Le applicazioni del 5G nella AI
GUIDA SENZA PILOTA
E se in futuro le automobili si potessero guidare senza pilota? Sarà possibile salire su un’automobile e raggiungere una qualsiasi destinazione senza che sia necessario l’intervento di un essere umano?
Ciò che fino a pochi anni fa era ritenuto pura fantascienza, oggi è diventato realtà.
Un computer che mediante l’analisi e la rielaborazione in frazioni di secondo dei segnali e delle variabili di un qualsiasi percorso stradale (cartelli, ostacoli, corsie e traffico), è in grado di governare l’auto.
In California, già da tempo, diverse aziende stanno effettuando dei test e i sistemi sviluppati consentono di affermare che la tecnologia risulta sostanzialmente pronta. Le previsioni parlano di circa 10 milioni di macchine senza pilota entro il 2020.
In Italia, con la pubblicazione in Gazzetta Ufficiale del decreto del Ministro delle Infrastrutture e dei Trasporti previsto dalla Legge di Bilancio 2018, c’è stato il via libera alle Smart Road (strade più connesse e sicure) e alla sperimentazione dei veicoli a guida autonoma su alcuni tratti di strada, secondo specifiche modalità e controlli durante la sperimentazione, con lo scopo di assicurare che il tutto si svolga in condizioni di assoluta sicurezza.
Siamo pronti quindi a vivere in un mondo senza traffico, con meno incidenti, senza rumore, con minori consumi di carburante e senza code per trovare parcheggio?
L’effetto esplosivo non riguarderà infatti solo la singola tecnologia. Le auto senza pilota potrebbero portare una serie di benefici che, per ora, possiamo solo immaginare. Ma come sempre c’è anche l’altro lato della medaglia.
Modifica dell’architettura delle nostre città, prezzi inizialmente non accessibili a tutti, mancanza di sicurezza in caso di agenti atmosferici non favorevoli che interferiscono con le nuove strumentazioni, sostituzione del lavoro dell’uomo con quello dei robot, possibilità di attacchi hacker e protezione della privacy sono solo alcuni degli aspetti negativi legati al superamento di questa nuova frontiera.
Facciamo un passo indietro.
Lo sviluppo delle auto a guida autonoma o comunque di veicoli in grado di interagire al millisecondo fra di loro e con la varia sensoristica presente sulle strade necessita di tempi di risposta molto ridotti. I veicoli autonomi, per prendere decisioni corrette, si basano sul cervello guidato dall’AI ma anche sull’accesso alla rete per elaborare dati sul cloud. Si ragiona in termini di millisecondi ed è fondamentale il tempo di latenza, ossia il ritardo tra la trasmissione e l’arrivo dei dati (questo si traduce, ad esempio, in una frenata più immediata e quindi una vita salvata). La comunicazione tra veicoli, quella tra veicoli e infrastrutture e la successiva elaborazione del dato dovrà avvenire quasi in tempo reale per garantire un’alta efficienza ed un’elevata sicurezza.
Velocità, certo, ma non solo.
Il 3G è stato la prima tecnologia di connettività mobile; la sua evoluzione, il 4G, ha portato un salto di qualità. Il 5G sarà la vera rivoluzione.
Con il termine 5G si indicano le tecnologie e gli standard di quinta generazione successivi a quelli di quarta generazione, che permettono quindi prestazioni e velocità superiori a quelli dell’attuale tecnologia 4G.
La storia degli standard comunicativi parte nel 1991 con il 2G, sviluppato per migliorare la qualità della telefonia mobile. Con il 3G arrivò anche la connettività dati in mobilità, con la possibilità di vedere anche i programmi televisivi. Il 4G è stato sviluppato per migliorare la telefonia via IP (VoIP) e il cloud computing. Il 5G, invece, è lo standard comunicativo pensato per l’Internet delle Cose (IoT): più dispositivi IoT presenti all’interno delle nostre abitazioni richiedono una connessione molto più veloce per interagire con questi nuovi strumenti. Il 5G è pensato soprattutto per la smart home e per l’Industria 4.0 (tendenza dell’automazione industriale che integra alcune nuove tecnologie produttive per migliorare le condizioni di lavoro e aumentare la produttività e la qualità produttiva degli impianti – Fonte: Wikipedia)
Per raggiungere velocità così elevate è necessario uno spettro di frequenza finora mai utilizzato. Il 5G sfrutta le onde millimetriche, vale a dire onde radio comprese tra 30 e 300 GHz, lo spettro di frequenza più elevato possibile e solo fino a qualche anno fa impensabile nel campo delle telecomunicazioni. Le ricerche in campo scientifico hanno invece dimostrato che le onde millimetriche possono essere utilizzate anche per la connessione.
Il nuovo standard di connessione mobile arriverà in Italia solo nel 2022 ma già due anni prima, nel 2020, cinque città potranno sperimentare il collegamento ultra veloce: Milano, Prato, L’Aquila, Matera e Bari.
La rete 5G, a differenza di quanto si possa pensare, non è semplicemente un’evoluzione del 4G. Essa è pensata per viaggiare su onde radio diverse da quelle attuali, con una frequenza molto alta e compresa, come già detto, tra i 30 e i 300 Gigahertz. Sarà quindi possibile viaggiare 1000 volte più veloce rispetto a quanto si navighi ora con la tecnologia 4G!
Senza scendere troppo nel campo tecnico, basti pensare che l’odierno 4G può arrivare al massimo a sfruttare i 2.600 Megahertz, all’interno di uno spettro non solo qualitativamente minore ma anche parecchio affollato da altri servizi che condividono la trasmissione sulla stessa banda.
Per questo motivo l’Europa ha assegnato al 5G una banda di frequenza esclusiva, quella dei 700 Mhz, che va a intaccare la diffusione del digitale terrestre, da trasferirsi altrove.
Proprio per le premesse di cui sopra, il passaggio da una generazione (4G) all’altra (5G) non consiste in un semplice aggiornamento delle centrali e torri radio. Il 4G prevede un reticolato di cavi in fibra ottica che sale in cima alle torri: ogni torre serve un certo numero di celle, a cui seguono altre costruzioni simili, dislocate sul territorio; il 5G si muove invece esclusivamente in modalità wireless, senza fili, saltando da un’antenna all’altra e incontrando solo qualche volta le stazioni di base. Più celle e antenne dislocate in punti strategici per creare una fitta rete di celle e rimbalzi di segnale. Le interferenze di segnale verranno evitate mediante l’utilizzo di onde ad altissima frequenza che viaggiano su uno spettro oggi praticamente inutilizzato.
La modifica delle infrastrutture porterà necessariamente all’evoluzione degli strumenti per potersi collegare alla rete: smartphone e tablet dovranno avere antenne dedicate al 5G.
La differenza si vedrà non tanto nell’esperienza del singolo utente ma, soprattutto, a livello collettivo: i miglioramenti nella navigazione ci saranno, ma sarà difficile notare la differenza con la migliore tecnologia attuale. Con il 5G sarà possibile collegare tra loro, tutti insieme, un’enorme quantità di sensori e dispositivi, per permettere una trasmissione dati rapidissima.
Intelligenza Artificiale
In termini di Intelligenza Artificiale, il 5G contribuirà in maniera significativa allo sviluppo e ad una più rapida realizzazione della guida senza pilota. Abbiamo già accennato al fatto che i veicoli autonomi, per prendere decisioni corrette, si basano sul cervello guidato dall’Intelligenza Artificiale ma anche sull’accesso alla rete, per elaborare dati sul Cloud. Compiere queste operazioni all’interno dello spettro di frequenza del 5G consentirà di rispondere agli input del territorio in maniera veloce, probabilmente anche più di quanto farebbe il cervello umano.
L’iperconnessione garantita dal 5G favorirà la crescita dell’Internet of Things (IoT) e migliorerà la comunicazione tra i vari device connessi alla rete: pensiamo ad esempio alle Smart Home e alle potenzialità di controllo, sicurezza e gestione della propria casa da remoto. Con un semplice smartphone più veloce e potente, saremo in grado di gestire contemporaneamente tutti gli elettrodomestici domotici della nostra casa, senza che l’applicazione si blocchi come avviene ora con il 4G.
In quest’ottica, l’evoluzione a un mondo in 5G sarà molto positiva anche in termini di Green Economy: Smart Home, Smart City, Smart Grid, saranno realtà concrete nelle quali vivremo, dove anche i consumi e l’energia saranno ottimizzati grazie allo sviluppo delle reti necessarie all’IoT, e questo avrà impatti positivi anche per l’ambiente.
Matteo Monari
Project Manager IQT tlc
Fonti:
www.mondomobileweb.it
www.mytech.panorama.it
www.ninjamarketing.it
www.ofssrl.it
www.lastampa.it