Connettività e industria 4.0: come scegliere fra 5G, Wi-Fi 6 e 60 GHz
Novembre 7 2022
I mondi dell’IT e dell’OT non sono più entità completamente separate e oggi convivono e convergono sempre più. E non se ne può fare a meno: per portare efficienza nel manifatturiero, e nella produzione in generale, è infatti necessario abilitare la manutenzione predittiva dei macchinari, puntare su una produzione on-demand, dove i prodotti sono realizzati sulla base dei reali ordini e consentire interventi da remoto. In questa maniera, si minimizzano i tempi di fermo macchina e si riducono le inefficienze nella catena produttiva.
Risulta evidente che la connettività in questi scenari è fondamentale, ma le esigenze di un sito produttivo sono differenti rispetto a quelle di un ufficio o di qualsiasi altra realtà. In particolare, è fondamentale ottenere una latenza estremamente bassa per garantire la piena efficienza dei macchinari, e le prestazioni in termini di trasferimento dati non possono essere trascurate. Oltre ai flussi a bassa intensità, per esempio quelli provenienti dai sensori IoT che misurano vibrazioni e temperature, bisogna infatti gestirne altri che richiedono banda e velocità di trasferimento elevate, per esempio gli stream delle videocamere di sorveglianza e di quelle dedicate alla computer vision. Il tutto deve poi confluire sui server di edge computing, che elaboreranno queste informazioni prima di inviarle poi sul cloud per ulteriori lavorazioni. L’ideale sarebbe cablare tutto, naturalmente, ma questo incrementerebbe i costi e richiederebbe interventi complessi per l’installazione di nuovi dispositivi. La via più adatta, insomma, è il wireless: ma quale standard scegliere fra quelli disponibili?
Wi-Fi 6
Il Wi-Fi 6 è probabilmente lo standard più indicato per la maggior parte delle installazioni. Fra le varie soluzioni, è quella più economica e semplice da integrare. Grazie anche al supporto per la tecnologia mesh, che si occupa di gestire automaticamente i vari ripetitori e access point, selezionando le frequenze più adatte in ogni momento per lo spostamento dei dati. La velocità è elevatissima, superiore alle reti cablate da 1 Gbps e vicina a 10 GbE, almeno in via teorica. Le specifiche del Wi-Fi 6 indicano che il massimo possibile è di ben 9,6 Gbps, ma questo valore è ottenibile solo in situazioni limite, quando i dispositivi sono molto vicini all’AP (access point) o ai ripetitori e solo se non sono presenti interferenze. Sebbene questa velocità non sarà mai raggiunta nelle installazioni reali, le prestazioni sono in ogni caso superiori alle classiche reti Ethernet da 1 Gbps e, dedicando molta attenzione alla configurazione dell’infrastruttura, possono superare anche i 5 Gbps.
Oltre a questo, il Wi-Fi 6 è uno standard sicuro, robusto e affidabile e chi lo adotta avrà il pieno controllo dell’intera infrastruttura, un dettaglio non da poco che permette ai tecnici di adeguare la rete alle proprie necessità e intervenire rapidamente in caso di problemi. Non ultimo, il poter controllare direttamente l’infrastruttura di rete garantisce una maggiore sicurezza informatica.
Unico difetto delle infrastrutture basate su Wi-Fi 6 è che non si prestano agli impianti produttivi estesi su ampie aree. In queste situazioni, il 5G può risultare più semplice da implementare.
5G
Le reti 5G, pubbliche o private che siano, sono state sviluppate tenendo conto anche di scenari come quelli dell’industria, e questa tecnologia di telecomunicazione è considerata uno dei fattori abilitanti per l’Industria 4.0. Si tratta di reti veloci e a bassa latenza, quindi adatte alle esigenze del comparto industriale, e sono meno costose da implementare rispetto alle connessioni in fibra quando ci si trova in aree rurali e remote, dove la stesura dei cavi avrebbe costi estremamente elevati.
La sicurezza è assicurata dal fatto che gli operatori possono separarle in maniera logica dalle altre reti, per esempio quelle dedicate alle comunicazioni cellulari o ad altre infrastrutture. Se questo non fosse sufficiente, è possibile puntare su installazioni 5G private, non condivise con altre utenze. Pur non raggiungendo le stesse prestazioni in termini di velocità delle reti Wi-Fi 6, la velocità di trasferimento dati e la latenza sono più che adeguate per gli ambienti produttivi. I costi superiori, la maggiore complessità e lo scarso controllo sull’infrastruttura, che rimane gestita dall’operatore, sono lo scotto da pagare per l’adozione di questa tecnologia.
60 GHz: la via di mezzo
Le soluzioni con supporto ai 60 GHz possono risolvere le problematiche delle precedenti implementazioni. Si tratta di frequenze che recentemente sono state liberalizzate dallo Stato Italiano e che possono essere quindi usate senza richiedere speciali autorizzazioni. Sono disponibili soluzioni sia PTP, punto a punto, che risultano utili, per esempio, per collegare fra loro le reti, come quella del sito produttivo con il magazzino che si trova a 1 km di distanza, o gestire più dispositivi tramite le soluzioni PMP (punto a multi punto). Integrandole, è possibile godere di tutti i vantaggi del Wi-Fi 6, estendendo però la copertura. Vero che le prestazioni in termini di velocità sono inferiori rispetto al Wi-Fi 6, ma se usate per mettere insieme due reti distanti, le soluzioni a 60 GHz consentono alle imprese che le implementano di contenere i costi di installazione e gestione, e allo stesso tempo mantenere il controllo dell’infrastruttura.
