Per consentire un progresso sostenibile per la società, in linea con gli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite, è fondamentale che il 6G affronti efficacemente le pressanti esigenze della società, offrendo al contempo nuove funzionalità.
Questa rivoluzione deve essere in linea con i valori primari della società europea, in termini, ad esempio, di privacy, sicurezza, trasparenza e inclusività. Le tecnologie digitali stanno diventando anche un mezzo fondamentale ed essenziale per garantire la sovranità dei paesi. Lo sviluppo di infrastrutture e soluzioni 6G con sede in Europa è una delle chiavi per garantire la sovranità europea nelle tecnologie e nei sistemi critici.
Per questo obiettivo strategico e vitale per la sopravvivenza dell’Industria, l’Ue ha lanciato un primo programma di ricerca da 240 milioni di euro per il 6G, sperando così di mantenere la sovranità tecnologica dopo il 5G anche nel 6G, ma è una “mission impossible”?
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Verso il 6G
Tra le tecnologie innovative wireless, quelle di Software Defined Radio e Cognitive Radio saranno in grado di adattarsi alle variazioni dell’ambiente, alle interferenze e alla disponibilità delle frequenze licenziate e non, contribuendo così alla gestione del traffico nelle comunicazioni tra diversi sistemi, anche in scenari operativi che prevedano metodologie di gestione dello spettro più flessibili.
La Cognitive Radio è la tecnologia intelligente che esplora lo spettro sfruttando i buchi delle frequenze non licenziate o sottoutilizzate e la loro disponibilità spaziale. Nella rete di comunicazione 6G si prevede che i dispositivi come gli smartphone interagiscano con le stazioni radio base della rete cellulare e ricevano indicazioni sulla porzione di spettro in cui possono trovare condizioni più favorevoli in termini di maggiore disponibilità per le frequenze e bit rate.
Queste nuove tecniche offrono una serie di potenzialità e vantaggi perché consentono di ottimizzare le risorse radio e gli investimenti e ottenere così una pianificazione efficiente nell’uso delle reti fisse e mobili, offrendo una mobilità globale agli utenti in una cornice in cui la sicurezza è sempre al centro dei requisiti di progettazione.
L’implementazione della tecnologia, in grado di garantire un accesso dinamico e non più statico allo spettro radio presenta tuttavia delle complessità, legate in particolare agli aspetti della normativa e della regolamentazione dell’accesso alle frequenze.
Nuovi concept per i modelli di business abilitati dal 6G
Sia la cognitive radio (CR) che la sesta generazione di reti wireless con standards 6G abiliteranno nuovi modelli di business: mentre da un lato, la Cognitive Radio offre la possibilità di aumentare in modo significativo l’efficienza dello spettro utilizzato dagli utilizzatori finali (CR users) grazie all’utilizzo dei buchi di frequenza non licenziata e al livello di utilizzo delle bande disponibili, dall’altro lato, il 6G abiliterà l’interconnessione ultra broadband con applicazioni con Quality of Service (QoS) definite per classi d’utente differenziate per scopi e scenari con modelli di business basati sulle architetture di servizio richieste dal mercato in modalità intelligente con le reti neuronali.
Sarà pertanto possibile adattarsi ai rapidi mutamenti di mercato grazie ad una combinazione di servizi 6G che abiliteranno business model diversificati in rapida evoluzione.
Questo è il vero scopo del 6G: non la tecnologia, ma anticipare le esigenze del mercato per offrire servizi “net-centrici”. Le reti 6G continueranno il percorso evolutivo basato sul 5G, che include reti sempre più “self-organizing”, qualità del servizio avanzata e con un’architettura “edge computing” che supporta l’accesso ai servizi erogati dal 6G Core basato su piattaforme di Intelligenza Artificiale & Machine Learning. In questa architettura sarà la componente di backhaul con la CDN e la componente CORE con AI & Machine Learning a mitigare gli attacchi cyber.
I problemi dell’architettura Cognitive Radio
Uno dei principali problemi di una architettura di Cognitive Radio (CR) e SDR per i sistemi 5G è l’enorme fabbisogno energetico per supportare le capacità cognitive dei dispositivi mobili. La CR ha un’elevata complessità legata alle implementazioni con chip ed applicazioni di intelligenza artificiale. Inoltre, ci sono ulteriori limitazioni legate alla realizzazione di CR per 5G che richiedono dispositivi con complessità computazionali elevate affinché analizzino e percepiscano l’intera gamma di spettro con una buona sensibilità e qualità. Tuttavia, questa evoluzione del 5G con l’integrazione di SDR/CR nella sua architettura radio anche se ora appare una strada tutta in salita diventerà ineludibile per implementare in modo compiuto le architetture internet of things, smart city e per la smart factory nello scenario dell’Industria 4.0.
La visione europea per l’ecosistema della rete 6G
La prossima decade vedrà il 6G connettere miliardi di dispositivi, sensori e veicoli connessi, in uno scenario in cui i robot e i droni genereranno Zettabyte di informazioni digitali. Il 6G migliorerà le applicazioni 5G con requisiti più stringenti, ad esempio la telepresenza olografica e la comunicazione immersiva, e soddisferà parametri ancora più severi rispetto al 5G. A partire dal 2030 potremmo assistere all’avvento dell’era in cui l’uso della robotica mobile personale interagirà con piattaforme di Intelligenza Artificiale di nuova generazione grazie a sistemi neuronali offerti dalla connettività della rete 6G.
L’intelligenza artificiale sarà sia locale che distribuita grazie ad architetture di fog computing e capacità di quantum computing. “AI everywhere” è il mantra della nuova rete.
Il 6G è la generazione di reti mobili che ci aiuterà ad affrontare queste sfide socioeconomiche in cui il modo di vivere e lavorare farà un nuovo salto di paradigma. Si evolverà progressivamente dall’essere umano-centrico come nel 5G, ad essere sia umano che macchina-centrico. Il 6G offrirà una connettività wireless completa quasi istantanea e senza restrizioni grazie alla cognitive radio in cui l’intelligenza artificiale si cala sia nel dispositivo che nella gestione delle interfacce radio.
Un nuovo panorama emergerà anche per le industrie e le aziende coinvolte sempre dalla trasformazione digitale grazie alla convergenza che il 6G abiliterà nei campi della connettività, della robotica, del cloud. Ciò rimodellerà radicalmente il modo in cui operano le aziende cambiando anche le relazioni sociali futuro. Questo ci espone a rischi legati alla carenza di sviluppo di siti di sviluppo di microchip in Europa.
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Lo scenario internazionale
Nello scenario internazionale della competizione globale, con una strategia di first mover ad aprile di quest’anno, il Presidente degli Stati Uniti, Joe Biden, e il primo ministro giapponese, Yoshihide Suga, hanno firmato un accordo per un investimento comune di 4,5 miliardi di dollari per R&S nelle reti 6G.
La Corea è impegnata insieme ai costruttori di microchip di Taiwan nella ricerca di nuove tecnologie per lo sviluppo del 6G. la Cina che in questo momento detiene la supremazia nei brevetti sta perimetrando Taiwan poiché è cosciente che sarà al centro dello sviluppo del 6G per la componentistica: microantenne, sensori e microchip di nuova generazione che dovranno essere prodotti in quanti inimmaginabili.
