Missione PNRR M1. DIGITALIZZAZIONE, INNOVAZIONE, COMPETITIVITÀ E CULTURA
M1C2 - DIGITALIZZAZIONE, INNOVAZIONE E COMPETITIVITÀ NEL SISTEMA PRODUTTIVO
Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDG) collegati
Obiettivo generale
Definizione e implementazione dell’infrastruttura 5G per la connettività delle aziende del distretto tessile, al fine di abilitare servizi innovativi in vari ambiti industriali quali: lo-gistica, monitoraggio e manutenzione delle apparecchiature, gestione avanzata dei pro-cessi di produzione. Per realizzare ciò si prevede di fornire il servizio di connettività 5G su tutta l’area attraverso la copertura delle singole aziende del distretto e al contempo si prevede di dotare di infrastruttura 5G su tutta la tratta di interscambio stradale-ferrovia-rio (trasporto intermodale) al fine di sfruttare i benefici delle rete di quinta generazione anche in termini di servizi per la logistica e il tracciamento delle merci.
Obiettivi specifici
L’utilizzo della rete 5G, quale fattore abilitante di applicazioni innovative come ad esempio nei distretti industriali, nei trasporti, nella movimentazione delle merci, pone un problema di spectrum management legato alla armonizzazione dello spettro radio e nella individua-zione delle frequenze radio da impiegare.
La disponibilità del 5G (a titolo di esempio indicativo e non esaustivo) favorisce:
y Monitoraggio infrastrutturale del distretto industriale di Prato: Tramite sensori fissi e flotte di droni autonomi, collegati secondo il paradigma IoT (Internet of Things) si prevede la possibilità di svolgere mappature 3D nel distretto e lo stato delle infrastrutture (viarie e ferroviarie) a scopo preventivo.
y Monitoraggio dei macchinari e processi: tramite l’elaborazione dei dati raccolti mediante l’utilizzo di telecamere e sensori sarà possibile realizzare un sistema di monitoraggio avanzato, fornendo informazioni in tempo reale, ed evitando rallentamenti di produzione dovuti a malfunzionamenti;
y Logistica 4.0 e Veicoli digitalizzati: i veicoli all’interno delle aziende potranno sfruttare i dati raccolti attraverso sensori di bordo per la manutenzione predittiva dei mezzi, ottimizzare la logistica, raccogliere informazioni per la corretta gestione delle merci;
y Guida autonoma veicoli all’interno delle aziende: il controllo del veicolo può essere eseguito da un sistema elettronico in assenza di autista, mitigando ad esempio i rischi dovuti ad incidenti.;
y Servizio di connettività: l’infrastrutturazione del distretto permetterà la sinergia con i piani di deployment di reti pubbliche di telecomunicazione contribuendo alla diffusione della banda larga e del 5G nel Paese.
Obiettivi del progetto sono:
y Valutazioni di impatto sull’uso delle Private 5G Network con frequenze locali.
Quest’ultima opzione già adottata da settori industriali in Germania nel 2019 permette alle aziende di definire una propria rete con il vantaggio della gestione autonoma e riservata dei propri dati di produzione e individuazione di nuovi modelli di business per il comparto manifatturiero.
Scheda 3: BANDA LARGA, 5G E MONITORAGGIO SATELLITARE
SMART MANUFACTURING DISTRICT
Titolo del progetto Tecnologia 5G per la realizzazione dello “Smart Manufacturing District” di Prato
Fasi/Azioni
Azione 1: “Utilizzo di frequenze licenziate”.
Avvalendosi di un operatore MNO (Mobile Network Operator), è possibile ottenere una por-zione di rete (“slice”) dedicata, realizzata secondo i differenti requisiti necessari al settore industriale di Prato. Ciò prevede:
- Definizione di una slice per il settore tessile in grado di soddisfare requisiti di copertura in termini di segnale radio ricevuto al di sopra della soglia minima di connettività;
- Definizione di una slice per il settore tessile in grado di soddisfare requisiti di capacità, in termini di numero massimo di dispositivi che possano sottendere una stazione radiobase;
- Definizione di una slice per il settore tessile in grado di soddisfare requisiti di affidabilità, in termini di latenza ridotta, per promuovere soluzioni che richiedano la disponibilità delle informazioni in tempo reale per varie applicazioni (es. guida assistita o autonoma dei veicoli, manutenzione di processi industriali, ecc.).
Azione 2: “Utilizzo di frequenze locali”.
Tale soluzione, già adottata dal 2019 in altri paesi europei quali la Germania, permette di utilizzare porzioni di spettro che non sono state assegnate tramite frequenze licenziate. In questo modo è possibile realizzare una propria rete, anche per stakeholder non appartenenti al mondo delle telecomunicazioni. Tale soluzione permette di gestire la rete in autonomia, aprendo così nuovi scenari di business in cui i differenti settori industriali diventano parte attiva del processo e non più solo il fruitore del servizio. Va ricordato che tale scenario comporta inevitabilmente il dover sostenere costi di infrastrutturazione iniziali (CAPEX), e di gestione (OPEX) aggiuntivi, causati dalla necessità di realizzare e gestire autonomamente la rete di comunicazione. Pertanto, in tale azione si prevede l’analizzare i seguenti aspetti:
- Sperimentazione connettività 5G nel distretto manifatturiero mediante uso di frequenze locali in grado di soddisfare i medesimi requisiti di copertura, capacità, affidabilità come nel caso di una “slice” dedicata da un operatore di Telecomunicazioni.
- Individuazione differenti modelli di investimento necessari da parte dei stakeholder che possono essere delle seguenti tipologie:
- Modello di investimento A - Rete privata: utilizzo di frequenze locali senza avvalersi di un operatore MNO. L’infrastrutturazione di rete così definita si baserà su rete privata e l’eventua-le connessione ad una rete pubblica avverrà tramite WAN o VPN;
- Modello di investimento B - Soluzione integrata con rete pubblica MNO: possibilità di strin-gere accordi con un MNO con il quale si condivide la rete; in particolare ci si può avvalere del-le infrastrutture già esistenti dell’operatore e condividere del-le nuove installazioni suldel-le tratte viarie.
- Modello di investimento C - “Slicing” di rete pubblica MNO: utilizzo della rete pubblica MNO con definizione della rete logica (slicing) necessaria per soddisfare i requisiti per l’in-frastrutturazione.
- Modello di investimento D- Neutral Host: utilizzo di frequenze dell’ MNO e infrastruttura-zione a carico dello stakeholder. In questo caso il paradigma potrebbe invertirsi ed essere lo stakeholder che possiede l’infrastruttura fisica ad “affittare” porzioni di rete (“slice”) all’ope-ratore TLC garantendo una copertura efficiente a tutta la popolazione laddove lo stakeholder si dovesse trovare ad operare in regioni geografiche rurali in questo modo contribuendo alla costruzione di una rete di connettività su tutto il territorio nazionale.
Azione 3: “5G e satellite”.
L’integrazione del satellite nel 5G risulta essere una delle sfide delle prossime evoluzioni del 5G (3GPP Release 16- Release 17) per cui studi mirati in tale ambito permetterebbero di avere un vantaggio competitivo nell’ambito delle future tecnologie di telecomunicazione soprattut-to nel setsoprattut-tore della manutenzione predittiva di strutture industriali e di trasporsoprattut-to (es. infra-strutture ferroviarie). Tale azione prevede:
1) Prove sperimentali su raccolta dati da IoT e instradamento delle informazioni tramite rete terrestre 5G e/o rete satellitare a seconda della disponibilità della rete e della tipologia di dato da trasmettere
2) Definizione di servizi di manutenzione predittiva avanzata, sulla base delle analisi delle prove sperimentali effettuate, applicabili in differenti ambiti: gestione processi industriali, monitoraggio infrastrutture viarie e ferroviarie ecc.
Titolo del progetto Tecnologia 5G per la realizzazione dello “Smart Manufacturing District” di Prato
Tempi di realizzazione
Azione 1: analisi fattibilità slice 5G operatore MNO corrispondente requisiti di connettività per distretto tessile-2021 (3 mesi)
Azione 2: analisi fattibilità frequenze locali 5G corrispondente requisiti di connettività per distretto tessile-2021 (6 mesi)
Azione 3: sperimentazione e infrastrutturazione rete 5G con frequenze locali: 2021-2022 (12 mesi)
Azione 4: 5G e Satellite: 2021-2022 (12 mesi)
Costo totale stimato dell’intervento
Il costo totale stimato per il progetto è di 1 Milione di Euro, così suddiviso fra le azioni:
Azione 1: analisi fattibilità slice 5G operatore MNO corrispondente requisiti di connettività per distretto tessile: 50.000 €
Azione 2: analisi fattibilità frequenze locali 5G corrispondente requisiti di connettività per distretto tessile: 150.000 €
Azione 3: sperimentazione e infrastrutturazione rete 5G con frequenze locali: 2021-2022 (12 mesi): 600.000 €
Azione 4: 5G e Satellite: 2021-2022 (12 mesi): 200.000 €