Le telecomunicazioni mobili hanno avuto nel nostro paese una diffusione straordinaria: oggi quasi tutta la popolazione attiva possiede almeno un telefono cellulare, le comunicazioni attraverso SMS hanno fatto nascere nuovi linguaggi e quelle via MMS stimoleranno ulteriormente la creatività delle generazioni più giovani. A livello di imprese, si afferma il concetto di azienda estesa e mobile dove le informazioni sono accessibili senza limiti, indipendentemente dal momento della richiesta o dalla posizione geografica del richiedente.
L’offerta di soluzioni per le comunicazioni wireless è sempre più ampia, con moltissime tecnologie applicate nei contesti più vari: da quelle più diffuse (GSM/GPRS/UMTS per le reti geografiche, Bluetooth o Wi-Fi per collegamenti a copertura limita) a quelle dedicate ad applicazioni di nicchia (UWB, protocolli wireless per ambito industriale) passando per altre emergenti come Zigbee e WIMAX. Alcune tecnologie sono complementari, altre sostanzialmente alternative tra loro, in certe applicazioni i contorni sfumati permettono molteplici scelte alternative.
Nel prossimo biennio saranno possibili velocità fino a 540 Mbit/s (anche grazie a rilevanti avanzamenti nelle antenne con estensivo uso di tecnologie MIMO) da allocare nella banda di frequenze a 5 GHz accanto a quella a 2.4 GHz.
La capacità disponibile sulle reti Wi-Fi aumenterà quindi da 5 a 10 volte rispetto a quella attualmente disponibile. Si apre così la possibilità di offrire sulle reti Wi-Fi servizi interattivi multimediali con componenti audio-video-interazione di alta qualità. L’apertura di nuove bande di frequenza potrà inoltre stimolare le pubbliche autorità a realizzare reti a vasta copertura per servire anche quegli utenti che oggi sono esclusi dalle offerte di accesso alla rete broadband dei gestori commerciali a causa di ostacoli territoriali che ne rendono il raggiungimento troppo oneroso e poco remunerativo.
La capacità del wireless di essere tecnologia abilitante e pervasiva, a supporto di sempre nuove applicazioni, si manifesterà in pieno quando sarà possibile estendere queste comunicazioni agli oggetti: oggetti intelligenti, connessi tra loro e dotati di capacità di rilevazione, elaborazione, comunicazione senza la necessità di una struttura di rete fissa cui connettersi. Strutture di questo tipo, in cui gli oggetti stessi costituiscono la rete e si passano l’un l’altro le informazioni, sono chiamate reti ad hoc, poiché la struttura si presenta completamente adattabile alle situazioni locali. Caratteristiche peculiari e fattori di potenziale successo delle reti ad hoc sono la trasversalità rispetto alle applicazioni e l’esistenza di un ampio mercato potenziale.
Il monitoraggio ambientale in campo aperto, la domotica e l’assistenza a domicilio, l’automazione industriale, la sicurezza, l’automotive, la logistica e la viabilità sono solo alcuni dei settori che possono trarre beneficio dalla possibilità di predisporre in modo flessibile e non intrusivo una fitta rete di comunicazione e controllo. È evidente la necessità di attribuire agli oggetti che ne fanno parte una precisa identità digitale, un indirizzo unico per capire la provenienza delle informazioni e per inviare risposte e comandi. La soluzione potrebbe essere l’estensione a queste reti dei nuovi protocolli Internet che aumentano il numero di indirizzi disponibili.
Occorre anche sapere dove gli oggetti si trovano: si deve quindi disporre di tecnologie per localizzarli su scala locale o molto estesa. Oltre alle informazioni di posizione estratte dall’ambiente, i sensori possono essere equipaggiati per sfruttare segnali radio già disponibili (GSM) o di prossima introduzione (sistema satellitare europeo Galileo).
Infine le reti devono essere dotate di un sistema in grado di raccogliere ed elaborare le informazioni. Nel caso di reti di grandi dimensioni, soprattutto se costituite da oggetti mobili dotati di sensori audio o video (telecamere), è indispensabile avere a disposizione un sistema flessibile e di grande potenza che possa elaborare e classificare un grande volume di dati. Assume quindi rinnovato interesse la tecnologia denominata “grid computing”, un tempo dedicata esclusivamente ad applicazioni matematiche e che ora sta emergendo come componente fondamentale a supporto delle reti di nuova generazione
Il limite principale per questo scenario è costituito dalla potenza di alimentazione necessaria a mantenere attive le apparecchiature per un tempo significativamente utile.
Settori applicativi che non richiedono apparati molto piccoli o che possono essere connessi a una rete di alimentazione (come la domotica o l’automotive) possono fare da battistrada per la messa a punto di protocolli e tecnologie orientate al risparmio di energia, mentre si sviluppano soluzioni avanzate per la generazione di potenza a partire da fenomeni fisici o chimici di base.
Il percorso verso la realizzazione di questo scenario richiede lo svolgimento di ricerche approfondite su molti temi ed è certamente condizionato dalla risposta che il mercato darà agli stimoli che i ricercatori gli proporranno. Le Università e i centri di ricerca italiani hanno però tutte le competenze necessarie per contribuire all’avanzamento delle conoscenze in questo settore e, grazie a esse, hanno attivato cooperazioni internazionali con gli attori più rilevanti di questo settore.
A seguito dell’accordo siglato dal Ministro Moratti con la University of California Los Angeles (UCLA), le Università di Trento e di Bologna e l’Istituto Superiore Mario Boella di Torino realizzeranno un laboratorio distribuito e condiviso con UCLA per lo studio delle reti ad hoc: una occasione per giovani ricercatori italiani di formarsi in un ambiente altamente qualificato e nuove opportunità di trasferimento di conoscenze verso le nostre industrie a supporto della loro competitività in un settore critico e ad alto potenziale di crescita.
Rodolfo Zich, presidente della Fondazione Torino Wireless e dell’Istituto Superiore Mario Boella
