Dieci parole per capire che cos’è e come funziona il 5G

Il 5G è fra noi. La promessa di reti mobili di nuova generazione si sta avverando rapidamente, più di quanto potessimo pensare anche solo uno o due anni fa. Lo vediamo innanzitutto nel settore degli smartphone, con l’arrivo sul mercato di modelli 5G a prezzi sempre più economici, ma anche nei settori industriali più svariati, dove i casi di studio si stanno trasformando in soluzioni concrete. E la spinta decisiva potrebbe arrivare dal Recovery Fund, che punta moltissimo sulla digitalizzazione dell’Italia. Per capire la rivoluzione tecnologica che le reti di nuova generazione abiliteranno nei prossimi anni serve conoscere le parole giuste e più importanti, come quelle che abbiamo raccolto in questo nostro glossario breve del 5G. Antenne (al plurale) Più che un’evoluzione delle tecnologie precedenti, il 5G è un insieme di nuove soluzioni di comunicazione che rispondono a parametri differenti, che cambiano a seconda delle applicazioni. Per questo sarebbe giusto parlare di “antenne”, perché non esiste una sola versione della strumentazione per l’invio e la ricezione dei dati. Poiché il 5G impiega generalmente lunghezze d’onda più corte rispetto al 4G, le antenne possono essere molto più piccole rispetto a quelle del 4G e ce ne possono essere di più in una singola cella, abilitando il supporto a un numero maggiore di dispositivi in contemporanea. Bufale (smentite) Come per accade per ogni nuova tecnologia di telecomunicazione mobile, anche il 5G ha generato preoccupazioni per gli effetti sulla salute delle nuove radiofrequenze. È un aspetto che va assolutamente preso in considerazione, ma è bene distinguere fra le analisi scientifiche serie e la disinformazione e le teorie della cospirazione, che associano il 5G alla diffusione del coronavirus e alla pandemia. Renato Lombardi, direttore del centro di ricerca Huawei di Segrate, dove si studiano proprio le tecnologie ad altissima frequenza e le microonde, aveva già spiegato a La Stampa, in un un’intervista pubblicata ad aprile 2020, la totale infondatezza di tutte queste teorie. «Non c’è ovviamente alcuna prova. Anzi, ragionando in termini di salute, il 4G sarebbe tecnicamente più pericoloso, perché il 5G, moltiplicando le celle, permette allo smartphone di ridurre le emissioni per agganciarsi alla rete». Celle La miniaturizzazione delle antenne 5G permetterà alle celle delle nuove reti di assumere aspetto e forma assai diversi da quelli che associamo oggi alle celle delle reti mobili. In particolare le nuove reti si baseranno molto sull’uso di cosiddette “small cells”, letteralmente “celle piccole”, che si potranno installare più semplicemente, in numero maggiore, all’esterno come all’interno, e garantiranno le altissime velocità di scaricamento dei dati e i bassissimi tempi di latenza (v. voce latenza) tipici del 5G. IoT Con il termine Internet of Things, letteralmente “internet delle cose” si intende l’insieme di tecnologie che abiliteranno la connessione da e verso oggetti di uso comune, che potranno “comunicare” fra loro o con gli utenti, tramite gli smartphone. Il 5G permetterà di estendere il concetto oltre la smart home, l’habitat contemporaneo degli oggetti smart, e di aprire la strada a alla cosiddetta Internet of Everything. Grazie al 5G tutto potrà essere potenzialmente connesso, dalle auto ai lampioni, passando per tutte le altre soluzioni che renderanno smart le nostre città. Latenza Quando si parla di connessioni 5G spesso il primo parametro che si prende in considerazione è la velocità di download. È un elemento importante, ma la vera differenza la farà la latenza, cioè i tempi di risposta fra i terminali e i server remoti. Mentre oggi, con una buona connessione 4G, si possono raggiungere tempi di latenza nell’ordine delle decine di millisecondi, con il 5G si potrà scendere sotto i 5ms. Significa che il tempo trascorso fra l’invio di un segnale, l’elaborazione remota e la ricezione del segnale di ritorno può considerarsi pressoché istantanea. (Tele)Medicina Questi livelli di latenza abilitano tecnologie nuove in settori dove, finora, i tempi di risposta rappresentavano un limite tecnologico rilevante. Le prime dimostrazioni pratiche delle applicazioni del 5G in questo settore risalgono già al 2019, quando un neurochirurgo cinese ha potuto operare un paziente affetto da malattia di Parkinson a 3000km di distanza, attraverso l’infrastruttura allestita da Huawei in collaborazione con China Mobile. Millimeter Wave (o Sub 6GHz) Le onde millimetriche, che rientrano nello spettro delle Extreme High Frequency (EHF), cioè quelle frequenze che vanno dai 30 ai 300GHz. Nel caso del 5G, le bande utilizzate per le soluzioni mmWave sono solo quelle comprese fra 24 e 40GHz. Queste soluzioni sono quelle che offrono le velocità e le latenze che associamo al 5G. Ma non è l’unica “versione” di 5G attualmente operativa, perché molte reti già in essere utilizzano uno spettro di frequenze più basso, inferiore ai 6GHz, da cui il nome Sub 6GHz. La distinzione è importante, perché in Europa e su molti dei terminali attualmente in commercio è possibile utilizzare solo reti “Sub 6”, mentre si attende un maggiore sviluppo delle soluzioni mmWave. Smart City Grazie all’ubiquità delle connessioni, alla loro velocità e alla bassa latenza, il 5G renderà possibile lo sviluppo di soluzioni tecnologiche di larga scala per la smart city. Nelle città di domani, grazie alle connessioni di nuova generazione, i segnali stradali, le auto, gli smartphone dei pedoni potranno “parlare” tra di loro quasi istantaneamente, proprio grazie alla connettività 5G. Le applicazioni possibili sono ancora in fase di studio, ma è già chiaro che il 5G sarà fondamentale ad esempio per abilitare la guida autonoma nelle automobili e per preparare le nostre strade ai veicoli senza conducente. Sicurezza (e crittografia) Poiché sul 5G si appoggeranno, nel medio e lungo termine, importanti servizi e infrastrutture di rilevanza strategica, si è parlato a lungo dei possibili rischi legati alla sicurezza delle reti di nuova generazione. Al netto delle questioni di natura geopolitica, all’atto pratico il 5G non è intrinsecamente meno sicuro del 4G o del 3G. Al contrario, per servizi e sistemi di natura comparabile, il 5G offre alcuni livelli di sicurezza in più rispetto alle reti di precedente generazione. In particolare le reti 5G utilizza un sistema di crittografia dei dati a 256 bit per proteggere la posizione e l’identità dell’utente, uno standard esponenzialmente più sicuro rispetto alla crittografia a 128bit del 4G. Velocità Come già accennato parlando della latenza, la velocità di scaricamento e di caricamento dei dati in mobilità non è l’unico elemento rivoluzionario delle reti 5G. Nel breve termine, e per le applicazioni commerciali, sarà però un dettaglio fondamentale. Il supporto a velocità di scaricamento superiori anche a quelle della fibra porterà allo sviluppo di soluzioni nuove, fortemente basate sul video e sulla telepresenza, che oggi non sono ancora supportate dall’infrastruttura esistente. È presto per dire quali siano queste funzioni e quali i servizi, ma com il 4G LTE ha aperto il campo alla diffusione dello streaming e dei social network basati sulla condivisione multimediale, così il 5G sarà terreno fertile per nuove idee e nuove soluzioni basate sulla trasmissione e l’elaborazione di video e dati in tempo reale, come ad esempio gli occhiali in realtà aumentata, o wearables sempre connessi che non necessiteranno più di una connessione costante con i nostri smarpthone.