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ARPAT News - newsletter sulle tematiche ambientali
Lunedì 07 marzo 2022

La tecnologia 5G per le infrastrutture


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La nuova tecnologia capace di imprimere una nuova visione rivolta alla sostenibilità ambientale ed alla gestione razionale ed efficiente delle infrastrutture di mobilità per le smart cities

“Le Amministrazioni delle città, dei grandi centri urbani e delle aree metropolitane sono impegnate nella creazione di una nuova rete di telecomunicazione mobile pervasiva ed intelligente capace di interoperare tra i diversi comparti produttivi del trasporto e dei servizi di gestione delle emergenze verso le reti very high capacity (VHC) fisse e mobili al fine di consentire una migliore e più efficace interazione con i cittadini. In questo senso il ruolo del decisore pubblico e dello Stato è fondamentale - ha affermato Donatella Proto Dirigente, Div. II – Comunicazioni Elettroniche ad uso pubblico e privato. Sicurezza delle reti e tutela delle comunicazioni del Ministero dello sviluppo economico (Mise). E’ in questa direzione, - ha continuato la Proto, che in accordo con il programma europeo Connecting Europe Facility (CEF)  occorre, anche in Italia, predisporre le condizioni per una strategia della mobilità sostenibile ed intelligente.” L’iniziativa mette a disposizione 33 Mld di Euro per costruire, sviluppare, modernizzare e completare le reti transeuropee nei settori dei trasporti, dell’energia e del digitale per rafforzare la competitività europea, la crescita sostenibile e la coesione sociale e territoriale. Il programma CEF si articola in tre tipologie di fondi: CEF Trasport: 26 Mld; CEF Energy 6 Mld e CEF Digital 1 Mld. Di questo si è dibattuto nella seconda giornata al 4° 5G italy, l’evento del confronto tra istituzioni e comunità scientifica, industriale, economica e delle pubbliche amministrazioni in Italia, per comprendere le sfide e le opportunità della futura rete 5G e dell’Internet ultraveloce e ultrasicura. Gli interventi hanno illustrato gli obiettivi di questo protocollo capace, oltre che di fornire ed incrociare informazioni da cui far derivare comandi/azioni e processi sempre più efficienti, anche di perseguire risparmi in ambito energetico per il settore dei trasporti, la logistica ed in ultima analisi delle infrastrutture.

La rete viaria
Le auto ad esempio sono sempre più dotate di sensori ed ugualmente sempre più sensori e telecamere dislocati, osservano e comunicano, riuscendo a fornire tutta una serie di informazioni che rese disponibili possono essere utilizzate per quello che è effettivamente il dispiegamento della guida autonoma. Per rendere possibile tutto quanto sopra occorre una rete dalle spiccate caratteristiche prestazionali come è stato già illustrato in precedenti articoli come la bassissima latenza, l’enorme quantità di dati che vengono trasferiti e l’alta sicurezza/certezza che che questi flussi di dati siano capaci di transitare. La tecnologia delle telecomunicazioni 5G, ad oggi, risulta essere l’unica disponibile in grado di garantire tali caratteristiche e prestazioni.

Per rendere il sistema di trasmissione dati 5G ancora più rapido è stato individuato il modello di elaborazione distribuita o “edge-computing“ in cui l’elaborazione/trattamento dei dati avviene in prossimità o il più vicino possibile al luogo dove vengono generati. Questa modalità porta considerevoli vantaggi in termini di latenza di elaborazione, riduzione di traffico dati e maggior resilienza in caso di interruzione nella connessione dati. Insieme a tale tecnologia viene adottato anche il multi-access edge computing (MEC) che riduce ulteriormente la latenza a livello di millesecondi, spostando il calcolo del traffico e dei servizi da un cloud centralizzato alla periferia della rete, avvicinandolo all’utente. La raccolta e l'elaborazione dei dati in postazioni più vicine all’utenza riduce la latenza e assicura prestazioni in tempo reale alle applicazioni a larghezza di banda elevata.

In questo modo tutte le informazioni viaggiano dai sensori dislocati nell’ambiente (auto, telecamere, sensori di traffico, di lavori in corso/cantieri, servizi pubblici, ecc.) verso il centro locale di elaborazione dove si trova una un’applicazione intelligente in grado di analizzare enormi quantità di dati e restituirli ai veicoli che transitano sulla rete viaria, al fine di indicare ai conducenti dei mezzi le scelte più utili ed efficienti. Si tratta di un’estensione del 5G che permette di gestire quelle casistiche più complicate che sono oggi in fase di studio e di collaudo. La morfologia delle città italiane e più in generale dei centri urbani risultano essere, proprio per la loro conformazione, più sfidanti per la presenza di strade strette rispetto ad altre realtà straniere dove una differente geografia del territorio, una diversa disposizione e conformazione dei volumi e degli spazi delle città aiutano la dislocazione dei sensori e la loro capacità di trasmissione/ricezione. In questo senso risulta importante realizzare un’integrazione transfrontaliera – crossborder capace di garantire il passaggio costante dei segnali senza interruzione quando gli utenti/veicoli attraversano le frontiere dei confini nazionali.

La gestione delle emergenze – mission critical
Per il settore delle telecomunicazioni la rivoluzione digitale in corso, ulteriormente accelerata dalla crisi, rappresenta una enorme opportunità. L’utilizzo di tecnologie, quali l’edge-computing e il 5G, come abilitatori di soluzioni innovative per l’offerta di beni e servizi, sta profondamente cambiando lo scenario avviando la quarta rivoluzione industriale e rendendo capillare la disponibilità sul territorio italiano di piattaforme connesse in grado di soddisfare i bisogni di imprese ed amministrazioni che, per la loro connaturata capacità, riescono a gestire in maniera efficace i servizi nelle situazioni di emergenza - mission-critical.
Sulle autostrade, ad esempio, e più in generale in tutti gli ambiti dove possono verificarsi situazioni di emergenza/soccorso, la rete mobile è attualmente connessa con la fibra o con linee alternative o comunque con linee fisiche proprio perché le reti attuali non garantiscono la qualità dei servizi, non assicurando la continuità e stabilità necessaria.
Per le peculiarità di cui abbiamo accennato, la rete 5G possiede caratteristiche che la rendono particolarmente idonea a garantire servizi ad altissimo livello di sicurezza. Oltre alla latenza/ritardo inferiore al millisecondo un’altra specificità è la densità di oggetti connessi con tecnologia 5G per unità di superficie.
In questo modo è possibile realizzare la gestione di un’altissima densità di sensori in grado di restituire in tempo reale le informazioni necessarie per gestire al meglio l’emergenza.
Ad esempio nelle grandi città spesso i mezzi di soccorso ambulanze, pompieri, forze dell’ordine, capita che siano imbottigliati nel traffico. Con il 5G la rete cittadina potrà essere intelligente con sensori, semafori, veicoli in modo che, se da un lato al mezzo di soccorso viene restituita l’informazione del tracciato più agevole per raggiungere la sua destinazione impiegando il minor tempo possibile e terminare la sua operazione, dall’altro, nello stesso momento e progressivamente i segnali del passaggio del mezzo di soccorso saranno restituiti al sistema semaforico e di segnalazione elettronica a pannelli rivolti ai guidatori dei veicoli che si trovano nelle vicinanze per eseguire deviazioni ed avviarsi in direzioni alternative al tracciato in quel momento “utilizzato” dal mezzo di soccorso.
Con la tecnologia 5G è possibile sfruttare la peculiarità della precisione della localizzazione, insieme ai tempi di reazione bassissimi e pensare di poter offrire ad ipovedenti o non vedenti un servizio di assistenza durante la fase di attraversamento di passaggi pedonali posti in strade o incroci. In questo caso le auto che si trovano a transitare in prossimità dell’incrocio sono raggiunte da un segnale di allerta nel momento in cui il pedone ipovedente o non vedente si accinge ad attraversare la strada o l’incrocio. In caso si avvicini un veicolo che non reagisce in maniera opportuna e quindi o rallentando o frenando, potrebbe essere inoltrato in tempo reale un messaggio al pedone in modo che questo arretri, invece che terminare il suo attraversamento con un probabile incidente.
La gestione del traffico sulle piste degli aeroporti risulta essere un altro valido campo di applicazione. Sulle piste dell’infrastruttura transitano mezzi di rifornimento, bus navetta, mezzi di trasporto bagagli, mezzi dei servizi di pulizia e manutenzione in aggiunta al traffico degli stessi aerei. Oggi tutta la gestione di questo traffico potrebbe essere mantenuta sotto stretto controllo con l’utilizzo di una rete 5G che geolocalizza in tempo reale tutti i mezzi in transito sulle piste per prevenire possibili incidenti utilizzando software predittivi di intelligenza artificiale.


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