Frequenze di libero uso e Rivoluzione digitale

Quando si parla di frequenze radio il pensiero va immediatamente alla recente gara per le reti mobili di quinta generazione (5G), che abiliterà un mondo iperconnesso con una moltitudine di applicazioni che possiamo solo iniziare ad immaginare, e ai rischi legati all’inquinamento elettromagnetico.

In entrambi i casi l’Italia detiene un primato quanto meno europeo: nel primo, il costo delle frequenze, che è arrivato alla cifra di 6,5 miliardi di euro, mentre nel secondo, i limiti di potenza per la trasmissione dei segnali, che sono di gran lunga i più stringenti nel panorama europeo.

Ma c’è anche altro.

Il futuro è oggi

Aspettando la rivoluzione del 5G, una rivoluzione già innescata è sicuramente quella dell’Internet degli Oggetti, l’Internet of Things (IoT), che ci sta già proiettando in un mondo che nel giro di pochi anni porterà ad interconnettere miliardi di persone, ma anche decine di miliardi di oggetti, che comunicheranno tra di loro e con le persone, creando un ecosistema estremamente articolato e in grado di riconfigurare le modalità di comunicazione e i processi produttivi.

Anche in Italia, sono già milioni i dispositivi connessi per le applicazioni nello smart metering, ad esempio per i contatori elettrici e del gas, e nelle smart car con finalità assicurative. Gli obblighi normativi e la necessità di aumentare l’efficienza delle reti di pubblica utilità portano all’accelerazione del processo di trasformazione digitale, così come le esigenze di sicurezza, e in particolare l’obbligo legato all’eCall per attivare i soccorsi in caso di incidente, porteranno progressivamente ad un parco di veicoli nativamente connessi. Ampiamente diffuse sono, inoltre, le applicazioni nella gestione degli edifici per la videosorveglianza e l’ottimizzazione dei consumi (smart building), ma anche nella logistica per la gestione delle flotte aziendali e nei processi manifatturieri. Anche l’ambito domestico è ampiamente permeato e anche senza aspettare l’interconnessione di tutti i nostri apparati domestici, si moltiplicano gli ambiti applicativi, a cominciare dagli assistenti domestici e dall’evoluzione delle tradizionali applicazioni domotiche.

Allo stesso tempo, nonostante la cronica carenza di risorse delle amministrazioni locali, sono molteplici le applicazioni nell’ambito delle smart cities, dalla gestione dei rifiuti, all’illuminazione pubblica, fino alla mobilità.

Di fatto, è difficile immaginare un ambito che non è, o potrà, essere coinvolto dal processo di trasformazione digitale indotto dall’IoT.

La rivoluzione dal basso

L’Italia è un caso esemplare di come l’utilizzo delle frequenze libere possa generare innovazione e indirizzare problemi di interesse generale.

Il riferimento immediato è quello della diffusione delle reti WiFi pubbliche e, in particolare, delle soluzioni che sono state sviluppate negli anni a livello locale e multi-locale per colmare il divario digitale per l’accesso a Internet. Attraverso la creazione di reti chiamate “Fixed Wireless Access” che utilizzavano inizialmente frequenze non licenziate si è consentito a milioni di cittadini di poter accedere a Internet a condizioni ragionevoli e con livelli prestazionali che erano talvolta anche superiori alle tradizionali reti di telecomunicazioni fisse.

Il processo è stato lungo e gli ostacoli, anche normativi e autorizzativi, tipici della complessità che contraddistingue il nostro Paese, ma il risultato è che oggi l’Italia è uno dei Paesi più avanzati nell’utilizzo di queste soluzioni, che si stanno ulteriormente consolidando e avranno un futuro anche nello scenario delle reti 5G. Parallelamente, si è sviluppato un ecosistema di nuovi operatori e di partner che hanno generato ricchezza all’interno dei tessuti produttivi locali.

Bassa potenza, alta efficienza e limitato impatto ambientale

La rivoluzione dal basso si può ripetere sulla scala molto più ampia e, quindi, con degli effetti moltiplicativi rilevanti nel caso dell’IoT, ma vanno create le condizioni minime necessarie per coglierne i benefici.

Come spesso accade, in attesa del consolidamento delle soluzioni più avanzate, emerge come la maggior parte degli ambiti applicativi possa essere indirizzata con tecnologie innovative che ottimizzano i diversi fattori critici, dai consumi energetici, ai costi degli apparati, fino all’impatto elettromagnetico.

Un caso esemplare è quello delle tecnologie Low Power Wide Area Network (LPWAN) che si sono sviluppate negli ultimi anni per conciliare l’esigenza di disporre di dispositivi economici (pochi euro), a basso consumo (con batterie che durano anche più di dieci anni), la possibilità di raccogliere dati in un raggio di chilometri (fino a oltre 10 km nelle aree più remote) e in modo estremamente efficiente (raccolta di messaggi da milioni di sensori) in termini di costi e flessibilità operativa, ma anche di sicurezza della comunicazione. I protocolli sottostanti sono più o meno aperti a seconda delle soluzioni, ma in comune utilizzano bande di frequenze di libero uso (863-870 MHz in Europa).

La quantità di dati trasmessi è relativamente contenuta (dell’ordine di decine di kbps) e la potenza utilizzata è minima, tipica degli apparati Short Range Device (SRD, per intenderci quella dei telecomandi). La realtà è che la maggior parte delle applicazioni IoT non richiedono bitrate elevati e la trasmissione continua dei dati e, quindi, le soluzioni LPWAN sono spesso il miglior compromesso per introdurre l’innovazione tecnologica negli ambiti più disparati e dove i vincoli di bilancio sono stringenti. Gli ambiti applicativi sono i più disparati e coprono l’intero spettro dell’IoT.

Il caso del settore idrico

Un esempio di attualità che dimostra l’importanza di conciliare l’efficacia e l’efficienza nell’adozione delle nuove tecnologie è costituito dal servizio idrico integrato, che sta avviando piani massivi di sostituzione del parco contatori per rispettare gli obblighi del Decreto MISE n. 93/2017. In questo quadro, diversi gestori hanno scelto, a seguito di studi, test, sperimentazioni e benchmark con altre realtà anche europee, la tecnologia di smart metering LPWAN, essendo questa la più idonea, tecnologicamente matura, aperta ed economicamente sostenibile dalle tariffe approvate dall’Autorità di settore.

Tutto chiaro a questo punto, ma il diavolo è nei dettagli o, meglio, nelle autorizzazioni.

L’Italia alla finestra

Numerosi Paesi hanno già promosso lo sviluppo delle soluzioni LPWAN e di standard aperti per favorire lo sviluppo di un ecosistema digitale innovativo, che costituirà la base anche per successive evoluzioni tecnologiche. Allo stesso tempo, la Commissione europea riconosce la crescente importanza delle apparecchiature SRD e della continua evoluzione delle applicazioni legate IoT, nel pieno rispetto del principio della neutralità tecnologica e sta favorendo il processo di armonizzazione e di ampliamento delle risorse frequenziali disponibili.

E l’Italia?

In Italia scontiamo la specificità del contesto nazionale legata all’utilizzo delle frequenze in oggetto da parte del Dicastero della Difesa e che ha portato all’avvio di una fase di sperimentazione nell’utilizzo delle frequenze 863-870 MHz. Gli esiti di tali sperimentazioni e delle attività di analisi del CEPT consentirebbero oggi di uscire finalmente da una fase sperimentale transitoria per consentire la definitiva affermazione delle soluzioni LPWAN e favorire l’avvio degli investimenti.

Serve però la decisione finale e vanno presi i necessari provvedimenti ministeriali.

Lo sviluppo di un ecosistema digitale dinamico, richiede da un lato la certezza del diritto per quanto riguarda l’utilizzo dello spettro su base condivisa attraverso condizioni tecniche che ne consentano un utilizzo affidabile e efficiente e, dall’altro lato, è fondamentale che l’utilizzo degli SRD avvenga con una flessibilità tale da consentire una gamma sempre più ampia di applicazioni innovative.

D’altra parte, come dimostrano chiaramente le analisi relative all’efficienza tecnica ed economica, il moltiplicatore economico della banda 863-870 MHz è tra i più alti e frenarne lo sviluppo significa generare un danno oggettivo sia per il sistema produttivo che per i consumatori finali.

Procrastinare ulteriormente la definitiva apertura del mercato delle soluzioni LPWAN attraverso l’imposizione di ulteriori periodi di sperimentazione rischia di arrecare un danno irreparabile ad un settore industriale, che è l’embrione per lo sviluppo delle applicazioni IoT, destinate a diffondersi in modo pervasivo in tutto il sistema economico, e che consentirà di rendere l’industria nazionale competitiva con quella dei Paesi più avanzati.

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