«I prossimi dieci anni saranno l’era dell’edge: è la nuova frontiera». Parola di Antonio Neri, ceo globale di Hpe nel corso dell’evento virtuale “Realize the Full Potential of Open Ran & 5G”, organizzato dalla multinazionale americana di information technology. Ma che rapporto c’è tra edge computing, Open Ran e 5G? Le ultime due sigle consentono al primo di essere molto più efficiente. Il primo è il core business di Hpe, la cui filiale italiana è guidata dal presidente e amministratore delegato Stefano Venturi. Secondo Neri, il futuro dell’industria è legato alla raccolta e all’elaborazione dei dati in prossimità del luogo dove sono generati. Una volta “scremati”, sono inoltrati al cloud per ulteriori analisi.
Il 5G è una colonna portante della strategia di impresa a medio termine di Hpe. Questo perché, con più banda e con minore latenza, il trasferimento dei dati dall’edge al cloud diviene più semplice e immediato. Il 5G è stato sviluppato con standard open source, permettendo agli operatori di rete di staccarsi dai sistemi proprietari single vendor su cui erano costruite le reti delle generazioni precedenti. Perciò anche la rete deve cambiare. Si parla di Open Ran perché quella di accesso radio – il ponte con le funzioni core – deve essere “aperta”: bisogna consentire alle Telco di accedere a fornitori diversi, in concorrenza tra di loro, perché forniscano sistemi interoperabili. Peraltro la rete va “segmentata”, per inserire nei “container” servizi di alto valore aggiunto, che permettano alle Telco un’adeguata remunerazione ed un’offerta di servizi sempre più raffinata e personalizzata per le esigenze dei “consumers” e delle aziende enterprise. Occorre infine un software per amministrare le funzioni virtualizzate su una pluralità di siti edge.
Di qui la soluzione Hpe Open Ran Solution Stack. Secondo Neri, «è un set completo», che include sia modelli di infrastrutture specifiche per l’Open Ran ottimizzate per le Telco che il software di gestione e orchestrazione dei servizi. È stato sviluppato dal nuovo Communications Technology Group (Ctg) di Hpe. Questo articolo trae spunto sia dal citato evento che da un’intervista a margine di questo con Carlo Vaiti, distinguished chief technologist in Hpe Italia.
Impatto sulla manifattura dell’azione combinata di edge computing, 5G e open ran?
Cosa accadrà nella manifattura quando servizi personalizzati potranno essere veicolati dallo e sullo “shopfloor” grazie a queste nuove tecnologie? Non è semplice immaginare gli effetti del potenziamento dell’edge computing, che opererebbe in condizioni più favorevoli rispetto alle attuali. Si tratta di garantire la capacità operativa e la sicurezza nelle operazioni di estrazioni dei dati e l’ottimizzazione dei traffici, e che le informazioni esaminate siano quelle di maggior interesse per l’azienda utente. Si pensi all’IIoT: si potrebbe abilitare l’Erp, il software pianificatore delle risorse di impresa che consente di amministrare tutti i processi rilevanti dell’azienda, direttamente all’IoT grazie al 5G. In questo modo, l’Erp integrerebbe i dati di sensori e di device IoT per orchestrare real time e senza intervento umano i meccanismi dell’azienda che fanno girare il business. Ancora, si pensi all’asset tracking. Di norma, il tracciamento delle risorse fisiche avviene associando agli asset etichette di codici a barre o utilizzando tag che trasmettono la loro posizione grazie a Gps, Ble (Bluetooth low Energy), tecnologia wireless che implica un consumo energetico e un costo ridotti pur mantenendo un intervallo di comunicazione simile al bluetooth) o Rfid (identificazione a radiofrequenza, tecnologia che utilizza i campi magnetici per tracciare automaticamente i tag posti sugli oggetti). L’ultimo trend è l’utilizzo del Nfc, Near Field Communication, un insieme di protocolli che abilitano la comunicazione tra due dispositivi elettronici, uno dei quali è un portatile come uno smartphone, quando li si avvicina entro una distanza di quattro centimetri. Si pensa che il 5G consentirà di fare progressi in materia, con il tracciamento dei componenti all’interno della fabbrica e con quello dei prodotti deperibili all’esterno della azienda.
In tema di cobot, e cioè di robot collaborativi, va detto che questi potrebbero progredire in maniera sostanziale. Attualmente, si tratta di braccia intelligenti che manipolano oggetti in uno spazio ristretto, la cella di lavoro, accanto ad un operatore che assistono nelle operazioni. In genere, sono dotati di sensori di movimento, e di quelli per rilevare la forza impressa, di telecamere e di a sistemi anticollisione. Sono piccoli, leggeri e facilmente configurabili; soprattutto, svolgono task definiti a seguito di programmazione: l’intelligenza è dentro di loro. Con il 5G, invece, saranno guidati dall’intelligenza artificiale di rete, quella distribuita in una pluralità di micro server. Per questo motivo, potrebbero diventare molto più flessibili, e svolgere compiti non direttamente programmati. Anche le linee di montaggio cablate potrebbero scomparire, sostituite da isole di lavoro servite da robot mobili solo per il materiale necessario al momento per quella precisa lavorazione, secondo la regola del just in time. Altri salti quantici sono previsti nei campi della manutenzione predittiva e della realtà virtuale.
Dalla ran all’open ran: le telco si svincolano dal fornitore unico in vista del 5G
1. Cos’è la Radio Access Network
La rete mobile è composta da due importanti domini: quella di accesso radio (Ran) e quella centrale (Core). «La Ran – afferma – svolge una funzione di ponte»; è cioè una tecnologia del sistema delle telecomunicazioni che collega i singoli dispositivi al core. È la componente visibile del sistema, perché comprende le antenne delle torri disseminate sul territorio o altrimenti montate sui tetti degli edifici, nonché le stazioni base. Quando, ad esempio, ci colleghiamo con un server remoto tramite il nostro smartphone, il segnale viene digitalizzato nella stazione base Ran e collegato alla rete. La Ran inoltre, grazie ad un software particolare, coordina la gestione delle risorse radio e quella della mobilità e fornisce la crittografia dei dati. Il core ha funzioni diverse: ad esempio, controlla che gli utenti che utilizzano un certo servizio siano autenticati, e realizza il passaggio di consegne quando un utente si sposta dalla copertura fornita da una torre Ran a quella successiva.
2. Il 5G in dettaglio: più banda e meno latenza
Le reti per cellulari si sono evolute rapidamente da quando sono state digitalizzate con il 2G, che consentiva l’invio dei messaggi scritti e vocali. Il 5G è l’ultimo avanzamento, definito dalla Next Generation Mobile Networks (Ngmn) Alliance, un’associazione di operatori, venditori, produttori e istituti di ricerca operanti nel settore dal 2006. In un contesto industriale, il 5G promette lo sviluppo di applicazioni rivoluzionarie che vivranno al di fuori dell’ambiente cablato. Tanto se ne parla: realtà virtuale così come non si è mai vista, realtà aumentata e guida autonoma, per esempio. Si differenzia dalle generazioni precedenti perché, nel 2025, a regime, la banda disponibile dovrebbe aumentare di tre ordini di grandezza dagli attuali 1 Gbit al secondo fino a 100 Gbit al secondo; e a causa della bassa latenza (l’intervallo di tempo che intercorre fra il momento in cui viene inviato l’input al sistema e il momento in cui è disponibile il suo output) pari a 2 millisecondi. Nella visione di Hpe, entra in gioco il Wi-Fi 6, la rete wireless che in combinazione con il 5G consente di evitare le congestioni del traffico e di consumare meno energia; questa soluzione è gradita soprattutto dalle aziende manifatturiere, visto che il cellulare ha molti più problemi a viaggiare attraverso muri e oggetti rispetto al Wi-fi.
3. L’Open Ran
Tecnicamente, per le Telco sarebbe stato possibile disporre di fornitori diversi per la rete principale e quella Ran. Nella pratica, ciò non è accaduto, perché la priorità è sempre stata quella di ottenere funzioni complessive più importanti, che in genere erano e sono offerte solo da taluni player. Lo scopo dell’Open Ran è appunto quello di consentire alle Telco di accedere a fornitori diversi, perché forniscano apparecchiature e funzioni di rete che siano interoperabili. Si pensi, per capire, ad un puzzle: la Telco deve essere posta nella condizione di servirsi di una tessera del fornitore A, di un’altra di B, e così via; ma tutte le tessere vanno poste in un quadro ordinato e ben connesso fra loro. Per realizzare questo obiettivo si è data vita, nel 2018, ad una associazione di giganti della telefonia, l’O-RAN Alliance, di cui fanno parte oltre ad Hpe anche AT&T, China Mobile, Deutsche Telekom, Ntt Docomo, Orange, Bharti Airtel, Kddi, Rakuten Mobile, Reliance Jio, Singtel, Tim, Telefonica, Verizon e Vodafone. Più tardi, è nata l’Open RAN Policy Coalition, che ha l’obiettivo di promuovere le tecnologie Ran (Radio Access Network) aperte presso i responsabili politici dei governi e che dispone di un ventaglio più ampio di partecipanti, oltre ad Hpe e a quelli già citati: ad esempio Airspan, Altiostar, Aws, Cisco, CommScope, Dell, Dish Network, Facebook, Fujitsu, Google, Ibm, Intel, Juniper Networks, Mavenir, Microsoft, Nec, NewEdge Signal Solutions, Ntt, Oracle, Parallel Wireless, Qualcomm, Samsung Electronics America, Us Ignite, VmWare, World Wide Technology e Xcom-Labs.
Ma cosa si vuole conseguire? L’idea è quella di aprire i protocolli e le interfacce tra i vari sottocomponenti (radio, hardware e software) nella Ran, utilizzando prodotti open source; in questo modo, si promuove la creazione di un mercato in cui le reti possono essere implementate con un design più modulare. Secondo Vaiti, con il 5G, con la bassa latenza, si è aperta la possibilità di offrire più servizi e di personalizzarli. «Perché ciò accada, però, si tratta di segmentare la rete in tante piccole frazioni, in modo che sia possibile inserire al loro interno contenuti dedicati fruibili solo dagli utenti autorizzati. È un modo per migliorare la loro esperienza. Si pensi, ad esempio, ad una parte della rete destinata a servizi di medicina personalizzata». Per realizzare questa virtualizzazione, questa segmentazione della rete, «è necessario disaccoppiare il software dall’hardware. Prima i Nep ( Network Equipment Provider) e altri fornivano agli operatori Telco e ai Telco Service Provider un pacchetto complessivo gestito come un monolite ; ora le Telco potranno riferirsi al mercato per ottenere il software di questo e di quel fornitore, potendo fornire servizi sempre più personalizzati per le aziende Enterprise che in ambito Consumer».
L’offerta della multinazionale: Hpe open ran solution stack
«A fine febbraio l’evento organizzato da Hpe ha messo in rilievo che siamo l’unica società al mondo in grado di offrire un pacchetto completo Open Ran 5G che è diretta agli Operatori di telecomunicazioni» – ha affermato Vaiti. Ma cosa offre Hpe? La soluzione di Hpe è molto articolata.
1. L’infrastruttura per gestire i workload
Anzitutto, una infrastruttura Cloud, compute e networking. Si tratta di gestire i workload, e di questa attività dal punto di vista infrastrutturale il nuovo server Hpe ProLiant DL110 Gen10 Plus, che peraltro è dotato di una architettura open, basata su software multi-vendor, e di una potente capacità di calcolo, oltre ad essere di dimensioni ridotte e contenendo quindi gli spazi occupati. Questa infrastruttura va connessa al network edge: l’utilizzo del 5G presuppone una rete di supporto. Per fare un esempio, oggi la comunicazione di dati di tipo mobile funziona così: dal telefono ad un grosso server, che è a Francoforte o a Dublino, e da questo al device. Secondo il nuovo standard, le cose andranno così: dal telefono ad un insieme di antenne direttamente fornite dalla Telco e posti accanto ai dispositivi. Accanto a queste antenne ci sono dei veri e propri Micro-Datacenter, che sono destinati ad elaborare il 75% dei dati generati all’Edge. Volumi colossali di informazioni saranno processate: attualmente una simile operazione è difficilmente immaginabile, un po’ perché l’invio di moli così consistenti ad un server remoto ha dei costi molto alti e non permetterebbe di avere out-put in real-time, e un po’ perché, nel caso in cui si decidesse invece di scremare i dati su un solo server locale, si andrebbe incontro a tempi di risposta e performance non adeguate per l’utente finale. Hpe è peraltro operativa nell’intelligent edge: le citate micro antenne sono dotate di AI per analisi predittive dei dati elaborati all’Edge.
2. Software per la containerizzazione
«Dal momento che, come abbiamo visto, la rete viene segmentata, si creano tanti piccoli “container” dove inserire micro-servizi specifici, funzioni di rete personalizzate a richiesta dalle Telco» – ha affermato Vaiti.
3. Software per gestire le Netwok Function
Hpe Open Ran Solution Stack è una piattaforma di virtualizzazione open source. Consente ai provider di servizi di distribuire funzioni di rete virtuale utilizzando hardware commerciale standard. Queste applicazioni sono ospitate in un data center ma è possibile accedervi tramite il cloud. Ma cos’è una funzione di rete? È una applicazione che provvede a realizzare una specifica attività. «Si pensi – ha affermato Vaiti – all’identificazione e all’autenticazione dell’utente che intende utilizzare un certo servizio. Questa funzione può essere, ad esempio, fornita da un Network Service Provider o da altri supplier tecnologici, che viene inserita in un container». Hpe fa parte di due consorzi per lo sviluppo delle network function: la già citata O-Ran Alliance e il Telecom Infra Project Group.
4. Service management & orchestration
A questo punto la Telco si trova a gestire attraverso tutta la rete migliaia di macchine virtuali, centinaia di diverse funzioni di rete virtualizzate e altre basate su tecnologia a container. In pratica, deve amministrare servizi ad alto valore aggiunto che, come si è detto poc’anzi, sono personalizzati e distribuiti in una molteplicità di siti edge. Occorre un orchestratore, ossia un sistema in grado di fare tutto ciò in maniera automatica, seppure sotto la supervisione degli operatori telco. La soluzione Hpe Open Ran Soluzion Stack è collegata ad una piattaforma di orchestrazione che è a sua volta derivante da due cataloghi di applicazioni software as a service: Hpe Service Director, che si occupa soprattutto di funzioni di rete virtualizzate e di sistemi di supporto, e Hpe Edge Orchestrator, che consente alle società di telecomunicazioni di monetizzare le reti 5G e l’infrastruttura edge fornendo nuovi servizi cloud a bassa latenza sull’edge tramite un catalogo di applicazioni all’interno di un marketplace.
Inoltre i servizi ad alto valore aggiunto sono strategici per il futuro delle Telco: sono quelli più facilmente monetizzabili. Le Telco hanno bisogno di generare nuovi flussi di cassa, anche a seguito della grande esposizione che hanno sostenuto con la vicenda del 5G: hanno investito, a livello globale, un trilione di dollari. Al contempo, si è assistito, in questi anni, ad una guerra al ribasso nei costi a carico del consumatore per accesso e abbonamenti alla rete tradizionale, e questo ha determinato un forte calo nelle revenue delle società di telecomunicazioni. Secondo uno studio di Idc (società americana che realizza ricerche di mercato in ambito IT e innovazione digitale), i software di orchestrazione nel 2023 costituiranno un mercato di 513 milioni di dollari, che a sua volta comporterà sviluppi per un miliardo di dollari in hardware e servizi.
(Ripubblicazione dell’articolo pubblicato il 16 marzo 2021)
