La strategia di Vodafone per il 5G? E’ basata sull’edge-cloud o multi-access edge computing (Mec). Sposta applicazioni mission critical o a bassa latenza del cliente dall’infrastruttura locale all’edge. E’ il cloud di prossimità, un’infrastruttura di data center distribuita sul territorio che diventerà sempre più capillare. Attraverso questa architettura si sfruttano al massimo le potenzialità della nuova tecnologia mobile: larghezza di banda elevata, bassa latenza, connessione simultanea di un numero praticamente infinito di sensori e dispositivi (fino a un milione di device connessi per km2). L’edge-cloud – prevista anche la variante private network – viene sviluppato con un hardware e software disponibili presso un comune datacenter, sfruttando i paradigmi della virtualizzazione software defined.
Il “traffico aumentato” in 5G dà vita a nuove infrastrutture a supporto dell’Industrial IoT. Edge con tutta la flessibilità e agilità del cloud. Un’architettura che, insieme a Vodafone, vede protagoniste a livello globale aziende come Nokia e Huawei per la rete di accesso, Ericsson per il core network e Red Hat per la parte di edge computing. Dalle applicazioni di manutenzione assistita in realtà aumentata (il caso Ferrovie Nord) alla robotica collaborativa, dalla telesorveglianza basata su droni alle soluzioni smart food e agriculture (il caso Panificio Longoni), smart city e smart mobility. Ecco come Vodafone Italia sta creando le basi per un futuro 5G as a service. Un modello che replica lo sviluppo di Vodafone Industrial Connect (Vic), la soluzione as a service erogata su reti 4G (vedi qui) che permette di avere dati sul funzionamento degli impianti e delle macchine con un monitoraggio di ogni fase del ciclo produttivo. Vic è nata dalla collaborazione con Cisco, la multinazionale leader del networking industriale, e Alleantia, una delle software house italiane tra le più innovative in ambito Industrial IoT.
La scelta 5G di Vodafone Italia
In Germania e UK, Vodafone ha scelto un modello di delivery del 5G condiviso con il cloud Aws, il che vuol dire che sono stati installati presso propri data center sia le macchine sia lo stack di piattaforma 5G as a service di Amazon. In Italia si è fatta una scelta diversa, basata su infrastruttura Mec realizzata interamente da Vodafone. Come spiega Cinzia Campanella, responsabile soluzioni verticali 5G di Vodafone Italia, «Si ragiona in ottica di data center di prossimità. Ne apriremo sempre di più. E’ la filosofia Vodafone: nodi di rete edge distribuiti dove concentrare le funzionalità di computing. Il potenziale di sviluppo è altissimo. Certo, devono esistere le condizioni per poter implementare soluzioni di questo genere. Servono ambienti digital ready, in primis device e apparati con sim e chipset 5G che possono essere integrati nei vari apparati Iot. Si stanno facendo grandi passi avanti, l’industria si sta adattando al nuovo standard. Uguali progressi si riscontrano nell’ambito delle piattaforme di sviluppo. E’ nostro interesse passare dallo stadio di sperimentazione a quello di creazione di un vero portafoglio di applicazioni verticali distribuite con la stessa logica as a service con cui le aziende hanno finora utilizzato il cloud. Le applicazioni saranno ovviamente diverse, tipicamente di Industrial Iot. Insomma, quelle che richiedono capacità real time in mobilità».
Industrial IoT, smart city e smart agriculture
Il percorso 5G Vodafone è iniziato nel 2018, quando, con il contributo del Mise, si sono avviate una serie di sperimentazioni nell’ambito manifatturiero industriale. «Sono servite a testare e validare la tecnologia abilitante nuovi scenari Industrial Iot ed è stata l’occasione per fare chiarezza sulle reali potenzialità», dice Campanella. Le nuove applicazioni consentono alle imprese di estendere il percorso di trasformazione digitale. Dati acquisiti da sensori ed elaborati su edge-cloud permettono di dare vita a soluzioni con performance real time. Non solo Industrial IoT. L’impatto del 5G si estende a servizi smart city e smart agriculture. Il contributo che il 5G può dare alla gestione efficiente delle città è fondamentale. A Milano, per esempio, Vodafone è coinvolta nel progetto per lo sviluppo del trasporto pubblico elettrico. In prospettiva, l’auto connessa: rileva costantemente gli stili di guida, le condizioni della strada e gli spostamenti degli altri veicoli per fornire al conducente indicazioni che migliorano la sicurezza. Gran parte delle informazioni predittive e prescrittive devono essere fornite in tempo reale. Questo implica che i dati rilevati dai sensori siano raccolti, elaborati e analizzati on edge. Applicazioni per la guida autonoma rimangono comunque nel novero delle applicazioni futuribili. Tecnologicamente, è fattibile. Ma mettere assieme tutti i blocchi funzionali per abilitare servizi di questo tipo richiede tempo.
L’edge-cloud nel manifatturiero
Video analisi basate su intelligenza artificiale. Nell’ambito della videosorveglianza, della manutenzione assistita da remoto, nella gestione di veicoli e droni, nella robotica collaborativa su linee di produzione e assemblaggio. Centrale la sincronizzazione tra uomo-macchina, che diventa più sicura e fluida poiché il robot reagisce in modo coerente con la postura e i movimenti degli operatori. Di assoluta rilevanza le soluzioni dedicate alla realtà virtuale e aumentata: consentono di digitalizzare l’operatività e la formazione dei front line worker. La soluzione AR che propone Vodafone è 5G Assisted Maintenance: semplifica gli interventi di manutenzione e riparazione con supporto e assistenza in tempo reale da parte esperti che operano da remoto. In queste applicazioni il 5G ha un ruolo fondamentale in quanto migliora l’ergonomia dei dispositivi wearable. Per esempio, fa sì che lo scorrimento di immagini in sovrapposizione all’oggetto da manutenere sia fluido e costante in modo da non alterare le capacità percettive dell’operatore. Come dire, avere una bassa latenza è utilissimo per migliorare l’esperienza utente. «Uno dei problemi per l’implementazione di queste soluzioni era che richiedevano l’installazione di server on premise. Grazie all’edge-cloud tutto questo può esser virtualizzato sulla rete e reso disponibile ovunque. Far collaborare le persone in una produzione live era difficile, ora non più».
Edge-Cloud, dentro e fuori l’azienda
Edge-Cloud dentro o fuori l’azienda? «La creazione di una rete privata 5G all’interno del sito produttivo comporta i costi di creazione di un vero e proprio nodo di rete, dice la manager di Vodafone Italia. E’ un investimento che può essere preso in considerazione valutando quelli che sono i requisiti di banda e latenza richiesti. Sono così forti da richiedere la realizzazione di un nodo industriale o è sufficiente collegarsi al data center Vodafone a me più vicino? Più economico e alla portata di molti è sfruttare nostri multi-access edge computing (Mec) distribuiti presso nostri data center. Una soluzione molto più economica e alla portata di tutti tant’è che abbiamo già acquisito i primi clienti nell’ambito della manutenzione assistita. Un caso è quello di Ferrovie Nord. Altrettanto sta avvenendo per le soluzioni di videosorveglianza, dove intelligenza artificiale e algoritmi sono installati su nostro edge e non sulla telecamera. Sono scenari applicativi che sono già a disposizione di nostri clienti».
Manutenzione Ferrovie Nord in realtà aumentata
La soluzione Vodafone 5G Assisted Maintenance utilizzata da Ferrovie Nord consente di innalzare i livelli di sicurezza delle operazioni di manutenzione sulla infrastruttura ferroviaria e di aumentarne l’efficienza, riducendo la durata degli interventi e minimizzando gli errori grazie alla realtà aumentata e al supporto di tecnici altamente specializzati, da remoto e in tempo reale. Banda ultralarga e bassissima latenza, permettono ai manutentori della rete ferroviaria di visualizzare procedure e manuali 3D in realtà aumentata e ricevere supporto da esperti da remoto grazie a videochiamate in 5G, in alta definizione e in tempo reale. Il tutto tramite una semplice app sullo smartphone, che permette di inquadrare gli oggetti e visualizzare in AR le procedure per effettuare e interventi guidati. Sfruttando le potenzialità edge-cloud, la stessa app permette all’esperto di videochiamare l’operatore e di visualizzare da remoto – in alta definizione e con latenza al millisecondo – quanto visualizzato dal tecnico sul campo, come fosse a fianco a lui, e di disegnare o inserire elementi aggiuntivi per dare il miglior supporto possibile al tecnico manutentore.
Smart Agriculture
Altre applicazioni che Vodafone ha sperimentato sono quelle dedicate all’agricoltura di precisione, con robot che possono essere utilizzati per compiere attività pericolose o ricorrenti. Sistemi a guida autonoma si possono per esempio muovere autonomamente tra i filari di una vite ed effettuare attività normalmente svolte in modo manuale. Esiste poi la possibilità di realizzare soluzioni di monitoraggio da remoto di campi agricoli. L’agricoltore ha la possibilità di mantenere sotto controllo le coltivazioni, monitorando determinati parametri e ricevendo alert nel momento in cui si verificano situazioni che mettono a rischio il raccolto. Come racconta Campanella, «Grazie al progetto 5G Vodafone di smart agriculture, il coltivatore può avere accesso a una grande quantità di dati, acquisiti sia nella fase di semina che di raccolto, monitorare costantemente da remoto e in tempo reale le condizioni del campo e, grazie ad algoritmi predittivi, ricevere informazioni utili per intervenire con irrigazioni mirate o per prevenire malattie delle colture, evitando così danni al raccolto e spreco di risorse preziose».
Tracciamento filiera. Lo use case del panificio Davide Longoni
Soluzione di smart agriculture e food in 5G supportata da intelligenza artificiale e tecnologia blockchain. Sviluppata nell’ambito della sperimentazione 5G di Milano, di cui Vodafone è capofila, il progetto è stato realizzato con il Panificio Davide Longoni e in collaborazione con Ibm, partner storico di Vodafone. La soluzione è stata realizzata a partire da un sistema di sensoristica installato presso un campo coltivato a segale nel Parco della Vettabbia a Chiaravalle e ha coinvolto il consumatore finale nel punto vendita del Panificio Davide Longoni a Milano. Grazie alla banda ultralarga e alla bassissima latenza del 5G, la soluzione permette di seguire e monitorare, attraverso dati e immagini, tutte le fasi della produzione del pane: dalla coltivazione del campo al processo di raccolta da parte del coltivatore, dalla lavorazione delle materie prime alla trasformazione in prodotti finiti da parte del panificatore, fino alla vendita al consumatore finale. La soluzione include diverse tecnologie Ibm di cloud ibrido e Ai. Modelli predittivi, algoritmi di computer vision e machine learning elaborano in tempo reale i dati raccolti in campo e nel panificio, mentre la blockchain si occupa del tracciamento del prodotto lungo tutta la filiera, garantendo autenticità e certificazione per il rispetto di parametri organolettici e qualitativi.
