La rivoluzione del 5G

Sono ormai alcuni anni che le connessioni mobili hanno superato gli abitanti sulla Terra. E questo boom non sembra finire. Voce, video, dati, passano tutti per le reti fisse e mobili, con le seconde che stanno conquistando sempre più spazio. Ormai tutti noi abbiamo in tasca un telefono cellulare (anzi: uno smartphone), ma pochi sanno che vi sono diversi standard di trasmissione della telefonia mobile, ciascuno distinto e con il proprio trasmettitore e con il suo standard; sintetizzando, abbiamo tanti ripetitori di telefonia mobile quanti sono gli standard usati dalla compagnia telefonica nella nostra zona. La tecnologia che sta alla base della comunicazione moderna ha subìto negli ultimi venti anni un’accelerazione profonda e significativa, tanto che ci si riferisce alle sue tappe evolutive con il termine “Generazione” (G).
Il primo sistema (1G), senza connessione dati (Internet), ormai dismesso da tempo, trasmetteva i dati secondo uno standard analogico, che perciò richiedeva apparecchi molto ingombranti a causa della grandezza del modulo ricevente-trasmettitore e della voluminosità della batteria piombo-acido, che doveva compensare gli elevati consumi dell’apparecchio. Le reti 1G, inoltre, avevano un livello di sicurezza molto basso, che pertanto rendeva possibili le intercettazioni delle conversazioni.
Il 2G è stato lanciato commercialmente nel 1991 con l’introduzione dello standard GSM. La differenza principale fra le reti di prima e quelle di seconda generazione è che queste ultime sono completamente digitali. Fra i principali benefici che hanno introdotto vi sono: la completa cifratura delle trasmissioni via etere, che previene intercettazioni illegali, la migliore efficienza e la possibilità di usufruire di servizi dati come gli SMS.
Il primo Paese a introdurre la tecnologia 3G su scala commerciale è stato il Giappone. I servizi abilitati da questa tecnologia consentono il trasferimento sia di dati “voce” (telefonate digitali) sia di dati “non-voce”, ad esempio download da internet, invio e ricezione di email e instant messaging.
Con il termine 4G si indicano le tecnologie e gli standard che permettono applicazioni multimediali avanzate e collegamenti dati. In pratica, eredita gli standard del 3G e fornisce accesso internet a banda ultra-larga (cioè maggior velocità di trasmissione dei dati) aprendo così le porte alla TV mobile ad alta definizione, ai servizi di videoconferenza e al cloud computing (ovvero archiviazione, elaborazione e trasmissione di informazioni).
Le reti 5G sono le reti di nuova generazione. Ognuna di quelle che l'hanno preceduta, ha aperto opportunità nuove: se il 2G ha accompagnato la diffusione dei telefoni cellulari, il 3G ha sostenuto l'economia delle app e i primi smartphone e il 4G ha spinto streaming e messaggistica, il 5G aumenterà la velocità con cui scaricare dati. In più, diminuirà il tempo di latenza (cioè l'intervallo tra l'invio di un segnale e la sua ricezione) e moltiplicherà la “densità” dei dispositivi (sarà possibile connettere molti più pc, smartphone e sensori contemporaneamente e nella stessa area). Rispetto alle reti 4G, quindi, il miglioramento non sarà lineare ma esponenziale: la velocità si moltiplicherebbe in media di 10 volte e di 100 volte al suo picco; il tempo di latenza sarebbe oltre dieci volte più breve e la densità consentita almeno 100 volte maggiore. Proprio come le altre tecnologie di connessione, anche il 5G sfrutta antenne e frequenze. Lo fa, però, in modo più efficiente del 4G. E apre un nuovo “canale” fino ad ora non sfruttato, quello delle frequenze oltre i 26 Ghz: garantiscono più velocità e minore latenza.
I produttori di apparecchiature e gli operatori di telecomunicazione si sono già affrettati a testare e lanciare questa nuova generazione di reti wireless, in considerazione della loro ampia gamma di applicazioni. Potenzialmente si potrà far viaggiare automobili senza conducente o eseguire complessi interventi chirurgici a distanza. Potranno inoltre emergere nuovi servizi essenziali, come il pronto intervento da remoto e applicazioni ad ampio spettro nei settori smart home, smart city, industria e intrattenimento, così come si potrà effettuare una più efficace lotta all’evasione fiscale grazie alla diffusione di strumenti a supporto dei micro-pagamenti facilitati dalla nuova tecnologia. Nel settore automobilistico, per esempio, le vetture, oggi, se connesse a internet, sono anche in grado di ricevere indicazioni stradali, ma di fatto il loro funzionamento non è molto diverso dalla ricezione di un'e-mail: non è altro che una trasmissione unidirezionale di informazioni preesistenti. Le auto autonome, invece, saranno completamente diverse: la rete 5G permetterà ai computer di controllare un vasto flusso di informazioni provenienti da una moltitudine di sensori con la possibilità di prendere decisioni in tempo reale: questa quantità di dati equivale a quasi 30 ore di video ad alta definizione o a più di un mese di musica scaricata in continuo. Anche le imprese potranno usufruire in modo pratico e vantaggioso delle numerose applicazioni dedicate. La nuova rete in ambiente virtuale e con la realtà aumentata potrà supportare numerose operazioni da remoto, come l’automazione industriale e la robotica avanzata.
Si tratta insomma di un potenziale economico dirompente. I dati forniti dalla Commissione Europea parlano di benefici sino a 113 miliardi di euro l’anno già dal 2025, tra cui fino a 42 miliardi dal settore automobilistico, fino a 30 miliardi dalla digitalizzazione di fabbriche e uffici e oltre 16 miliardi da trasporti e smart city, con un impatto occupazionale globale di circa 22 milioni di posti di lavoro tra diretto e indiretto. Per una volta, l’Italia ha deciso di svolgere un ruolo di apripista grazie ai progetti sperimentali 5G voluti dal Ministero dello Sviluppo Economico (MiSE) che su tre aree e cinque città, dal 2018 al 2021, vedono in campo i principali operatori e produttori di apparati. L’obiettivo di questa iniziativa è da un lato quello di aiutare gli operatori a capire quale sia il reale valore dello spettro 5G e, al contempo, quello di stimolare con largo anticipo la nascita di un nuovo mercato di applicazioni e servizi legati al 5G coinvolgendo anche aziende che sino ad ora hanno tradizionalmente seguito gli sviluppi reti in qualità di utilizzatori e che invece ora possono fattivamente contribuire alla nascita di un nuovo ecosistema.
Per lo sviluppo del 5G, però, non basta costruire una rete. È anche necessario che la rete sia sufficientemente sicura per le innovazioni che promette. Le minacce potenziali vanno da attacchi a infrastrutture critiche connesse alla rete 5G - come reti elettriche, sistemi idrici e gasdotti - all’interruzione delle comunicazioni e della fornitura di servizi, fino all’accesso non autorizzato a dati sensibili e privati. Tornando all’esempio precedente dei veicoli: con la guida autonoma in 5G, chi vorrebbe restare coinvolto in uno scontro tra auto e camion causato da una violazione della rete? Allo stesso modo se il 5G dovesse diventare la colonna portante di innovazioni come la chirurgia in remoto, la rete non può essere vulnerabile a ingressi illeciti di persone interessate a inserirsi nella procedura chirurgica. A tal proposito, il dibattito recente è stato catalizzato dalla valutazione dell’opportunità di utilizzare componentistica proveniente da operatori extra europei nella realizzazione delle reti 5G. Ciò è complicato dal fatto che, a livello mondiale, le società che realizzano infrastrutture di questo tipo sono appena cinque, di cui due cinesi (Huawei e ZTE), due europee (Nokia ed Ericsson) e una americana (Cisco), rendendo quindi complessa la gestione di concorrenza e forniture. In questo senso la nuova rete mobile superveloce che sta nascendo sarà la tempesta perfetta e proprio per questo chi comanderà l’evoluzione su questa rete avrà in mano un pezzo strategico della futura innovazione tecnologica.
Il confronto geopolitico e tecnologico tra Stati Uniti e Cina attorno al caso Huawei ha portato a far emergere l’importanza della posta in palio nella battaglia per la dominazione delle reti 5G in via di costruzione in tutto il mondo. Battaglia che si inserisce in un contesto più ampio di “guerra totale” sulla tecnologia tra le due superpotenze. Huawei fa paura agli Usa perché è un precursore nella corsa globale alla nuova tecnologia, di cui detiene il 12% dei brevetti già depositati. Per Washington, il fatto che gli apparati di potere di Pechino possano controllare le immense moli di dati trasportate dall’infrastruttura 5G è inaccettabile. Non si tratta affatto di ipocrisia, dato che gli Stati Uniti sono stati i primi a pensare il mondo delle grandi società tecnologiche come parte sostanziale della loro grande strategia (basti pensare alla sinergia tra colossi come Amazon e gli apparati di Difesa e Intelligence) di pura logica di potenza. Presupposto per far valere ai Paesi alleati la logica della scelta di campo: Nuova Zelanda, Regno Unito, Canada, Australia, Polonia e Giappone hanno già seguito la linea americana, la Germania si incammina nella stessa direzione e l’Italia, per ora, non prende posizione ma cerca di ottenere più rendite possibili. La posta in gioco è senza precedenti. L’avvento del 5G appare come il più recente stadio evolutivo di un cammino, quello della digitalizzazione, che ebbe inizio con l’avvento del computer. Con l’entrata in scena del 5G le reti diventeranno artefici e protagoniste di un salto drammatico, in termini di velocità e capillarità, della capacità di uomini e macchine di connettersi.
Il futuro e le abitudini quotidiane cambieranno sostanzialmente, con lo sviluppo della tecnologia che collegherà tutto ciò che ci circonda. Le connessioni saranno più veloci e gli strumenti che quotidianamente utilizziamo saranno interconnessi apportando benefici ancora poco compresi e noti a ciascuno di noi. Sono molti gli aspetti positivi del 5G, ma perché abbia successo è importante che venga adottato con una visione sistemica, ad esempio a livello di ambiente, di sicurezza, di logistica, di controllo del traffico, di servizi al cittadino, con il coinvolgimento di tutti gli attori che concorrono allo stesso obiettivo. È inoltre opportuno che le iniziative vengano guidate e supportate da buone e virtuose politiche pubbliche e che ciascuno faccia la sua parte assumendosi le responsabilità correlate al proprio ruolo, con l’obiettivo comune di creare sul serio un mondo digitale connesso.