settore industriale è caratterizzata da una prudenza nell’adozione di tecnologie, spesso condizionate dalla lunga vita dei macchinari industriali. In questo contesto, mi chiedo se le voci trasmesse da alcuni operatori e produttori di telecomunicazioni nel settore delle TIC in merito all’adozione delle tecnologie 5G siano vere.

Vedremo forse bracci robotici comunicare attraverso tecnologie wireless basate sulla tecnologia cellulare?

La comunicazione wireless cellulare nell’infrastruttura che gestisce apparecchiature industriali diventerà una realtà di maggioranza?

Supponiamo che questa sia la direzione che l’industria deve prendere e supponiamo che la tecnologia di accesso al 5G sarà in grado di garantire i requisiti operativi dei sistemi di controllo in tempo reale di alcuni automatismi industriali.

In questo contesto, consideriamo il quadro in cui ciò sarà possibile e, soprattutto, chi sarà l’operatore di questa infrastruttura di telecomunicazioni industriali.

Una prima opzione è che l’industria stessa sia l’operatore dell’infrastruttura.

Questo è in realtà il modello attuale. Un impianto industriale gestisce le sue reti in fibra ottica o Ethernet industriale che controllano i suoi sistemi in tempo reale. In un modello 5G, ciò implica che l’industria abbia una licenza per utilizzare lo spettro delle comunicazioni radio ed è l’operatore di un’infrastruttura cellulare locale.

È interessante notare che, lungo queste linee, il regolatore di rete federale in Germania, BNetzA, offrirà licenze regionali con condizioni relativamente accettabili per lo spettro di 3,8 Ghz e 26 Ghz.

La casa automobilistica più grande del mondo (VW) prevede di applicare lo spettro 5G in modo che possa gestire le reti “all’interno della recinzione della fabbrica”.

Allo stesso modo, BASF, il colosso chimico tedesco, farà domanda per una licenza locale 5G come parte della sua campagna di digitalizzazione della produzione. La società ha 600.000 sensori collegati in rete e altri dispositivi nel suo stabilimento di produzione principale a Ludwigshafen sul Reno, una cifra che secondo la società potrebbe essere moltiplicata per dieci (fonte notizia).

reti 5G nell industria
reti 5G – industria

Una volta che un’industria ha una licenza per usare una banda di telecomunicazioni, può diventare un operatore in quella banda per la regione specifica in cui è stata autorizzata. Ciò comporta l’implementazione di una considerevole infrastruttura di rete che include stazioni base e dotando l’impianto industriale di radio cellulari (aumentando i macchinari esistenti o utilizzando nuovi macchinari che includono tali radio).

Questa parte è più confusa poiché richiederà ai produttori di macchine utensili di includere radio cellulari nei loro progetti, nonché le pile di protocolli e software necessarie per la materializzazione della connettività utilizzando gli standard 5G. Paradossalmente, Siemens ha effettuato un primo test pilota con Qualcomm su questa linea [Qualcomm Press Note. Nov 26, 2019].

Ma questo è un caso eccezionale, un’azienda come Siemens può chiudere il cerchio perché è un produttore e utente di gran parte della tecnologia industriale che sviluppa e può anche diventare un operatore di rete.

Altri modelli includono avere un operatore di telecomunicazioni in affitto (o tagliare) le sue bande o gestire una banda proprietaria usando le sue apparecchiature di rete. In questo senso, il modello di operatore di telecomunicazioni è esteso al funzionamento delle reti nel settore.

I vantaggi sono evidenti, in tutti i casi non è necessario accedere a una licenza per la banda, ma l’operatore gestisce la propria banda per garantire il servizio.

Nel caso in cui l’industriale possieda la cinghia, l’operatore può semplicemente azionarla. Le controparti e il cambio di modello sono fantastici e crediamo che genereranno molta incertezza.

Vedi, ad esempio, che un costruttore di automobili cede il controllo dell’infrastruttura che gestisce i bracci robotici del suo impianto a un operatore di telecomunicazioni?

Forse dovremmo anche chiederci in quali casi e per quali applicazioni un industriale necessita di comunicazioni wireless ad alte prestazioni (ad esempio, URLLC – Ultra Reliable Low Latency) e valutare se da un punto di vista industriale l’investimento è redditizio.

Nelle industrie che abbiamo visitato, gli impianti sono progettati e pianificati conoscendo i macchinari da implementare. Inoltre, questi sono già completamente cablati con Ethernet in fibra ottica o industriale e i sistemi in tempo reale sono per lo più integrati nelle macchine stesse.

Se consideriamo che i produttori di macchinari industriali non dispongono di tecnologie radio wireless nei loro portafogli, è difficile pensare che l’accesso al 5G debba essere utilizzato per far funzionare macchinari a breve o medio termine. D’altra parte, come nel caso di BASF, sembra logico pensare che in quei settori in cui è richiesta una massiccia sensibilizzazione, una tecnologia wireless affidabile possa aggiungere valore purché il costo e il modello operativo aderiscano all’idiosincrasia industriale.

Tuttavia il mercato è estremamente frammentato e gli standard del settore si sono evoluti in direzioni diverse rispetto agli standard ICT.