Lo smartphone del futuro sarà presto 5G

La rete cellulare 4G sta arrivando ora nei telefonini è già non è più sola: quella chiamata 5G si affaccia all'orizzonte. Un orizzonte lontano ma non troppo: i colossi dell'hi-tech ci stanno già lavorando e, a partire dal 2020, le cosiddette reti cellulari ultra high band collegheranno a internet non solo le persone ma pure gli oggetti, le auto e gli indumenti. Vediamo in che modo

Non passa giorno in cui un operatore telefonico non annunci la copertura di una città italiana con il segnale delle nuovissime reti cellulari 4G. La supervelocità è la chiave di volta di questo nuovo sistema che promette meraviglie. Eppure, nonostante sia una tecnologia di frontiera, l'industria delle telecomunicazioni sta già lavorando alacremente alla realizzazione del 5G, l'infrastuttura di prossima generazione che manderà in pensione l'attuale leader.

Sempre che, naturalmente, andare in Rete più veloci serva. Già oggi, anche a un utente distratto, appare evidente come una connessione cellulare in tecnologia 3,5G (hspa+) sia più efficiente della comune adsl casalinga. E con il 4G il distacco diventa incolmabile.

Le fredde cifre ci dicono che con una connessione hspa si possono raggiungere i 42 Mbps in download, che con il 4G salgono a 326 Mbps e che, con il 5G, promettono di esplodere alla fantastica soglia di 6.400 Mbps.

La vita di tutti i giorni ci dice che in pratica passeremo dai 150 secondi (meno di tre minuti) necessari oggi per scaricare in hspa+ un film su dvd, ai 30/40 secondi promessi dal 4G fino al sogno di scaricare nel proprio tablet lo stesso film in appena 1 secondo.

Fantascienza? Farneticazioni degli uomini del marketing? Quelle indicate sono le velocità massime teoriche, è vero, ma la progressione è comunque impressionante.

Ed è proprio grazie a questa incredibile velocità (che si può interpretare anche come un colossale aumento di efficienza), che il 5G permetterà di portare in Rete non solo cellulari, tablet e televisori bensì le cose, gli oggetti quotidiani quali il frigorifero, le automobili e l'asfalto e perfino le apparecchiature per le radiografie in ospedale, connessi in un colossale network in cui non ci sarà più differenza tra rete cablata e wireless. Come ha sostenuto con forza Ericsson (nelle foto qui sotto l'affollato stand), durante il recente Mobile world congress di Barcellona.

In questa infografica della Commissione europea potete vedere le tappe dello sviluppo delle reti mobili, dal prossimo 5G e indietro fino al cellulare dei primi anni '80.

Come appare evidente, il punto focale delle future reti 5G, dunque, non sarà tanto la velocità fine a sé stessa, quanto il miglioramento di quella che gli anglosassoni chiamano “user experience”, ossia la sensazione che l'utente prova quando usa un servizio. In pratica, gli sforzi si concentreranno sulla creazione di nuovi modi di soddisfare bisogni esistenti sfruttando i vantaggi di una comunicazione ultraveloce, come si vede nel disegno qui sotto elaborato da Zte.

Il mondo digitale e quello vero diventeranno sempre più interconnessi, fin quasi a essere una cosa sola, grazie ai velocissimi scambi di informazioni resi possibili dal 5G. Al recente Mwc, Ericsson ha allestito un'interessante dimostrazione di come sia possibile controllare in remoto macchine e attrezzature sfruttando un visore 3D e una rete superveloce come la 5G, che permette ridotti tempi di latenza e dunque un'incredibile precisione di azione. La latenza, in questo caso, è il tempo che passa dal momento in cui il comando a distanza è impartito a quello in cui è messo in pratica dalla macchina e fino alla conferma all'operatore della corretta esecuzione. Vediamo qui sotto il video dell'escavatore connesso.

L'utilità di queste sistemi di controllo è evidente. Si pensi, per esempio, alla possibilità di inviare macchine radiocomandate a lavorare in zone inaccessibili agli uomini a causa di pericoli naturali o causati dall'uomo come a Chernobyl e Fukushima.

Le sfide che questi obiettivi pongono sono enormi e riguardano la gestione efficiente, con strutture cloud, dell'immensa quantità di dati che le connessioni macchina-macchina e macchina-umani scambieranno (con smartphone, tablet, pc e nuovi dispositivi indossabili). Infatti, ciascuno di noi potrà essere nello stesso tempo generatore e utilizzatore di informazioni trasmesse, nei due sensi, sul network.

I sistemi di controllo e riduzione delle interferenze dovranno essere migliorati grandemente per impedire che il sistema collassi sotto il peso della quantità di dati trasmessi e ricevuti. Anche la densità e la stabilità delle reti radio dovranno essere enormemente aumentate, creando network composti di celle di ripetitori di dimensioni e potenze differenti (macro, micro, pico e small). Queste tipologie di antenne lavoreranno in simbiosi con le reti wi-fi per aumentare ulteriormente l'efficienza e migliorare anche la precisione dei sistemi di localizzazione, che aumenterà di 10 volte passando, dall'attuale precisione di 300/500 metri, ai 20/50. Per raggiungere questi obiettivi sarà anche necessario allargare lo spettro di frequenze da dedicare ai network 5G, cosa che comporterà pure la messa a punto, a livello internazionale, di nuovi criteri per l'assegnazione della banda elettromagnetica. Come se tutto questo non bastasse, i tecnici che lavorano al 5G si sono spinti perfino a superare il teorema di Nyquist (il principio base che regge da sempre il mondo digitale), progettando reti radio capaci di funzionare in modalità FtN (Faster than Nyquist, più veloci di Nyquist). Per ultima, ma non ultima, un'ulteriore sfida riguarderà la gestione dei consumi energetici, che richiederanno nuove idee in fatto di design e di tecnologia. Colossi quali Zte e Huawei (Cina), Broadcom (Usa), Lg e Samsung (queste ultime ben finanziate dal governo sud coreano), hanno già definito strategie e obiettivi.

L'Unione europea, dal canto suo, risponde con un piano di investimenti iniziale da 700 milioni di euro (le aziende private ne metteranno altrettanti) per finanziare EU Partnership for 5G research (5G PPP), che coinvolge colossi europei quali Alcatel-Lucent, Ericsson, Nokia, Orange, Ses (la società lussemburghese dei satelliti Astra) e, per il nostro Paese, Telecom Italia. L'obiettivo del consorzio è di portare avanti almeno 20 progetti coordinati e di ampio respiro, per dare al Vecchio Continente un posto in prima fila in quello che diventerà, con ogni evidenza, il nodo strategico dello sviluppo mondiale da qui al 2030. I primi test sulle reti 5G sono previsti per il prossimo anno e coinvolgeranno i social network. A seguire, dal 2017, sarà la volta delle prime sperimentazioni con i video in 3D e con i servizi cloud, due categorie di dati che, dal 5G, trarranno i maggiori benefici. Nel 2018 il 5G sarà messo alla prova su strada durante le Olimpiadi invernali di Pyeongchang, nella Corea del Sud. Come si vede, per i Paesi industrializzati l'obiettivo di medio periodo è di usare le reti 5G per portare internet nelle cose. Per i paesi emergenti, invece, l'alta velocità della Rete si tradurrà in maggior sviluppo e opportunità. A questo proposito Facebook, per conto di Internet.org (l'associazione che ha come obiettivo quello di portare internet ai due terzi di esseri umani ancora non connessi), ha commissionato alla società americana Deloitte la ricerca Value of connectivity. I risultati, in sintesi, sostengono che una presenza capillare della Rete nei paesi in via di sviluppo potrebbe far aumentare fino al 25% la produttività di quelle aree e aumentare il pil di 1.800 miliardi di euro (circa più 72 per cento). E, cosa più importante di tutte, creare 140 milioni di nuovi posti di lavoro e salvare dalla povertà e dalle malattie fino a 2 milioni e mezzo di vite. Il rapporto di Facebook & Zuckerberg non è, probabilmente, dettato dagli stessi sentimenti che, riguardo ai Paesi in via di sviluppo ha Papa Francesco. Tuttavia, con ogni evidenza, le conclusioni non sono lontane dalla realtà. Anche se non mancano le voci critiche di chi, per esempio, sostiene che il 5G non sia affatto necessario, visto che stiamo entrando appena ora nell'era del 4G. Oppure di chi ritiene che il 5G non sia altro che una collezione ottimizzata di tecnologie già esistenti (dall'lte al cloud al wifi) e, dunque, molto meno rivoluzionario quanto l'industria vorrebbe far credere per ricevere lauti finanziamenti pubblici. Staremo a vedere se questo prossimo business miliardario manterrà davvero la promessa di migliorare in modo così evidente la qualità della vita di milioni di esseri umani. (8 marzo 2014)