L'Italia si scopre all'avanguardia per i test applicativi del 5G. Soprattutto in due ambiti, meno esplorati in altri Paesi: Sanità e sicurezza pubblica (video sorveglianza, controllo accessi). Spiccano – almeno per il momento - in questo ambito e in particolare per numero ed estensione territoriale, le applicazioni sul campo messe a punto da Tim, Fastweb e Huawei, che in consorzio si sono aggiudicate il bando di gara del Mise per la sperimentazione della nuova tecnologia nelle città di Bari e Matera.

Questo è quanto risulta passando in rassegna le attività in corso sul 5G in tutti i Paesi europei, in Cina, Stati Uniti, Russia, Corea del Sud, India.

La specificità del 5G

Una premessa necessaria è che il 5G potrà davvero fare la differenza per questi – e altri – servizi grazie alle sue caratteristiche intrinseche. "Il 5G non è un semplice upgrade; è una rivoluzione vera e propria perché nasce da una scelta progettuale radicalmente diversa rispetto alle precedenti reti, 2G, 3G e 4G", dice Antonio Capone, docente del Politecnico di Milano, tra i massimi esperti del tema.

"Il 5G è stato infatti progettato per rispondere a un presupposto: che i nuovi servizi ed applicazioni digitali che ci aspettano nel prossimo futuro hanno requisiti prestazionali molto diversi tra loro in termini non solo di velocità di accesso, ma anche di ritardo di trasferimento dell'informazione, affidabilità del collegamento, densità di terminali connessi, energia necessaria per la comunicazione". "Il 5G è il primo sistema che ha la flessibilità tale da poter essere configurato in modo da soddisfare requisiti diversi a seconda delle diverse necessità. Ecco perché riesce ad abilitare nuovi servizi".

Le reti 5G consentiranno così una velocità fino a 6 GB al secondo e un ritardo molto basso, pari ad alcuni millisecondi nella comunicazione tra dispositivo, rete esterna e ritorno. Questi valori vanno sommati alla caratteristica del 5G di poter assegnare risorse a fette di rete ("slice") differenti, ciascuna ad hoc per uno specifico servizio. Il tutto favorisce la nascita di nuove applicazioni di importanza critica per la società, che richiedono altissima affidabilità della rete. Si può dire quindi che con il 5G comincia una nuova fase in cui la tecnologia può incidere più a fondo nelle aree nevralgiche della nostra società. Tra cui appunto Sanità e sicurezza pubblica.

Le applicazioni del 5G

Dalla rassegna di applicazioni presentate per i test, così come da rapporti sul 5G (di Nokia ed Ericsson), risulta che sono tre al momento quelle più rappresentate. Automotive, Industry 4.0 (smart factory), intrattenimento sportivo e (in misura minore) logistica.

Le prime due – soprattutto la prima – si possono ritrovare testate in quasi tutti i Paesi.

Seguono le applicazioni per la Sanità e, in misura meno frequente, quella per la sicurezza pubblica, il turismo.

Vediamo qualche esempio internazionale dei vari ambiti, per poi focalizzarsi su Sanità e sicurezza pubblica e sull'Italia.

Per l'automotive si sperimentano soprattutto controllo delle flotte, guida autonoma, controllo di semafori e traffico (smart city). Il tutto grazie a sensori e video camere collegate a reti 5G.

A Stoccolma ci sono i primi autobus senza conducente. Ospitano 12 passeggeri e sono in servizio tra il centro commerciale Kista e la Victoria Tower a nord della città. Viaggiano su un percorso pre-registrato a 20 chilometri all'ora, utilizzando Gps e sensori vari. È una sperimentazione della compagnia di autobus Nobina, con esperti tecnici di Ericsson, SJ, KTH, Klövern, Urban ICT Arena e Stockholm City.

Ericsson sta sperimentando in Svezia anche i camion che si guidano da soli, su 5G, con il produttore Scania. Ad Amsterdam c'è un sistema per connettere assieme tutti i semafori, raccogliendo le informazioni su persone e veicoli in movimento e ottimizza i flussi di traffico in tempo reale. Per ora funziona su 4G e attende il 5G per estendersi a livello nazionale.

Telefonica, a Talavera de la Reina (Spagna), ha mostrato un minibus autonomo EasyMile su rete 5G, con servizi multimediali e applicazioni di virtual office utilizzabili durante il viaggio.

C'è un progetto di automobili autonome anche a Millbrook (Regno Unito), sostenuto da 4,1 milioni di sterline in fondi pubblici.

Il Regno Unito investe anche nella smart factory, con 4,8 milioni di sterline per una soluzione di telemanutenzione, big data analytics e realtà aumentata associata a robot industriali.

C'è anche l'esempio spagnolo (Asti Mobile) di un robot mobile che ha l'intelligenza e lo storage nella cloud, a cui è connesso via 5G. Telia, Nokia e Intel hanno mostrato a Helsinki l'utilità di monitorare i processi in fabbrica con videocamere ad altissima definizione, video analytics (per rilevare anomalie in automatico), su rete 5G.

Telekom Romania ed Ericsson hanno mostrato due robot connessi alla cloud in 5G. MTel ha mostrato in Bulgaria servizi di realtà virtuale in 4K connessi a robot connessi su 5G, per la gestione remota da parte di personale umano.

In Italia si segnala un accordo (senza però al momento prodotti presentati o sperimentazioni) tra Tim e la torinese Comau (che produce robot industriali). E anche un progetto sviluppato da Estra, insieme all'Università di Firenze e al polo Universitario della città di Prato (PIN), con Wind 3, per la raccolta dati da macchine industriali.

Obiettivo, "rendere 'wireless' le linee di produzione (oggi cablate con reti ethernet), gestire e controllare da remoto l'intelligenza dei bracci robot programmabili, migliorare l'interazione uomo-macchina (ad esempio nel 'controllo' degli AGV, i carrelli robotizzati che 'capiscono' l'ambiente circostante e garantiscono la movimentazione locale dei componenti da assemblare)".

Nella logistica, uno degli esempi più importanti è il test al porto di Amburgo (Nokia e Deutsche Telekom) per dotare di sensori i container e i veicoli autonomi, il tutto in un sistema connesso in 5G.

Per turismo e intrattenimento, certo l'esempio principe è quello della Corea del Sud (primo Paese a fare 5G al pubblico, nelle Olimpiadi invernali del 2018). Il 5G ha permesso la trasmissione live di contenuti video a ultra alta definizione, anche in condizioni estreme.  Un trial simile ha riguardato lo stadio di Okinawa (con l'operatore giapponese Kddi e Samsung) e quello di San Pietroburgo durante la coppa del mondo (i contenuti video sono stati trasmessi in tempo reale e in 4K a Mosca, dove gli spettatori sono stati in grado di assistere in realtà virtuale, cambiando la telecamera a piacimento). Trasmissioni su 5G sono avvenute anche all' US Open Championship di Golf (in collaborazione tra Fox Sports, Intel, Ericsson, AT&T).

A Bath e Bristol va avanti il progetto 5G Smart Tourism, con 5 milioni di sterline di fondi pubblici, per esperire luoghi turistici in realtà aumentata e virtuale, trasmessi via 5G.

A Roma, lo scorso anno, c'è stato l'annuncio della sigla di un Protocollo di Intesa   tra Fastweb-Roma Capitale-Ericsson per la definizione di progetti di sperimentazione basata su tecnologie 5G e Wi Fi, per lo sviluppo di applicazioni di realtà virtuale e realtà aumentata per la Smart City e l'Internet delle cose, da realizzare in alcune aree del territorio comunale entro il 2020. Turismo e cultura, mobilità e sicurezza pubblica, saranno gli ambiti oggetto delle sperimentazioni.

Sanità e 5G

Il 5G darà un grande impulso alla Sanità per diventare davvero digitale. Obiettivo di importanza strategica in particolare in Italia: per la sostenibilità del Sistema sanitario nazionale a fronte del crescente invecchiamento della popolazione. Il 5G permette un collegamento in tempo reale tra paziente e medico ovunque questi si trovino.

Tra le applicazioni possibili:

  • Comunicazione video medico-paziente (anche in realtà aumentata/virtuale) in ultra alta definizione per teleassistenza, telediagnosi, fisioterapia guidata remota
  • Collegamenti di sensori indossabili dal paziente e ospedale-medico, con scambio di dati in tempo reale e con garanzia di affidabilità del collegamento (telemedicina)
  • Teleconsulto in tempo reale, con analisi di immagini ad altissima risoluzione, tra diversi specialisti
  • Telecontrollo di strumenti medici e chirurgici (robot)
  • Collegamento in tempo reale tra auto ambulanze o strutture mediche da campo (per esempio in luoghi remoti) con ospedali (per analisi dati medici).
  • Medicina di emergenza con droni guidati a distanza

 

In Italia si segnala il progetto di Telemedicina 5G promosso e finanziato dal Consorzio Bari Matera 5G, formato da Tim, Fastweb e Huawei in collaborazione con l'UOC di Ematologia e Terapia Cellulare dell'IRCCS "Giovanni Paolo II".Una soluzione che consente il monitoraggio e la trasmissione in tempo reale dei dati rilevati da "device" diagnostici ad una control room, rendendo possibile un controllo costante e puntuale di tutti i parametri fisiologici. La soluzione è pensata per pazienti onco-ematologici selezionati al momento della dimissione "protetta" dall' UOC di Ematologia e Terapia Cellulare.

È possibile così la gestione post-chemioterapica direttamente a domicilio, coinvolgendo medici ematologici, infermieri professionali e medici di medicina generale.

I device diagnostici presso il domicilio dei pazienti consentono due tipologie di misurazioni:

  • misurazioni effettuate autonomamente dal paziente, attraverso l'utilizzo di devices semplici e di piccole dimensioni.
  • misurazioni operate con l'ausilio di caregivers/personale infermieristico. Per questa tipologia di esami è stata allestita una unità mobile connessa 5G per l'assistenza dedicata.

 

Il servizio di assistenza è inoltre completato da un sistema di video-comunicazione fruibile anche in mobilità. Grazie all'utilizzo della tecnologia 5G, il sistema di videocomunicazione in alta definizione permetterà al medico di:

  • visualizzare immagini dettagliate e in real time che gli consentiranno di effettuare telediagnosi da remoto
  • coinvolgere altri specialisti per teleconsulti allargati.

 

Sempre del Consorzio Bari-Matera 5G, con NTT-DATA, è il progetto basato sull'utilizzo di hitoe, un tessuto intelligente in grado di raccogliere dati sullo stato di salute della persona.

La t-shirt hitoe è in grado di monitorare in tempo reale alcuni parametri vitali, segnalando il livello di stress, e di rilevare la postura della persona. L'idea del progetto è farla indossare ad autisti di mezzi per garantire la sicurezza del lavoratore e delle persone a lui affidate. In caso di alert, il sistema comunica automaticamente con una centrale di controllo. 

I dati monitorati sono:

  • Battiti al minuto ed ECG
  • Livello di Stress e Postura
  • Geolocalizzazione (GPS)

 

Un altro esempio italiano è il progetto della toscana Imaginalis (azienda produttrice di strumenti medici) ed Ericsson, per realizzare macchine radiologiche 3D e robot chirurgici connessi in 5G.

La medicina 5G interessa molto anche il Giappone, dove hanno un analogo problema di invecchiamento della popolazione. Qui c'è un progetto che coinvolge il Governo, Nec e NTT Docomo: hanno collegato una clinica con un'università medica nella prefettura di Wakayama, per lo scambio di contenuti 4K in tempo reale su 5G. L'obiettivo è usare la soluzione per collegare gli specialisti con medici e cittadini di città di zone remote, montagnose.

Ericsson ha realizzato invece con il King College of London una soluzione con controllo remoto di un robot chirurgico, un guanto dotato di feedback aptico e un sistema di realtà virtuale. Il medico può così non solo vedere ma anche sentire in tempo reale i movimenti del braccio robotico.

A Liverpool il Governo inglese invece ha stanziato 3.5 miliardi di sterline per un progetto che coprirà alcuni quartieri più periferici della città con servizi digitali di assistenza sociale e sanitaria. Per il monitoraggio a distanza dei pazienti e delle persone anziane sole, ad esempio, con applicazioni che utilizzano anche la realtà virtuale.

C'è anche il drone in grado di consegnare un defribillatore a un paziente in caso di arresto cardiaco. È un progetto congiunto di cinque Paesi, Svezia, Norvegia, Danimarca, Finlandia e Islanda, con Telia, Ericsson e l'università di Medicina Karolinska Institute. L'idea è che i droni sono in grado raggiungere i pazienti con una velocità fino a quattro volte superiore rispetto a un'ambulanza.

Negli Stati Uniti, Verizon e Columbia University stanno realizzando una soluzione di fisioterapia remota su 5G: il paziente e il terapeuta comunicano con realtà virtuale/aumentata, per eseguire esercizi di fisioterapia.

Ancora Ericsson sta lavorando con China Mobile e altri partner cinesi per testare un progetto di telemedicina a Jiangsu (per malattie oncologiche, respiratorie, cardiovascolari, metaboliche e gastrointestinali), con dispositivi indossabili.

Sicurezza pubblica

L'alta affidabilità delle reti 5G e la possibilità di trasportare anche immagini in 4K-8K, con video analytics, le rende adatte anche a servizi di controllo del territorio, pubblica sicurezza, monitoraggio degli accessi.

Un progetto italiano è realizzato per il Porto di Bari dal Consorzio Bari-Matera 5G (Tim, Fastweb e Huawei) con Leonardo per le componenti di sicurezza e la piattaforma di comando e controllo, e Bosch per le videocamere e con il supporto dell'Autorità di Sistema Portuale del Mare Adriatico Meridionale e degli enti addetti alla sicurezza del porto (Capitaneria di Porto, Guardia di Finanza e Polizia di Stato). L'obiettivo è il controllo degli accessi del personale operante nell'area e la verifica del flusso passeggeri in uscita e in ingresso dai traghetti (questo secondo fine è al centro anche di un test nel Porto di Tallinn, Estonia, con Telia, Ericsson e Intel). Con videocamere connesse in rete 5G e l'impiego di droni, permette anche il controllo delle aree di sosta per individuare mezzi non autorizzati o occupanti aree di divieto.

Nella centrale operativa l'operatore è così in grado di tenere sotto controllo lo stato di sicurezza dell'area e di coordinare gli interventi sul campo.

Si segnala in Italia anche lo use case sviluppato da Estra, in collaborazione con l'Università di Firenze e il polo Universitario della città di Prato (PIN), con Wind 3, per un sistema di videosorveglianza a Prato (con funzionalità avanzate di analisi automatica dei flussi video). Permetterà di controllare l'abbandono di rifiuti pericolosi grazie alle telecamere di tipo termico e le targhe per la sicurezza su strada.

Molto interessata agli aspetti di video sorveglianza pubblica è certo la Cina, che già ora – su rete 4G – ha sistemi dotati di videocamere con riconoscimento facciale in zone nevralgiche (come le stazioni ferroviarie). Videocamere 4K cominciano ad apparire nelle linee della metro, con una rete 4G ottimizzata allo scopo. L'obiettivo del Governo, in collaborazione con China Mobile, è potenziare questo sistema grazie al 5G, con test in cinque città già nel 2018. Sappiamo che più è alta la definizione delle immagini, meglio è possibile identificare persone e azioni criminose, anche con sistemi automatici di intelligenza artificiale. Per trasmettere immagini pesanti in tempo reale e con alta affidabilità del collegamento è opportuno usare una rete 5G.

A queste applicazioni lavora anche il Governo indiano con Nokia, ma i primi test saranno tra fine 2018 e inizi 2019. È stato invece già mostrato a dicembre 2017 un test a Taiwan con sistemi video, cloud e riconoscimento facciale: una collaborazione tra Intel, Foxconn e Asia Pacific Telecom.

Per la sicurezza può essere utile collegare anche droni alla rete 5G, per monitorare strade e territori.

È quanto stato fatto in una dimostrazione di Verizon, BT, Ericsson e King's College London, nel Regno Unito.

T-Mobile e Huawei lavorano in Austria a droni connessi in 5G per operazioni di soccorso.

Simile lo scopo della soluzione SkyShip dell'operatore sudcoreano KT, con il produttore di droni Metismake. È un sistema di droni, su rete 5G, in grado di cercare sopravvissuti in zone colpite da disastri. Può fornire i dati del sopravvissuto sfruttando dati posseduti dall'operatore, al personale medico e ai soccorritori. Può anche fornire kit medico e cibo. In Corea sono già stati effettivamente usati droni 5G per rilevare la presenza di animali pericolosi, come i cinghiali, vicino alle fattorie.

Conclusioni

Ci sono test o soluzioni già sviluppate (o almeno in corso di sviluppo) in tutte le aree di interesse del 5G. Questa indagine tiene conto solo di queste realizzazioni concrete, che risultano a luglio 2018.

Ben più numerosi sarebbero gli annunci e use case dichiarati dagli operatori in astratto. Alcuni di questi forse diventeranno concreti nei prossimi mesi.

È il caso di quelli di Vodafone, che assicura entro fine anno 31 test effettivi (ma ancora non circostanziati), anche sui temi della sicurezza e della Sanità, a partire da Milano (altri 10 progetti li lancerà l'anno prossimo).

È evidente che il quadro si arricchirà nei prossimi mesi, com'è naturale che sia, dato che i test 5G accelereranno fino al lancio commerciale.

6 agosto 2018