La prossima evoluzione delle reti mobili è alle porte con il 6G. Il 6G è destinato a superare il 5G grazie a una maggiore velocità, a una latenza ridotta; saranno innumerevoli le applicazioni che trarranno innegabili vantaggi grazie alla maggiore capacità. Si prevede che il settore manifatturiero sarà uno dei maggiori beneficiari. Anche se la tecnologia è al momento ancora lontana, i produttori che usualmente pianificano con ampio anticipo il proprio futuro dovrebbero iniziare a pensare alle possibilità offerte del 6G e a come preparare le proprie aziende.
Con l'inizio dei test previsto per il 2030, il 6G segnerà una nuova era della connettività, ma non si tratterà di girare semplicemente un interruttore. Come per il passaggio dal 4G al 5G, anche il passaggio dal 5G al 6G richiederà investimenti infrastrutturali significativi. La maggiore copertura e la maggiore larghezza di banda necessarie per supportare le applicazioni 6G richiederanno la costruzione di nuove torri di trasmissione. Per gestire il traffico di dati che il 6G sarà chiamato a supportare (una massa mai gestita in precedenza), sarà essenziale la distribuzione di cavi in fibra ottica. Oltre a queste considerazioni sull'hardware, è necessario implementare nuovi software sofisticati per orchestrare in modo efficiente l'intricata rete di dispositivi connessi al 6G.
Il 6G si basa su frequenze a onde millimetriche
Le frequenze a onde millimetriche (mmWave) sono frequenze radio con una lunghezza d'onda compresa tra 1 e 10 millimetri. Offrono notevoli vantaggi rispetto ad altre bande di frequenza, in primo luogo hanno una notevole capacità di larghezza di banda per gestire grandi quantità di dati. Le frequenze mmWave offrono anche una bassa latenza, garantendo una rapida trasmissione dei dati. Queste caratteristiche rendono le frequenze mmWave particolarmente adatte alle applicazioni molto esigenti, che privilegiano la velocità e l'affidabilità, come quelle che determinano la necessità del 6G.
Tuttavia, le frequenze mmWave presentano alcune limitazioni. La portata della trasmissione è relativamente breve. Edifici, muri e alberi pongono diversi problemi, poiché i segnali sono facilmente bloccati da oggetti fisici comunemente presenti nell'ambiente. Per ovviare a queste limitazioni e garantire una copertura completa, le reti che utilizzano le frequenze mmWave richiederanno stazioni di base densamente popolate. Per combattere l'attenuazione del segnale - un problema più pronunciato per le mmWave rispetto alle bande di frequenza inferiori - sono essenziali tecnologie come le antenne massive MIMO (multiple-input multiple-output) e i connettori ad alta precisione e ad alta frequenza capaci di migliorare le prestazioni.
Il 6G nel settore manifatturiero
Per aggiornare al 6G l'infrastruttura di comunicazione di un'intera azienda manifatturiera, i vantaggi devono per forza di cose essere superiori all'ingente investimento finanziario richiesto. Per una fabbrica che funziona ad alta efficienza con il Wi-Fi, il passaggio al 6G dovrebbe rappresentare un cambio di paradigma produttivo imperdibile.
Sono molteplici le prerogative che potrebbero spostare l'ago della bilancia verso l'adozione su larga scala del 6G, a cominciare dal digital twin in tempo reale.
Il 6G è infatti destinato a essere una pietra miliare del continuo progresso dell'Industria 4.0, sfruttando le capacità dell'intelligenza artificiale (AI), dell'apprendimento automatico e della tecnologia digital twin; aree che si basano sull'elaborazione, l'analisi e la risposta immediata a una grande quantità di dati. Questa infrastruttura tecnologica faciliterà il monitoraggio, il controllo e l'automazione in tempo reale dei processi industriali per aumentarne l'efficienza e la produttività. Piuttosto che reagire ai problemi dopo che si sono verificati, i gemelli digitali faranno emergere la consapevolezza dei problemi imminenti e inducono ad un'azione preventiva.
Si aggiunge la possibilità di avere una catena di fornitura più intelligente.Grazie al 6G, ogni container di una nave da carico potrebbe essere dotato di un sensore incorporato per consentire il tracciamento in tempo reale da qualsiasi parte del mondo. Inoltre, applicando la tecnologia del digital twin alla catena di fornitura globale, i produttori possono anticipare i ritardi e identificarne le cause e le inefficienze.
Dall’assemblaggio autonomo dei veicoli ai robot autonomi
Immaginare uno stabilimento di assemblaggio di veicoli elettrici (EV) privo di sistemi di trasporto non è poi così fantascentifico. Al contrario! I veicoli si spostano da soli da una stazione all'altra dello stabilimento lungo la linea di assemblaggio, fermandosi al robot per l'installazione del paraurti, alla stazione di montaggio del parabrezza e all'ispezione finale della qualità. In conclusione, l'auto completata in ogni particolare esce in strada e si dirige verso il concessionario o la residenza dell'acquirente. Certo, questo richiederebbe grandi quantità di dati raccolti da più sistemi simultaneamente e in tempo reale, ma è esattamenteanche il tipo di applicazione abilitata dal 6G.
Mentre l'esempio precedente immagina veicoli che si autoindirizzano all'interno della fabbrica e visitano in successione le stazioni fisse di assemblaggio, in altri processi produttivi potrebbe verificarsi esattamente l’opposto. Il 6G potrebbe consentire a robot autonomi mobili di spostarsi all'interno della fabbrica, senza barriere fisiche di sicurezza, consentendo loro di completare attività che vanno dal pick-and-place all'assemblaggio meccanico.
Protezione dei dati critici nel cloud
Sebbene con il 6G si preveda il miglioramento dei protocolli di sicurezza dei dati, non ci si può aspettare che nessun sistema sia completamente invulnerabile. Ogni dispositivo IoT rappresenta un potenziale rischio per la sicurezza e l'integrità dell'intera rete, dipende dalla sicurezza del software su cui viene eseguito. Recenti episodi di alto profilo di violazione dei dati, perdite e problemi di privacy hanno evidenziato le vulnerabilità dei dati archiviati nel cloud. Ciò è particolarmente preoccupante per i processi di produzione, dove informazioni sensibili e proprietarie, compreso digital twin della fabbrica, potrebbero finire nelle mani sbagliate.
Nonostante queste preoccupazioni, si prevede che il 6G compia diversi passi avanti nell'ambito della sicurezza dei dati, tra cui:
- Crittografia avanzata - si prevede che il 6G utilizzi standard di crittografia avanzati, migliorando la sicurezza contro l'accesso non autorizzato e la decodifica dei dati mentre fluiscono attraverso la rete. Questa maggiore sicurezza ha lo scopo di salvaguardare i dati sia durante la trasmissione che nell'archiviazione su cloud.
- Autenticazione e autorizzazione più robuste - si prevede che il 6G integrerà l'autenticazione a più fattori, il riconoscimento biometrico e l'analisi comportamentale basata sull'intelligenza artificiale per verificare le identità degli utenti, limitando così l'accesso ai dati sensibili nel cloud solo alle persone autorizzate.
- Comunicazione in tempo reale a bassissima latenza - le previste capacità di comunicazione istantanea e a bassissima latenza del 6G potrebbero facilitare la rapida identificazione e neutralizzazione delle minacce alla sicurezza, consentendo ai protocolli di sicurezza di affrontare e prevenire rapidamente l'espansione di potenziali violazioni.
Le possibili limitazioni iniziali del 6G
Dall'avvento dell'1G nel 1979, la tecnologia wireless è passata attraverso una nuova generazione ogni 10 anni. Essendo l'imminente standard di sesta generazione, il 6G non raggiungerà la piena funzionalità immediatamente dopo il rilascio. Lo sviluppo dell'infrastruttura sarà un processo graduale, con i fornitori di banda larga in competizione per offrire la rete più espansiva e affidabile. Questa evoluzione rispecchierà quella del 5G, che è ancora in fase di perfezionamento per sbloccare tutte le sue capacità. Analogamente a come il 4G LTE ha aperto la strada al 5G, il 6G richiederà diversi anni di sviluppo,che potrebbe essere iterativo. Storicamente la tecnologia wireless ha registrato miglioramenti cumulativi con ogni nuova generazione e il 6G è pronto a seguire l'esempio.
Mentre i consumatori correranno ad acquistare dispositivi abilitati al 6G, i produttori devono adottare un approccio più cauto alla sua adozione. Ciò richiederà un'attenta analisi dell'infrastruttura di fabbrica esistente, delle disponibilità e predisposizione locale del 6G e una comprensione approfondita dei costi che la transizione comporta.
