Una rivoluzionaria ricerca aiuta a plasmare il nostro mondo iperconnesso
L’evoluzione di Internet tende a puntare su una connettività sempre più veloce per gli utenti. Negli ultimi anni, tuttavia, è cresciuta la consapevolezza della necessità di supportare anche un numero massiccio di dispositivi connessi e di fornire connessioni wireless estremamente affidabili ad altri dispositivi. Questi principi, che sono diventati alcuni degli elementi costitutivi del 5G, sono stati identificati e spiegati in un progetto innovativo finanziato dal CER. Il progetto, proposto nel 2014 e lanciato nel 2015, ha previsto con precisione il mondo iperconnesso di oggi. «Pensiamo alla connessione di semplici dispositivi, quello che noi chiamiamo l’Internet delle cose (Idc)», spiega il coordinatore del progetto WILLOW Petar Popovski, professore di comunicazioni wireless presso l’Università di Aalborg in Danimarca. «Abbiamo a che fare con milioni di dispositivi che utilizzano piccole quantità di dati, alcuni dei quali richiedono una rete ultra affidabile.» L’analogia che Popovski usa è con le istituzioni finanziarie. La banda larga «è come una banca d’investimento», spiega. «Entrate e chiedete un prestito 300 000 euro per acquistare la vostra casa: le spese amministrative saranno trascurabili per questa somma.» Ora pensiamo a 300 000 persone che entrano in banca per chiedere un prestito di 1 euro. «L’importo è lo stesso, ma le spese amministrative sono enormi. Questa è la sfida che dobbiamo affrontare in un mondo con un numero enorme di piccole trasmissioni dell’Internet delle cose.»
Un mondo connesso
Dopo aver previsto correttamente le sfide della connettività che la società deve affrontare, il progetto WILLOW si è posto l’obiettivo di identificare i principi chiave per la costruzione di nuovi sistemi. Il progetto ha riconosciuto che la comunicazione di piccoli pacchetti di dati richiedeva un ripensamento radicale. Nello sviluppare reti ultra affidabili, il team del progetto ha sottolineato l’importanza dell’apprendimento automatico. «I sistemi wireless devono applicare l’apprendimento e la conoscenza dell’ambiente radio per poter garantire che un collegamento possa funzionare nel 99,999 % dei casi», dice Popovski. «In questo progetto abbiamo dimostrato che ciò è assolutamente necessario.» Un altro concetto importante è la multi-connettività, chiamata anche diversità di interfaccia. Ciò comporta l’impiego di più interfacce (cellulare, Wi-Fi, ecc.) disponibili su un dispositivo, al fine di garantire la consegna delle informazioni. «Abbiamo anche dimostrato che quando si trasmettono piccoli pacchetti di dati, è essenziale sapere come codificare i metadati, che descrivono cosa sono i dati», aggiunge Popovski.
Dare forma al futuro
Alla fine, WILLOW è riuscito a fornire modelli per combinare i servizi wireless con la richiesta di comunicazioni ultra affidabili a bassa latenza e con una quantità massiccia di trasmissioni sporadiche. Il progetto ha prodotto più di 80 pubblicazioni, alcune delle quali hanno già ricevuto un gran numero di menzioni. «Quello che avevamo previsto 6-7 anni fa si è infatti rivelato una parte importante del 5G», spiega. In effetti, il progetto è stato fondamentale per ispirare i ricercatori e gli ingegneri a costruire la tecnologia per i sistemi wireless 5G e oltre il 5G. Le massicce comunicazioni macchina-macchina (mMTC) e le comunicazioni ultra affidabili a bassa latenza (URLLC) sono diventate due dei tre pilastri del 5G. Mentre i risultati sono stati di grande interesse per gli ingegneri del wireless e dell’elettronica, l’influenza del progetto è stata più ampia. Gli ingegneri che lavorano in settori come l’automazione e la logistica possono essere profondamente influenzati da questi concetti. «Il pubblico è ora molto più vasto perché molte industrie vogliono digitalizzare i loro sistemi», osserva Popovski. L’impatto di WILLOW, una pietra miliare nell’evoluzione della tecnologia della comunicazione, continuerà a farsi sentire negli anni a venire. La connettività dell’Internet delle cose, così come le connessioni ultra affidabili, è destinata a portare cambiamenti rivoluzionari in una serie di settori, tra cui l’energia, i trasporti, la produzione industriale e la salute.
Parole chiave
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