5G, una nuova dimensione

La quinta generazione della connettività sta entrando poco alla volta nella quotidianità e le promesse che si porta appresso sono di altissimo livello. Il 5G non sarà infatti soltanto un’evoluzione del 3G e del 4G che ognuno ha imparato a conoscere in questi anni, ma rappresenta un vero e proprio salto di paradigma verso un futuro nel quale tutto sarà connesso.

Questa è infatti la prospettiva del 5G: connettere tutto, offrire un’altissima ampiezza di banda e garantire un servizio a bassissima latenza. L’immediatezza è ciò che andrà pertanto ad abbattere ogni barriera temporale, consentendo controlli da remoto ed altre opportunità fino ad oggi neppure ipotizzabili con le tecnologie del passato.

Cosa significa 5G?

5G sta per “quinta generazione“, evoluzione naturale di una nomenclatura che aveva in precedenza etichettato come 2G, 3G e 4G le generazioni antecedenti della connettività. Secondo quanto indicato nel white paper della Next Generation Mobile Networks, la tecnologia 5G dovrà radicarsi a partire dall’anno 2020 e ci si aspetta che “abiliti una società pienamente connessa e mobile, consentendo trasformazioni socio-economiche in molte direzioni, molte delle quali non immaginabili ad oggi, ivi inclusi gli ambiti della produttività, della sostenibilità e del benessere”.

La seconda generazione della connettività è stata incentrata principalmente sui servizi vocali, laddove i dispositivi mobile connessi erano ancora definiti “telefonini”: erano gli anni ’90. La terza generazione è quella dei primi smartphone e della prima navigazione in mobilità, senza particolari esigenze di traffico poiché i dispositivi consentivano soltanto piccoli scambi e non richiedevano particolari velocità. La quarta generazione è quella odierna, quella messa sotto stress dagli streaming audio e video, dalla navigazione, dalle app e da una crescente necessità di banda per ogni qualsivoglia operazione.

La quinta generazione, quella della tecnologia 5G è quella dell’always-on istantaneo, abbattendo i limiti dell’attuale 4G per trasformare la mobilità in qualcosa di molto più pervasivo. La vittoria del middleware, l’esaltazione del cloud, l’abbattimento di antiche barriere: il 5G è una rivoluzione che sarà sempre più evidente a mano a mano che nasceranno applicazioni e dispositivi in grado di sfruttarne le peculiarità.

Ma non è soltanto una questione di quantità di banda in download e upload: è anche e soprattutto il modo di gestire le comunicazioni e la copertura, rendendo le reti più intelligenti ed in grado di integrare realmente le persone e l’Internet delle Cose all’interno di un unico ecosistema informativo.

Come funziona, a cosa serve

La tecnologia 5G viene pertanto descritta partendo dall’esperienza, poiché è nella quotidianità che ci si attende un impatto rivoluzionario. I campi di applicazione nei quali il 5G farà la differenza sono i seguenti:

• ambienti densamente popolati (location, centri urbani affollati, eccetera): laddove oggi il segnale e gli apparati erano facilmente affossati da poche centinaia di utenti connessi contemporaneamente, con il 5G il problema non si pone grazie alla più efficiente gestione della banda e delle connessioni;
• alta velocità, poiché il 5G consente di raggiungere facilmente oltre 50Mbps ovunque (dalle aree cittadine a quelle rurali);
• connessioni in mobilità ad alta velocità: la smart mobility sarà uno degli elementi cruciali della connettività 5G, tanto per quanto concerne la gestione stessa dei veicoli, quanto per le funzioni relative ai device personali degli utenti in viaggio. Ne consegue che l’impatto su veicoli come auto, aerei o treni potrà essere potentissimo, cambiando completamente la situazione rispetto alle attuali problematiche connessioni che oltre a certe velocità rendono del tutto problematica ogni velleità di navigare, comunicare o fruire di contenuti online. Particolarmente importante è la cosiddetta “3D connectivity”, in grado di tracciare lo spostamento di un punto di connessione nello spazio per poterlo servire al meglio durante gli spostamenti;
• Internet of Things: la nuova generazione consente di connettere una molteplicità di device senza alcun problema: ciò si riflette nella concretizzazione di quel contesto sul quale i sensori ed i dispositivi del mondo IoT potranno svolgere il proprio ruolo;
• real-time: la bassa latenza consente di poter rendere istantanea la comunicazione tra due punti lontani. Abbattendo le distanze temporali si abbatte virtualmente anche la distanza geografica, virtualizzando le presenze per portarle a vivere le medesime esperienze. Ne consegue che si potranno avere sale operatorie a distanza, così come auto controllabili da remoto e altro ancora: sarà l’uomo a stabilire sogni e limiti entro cui sviluppare tali opportunità. Tra le grandi frontiere esplorabili v’è quella del feedback tattile, dove con appositi apparati divenga possibile “toccare” oggetti situati a grande distanza, come se li si stesse realmente sfiorando;
• disastri naturali: le capacità del 5G possono dare una grossa mano nella gestione delle calamità naturali, tanto in fase preventiva quanto nelle terribili fasi di gestione post-disastro: tra gli aspetti determinanti in questi ambiti v’è l’alta efficienza delle componenti utili per la costruzioni di reti di nuova generazione ed i bassi consumi che la rete implica;
• servizi di e-health: il monitoraggio a distanza dei parametri legati ad uno stato di salute, la possibilità di tracciare l’evoluzione nel tempo, la possibilità di comunicare problemi in tempo reale con centraline di allarme e di controllo. Anche in questo caso si aprono terreni finora inesplorati, andando ad intaccare un antico e superato modo di intendere il monitoraggio dei propri parametri fisici;
• servizi di broadcasting: invio e ricezione di flussi video viene semplificato rendendo possibili servizi fino ad oggi limitati dalle tecnologie di rete, anche e soprattutto quando il segnale veicola informazioni che hanno rilevanza locale (servizi durante gli eventi, informazioni sul traffico, eccetera).

Al tempo stesso fin dalle prime fasi di sviluppo della nuova tecnologia si è focalizzata su alcune specifiche caratteristiche che avrebbe dovuto avere la connettività del futuro per poter diventare componente essenziale di un nuovo modo di intendere la rete e la connettività. In particolare:

• riduzione estrema del Total Cost of Ownership, affinché le infrastrutture di rete possano essere adottate rapidamente a costi minimi;
• efficienza energetica, affinché si possa gestire un altissimo traffico dati senza gravare pesantemente sui costi di gestione che in gran parte sono legati a consumi energetici;
• facilità di upgrade, consentendo ulteriori evoluzioni future della rete senza gravare sui costi dell’intera infrastruttura;
• semplicità: la rete 5G deve essere semplice da progettare, da realizzare e da gestire anche grazie a tecnologie plug&play e auto-configurazioni;
• flessibilità e scalabilità delle infrastrutture di rete, obiettivi raggiungibili soltanto a seguito di una ottimale definizione degli standard;
• convergenza fisso-mobile, cosa che consentirebbe peraltro di gestire gli utenti allo stesso modo, senza differenze legate alla tecnologia in uso per la trasmissione dei dati;
• costi estremamente ridotti per raggiungere quelle aree a basso rendimento che fino ad oggi hanno vissuto in situazione di digital divide: il 5G dove riuscire a colmare anche questo gap, connettendo realmente l’intero pianeta senza discriminazioni e senza zone oscurate dal ridotto vantaggio economico degli investimenti.

I vantaggi del 5G si potranno dunque sperimentare tanto indoor, quanto outdoor; saranno evidenti tanto nelle aree fortemente popolate (stadi, aeroporti, centri urbani), quanto nelle zone rurali; saranno disponibili tanto sugli smartphone, quanto in ambiti quali smart home, smart mobility e Internet of Things. Il futuro a 5G è di fatto tutto da costruire, poiché i primi saranno gli anni dello sviluppo delle reti e dei device: la generazione di una massa critica di utenti sarà rapida e darà immediate opportunità al mercato.

Secondo Ericsson, tra i principali player nello sviluppo delle infrastrutture di rete per il 5G, la nuova rete è fondamentale per consentire agli operatori di offrire banda a sufficienza: il traffico mobile è destinato a quintuplicare entro il 2023 e solo un passaggio al 5G consentirà di non giungere al punto di esaurimento delle possibilità del 4G. Al tempo stesso, il 5G vedrà emergere la propria importanza soprattutto in ambito business, ove la fornitura dei servizi sarà il vero elemento disruptive che le nuove reti promettono di generare.

Bassa latenza

Uno degli aspetti che il 5G cambia drammaticamente rispetto al passato è una conseguenza della bassissima latenza del segnale, definita dallo standard nell’ordine del singolo millisecondo. Tra l’invio e la ricezione, insomma, il tempo è ridotto al minimo, tanto da restituire realmente un senso di immediatezza. Questa percezione può fare la differenza in molti ambiti perché, grazie all’implementazione di una rete di questo tipo, viene in qualche modo plasmato lo schema spazio.temporale tra due eventi che succedono in contemporanea, ma a distanza di molti km. Inseguendo il concetto di istantaneità, quindi, si fa spazio il concetto di contemporaneità che apre ad una moltitudine di applicazioni possibili.

Celeberrimo è stato l’esperimento proposto da Ericsson al Mobile World Congress 2017 quando, grazie ad una postazione videoludica presso la Fiera di Barcellona, era possibile pilotare una piccola automobile posizionata in un circuito a decine di km di distanza. Non solo i tester hanno potuto guidare l’auto, ma hanno altresì ricevuto feedback “tattili” relativi alle sensazioni di guida ed al passaggio su alcuni dossi disseminati sul tracciato. Soltanto l’immediatezza del segnale può restituire tale percezione e la percezione fa la differenza tra l’assistere ad un evento ed il viverlo in prima persona.

Comandare a distanza mezzi che operano in situazione di pericolo o assistere a distanza ad una operazione chirurgica, nonché gestire in presa diretta specifiche operazioni industriali, oppure far dialogare auto che stanno percorrendo lo stesso tratto stradale, significa costruire un nuovo modo di immaginare lo spazio grazie all’annullamento del tempo tra un input e un output: quando tale differenza si riduce al di sotto della soglia della percezione umana, significa che si è compiuto un passo decisivo verso un nuovo modo di intendere la rete, lo spazio e le interazioni tra l’uomo e l’ambiente circostante.

5G: quando arriva in Italia?

Così come è stata all’avanguardia per lungo tempo in tutto quella che è stata la dimensione mobile (dall’esplosione dei telefonini alla rapidità nel passaggio verso reti di maggior velocità, quantomeno in ambito urbano ove la copertura è accelerata), l’Italia promette di essere tra i primi Stati ad abbracciare con entusiasmo il 5G. Questione di vocazione, portando così fin da subito aziende quali TIM, Vodafone ed Ericsson ad investire per le prime sperimentazioni proprio nel nostro paese.

Secondo quanto emerso in occasione del Mobile World Congress 2019, il 5G in Italia era destinato ad arrivare nel nostro paese già entro la seconda metà dell’anno per poi vivere una fase di massive rollout tra il 2020 ed il 2021. La conferma è presto arrivata: Vodafone ha acceso la propria rete a metà 2019 (seguita nel giro di pochi giorni da TIM), varie sperimentazioni sono già in atto e l’intera filiera sembra ormai essersi regolarmente messa in moto come da previsioni.

L’asta per l’aggiudicazione delle frequenze è terminata con un grosso successo nel 2018 (l’investimento delle aziende è stato molto superiore rispetto a quanto previsto), il 2019 è l’anno per i lavori sulla costruzione delle reti ed il 2020 potranno prendere il via le prime vere e proprie offerte 5G per l’utenza.  Ad accelerare questo processo v’è innegabilmente il memorandum di intesa tra TIM e Vodafone per Inwit, con la condivisione di investimenti e infrastrutture per ottimizzare e velocizzare il percorso di sviluppo della nuova rete.

Le prime reti 5G sperimentali sono state attivate in città quali Torino (TIM) e Milano (Vodafone) ed hanno avuto lo scopo di abilitare i primi ripetitori, testare le performance ed offrire assaggi di 5G agli utenti. Altre sperimentazioni hanno preso il via a Matera, Bari e nella Repubblica di San Marino. Trattasi tuttavia di un semplice percorso sperimentale e dimostrativo, finalizzato al raggiungimento dell’obiettivo entro la scadenza fissata: l’anno del 5G sarà il 2020, inizio di una rivoluzione che porterà il mobile in una nuova dimensione e darà origine ad una grande opportunità economica tanto per provider, quanto per produttori, quanto per i fornitori di nuovi servizi in ogni campo.

I primi smartphone 5G

Se il 5G è destinato ad esplodere entro il 2020, l’industria degli smartphone vorrà farsi trovare pronta: i primi smartphone 5G hanno fatto comparsa al Mobile World Congress 2019 di Barcellona e rappresentano delle vere e proprie avanguardie poiché non potranno sfruttare tale caratteristica almeno fin quando le prime reti 5G non saranno ufficialmente disponibili.

Sulla base di quanto annunciato dai rispettivi brand, i primi smartphone 5G saranno i vari Samsung Galaxy S10, l’LG V50 ThinQ 5G, lo Xiaomi Mi MIX 3 5G, i pieghevoli Galaxy Fold e Mate X, nonché i prossimi modelli della serie OnePlus. Ma è solo l’inizio: con ogni probabilità tutti i dispositivi di fascia medio-alta previsti per la seconda metà del 2019 nascono con il modem 5G incluso e si preparano così anche ad un possibile utilizzo sulle reti di nuova generazione.

Le informazioni al momento sono provvisorie, ma trattasi di produttori che intendono posizionare i propri smartphone ai vertici del mercato e cavalcare l’onda del 5G rappresenta chiaramente un’opportunità irrinunciabile. Difficile anche comprendere quali saranno le offerte degli operatori, poiché il 5G rappresenta un punto di rottura rispetto al passato e difficilmente le offerte potranno essere calibrate sui medesimi paradigmi fin qui utilizzati per le offerte in ambito 4G.

Nel lungo periodo occorrerà invece capire qualcosa di più anche in relazione a come il 5G potrà essere valorizzato sugli smartphone, quali nuovi utilizzi potrebbe abilitare e in che modo la bassa latenza del segnale potrà offrire esperienze di maggior caratura in termini di realtà aumentata, dirette live, IoT e altro ancora. Lo smartphone, fondamentale interfaccia tra l’uomo e la sua dimensione digitale, potrà trovare nel 5G una centralità ancor più radicata, vedendo moltiplicarsi i possibili usi che se ne potrà andare a fare.

Il primo smartphone 5G

Il primo smartphone 5G ad essersi connesso OTA (over the air) in Italia è stato sperimentato a Torino grazie ad una collaborazione tra Ericsson e TIM. Il dispositivo si è connesso su frequenze 3,4-3,8 GHz (spettro di cui TIM ha ottenuto la licenza) grazie a chipset Snapdragon X50 prodotto da Qualcomm. La tecnologia di rete è stata fornita da Ericsson e si è basata sulla Release 15 del 3GPP (Massive MIMO). La prima chiamata di dimensione europea è stata invece effettuata durante il MWC 2019 tra Barcellona e l’Aquila, ponte ideale che pone ancora una volta l’Italia in posizione di avanguardia su questa tecnologia.