Il futuro del 5G: cosa aspettarsi da questa tecnologia trasformativa

Dal suo lancio nel 2019, le reti wireless 5G sono cresciute sia in termini di disponibilità che di casi d'uso. Apple è stato uno dei primi produttori a testare la compatibilità con il 5G nel 2020, proponendo il suo ultimo iPhone compatibile con il 5G. Da lì, le porte si sono aperte e oggi ben il 62% degli smartphone è costruito con connettività 5G. Anche il numero di reti continua a crescere, con molti provider di servizi Internet (ISP) popolari come Verizon, Google e AT&T, che offrono connettività 5G sia nelle case che nelle aziende.

Ma cosa ci riserva il futuro? Il 5G è stato accolto come una tecnologia dirompente, paragonabile all'intelligenza artificiale (AI), al machine learning (ML) e all'Internet of Things (IoT) in termini di tipi di cambiamenti che porterà. Quanto di questo è vero e quanto è solo clamore? Per rispondere a questa domanda, dobbiamo prima esaminare come funziona il 5G e cosa lo rende diverso dalle altre tecnologie.

Il 5G (tecnologia mobile di quinta generazione) è un nuovo standard per le reti cellulari sviluppato dal 3rd Generation Partnership Project (3FPP) nel 2018 per sostituire i precedenti standard di 3G, 4G e 4G LTE. Il suo obiettivo era definire una nuova serie di standard per dispositivi e applicazioni compatibili con le reti 5G. Come i suoi predecessori, il 5G utilizza le onde radio per trasmettere i dati. Tuttavia, grazie ai miglioramenti della latenza, del throughput e della larghezza di banda, le reti 5G possono raggiungere velocità di download e upload molto più elevate, offrendo una gamma molto più ampia di applicazioni.

Grazie ai miglioramenti tecnologici, il 5G è stato elogiato per il suo potenziale di trasformazione in diversi settori. Ciò è in gran parte dovuto alla sua capacità di spostare grandi volumi di dati in modo rapido e sicuro tra i dispositivi connessi a velocità mai raggiunte prima. Dall'invenzione della banda larga mobile e dalla sua graduale espansione in ogni angolo del lavoro e della vita domestica, la quantità di dati generati dalle reti e dai dispositivi mobili in esecuzione su di essa è aumentata in modo esponenziale. Oggi, alcune tecnologie (ad esempio, AI e ML) richiedono troppi dati per funzionare alle velocità offerte dalle precedenti generazioni di reti wireless. Il 5G, d'altra parte, con le sue velocità fulminee e le frequenze ad alta banda (24 GHz-40 GHz), è adatto per le applicazioni che richiedono un accesso rapido e sicuro a grandi quantità di dati.

Ecco alcune delle differenze più importanti tra il 5G e i suoi predecessori:

• Impronta fisica più piccola: i trasmettitori 5G sono più piccoli rispetto a quelli delle reti precedenti, e le sue "celle", ovvero le aree geografiche da cui dipende la tecnologia wireless per la connettività, sono più piccole e richiedono meno energia.
• Tassi di errore migliorati: il Modulation and Coding Scheme (MCS) adattivo del 5G, uno schema per la trasmissione di dati, è più potente degli schemi utilizzati nelle reti 3G e 4G. Questo rende il suo Block Error Rate (BER), la frequenza degli errori sulle sue reti, molto più basso.
• Larghezza di banda migliore: utilizzando più frequenze radio rispetto alle precedenti reti di comunicazione wireless, tra cui banda bassa (meno di 1 GHz), banda media (1 GHz-6 GHz) e banda alta (24 GHz-40 GHz), il 5G può supportare più dispositivi contemporaneamente.
• Latenza inferiore: la bassa latenza del 5G, una misura del tempo impiegato dai dati per viaggiare da una posizione all'altra, è migliore rispetto alle reti precedenti, rendendo le attività di routine come scaricare un file o lavorare nel cloud molto più veloci.

Come tutte le altre reti wireless, il 5G si basa sulle "celle" per funzionare. All'interno di ogni cella, un dispositivo wireless, come un telefono, un laptop o un tablet, è connesso a Internet tramite onde radio che rimbalzano tra un'antenna 5G e una stazione base. La stessa tecnologia che ha alimentato tutte le precedenti generazioni di reti wireless alimenta anche il 5G, ma con alcuni miglioramenti. In particolare, le reti 5G trasmettono dati a una velocità di 10 o addirittura 20 gigabit al secondo (Gbps), ovvero oltre 100 volte più velocemente del 4G.

Con l'aumento del numero di dispositivi costruiti per la tecnologia 5G, aumenta anche la domanda per le reti stesse. In Nord America, tutte le principali società di telecomunicazioni offrono ora il 5G, che copre più di 200 milioni di case e aziende, con tale numero destinato a raddoppiare nei prossimi quattro anni.

Ecco tre aree critiche in cui la tecnologia 5G è superiore ai suoi predecessori.

Nuovo standard RAT

Lo standard 5G New Radio (NR) per le reti cellulari definisce la nuova generazione di specifiche della tecnologia di accesso radio (RAT) per tutte le reti mobili 5G. Oggi, il 45% delle reti in tutto il mondo è compatibile con il 5G e si prevede che tale percentuale salirà all'85% entro la fine del decennio, secondo un recente report di Ericsson.

Funzionalità di network slicing

Sulle reti 5G, gli operatori di telecomunicazioni possono offrire più reti virtuali indipendenti (oltre a quelle pubbliche) sulla stessa infrastruttura 5G, consentendo agli utenti di fare più cose da remoto con una sicurezza mai vista prima.

Reti private

Oltre al network slicing, il 5G consente agli utenti di creare reti private con maggiore personalizzazione e sicurezza. Le aziende che cercano maggiore controllo e mobilità per i dipendenti si rivolgono sempre più spesso ad architetture di rete 5G private piuttosto che a reti pubbliche.

L'interesse per le reti 5G e per i dispositivi e le applicazioni che vengono eseguiti su di esse è comprensibilmente alto sia tra i consumatori che tra i leader aziendali. Secondo questo recente white paper IDC, solo negli Stati Uniti, si prevedeva la spedizione di quasi 120 milioni di dispositivi 5G entro la fine del 2023, con un aumento del 9,3% rispetto all'anno precedente. Entro il 2027, l'ultimo anno coperto dal report, si prevede che verranno spedite 155 milioni di unità, che rappresentano un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 7,4%.

Sebbene gli stessi numeri non siano disponibili in tutto il mondo, un report di Statista fissa la penetrazione globale degli smartphone compatibili con il 5G al 59% nel 2023, con una previsione di superamento dell'82% entro il 2027.

Ma andando oltre i numeri, cosa significa veramente questo aumento di interesse? A volte, con le nuove tecnologie, può essere difficile separare ciò che è reale da tutta l'emozione. Ecco uno sguardo più da vicino ad alcune aree in cui il 5G dovrebbe avere un impatto e ai probabili cambiamenti che apporterà.

Assistenza sanitaria

Nel settore sanitario, il 5G sta già consentendo una maggiore efficienza, insight più approfonditi dai dati e miglioramenti nei risultati dei pazienti. La sua bassa latenza, l'alta velocità e la maggiore larghezza di banda aiuteranno i medici a scoprire nuovi trattamenti, eseguire procedure critiche da remoto utilizzando la robotica e accedere alle informazioni sui pazienti sul campo, indipendentemente da dove si trovino.

Più specificamente, il 5G continuerà a fare quanto segue:

• Aumentare il numero di dispositivi IoT utilizzati per monitorare da remoto la salute dei pazienti.
• Fornire una connettività affidabile con risultati in tempo reale, consentendo al personale di prendere decisioni più rapide e informate sulla cura del paziente.
• Trasmettere foto e video HD, come radiografie e mammografie, in modo rapido e sicuro, così che i risultati possano essere letti da remoto.

Supply chain

Con la diffusione della connettività 5G, le supply chain di tutto il mondo trarranno beneficio dalle sue velocità fulminee e dalla sua maggiore affidabilità. Poiché le reti da cui dipende il commercio globale sono sempre più digitalizzate, dipendono più che mai dalle capacità di trasmissione dati ad alta velocità e dalle velocità del 5G per funzionare. Maggiore è la digitalizzazione e l'automazione in una supply chain, più il 5G può essere utilizzato per aumentare l'efficienza, ridurre i costi e aumentare la sicurezza.

Oggi, il servizio 5G è già utilizzato in aeroporti, porti, stazioni ferroviarie e altri hub logistici critici per l'infrastruttura della supply chain, ma il suo potenziale è stato a malapena sfruttato. Presto, ci si aspetta che la connettività 5G svolga un ruolo più importante nel migliorare sia il dipendente che l'esperienza del cliente. I programmi già in fase di sperimentazione includono dispositivi IoT, come sensori da scaffale che rilevano quando un articolo è esaurito e lo riordinano immediatamente, casse senza cassiere e telecamere HD e droni per sostituire le guardie di sicurezza.

Reti wireless fisse

Il concetto di connessioni wireless "fisse", ovvero una connessione Internet che offre un'esperienza wireless senza interruzioni in una casa o in azienda tramite onde radio anziché via cavo o fibra, può aiutare a fornire Internet a basso costo a più persone e luoghi. In un ecosistema 5G fisso, un'antenna è collegata a una casa o a un luogo di lavoro che si collega al trasmettitore 5G più vicino. Le reti wireless fisse 5G possono offrire le stesse velocità, connettività e affidabilità delle connessioni in fibra o via cavo a una frazione del costo.

Secondo un recente blog della Banca Mondiale, fornire connettività Internet, e in particolare l'accesso wireless, aiuta a sollevare milioni di persone dalla povertà ogni anno. Una tecnologia 5G in grado di offrire gli stessi vantaggi a un costo molto inferiore a milioni di persone potrebbe essere un punto di svolta, portando i benefici della connettività Internet alle comunità che ne vivono senza da anni.

Città intelligenti

Forse nessun altro ambiente è destinato a cambiare tanto grazie alla connettività 5G quanto i centri urbani affollati dove il traffico pedonale e automobilistico ha portato a lungo alla congestione, all'inquinamento atmosferico e acustico. Il 5G sta già aiutando le città a migliorare il flusso del traffico e la qualità dell'aria con sensori connessi tramite l'IoT, ma il futuro probabilmente porterà molta più innovazione in questo spazio.

Una delle aree principali in cui le città intelligenti possono utilizzare maggiormente il 5G è nelle sue funzionalità AI. Attualmente, sono in fase di test programmi che vedrebbero l'AI abilitata al 5G aiutare in tutto, dalla gestione più intelligente dell'energia all'instradamento delle chiamate al 911. A Vienna, WienBot, un AI chatbot, aiuta gli utenti a risolvere problemi semplici come trovare la fontanella più vicina o un posto dove cenare e anche compiti complessi come il rinnovo del passaporto e l'ottenimento dei visti di viaggio.

Edge computing e AI

Infine, l'edge computing, un framework informatico che si basa fortemente sul 5G per eseguire calcoli più vicini alle fonti di dati, è pronto ad aiutare le aziende a ottenere un controllo senza precedenti sui propri dati ed estrarre insight ancora più velocemente di quanto non facciano già. Un'area in cui l'edge computing è particolarmente ben posizionato per la crescita è il cloud computing, in cui l'AI richiede grandi quantità di energia per gestire i dati che ha il compito di analizzare. In questo caso, la connettività e l'affidabilità del 5G sono fondamentali per realizzare valore per l'azienda. Ad esempio, l'invio di dati da un punto all'altro in una chat o in un'applicazione di finanza personale richiede potenza e risorse aggiuntive che non sono necessarie se i dati vengono analizzati all'origine.

Presto, è possibile che l'edge computing renda l'analisi AI in tempo reale di grandi volumi di dati una realtà per qualsiasi cosa, dalle app per il fitness e la salute ai veicoli gestiti a distanza come satelliti e droni. Dato il suo potenziale, l'utilizzo dell'edge computing abilitato al 5G sta rapidamente diventando lo standard per il trattamento dei dati aziendali. Secondo questo white paper di Gartner, entro il 2025 il 75% dei dati aziendali verrà elaborato all'edge (rispetto al solo 10% di oggi).

Prima di poter utilizzare al meglio tutte le potenziali possibilità offerte dal futuro del 5G, è necessaria una piattaforma costruita per questo. IBM Cloud Satellite ti consente di distribuire ed eseguire le app in modo coerente negli ambienti on-premise, di edge computing e cloud pubblico in una rete 5G. E tutto questo è reso possibile da comunicazioni sicure e verificabili all'interno di IBM Cloud.