Il motore dell’economia del futuro è il 5G

Articolo di Antonia Maria Tulino & Alessandra Sala, La Repubblica

Dalla lettura delle sole caratteristiche tecniche, il 5G potrebbe non avere il potere evocativo di parole chiave quali Intelligenza Artificiale (Artificial Intelligence, AI), robotica avanzata, etc. Eppure, il 5G con il suo potenziale di trasformazione unico e dirompente è la struttura portante, oserei dire l’agente abilitante di queste e molte altre tecnologie del futuro: Machine Learning (ML), guida autonoma, elettronica indossabile solo per citarne le più comuni. Il 5G, quindi, non può essere interpretato solo come lo stadio evolutivo di un percorso, quello della digitalizzazione (della società), iniziato nei primi anni Novanta: sarebbe estremamente riduttivo.

Si tratta, piuttosto, di un rovesciamento del tradizionale approccio “one size fits all”, che prevedeva l’adozione di un’unica tecnologia che migliorasse – anche sensibilmente come nel caso del 4G – la qualità di servizi precedentemente offerti all’utenza o/e ne ampliasse la gamma. Il 5G si annuncia come una vera e propria rivoluzione dell’economia tecnologicaglobale, un’infrastruttura capillare che, integrando tecnologie nuove e pregresse ma soprattutto promuovendo un approccio modulare in grado di personalizzare e configurare dinamicamente l’architettura di rete, diviene un elemento costituivo della “società connessa”, realizzando un nuovo “ecosistema digitale”, che apre la strada ad una enorme varietà di servizi eterogenei ed innovativi in numerosi settori della data economy: trasporti, manifattura, industria, media ed entertainment, energia, sanità e benessere, alimentari, agricoltura.

Si tratta, insomma, di una “rivoluzione verticale” che attraversa tutti gli strati della società e dell’attività produttiva, sintetizzando sotto la dicitura “offerta di nuovi servizi innovativi” una filosofia del tutto nuova: le potenzialità della nuova rete non sono più volte al soddisfacimento di bisogni creati talora artificialmente – si pensi ai social, alla pervasività e talora all’invadenza del concetto di raggiungibilità sempre e ovunque, ed ad una serie di evoluzioni non sempre condivisibili della nostra società. Il 5G, al contrario, parte dalle esigenze dei cittadini, alcune delle quali preesistenti alla rivoluzione digitale, e mette a loro disposizione un’infrastruttura capace di soddisfarle fornendo soluzioni infinitamente più efficienti ed efficaci, soluzioni, in alcuni casi, che fino ad oggi non si osava nemmeno immaginare.

La storia ci insegna che quando tecnologia e innovazione aumentano la produttività, il mercato fa nascere nuovi bisogni e nuove professionalità a maggior valore aggiunto e di migliore qualità, liberando una gran parte di lavoratori da occupazioni faticose, ripetitive e rischiose.

Già la prima rivoluzione industriale, con l’introduzione del telaio elettrico e del motore a vapore, sconvolse il settore tessile e metallurgico e, nel giro di pochi decenni, determinò il passaggio da un’economia agraria ad una industriale. La seconda, caratterizzata dall’avvento dell’acciaio, dei prodotti petroliferi, chimici e farmaceutici, e dall’elettrificazione consentì la produzione di massa suddividendo il lavoro in attività specializzate sulle linee di produzione. Ed ancora la terza rivoluzione industriale, quella che dal secondo dopoguerra è arrivata fino allo scorso decennio, ha visto lo sviluppo dell’elettronica, in particolare l’introduzione dei controllori logici programmabili (PLC), dell’informatica e della telematica, con le incredibili ricadute sociali e produttive di cui noi tutti siamo stati e siamo ancora testimoni.

Arriviamo a oggi, al tempo cioè in cui comincia la quarta rivoluzione industriale, quella della cosiddetta “Industry 4.0”, successiva all’avvento di internet, che affonda le sue radici nell’idea che qualsiasi dispositivo, opportunamente identificato ed integrato in una rete di sensori, sia monitorabile e controllabile da remoto, ciò che ha dato vita al moderno concetto di digital-twins.

La quarta rivoluzione industriale è, dunque, caratterizzata dalla crescente compenetrazione tra mondo fisico e digitale. Può essere vista come l’era in cui in tutte le nuove tecnologie – AI, robotica, Internet delle Cose (IoT), stampa 3D, ingegneria genetica, computer quantistici, blockchain – raggiungeranno una pervasività, disponibilità, utilizzabilità senza precedenti. Tutto ciò grazie ad una nuova generazione di comunicazioni (wireless e non), che consentirà la così detta “zero-distance seamless connectivity”, integrando il concetto di raggiungibilità ovunque con quello – assai più proattivo e, oserei dire, filosofico – di ubiquità: al cittadino diviene possibile non solo monitorare la realtà ma anche compiere da remoto azioni che incidono sulla realtà fisica.

Ed è la rete 5G la tecnologia chiave che consente di trasformare in realtà la “zero-distance seamless connectivity”: realizzando connessioni (sia mobili che fisse) continue, capillari, capaci di raccogliere ed elaborare immense quantità di dati (big data), il 5G porta all’integrazione in rete di tecniche AI/ML e alla realizzazione di algoritmi/sistemi con un grado di sofisticazione fin qui inimmaginabile. Con la sua bassa latenza (sotto i 10 ms), la sua altissima affidabilità e la sua intrinseca resilienza il 5G rende realistici scenari quali l’applicazione della robotica avanzata in campo medicale e industriale, le auto a guida autonoma, la creazione di realtà virtuale e aumentata. Con le sue connessioni massicce rende pienamente fruibili le potenzialità dell’elettronica indossabile e più in generale dell’IoT: basti pensare che il numero di dispositivi simultaneamente connessi, per chilometro quadrato, nel 5G è 300 volte superiore rispetto al 4G.

Tutto ciò anche grazie all’utilizzo in modo coordinato di nuove bande di frequenza – sub-6 GHz (694-790 MHz, 3.6-3.8 GHz) ed onde millimetriche (26.5-27.5 GHz) – ma soprattutto al fatto che la rete 5G è una rete di reti: una rete composta da tante fette (slice) logiche, ciascuna realizzata attraverso AMT1 una o più reti fisiche tra loro interconnesse, specializzate e dedicate a specifici servizi (automotive, distribuzione dei contenuti, energia, IoT), logicamente distinte, ma parti di una unica rete fisica.

Un aspetto tecnico importante e talvolta dimenticato della rivoluzione del 5G è il passaggio da una classica architettura di rete, progettata intorno alle caratteristiche delle componenti hardware, ad una rete virtuale dinamica e flessibile, che si avvale di software per le sue funzionalità e ben si adatta alle richieste e alle necessità dei consumatori e della stessa rete. L’ elaborazione e l’archiviazione delle informazioni potranno – quando necessario – essere realizzate ai ‘bordi’ della rete, in ossequio all’approccio periferico – e non più centralizzato – che è il principio ispiratore della nuova tecnologia (Edge Computing ed Edge Caching).

Entro il 2035, l’ubiquità, garantita dal 5G, superando le restrizioni legate al tempo ed allo spazio, avrà ricadute sociali e produttive eccezionali. Il 75% dei produttori di tutto il mondo identifica il 5G come il fattore chiave per la trasformazione digitale nei prossimi cinque anni e quasi altrettanti lo stanno già adottando. IHS Markit, in suo report dello scorso novembre, stima che la potenziale attività di vendita nei diversi settori industriali rivoluzionati dall’utilizzo del 5G potrebbe raggiungere $13,2 trilioni nel 2035 che rappresenta circa il 5,0% della vendita globale.

Per il 2035, IHS Markit prevede, inoltre, che il 5G con il suo indotto genererà $3,6 trilioni di dollari di produzione economica rispetto ad un investimento di $1,3 trilioni sostenendo 22,3 milioni di posti di lavoro.

Nel periodo 2020–2035, IHS Markit prevede, ancora, che il PIL reale globale crescerà ad un tasso medio annuo del 2,5%, di cui lo 0,2% sarà il contributo del 5G: i contributi annuali del 5G ammonteranno a quasi $2,7 trilioni.

È quasi scontato che realtà produttive rilevanti trarranno enormi vantaggi dall’infrastruttura di rete 5G: si pensi, per citare degli esempi, all’industria aeronautica, alla sensoristica, all’industria dell’auto e così via. Meno scontato è invece valutarne l’impatto su attività produttive in cui l’Information and Communication Technology (ICT) è rimasto fin qui abbastanza periferico e “di servizio”: la vera rivoluzione 5G è che queste attività più “tradizionali” saranno inevitabilmente reinterpretate e, in alcuni casi, ristrutturate dalle fondamenta.

Ad esempio l’industria estrattiva, che è rimasta sostanzialmente immutata negli ultimi decenni. Oggi, con la tecnologia 5G, è possibile immaginare miniere intelligenti dotate di estrattrici semi-autonome, controllate da remoto grazie a reti a bassa latenza (inferiore a 30 ms) ed a sistemi di rilevamento ed ispezione a distanza, consentiti da connessioni a larga banda, con evidenti ricadute sia sugli standard di sicurezza che sui livelli di produttività ed efficienza. Un esempio di sito minerario intelligente è quello della China Molybdenum dove sono stati impiegati 30 veicoli minerari autonomi 5G. Con la sua bassa latenza, la rete 5G ha consentito di aumentare il limite di velocità dei camion minerari autonomi da 10 km/h a 35km/h. Prima, ogni camion aveva bisogno di un computer industriale di bordo installato per elaborare i dati. Con il 5G, tutti i dati vengono trasmessi dai veicoli ad un cloud-server per elaborazioni centralizzate. Infine, la precisione nella localizzazione inferiore a 1 metro tipica del 5G consente, rispetto a quella meno accurata del GPS, una riduzione dei costi ed una facilitazione nella gestione efficiente del personale e dei veicoli.

Si pensi ancora al prevedibile impatto del 5G sul sistema sanitario: un monitoraggio in tempo reale non solo all’interno delle strutture sanitarie, ma anche a domicilio, consentirebbe un’ottimizzazione su larga scala dell’impiego delle ridotte risorse (sia in termini di personale che di attrezzature), lo sviluppo di algoritmi di intelligenza artificiale in grado di fornire diagnosi efficaci in tempo reale, l’aumento del livello di prevenzione: in una parola, concetti quali “edge” e “capillarità” si estenderebbero alla fornitura di servizi essenziali.
Prevedibile fin da ora è l’impatto che il 5G avrà su attività creative, divertimento, cultura, qualità della vita nelle città, gestione di infrastrutture urbane quali porti ed aeroporti, apprendimento, turismo, gestione dei musei (tutti raggruppabili sotto la voce smart-X).

Tour virtuali o arricchiti da realtà aumentata, automatizzazione dei sistemi di sicurezza tramite analisi in tempo reale dei video acquisiti da telecamere, economia circolare potenziata dal tracciamento e dalla gestione automatizzata e sicura di rifiuti urbani ed industriali, monitoraggio da remoto (ambientale, strutturale di opere pubbliche ed ambienti), tracciamento dello stato della merce all’interno dello spazio portuale ed ottimizzazione dinamica delle operazioni di carico e scarico, velocizzazione via digitalizzazione delle procedure di imbarco/sbarco e di ingresso/uscita dai nodi portuali sono esempi di servizi abilitati dal 5G, già oggi molto vicini ad essere realtà.

Il mondo produttivo ed il mondo universitario, da sempre capaci di comunicare efficacemente, stanno già da tempo preparandosi ad affrontare una rivoluzione che promette di essere culturale prima che tecnologica. Le iniziative congiunte, volte a delineare scenari possibili nell’immediato futuro, a promuovere linee di ricerca – applicata ma non solo – che esplorino limiti e potenzialità della nuova infrastruttura ed ad immaginarne possibili ricadute – industriali ma anche sociali – si moltiplicano: un appuntamento ormai quasi istituzionalizzato è per esempio la serie di giornate “5G” organizzate nel mese di Dicembre di ogni anno dal Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni (CNIT), foro ideale in cui il mondo della ricerca scientifica – e segnatamente i ricercatori nel campo delle Telecomunicazioni e dell’Informatica – hanno occasione di confrontarsi con il mondo produttivo, traendone ed offrendo ispirazione.

Molte anche le iniziative più “locali”, tra le quali mi corre obbligo menzionare quella promossa dalla mia stessa istituzione, l’Università di Napoli “Federico II”, che ha organizzato, in collaborazione con partner industriali, la “5G Academy”, che affianca e complementa le già consolidate ulteriori esperienze di academy presso il polo tecnologico di San Giovanni a Teduccio (Napoli): un’iniziativa, la “5G Academy”, che, partita in sordina, si è in seguito rivelata di notevole, quasi inatteso, successo, nonostante le condizioni ambientali “non favorevoli” che la epidemia di COVID ha generato. Ma, come si diceva, la presenza in persona ormai non è più certamente una priorità.