Edge computing e reti 5G

Antonino Albanese
Technical Manager - European Projects
Abstract

Edge Computing e 5G sono tecnologie strettamente correlate, la cui integrazione consentirà un inedito sviluppo e potenziamento delle reti, dei servizi e delle applicazioni “data intensive”, a partire dallo streaming video 4K e 360° e dalla capacità di scaricare, inviare e rielaborare file in tempo reale, dalla realtà virtuale e aumentata al gaming, dalla Blockchain all’Artificial Intelligence e al Machine Learning, fino al programmatic advertising (la pubblicità su misura dell’utente). Così, la capacità di processare enormi quantità di dati in frazioni di secondo all’interno di device piccolissimi come i sensori e altri oggetti connessi renderà concreti i servizi della telemedicina e delle moderne Smart City: il monitoraggio strutturale, la videosorveglianza intelligente, la realtà virtuale per gli eventi, le video e speech analytics e molto altro.

Le funzionalità perimetrali saranno una tecnologia fondamentale come parte dell’infrastruttura 5G per qualsiasi fornitore di servizi.

I benefici dell’Edge Computing

La combinazione di Edge Computing e 5G porterà innanzitutto all’incremento della velocità di elaborazione dei dati, ormai prodotti in enormi quantità: secondo il rapporto sui Big Data di Agcom, Antitrust e Garante della Privacy entro il 2025 il volume dei dati in tutto il mondo arriveranno a 163 zettabyte (source Agcom, uno zettabyte è pari a circa mille esabyte, cioè un miliardo di terabyte). La crescita di velocità sarà possibile sfruttando la cache locale dei device, come gli smartphone o i dispositivi IoT.

L’elaborazione, o parziale lavorazione, dei dati direttamente nel dispositivo, da un computer o server locale migliorerà l’efficienza energetica delle reti di connettività e dei device riducendo l’invio dei dati nel cloud o nel data center centralizzato.

Edge Computing e 5G aumenteranno inoltre la resilienza e la sicurezza delle reti e garantiranno un’allocazione ottimale dei workload: sarà possibile rispondere in modo ottimale ai requisiti delle diverse applicazioni con il network slicing, cioè la creazione dinamica di porzioni logiche di rete che pur condividendo la medesima infrastruttura fisica riescono a garantire determinate caratteristiche necessarie per assicurare la qualità del servizio richiesto. L’integrazione di queste due tecnologie renderà anche possibile la condivisione delle risorse computazionali e di rete tra una molteplicità di dispositivi. In futuro, quindi, si potranno adeguare i modelli di traffico alle esigenze del momento in modo automatizzato e dinamico, migliorando le prestazioni a livello di latenza, affidabilità, prioritizzazione e larghezza di banda.

Gestione in real time di macchinari e oggetti IoT, reti più sicure ed efficienti sono tra i (tanti) vantaggi portati dal 5G per l’Edge Computing.

Ma cosa è l’Edge Computing e quali sono i vantaggi di cui le aziende possono beneficiare grazie al 5G?

L’Edge Computing è un modello computazionale decentralizzato in cui i dati sono analizzati in locale, cioè dove sono generati e rilevati. I dati già parzialmente elaborati in locale sono inviati all’infrastruttura cloud o al data center centralizzato. Se vuoi saperne di più leggi l’articolo Edge computing: un paradigma emergente.

L’Edge Computing è il nucleo dei servizi evoluti e delle applicazioni digitali più innovative, che si fondano su una gestione dei dati diversa rispetto alla “soluzione classica” dove i dati stessi erano raccolti da dispositivi  e sensori per essere trasferiti ad un data center centralizzato, dove si procedeva poi alle analisi. Oggi, invece, molte applicazioni richiedono un’istanatanea elaborazione dei dati, con tempi di risposta nell’ordine di pochi secondi o frazioni di secondo, in real time. Un esempio è dato dai sensori IoT di unità di terapia intensiva che richiedono un’analisi immediata dei dati e l’esecuzione dei comandi, come i sistemi a circuito chiuso che mantengono l’omeostasi fisiologica. Avvicinare la capacità di calcolo al mondo produttivo permette di fare un significativo salto di qualità, finalizzato al raggiungimento di obiettivi di produttività, economia ed efficienza.

Per questo le aziende, ma anche la PA, si stanno volgendo verso questo nuovo modello di architettura che sfrutta le potenzialità delle reti wireless in banda larga di ultima generazione per migliorare le funzionalità analitiche.

Un’architettura di edge computing raccoglie diverse tecnologie abilitanti: dal cloud alle reti wireless, dalle infrastrutture di comunicazione Peer-to-Peer alle soluzioni di virtualizzazione. La connessione tra i dispositivi che generano i dati e la piattaforma di edge computing che li elabora localmente è possibile in diversi modi: tramite connessioni Wi-Fi e attraverso reti 4G LTE o 5G.

In n questo scenario, tuttavia,  risultano cruciali le principali caratteristiche offerte dalla tecnologia  5G, cioè la capacità di copertura di rete (fino a 1 milione di dispositivi collegabili per chilometro quadrato), la velocità di trasmissione (fino a 2 Gigabit al secondo) e la bassa latenza (intorno ai 10 millesimi di secondo tra l’invio della richiesta dati e la loro ricezione) per amplificare le potenzialità dell’edge computing.

La diffusione più capillare delle reti di nuova generazione prepara così la strada allo sviluppo delle “tecnologie esponenziali”.

L’era del 5G è cominciata, ma è ancora all’inizio

Oggi sono disponibili varie realizzazioni di reti 5G, sebbene siano ancora su scala limitata (vale a dire fino alla portata della città, in vari paesi, non ancora a livello nazionale). La maggior parte di queste reti offre servizi avanzati di banda larga mobile (eMBB) attraverso la 5G New Radio (5G NR) recentemente standardizzata dal 3GPP.

La tecnologia 5G sta rapidamente maturando per comunicazioni a bassa latenza ultra affidabili (URLLC) e Massive Machine-Type Communications (mMTC), nonché per i livelli più elevati di softwarization delle funzioni di rete che coprirà in pieno le esigenze delle varie industrie verticali.

La tecnologia 5G Core è alla base dei numerosi use case 5G finora sviluppati in contesti che vanno dal manufacturing alla sanità e che sfruttano le caratteristiche di bassissima latenza e di alto throughput delle nuove reti. Italtel è impegnata nello sviluppo di questa tecnologie e ha costruito una sua soluzione End-to-End chiavi in mano.