Il mondo della logistica, del manifatturiero e dell’energy si sta sintonizzando su frequenze 5G. Porti e aeroporti, linee di produzione, impianti oil & gas. Secondo le ultime rilevazioni dell’Osservatorio del Politecnico di Milano, in Europa sono stati finora realizzati 117 progetti 5G industriali, di cui poco più della metà sviluppati negli ultimi due anni. Sette i casi censiti in Italia, segnale che dimostra che anche nel nostro paese il potenziale di questa tecnologia non è più solo teorico. La maggioranza dei nuovi progetti riguardano l’automotive e la logistica, e più ingenerale l’industria discreta e di processo. In questi ambiti, il 5G garantisce una copertura affidabile e alte performance in spazi estesi, l’abilitazione di nuove applicazioni e una semplificazione della gestione dell’infrastruttura, che, a differenza di altre tecnologie wireless, è interamente a carico del fornitore. Una novità di tutto rilievo poiché introduce il principio di un modello network as a service. Un mercato che si sta progressivamente affermando. Entro il 2026 si prevede infatti che in Europa l’Industrial 5G possa raggiungere un valore prossimo a 1,72 miliardi di euro, investimenti che per il 10% saranno generati da progetti realizzati in Italia, paese che, per dimensione applicativa 5G, viene posizionato al quarto posto nella classifica Ue.
«Lo sviluppo delle reti industriali sta mettendo in moto il mercato 5G. Il 2023 è stato un anno importante. Si sta ormai uscendo dalla fase embrionale e le prospettive di sviluppo sono più che positive», afferma Domenico Spanò, Product Manager 5G Private Network di WindTre Business, la divisione dell’operatore di telecomunicazioni che da semplice fornitore di traffico telefonico e internet è diventato provider di soluzioni Ict con modelli di connettività, data center e cloud sempre più evoluti. «La next generation network sta diventando la piattaforma con cui digitalizzare i processi operativi e sostenere la nuova automazione, osserva Spanò. L’interconnessione delle macchine, fondamento dell’industry 4.0, porterà nel tempo una crescita esponenziale del volume di dati da movimentare e analizzare che dovrà essere razionalizzata e ottimizzata e il 5G rappresenta l’autostrada digitale dove far progressivamente convergere il traffico dell’industrial IoT».
In sintesi, le reti private mobili 5G hanno performance e disponibilità di servizio elevatissime, sono adatte per applicazioni dove è richiesta alta affidabilità e bassa latenza, rappresentano un vantaggio in tutte quelle realtà dove serve una copertura indoor e outdoor e sono secured by design (i dati sono confinati all’interno del perimetro dell’area industriale, dell’impianto o della fabbrica). Il 5G è inoltre il candidato ideale per la business continuity. Come dice Spanò «Abilita una comunicazione “always on” per ambienti industriali a produzione continua dove anche poche ore di disservizio possono generare inefficienze operative e perdite per centina di migliaia di euro. Dal progetto per il terminale del porto di Genova alle soluzioni in ambito industriale e manifatturiero. Flessibilità e riconfigurazione delle linee di produzione, supporto ad applicazioni real time, di robotica e intralogistica collaborativa, di realtà aumentata e virtuale, differenze rispetto ad altre tecnologie wireless. Ecco i vantaggi e le potenzialità dello sviluppo delle mobile private network secondo WindTre Business.
La rete 5G per la connettività di aree portuali. Il caso del terminal Psa del porto di Genova
WindTre è coinvolta nella realizzazione del progetto private network per il terminal Psa Italy nel porto Genova, un’infrastruttura con connettività verso i data center aziendali che mantiene il traffico di rete confinato all’interno del terminal. Come racconta Spanò, «L’esigenza di Psa era quella di individuare un nuovo sistema di copertura radio in 5G e connettività verso i datacenter aziendali su cui basare i propri servizi IT in mobilità per i prossimi anni». L’iniziativa porterà alla progettazione, costruzione e installazione di una private network 5G ad alte prestazioni.
Una soluzione affidabile, espandibile, in grado di fornire una connettività con latenze di rete ridotte per rispondere alle esigenze specifiche di un ambiente portuale e industriale che richiede elevatissimi livelli di performance. «Possibilità di gestire da remoto gru e veicoli a guida autonoma, gestendo in totale sicurezza l’interazione tra uomini e mezzi. Con altre reti wireless la copertura non è sempre assicurata, la dinamica del porto cambia continuamente. Per ragioni di carico-scarico la movimentazione di container può creare delle barriere al segnale, problemi che, al contrario di altre comunicazioni wireless, con il 5G vengono superati grazie alla capacità di resilienza della rete, che assicura in qualsiasi momento e situazione la copertura radio, rendendo possibile gestire tutte le attività indipendentemente da dove vengono eseguite».
5G come rete abilitante la smart factory, i servizi e le applicazioni in ambito Industrial IoT
Utilizzo estensivo di dispositivi mobili e wearable, realtà virtuale e aumentata, monitoraggio e servizi da remoto, sistemi di visione, manutenzione predittiva, automazione intralogistica, robotica collaborativa, veicoli a guida autonoma. La smart factory richiede una nuova connettività. All’interno di una dimensione Industry 4 è infatti necessario rispettare criteri stringenti in termini di tempi di risposta e affidabilità poiché la comunicazione machine-to machine e human-to-machine richiede bassissime latenze, nell’ordine di millisecondi. Nel manifatturiero, automazione e digitalizzazione diventano, dunque, i nuovi driver del 5G: da una parte l’acquisizione dati dal front end, dall’altra l’elaborazione e l’analisi dei dati e, infine, la connettività end to end, dentro e fuori la fabbrica, indoor e outdoor.
«Impianti industriali, raffinerie e centrali elettriche. Ambienti che si sviluppano su un’ampia superficie con il 5G beneficiano di una copertura estesa ed efficiente, dice Spanò. Sono realtà in cui le mobile private network abilitano la connessione contemporanea di un numero elevato di dispositivi creando i presupposti per soluzioni innovative. La rete può così abilitare servizi di manutenzione predittiva, mettendo gli operatori nella condizione di eseguire interventi guidati da remoto con applicazioni di realtà aumentata o virtuale basate sull’utilizzo di smart glasses. Realtà virtuale che serve anche per il training degli operatori riducendo il tempo di addestramento del personale».
Vantaggi del 5G rispetto ad altre reti wireless industriali, costi di gestione più ridotti e scalabilità delle soluzioni
Nelle reti industriali sono ampiamente utilizzate tecnologie wireless alternative al 5G. Tuttavia, come emerso da più ricerche, queste non sempre riescono a soddisfare le esigenze operative. Rispetto al wi-fi, comunicazione al momento più diffusa in ambito industriale, l’infrastruttura di comunicazione 5G è per esempio immune da interferenze che possono determinare un deterioramento del segnale. Altro aspetto distintivo, la capacità di gestire situazioni di congestione del traffico. E poi la capacità di poter definire livelli di quality of service, stabilendo priorità di traffico in funzione delle singole applicazioni. «A differenza del wi-fi l’infrastruttura 5G industriale non ha bisogno di tanti hotspot per coprire superfici estese. Per un intero capannone bastano una o due antenne e i costi sono più bassi poiché un’infrastruttura 5G è completamente gestita, l’utente non si deve preoccupare della manutenzione», spiega Spanò.
Al di là delle prestazioni, superiori a una qualsiasi alternativa wireless, il 5G introduce inoltre una grande flessibilità in termini di disposizione dei macchinari e apparati industriali all’interno del plant. «E’ una rete modulabile, scalabile che viene configurata in funzione del numero di dispositivi ed esigenze applicative. Come dire, può essere modulata nel tempo e nello spazio», afferma Spanò. E 5G non solo a supporto di nuovi impianti o aree produttive, ma di impianti esistenti. «Se non sono presenti device di ultima generazione, che hanno nativamente a bordo interfacce 5G, li possiamo adattare e trasformare, dice Spanò. Uno dei progetti su cui stiamo lavorando prevede, per esempio, la sostituzione degli apparati comunicazione a bordo di agv con router 5G. La partnership con nostri system integrator consente di fare interventi di retrofitting, rendendo possibile la riconversione di impianti e linee produttive perché possano essere predisposte a una comunicazione Industrial Iot in modo che il traffico dei dati acquisiti dallo shop floor venga convogliato su concentratori 5G».
5G come alternativa alla rete cablata. La possibilità di realizzare in wireless una local area network
Le reti private 5G possono essere considerate analoghe alle reti locali aziendali (Lan) tradizionali, ma con la capacità di fornire connettività wireless ad alte prestazioni e su larga scala. Collegare dispositivi mobili, macchinari, sensori e altre apparecchiature senza la necessità di cavi fisici. Il 5G non va pensato esclusivamente in termini di performance, latenza, velocità e connettività di un numero sempre più alto di dispositivi. L’adozione può essere ricondotta alla questione diventata centrale per gran parte delle aziende manifatturiere ovvero la riconfigurazione delle linee produttive per gestire una produzione altamente flessibile. In questo contesto il 5G permette di creare un’architettura di rete disponibile a cambiamenti e aggiornamenti senza dover affrontare costi esorbitanti.
«In questa prospettiva la mobile private network di nuova generazione è l’infrastruttura di comunicazione per la futura sostenibilità della fabbrica 5.0: permette di riconfigurare il layout del plant ed è al tempo stesso la rete che, per le sue intrinseche proprietà, si presta a far convergere e integrare progressivamente nel tempo la comunicazione che oggi transita su reti cablate e wireless complementari». In altre parole, il 5G supporta le aziende nel riconfigurare e cambiare rapidamente la produzione esistente per soddisfare una domanda variabile e discontinua. Un aspetto che non solo può condizionare e valorizzare la capacità di adattamento a un mercato che sta rapidamente virando a una personalizzazione di massa, ma che può dare vita a instant factory ovvero plant “zero cavi” che possono essere “ready to run” nel giro di pochi mesi, senza dover sostenere alcun costo di cablaggio
