Quattro anni dopo il suo debutto, 5G per l'industria sta appena iniziando a connettersi

Poiché il tempo necessario ai dati della rete wireless per viaggiare da un dispositivo a un server e tornare indietro si riduce a una minuscola frazione di secondo grazie al 5G, le aziende dotate di questa tecnologia di comunicazione mobile potranno prendere decisioni immediate in un modo non possibile con Wi-Fi o cavi. I robot industriali possono evitare inutili arresti di emergenza eliminando i falsi segnali che indicano che si sono avvicinati troppo a un lavoratore. Le mietitrebbie dotate di telecamere potrebbero trasmettere foto delle colture e dati sul suolo a un software di AI su un server durante il movimento, consentendo l’irrorazione mirata dei punti problematici in un campo. I medici potrebbero migliorare la precisione chirurgica con strumenti controllati da remoto.

“Il trend è che le aziende vogliono avere tutto sotto il proprio controllo”, afferma Christian Müller, senior sales and business development manager presso Rohde & Schwarz, le cui apparecchiature di test e misurazione aiutano le aziende a garantire che le loro reti 5G private siano in grado di resistere alla tempesta di dati in arrivo. “Questi sono esempi della direzione che stiamo prendendo, di dove si trova la ricerca.” Ciò che stiamo osservando soprattutto in questo momento è che queste reti vengono installate per apprendere. È tutto un grande parco giochi.”

A quattro anni dal debutto del 5G, la maggior parte delle aziende è ancora in fase di sperimentazione, impegnata a dimostrare la validità dell’investimento anziché puntare tutto su questa tecnologia. Mentre oltre un miliardo di consumatori in tutto il mondo sottoscrive servizi 5G, le aziende devono ancora sfruttare appieno la tecnologia per eseguire i tipi di attività industriali a bassa latenza, throughput elevato e uso intensivo di sensori per cui la tecnologia è stata progettata. A frenare l’adozione sono i costi elevati, gli standard in continua evoluzione, la mancanza di dispositivi e applicazioni software disponibili e un’architettura complessa che rende le reti difficili da integrare con i sistemi IT delle aziende.

Solo il 21% delle 1.325 aziende globali intervistate dalla società di consulenza EY lo scorso novembre ha dichiarato di investire attualmente nel 5G, rispetto al 38% che investe in tecnologie più ampie dell’Internet of Things (IoT) e al 65% in robotica e automazione industriale. Le macchine realizzate secondo lo standard più recente sono ancora più rare. Secondo la società di ricerca di mercato Transforma Insights, alla fine dello scorso anno solo l’1,1% dei dispositivi IoT cellulari utilizzava una tecnologia radio 5G completa, ma questa percentuale supererà il 10% entro il 2030. Solo tre su 10.000 dispositivi di questo tipo operano su reti 5G private che le aziende realizzano e ospitano autonomamente, un numero destinato ad aumentare di 21 volte entro l’inizio del prossimo decennio.

C’è ancora una carenza di applicazioni 5G specifiche per settore e processo, osserva l’analista di Transforma Matt Hatton. “Per quanto riguarda le reti private, si tratta per lo più di ambienti di test e sperimentazioni, per vedere come vanno le cose”, afferma. “Al momento, le aziende hanno una scelta: adottare il 4G o il 5G per queste reti?” La maggior parte delle aziende è ancora ferma al 4G.”

Reparto di produzione

Non c’è dubbio, molte grandi aziende stanno ancora portando avanti il 5G.

• John Deere sta investendo in reti 5G private per i suoi stabilimenti nel Midwest degli Stati Uniti, compiendo l’ulteriore passo di acquistare 50 MHz del proprio spettro a 3,5 GHz nelle aree in cui si trovano tali impianti e assumendo specialisti per gestire le reti. Il produttore dei caratteristici trattori e mietitrebbie verdi e gialli utilizza le reti principalmente per tracciare gli utensili e analizzare i dati delle linee di produzione, al fine di migliorare l’assemblaggio. Prossimo passo: dotare di 5G i robot in grado di lavorare a fianco delle persone.
• Mercedes-Benz collabora con Telefónica Deutschland per creare una rete 5G privata per la produzione automobilistica presso la sua Factory 56 vicino a Stoccarda, in Germania, dove vengono prodotte berline di lusso Classe S e SUV elettrici EQC su un’area produttiva di 215.000 piedi quadrati. Utilizza reti 5G e Wi-Fi per monitorare i veicoli sulla linea, mostrando al contempo i dati di produzione sui dispositivi dei lavoratori e su display di grandi dimensioni.
• Il colosso dei servizi finanziari Black Rock sta collaborando con Verizon per una rete 5G privata destinata alla sua sede di Hudson Yards, a Midtown Manhattan, con l’obiettivo di sfruttare velocità elevate e bassa latenza per le applicazioni mobili nella sua sala trading, incluse quelle che utilizzano la realtà aumentata/virtuale.
• Ford sta dotando lo stabilimento di Dearborn, Michigan, che produce il suo pickup elettrico F-150 Lightning, di una rete 5G, in modo che i dipendenti della linea di produzione possano utilizzare tablet connessi alla rete cellulare per ottenere informazioni sulle forniture di materiali e sullo stato delle apparecchiature e scansionare con i loro telefoni i componenti dei veicoli in produzione. L'azienda ha inoltre installato una rete 5G presso il suo stabilimento di Dunton, nel Regno Unito per gestire il mezzo milione di punti dati al minuto generati dalle circa 1.000 saldature necessarie per la batteria e i motori di un veicolo elettrico.
• L’aeroporto di Francoforte sta realizzando una grande rete 5G per gestire veicoli autonomi sui piazzali delle piste e monitorare le strutture aeroportuali tramite robot dotati di telecamere e droni volanti.

Un terreno molto fertile per il 5G

Le elevate velocità di trasferimento dati e la bassa latenza round-trip del 5G (entrambe almeno cinque volte migliori rispetto al 4G), oltre alla capacità dichiarata di supportare fino a 1 milione di dispositivi per chilometro quadrato, lo rendono ideale per veicoli autonomi in fabbriche e porti o per processi di produzione che rispondono immediatamente ai segnali provenienti dal software.

Harbor Research, società di ricerca di mercato e consulenza con sede a Denver, individua mercati promettenti per le reti 5G non solo negli impianti di produzione pesante, nelle sale trading e nei porti, ma anche sulle piattaforme petrolifere e del gas, lungo gli oleodotti e gasdotti, nelle auto connesse e nella chirurgia robotica. La bassa latenza del 5G lo rende particolarmente interessante nei contesti in cui veicoli o robot devono essere controllati o guidati da remoto.

Sempre più aziende inizieranno a creare reti 5G private per scenari in cui i volumi crescenti di dati wireless rendono troppo costoso il caricamento sui server tramite reti pubbliche, afferma Allen Proithis, CEO di GXC, una startup di Austin, Texas. GXC, finanziata da BMW e Intel, crea reti wireless per magazzini, aziende agricole e altri siti. Alcune attrezzature agricole sono diventate “come server da milioni di dollari che generano dati all'edge della rete”, osserva Proithis. Nei magazzini, i carrelli elevatori elettrici devono operare in ambienti in cui il Wi-Fi tende a non funzionare e il costo dei cavi in fibra ottica è troppo elevato. “È qui che il 5G inizia a brillare”, afferma.

Tuttavia, la mancanza di dispositivi compatibili con il 5G e il loro prezzo elevato rispetto alle apparecchiature di generazione precedente hanno frenato lo sviluppo. “Nel corso del prossimo anno ce ne saranno sempre di più per questi casi a bassa latenza”, afferma Proithis. "I clienti non vogliono che quei dati siano sulla rete pubblica."

Anche gli operatori di telecomunicazioni possono trarre vantaggio quando case automobilistiche, operatori portuali e altre aziende affittano capacità sulle loro reti 5G pubbliche invece di crearne di proprie. Ma le funzionalità più interessanti del 5G, inclusa la possibilità per gli operatori di offrire ai clienti business porzioni dedicate e sicure delle proprie reti, chiamate slice, dipendono dall’esecuzione di apparecchiature 5G non solo nella rete di accesso radio che connette i dispositivi, ma anche nel core di rete che gestisce servizi e abbonati: un’evoluzione chiamata 5G “standalone”, ancora agli inizi.

Modalità attendista

La maggior parte delle aziende adotta un approccio attendista. “Parliamo di 5G da cinque-sette anni, ma l’infrastruttura non è stata disponibile e il ROI non c’è”, afferma Harry Pascarella, analista presso Harbor. “Ciò ha portato a un’adozione molto più lenta di quanto chiunque si aspettasse.”

Secondo Transforma Insights, i moduli radio 5G possono superare i 100 dollari USA ciascuno, rispetto a meno di 20 dollari per le radio 4G Long Term Evolution (LTE) e a meno di 1 dollaro per il Wi-Fi. Un'implementazione 5G privata può costare fino a 1 milione di dollari nel corso del suo ciclo di vita, il doppio rispetto al 4G.

Molte delle funzionalità IoT e per veicoli connessi evidenziate da Rohde & Schwarz e GXC stanno appena arrivando sul mercato con l’attuale release 16 della specifica 5G. Ulteriori funzionalità pensate per il settore dovranno attendere le release successive, tra cui una serie di miglioramenti nella release 18 denominata “5G Advanced”.

Secondo un sondaggio condotto lo scorso anno dalla società di ricerca di mercato IDC su 415 aziende, tra le imprese che hanno implementato una rete mobile privata basata sul 5G anziché su tecnologie cellulari precedenti, o che prevedono di farlo nei prossimi due anni, il 78% ha indicato una connettività più veloce, il 68% una maggiore affidabilità e il 56% la possibilità di connettere più dispositivi.

A caccia di oche dalle uova d’oro

Le telco devono recuperare le centinaia di miliardi di dollari spesi per lo spettro 5G e gli upgrade di rete accelerando l’adozione del 5G industriale, evitando al contempo che si ripeta quanto accaduto con il 4G dieci anni fa, quando investirono ingenti somme in licenze per lo spettro e upgrade delle apparecchiature, per poi vedere aziende come Netflix, Google e Facebook di Meta raccoglierne i benefici.

Secondo un rapporto dell’associazione di categoria Global Mobile Suppliers Association, alla fine di febbraio solo 40 operatori mobili a livello globale stavano testando o implementando il 5G nella propria rete core pubblica, su 523 operatori che investivano in licenze, implementazioni o sperimentazioni 5G.

Se le telco accelerano l’adozione del 5G completo, con il core di rete per la gestione delle policy e la rete di accesso radio per la connessione dei dispositivi basati sullo standard più recente, potrebbero incentivare più fornitori di software a sviluppare applicazioni per il settore. “Nessuno vuole investire e impegnarsi finché non vede un movimento dall'altra parte”, afferma Andrew De La Torre, Group Vice President di Oracle Communications. Il settore è preoccupato per l’assenza del caso d’uso dell’oca dalle uova d’oro. Con il 5G, stiamo cercando di costruire un ecosistema completamente nuovo.”

Oracle sta sviluppando app abilitate al 5G per le forze di polizia e altri operatori di primo intervento,

società di costruzioni e ingegneria e ristoranti, nonché per la manutenzione predittiva di impianti energetici e idrici. Sta inoltre valutando applicazioni del 5G nei dispositivi medici e nel monitoraggio video dei pazienti. Ad aprile, Oracle ha dichiarato che avrebbe collaborato con l’irlandese Druid Software per eseguire la piattaforma di quest’ultima per la creazione di reti 5G private su Oracle Cloud Infrastructure. “È ancora troppo presto per decretare la fine del 5G”, afferma De La Torre. “Tutti si torcono le mani, dicendo che non sta succedendo nulla.” Rilassati.

Gettare le basi per la killer app

Secondo la società di consulenza Deloitte, circa 200 operatori mobili dovrebbero investire in sperimentazioni e implementazioni di reti 5G standalone (PDF) entro la fine di quest’anno, il doppio rispetto allo scorso anno.

La Release 17 della specifica 5G, anch'essa in arrivo sul mercato entro la fine dell'anno, ridurrà ulteriormente la latenza delle comunicazioni, offrendo agli sviluppatori un incentivo maggiore per sviluppare applicazioni IoT compatibili con il 5G. “È allora che inizierà davvero a decollare nelle aziende”, afferma Jason Leigh, analista di IDC, che aggiunge che il settore wireless “ha bisogno di una killer app che metta in evidenza la differenza tra l’esperienza LTE e quella 5G”.

La release 18, prevista per il 2025, includerà funzionalità 5G Advanced che consentono di risparmiare energia e migliorare la raccolta dei dati durante l'esecuzione di analisi di machine learning sulle reti 5G.

Le specifiche 5G per le release 17 e 18 includono anche una tecnologia “a capacità ridotta” chiamata RedCap, in grado di ridurre della metà o più il prezzo dei dispositivi IoT 5G, consumando meno energia e offrendo velocità di trasmissione dati superiori rispetto alle reti di comunicazione mobile di generazioni precedenti.

Entro la fine del decennio, la prossima generazione di tecnologia per le comunicazioni wireless, il 6G, potrebbe debuttare, promettendo una latenza prossima allo zero. Il 6G potrebbe consentire ai robot di comunicare tra loro senza intervento umano, sostituire più touchscreen con la dettatura vocale e supportare dispositivi sanitari indossabili più sofisticati per il monitoraggio dei parametri vitali.

Nel frattempo, gli investimenti nel 5G stanno aumentando e le prestazioni di rete stanno migliorando, incoraggiando le aziende che puntano gran parte del loro business sulla sua espansione. “Stiamo vedendo le prime reti realmente operative”, afferma Müller di Rohde & Schwarz. "Sta arrivando lentamente, passo dopo passo."

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