Una rete cellulare privata ha la funzione di servire una singola azienda o organizzazione. Normalmente, il suo ruolo è consentire l’automazione dei processi aziendali con applicazioni, come ad esempio robot autonomi, che rendono i processi di produzione più efficienti, sostenibili e sicuri. Dato che si tratta di reti wireless, sono molto più flessibili rispetto alle reti tradizionali cablate, con la possibilità di offrire anche funzioni di connettività più economiche per sensori, macchinari, dispositivi e comunicazioni critiche. Tutto questo rende le reti wireless private uno strumento essenziale per la transizione verso l’Industria 4.0.

L'adozione delle reti private avviene mediante acquisto o sottoscrizione di un servizio gestito, e include punti di accesso radio e un server di rete core. Ciò significa che l'azienda è indipendente dalle reti cellulari pubbliche. A differenza di queste, le reti private possono essere configurate in modo tale da garantire la massima affidabilità, al fine di supportare le applicazioni mission critical delle aziende e garantire prestazioni costanti e affidabili.

Poiché che si tratta di una tecnologia nuova per i team IT e per quelli associati alle tecnologie operative (OT) di numerose aziende, esistono ancora numerose riserve relative alle reti private, alle reti per campus e al modo in cui esse funzionano. Analizziamo di seguito cinque falsi miti che emergono più spesso in relazione a tale tecnologia.

Le reti private sostituiranno il Wi-Fi

Le tecnologie private wireless 4.9G/LTE e 5G sostituiranno la tecnologia Wi-Fi solamente per le applicazioni industriali che richiedono elevate larghezza di banda e/o latenze ridotte. La tecnologia Wi-Fi è troppo instabile per alcune di queste applicazioni business critical. È per questo che clienti come Lufthansa stanno utilizzando reti wireless private 5G per condurre le loro ispezioni virtuali.Claudio Santoianni, Direttore Marketing & Corporate Affairs Italia di Nokia

La tecnologia Wi-Fi non scomparirà, in quanto numerose funzionalità e processi IT e OT possono utilizzarla tranquillamente. Definire il corretto mix tecnologico in funzione delle applicazioni più critiche è vitale per garantire una digitalizzazione ottimale dei processi OT. La tecnologia Wi-Fi continuerà a svolgere un ruolo cruciale laddove la connettività di base che offre, per processi non business critical, è sufficiente.

Ad esempio, il cloud Nokia Digital Automation ora integra funzionalità Wi-Fi che offrono un layer di connettività aggiuntivo che interagisce senza soluzione di continuità con le reti wireless private. Il vantaggio di tale approccio risiede nell’approccio end-to-end della soluzione: varie applicazioni e dispositivi OT sono collegati alla stessa piattaforma, garantendo alle aziende il miglior compromesso in termini di connettività offerto dalla combinazione tra tecnologie 4.9G/LTE 5G e Wi-Fi, che quindi operano congiuntamente.

Ci sono pochi device 5G, ora è inutile investire in reti private

In una recente indagine condotta da Omdia tra le aziende, il 31% ha indicato come il problema principale che ostacola la transizione verso le soluzioni wireless è la carenza di dispositivi e ecosistemi industriali che utilizzano la tecnologia 5G. Sebbene sia vero che molti fornitori di dispositivi non dispongono ancora di un’ampia gamma di prodotti 5G, le campagne pubblicitarie e la pressione mediatica creata attorno alla tecnologia 5G hanno stimolato l’attenzione delle aziende verso tale mercato e molti fornitori di dispositivi si stanno adeguando.

Ma ciò che più conta è che le reti wireless private rappresentano molto più che un semplice passaggio alla tecnologia 5G. La tecnologia 4.9G/LTE costituisce già un ecosistema industriale estremamente ben sviluppato, con oltre 6.800 dispositivi LTE di tipo non telefonico attualmente disponibili. Numerosi sistemi industriali vengono forniti già dotati di modem 4.9G/LTE integrati. Dato che l'85% dei dispositivi industriali è già in grado di supportare la tecnologia 4.9G/LTE, non esiste alcuna giustificazione razionale per ritardare gli investimenti nel settore delle reti wireless private.

Le soluzioni per reti private wireless campus Nokia includono un'ampia gamma di dispositivi e applicazioni completamente testate e preintegrate. In tal modo, le aziende possono disporre di soluzioni ideali in grado di connettere tra loro dipendenti e macchine. Nokia sta attualmente espandendo il suo ecosistema wireless privato con nuove telecamere wearable e dispositivi integrati che utilizzano un ecosistema partner in costante espansione. Per esempio, Savox, uno dei nostri più recenti partner, ha introdotto una gamma di dispositivi LTE e 5G rugged che espandono le potenzialità e la sicurezza delle comunicazioni per i dipendenti.

Le soluzioni edge sostituiranno il cloud centralizzato

Uno dei più recenti elementi del puzzle della digitalizzazione è costituito dall'introduzione dell’edge computing per i settori industriali che richiedono risorse elevate per la gestione dei dati locali associati alla transizione verso l’Industria 4.0. I cloud edge sono piattaforme locali di elaborazione containerizzate direttamente integrate con reti ad alte prestazioni e finalizzate a supportare applicazioni utilizzate per la gestione di processi operativi.

In ambito IT le soluzioni cloud svolgono già un ruolo importante, ma nel settore delle tecnologie operative le soluzioni cloud edge industriali aiutano in particolare a risolvere i problemi associati alla necessità di garantire latenze ridotte necessarie per i processi di digitalizzazione avanzati, come quelli associati alla robotica, che richiede reazioni nell'ordine dei millisecondi. Ciò in virtù del fatto che i dati elaborati sono molto più vicini alle aree di produzione. Questo consente di ridurre i ritardi di trasmissione ed elaborazione associati alle soluzioni cloud centralizzate. I robot che si muovono con estrema rapidità possono necessitare di istruzioni che ne consentono l'arresto immediato e, pertanto, l'utilizzo di latenze ridotte non può essere garantito da soluzioni cloud in cui i dati sono posizionati a centinaia di chilometri di distanza.

Nonostante la crescente importanza delle soluzioni edge per le applicazioni industriali, i cloud centralizzati e le soluzioni edge rappresentano un continuum tra soluzioni integrate e complementari che soddisfano differenti tipologie di applicazioni e carichi di lavoro eseguiti da differenti località. Alcuni dati devono essere archiviati in maniera centralizzata a fini di audit. Le applicazioni di machine learning spesso richiedono l'analisi di grandi quantità di dati storici. Tale attività viene svolta da un cloud centralizzato, sebbene gli algoritmi derivanti da tale attività possano essere applicati attraverso cloud edge locali. Per esempio, i dati di navigazione in tempo reale utilizzati dai robot mobili autonomi AMR, che approvvigionano le linee di produzione, sono elaborati localmente nell'arco di millisecondi, controllati in tempo quasi reale su base locale, ma i dati associati alle prestazioni possono essere archiviati su soluzioni cloud centralizzate per l'analisi futura dei vantaggi aziendali AGV.

Tempi e modi del ROI per le tecnologie wireless non sono chiari

Secondo una ricerca condotta da Omdia, il 66% delle aziende si attende un ritorno sugli investimenti entro due anni. Il costo rappresenta un ostacolo chiave che impedisce al 29% degli intervistati di implementare una rete privata LTE/5G. La nostra esperienza, maturata collaborando con i nostri clienti, indica che, in base alle tipologie dei casi d'uso e agli ambienti di implementazione, conseguire un ROI entro due anni è in realtà una possibilità concreta. È però importante guardare oltre i costi associati ai componenti, in quanto i costi di progettazione radio in loco e le consulenze associate alle altre tecnologie wireless spesso superano i costi dei componenti veri e propri.

In altri termini, il calcolo dei TCO è complesso, e per le aziende che hanno ancora dubbi relativi in relazione al ROI, abbiamo creato un calcolatore dei TCO. Dai dati elaborati attraverso il calcolatore, spesso emerge che le reti wireless private offrono dei vantaggi. Uno dei principali suggerimenti per il contenimento dei costi e la riduzione dei tempi di recupero dei ROI consiste nel lavorare assieme a un partner in grado di fornire un ecosistema di connettività wireless privata completo, integrante anche le applicazioni e dispositivi nonché la piattaforma edge industriale.

Molte aziende di grandi dimensioni preferiscono non affidarsi a un singolo partner. Tuttavia, dispositivi, applicazioni, server edge e soluzioni di connettività devono essere integrati e testati affinché funzionino in maniera fluida e trasparente, e al fine di garantire il soddisfacimento dei requisiti di affidabilità e disponibilità necessari per la gestione dei processi business critical. L'integrazione dei sistemi può richiedere tempo e di conseguenza causare un incremento dei costi.

In alternativa, è possibile affidarsi a una piattaforma integrata realizzata da un singolo vendor che sia in grado di combinare svariate tecnologie con funzionalità di orchestrazione e connettori cloud northbound e southbound che consentano alle aziende di partire con il piede giusto. Anche l'adozione di accordi su livelli di servizio predefiniti è in grado di contribuire a garantire la conformità agli indicatori delle prestazioni chiave. In tal modo, le aziende sono in grado di garantire implementazioni più rapide delle soluzioni, con conseguenti risparmi in termini di integrazione e la possibilità di evitare complessità non necessarie.

Non esiste lo spettro per il wireless privato

La disponibilità di spettro rappresenta ancora uno dei principali problemi tecnici nell'implementazione di reti wireless private 4.9G/LTE e 5G in settori come quello della produzione, per esempio. ABI ha rilevato come il 36% degli intervistati nel settore manifatturiero consideri tale carenza un problema chiave.

L'impiego delle reti wireless private si sta allargando, sulla scia di numerose recenti iniziative proprio associate al tema dello spettro. Uno dei tanti esempi è il Citizens Broadband Radio Service (CBRS) negli Stati Uniti, uno sforzo congiunto portato avanti negli Stati Uniti tra FCC e l’industria, avente lo scopo di condividere l'attuale spettro radio disponibile consentendone l'uso anche per impieghi privati. Tali iniziative stanno espandendo la disponibilità di spettro per reti wireless private negli Stati Uniti. Al di fuori degli Stati Uniti, oltre 25 Paesi hanno ampliato la disponibilità di spettro locale LTE/5G concesso su licenza e riservato all’industria.

Altre alternative includono l'utilizzo di spettro privo di licenza come MulteFire, basato sullo standard 3GPP che consente l'uso della tecnologia LTE in banda 5GHz (utilizzata anche da altre tecnologie prive di licenza come la tecnologia Wi-Fi). La tecnologia a 5GHz può essere utilizzata in tutto il mondo. Lo scorso anno, Nokia ha annunciato la prima soluzione MulteFire end-to-end per il settore industriale. Lo standard LTE-U è anche autorizzato in 16 Paesi, mentre lo standard 5G NR-U (nuovo standard radio - privo di licenza), sarà utilizzato in futuro.

Reperire lo spettro necessario sta diventando sempre più semplice. Le reti wireless private 4.9G/LTE e 5G si stanno espandendo rapidamente, rendendo il settore industriale sempre più sostenibile, sicuro e produttivo. La carenza di spettro è una barriera che può essere risolta nel tempo e pertanto non deve rappresentare un ostacolo all'adozione di tali soluzioni.

Conclusioni

La connettività wireless privata per campus si sta diffondendo con enorme velocità in settori specifici come quelli manifatturiero, della fornitura di energia e degli hub di trasporto. Alcuni ostacoli che solo due anni fa rappresentavano una barriera insormontabile stanno svanendo rapidamente. L’ecosistema wireless privato per campus si sta espandendo velocemente con funzionalità che vanno ben oltre la semplice connettività, con la diffusione di dispositivi e applicazioni e di nuove soluzioni per applicazioni edge in ambito industriale. Questo ecosistema in espansione trasformerà il modo in cui viviamo e in cui lavoriamo, trasformando la transizione verso l’Industria 4.0 in una realtà concreta.

La questione non è quindi se le tecnologie wireless campus saranno adottate dai 14 milioni di campus nel mondo. La questione è solo quando questo avverrà. Per le aziende del settore manifatturiero, per i porti, gli aeroporti o i provider del settore energetico che desiderano mantenere un vantaggio competitivo rispetto alla concorrenza è estremamente importante avviare immediatamente il percorso di transizione. I casi in cui le reti private wireless sono state implementate con successo non mancano.

Claudio Santoianni è Direttore Marketing & Corporate Affairs Italia di Nokia