Mentre le prime reti 5G entrano in funzione nel mondo, gli sviluppatori volgono alla loro generazione successiva.
di Emerging Technology from the arXi
I telefoni cellulari hanno cambiato il modo in cui gli esseri umani comprendono e interagiscono con il mondo e fra loro. È difficile pensare a una tecnologia che abbia definito maggiormente la vita nel 21° secolo.
L’ultima tecnologia – la quinta generazione degli standard di telefonia mobile, o 5G – è attualmente in fase di implementazione presso località predefinite del mondo; il che fa sorgere spontanee alcune domande: Quali fattori guideranno lo sviluppo della sesta generazione della telefonia mobile? Quali saranno le differenze fra la 6G e la 5G, e quali interazioni e attività saranno sbloccate?
Una prima risposta a queste domande ci arriva dai ricercatori Razvan-Andrei Stoica e Giuseppe Abreu della Jacobs University Bremen, in Germania. Questo team ha mappato i limiti delle reti 5g ed elencato i fattori che potrebbero trainare lo sviluppo della tecnologia 6G, giungendo alla conclusione che il driver principale per la tecnologia mobile sarà l’intelligenza artificiale, e che la 6G fornirà gli strumenti per creare una generazione completamente nuova di applicazioni per l’AI.
Partiamo da un riassunto della situazione attuale. La tecnologia 5G rappresenta sotto tutti gli aspetti un notevole passo in avanti rispetto agli standard precedenti. Le prime reti 5G offrono già velocità di download nell’ordine di 600 megabit al secondo e promettono di diventare ancora più veloci. A confronto, le reti 4G operano solitamente intorno ai 28 Mbit/s – la maggior parte dei possessori di telefoni cellulari, peraltro, avrà visto queste velocità azzerarsi, di tanto in tanto, per motivi spesso incerti.
La tecnologia 5G è ovviamente migliore e potrebbe rimpiazzare diverse connessioni di rete fissa. Eppure, i benefici più significativi sono altri. Le stazioni di base, ad esempio, sono progettate per gestire fino a un milione di collegamenti contro i 4.000 delle stazioni di base delle reti 4G; una differenza notevole per le comunicazioni in circostanze come eventi sportivi, manifestazioni e quant’altro, oltre che una soluzione per stabilire ogni qual sorta di applicazione IoT.
Passiamo alla latenza – il tempo impiegato dai segnali per viaggiare lungo la rete. La 5G è progettata per avere una latenza di appena 1 millisecondo, contro i 50 o più millisecondi richiesti dalle reti 4G. Chiunque giochi ai videogames saprà dirvi quanto questo valore sia fondamentale, perché rende il controllo remoto dei personaggi online più rapito e reattivo. I vari operatori telecom hanno dimostrato come questo stesso vantaggio permetta di controllare droni con una maggiore precisione o persino effettuare interventi di telechirurgia attraverso una connessione mobile.
Il tutto dovrebbe essere garantito con un minore consumo energetico, e le attuali letture sembrerebbero indicare che le batterie nei dispositivi 5G dovrebbero durare 10 volte di più rispetto a quelle dei dispositivi 4G. Cosa renderà la 6G ancora migliore? Questa tecnologia, ovviamente, offrirà velocità di download ancora più elevate – si pensa che potrebbero arrivare a raggiungere il terabit/s.
Che genere di migliorie traformative offrirebbe una rete 6G? La risposta, secondo Stoica e Abreu, è che permetterà di cambiare rapidamente le collaborazioni su larga scala fra agenti intelligenti atti a risolvere rapidamente sfide intricate e negoziare le soluzioni migliori a problemi complessi.
Prendiamo ad esempio il problema di coordinare fra loro le vetture a guida autonoma in una grande città; una sfida importante, considerati gli oltre 2,7 milioni di veicoli che ogni giorno accedono a città quali New York. Le automobili a guida autonoma del futuro dovranno avere consapevolezza della propria posizione, dell’ambiente circostante e delle sue variazioni, della presenza di altri mezzi autonomi oltre che ciclisti e pedoni. Dovranno negoziare il proprio passaggio attraverso gli incroci e ottimizzare il proprio percorso per minimizzare i tempi di percorrenza.
Si tratta di sfide computazionali notevoli. I sistemi di guida autonoma dovranno essere in grado di creare rapidamente delle connessioni provvisorie in prossimità di intersezioni, ad esempio, per poi abbandonarle quasi istantaneamente. Allo stesso momento, dovranno rientrare in reti più estese per il calcolo dei percorsi e dei tempi di percorrenza, e così via dicendo. “Occorreranno grandi quantità di interazioni per risolvere una molteplicità di problemi distribuiti dove una connettività possente, grandi volumi di dati e una latenza ridotta al di sotto delle capacità delle attuali reti 5G saranno essenziali”, spiegano Stoica ed Abreu.
Ovviamente, questo è solamente un esempio del genere di collaborazione che la tecnologia 6G permetterà di configurare. Stoica ed Abreu immaginano un’ampia gamma di sfide distribuite che potranno essere affrontate grazie a questo genere di approccio.
Le sfide future saranno basate sulla generazione ed elaborazione in tempo reale di grandi quantità di dati. Una ovvia applicazione è quella dell’ottimizzazione della rete, ma assisteremo anche a funzioni di monitoraggio e pianificazione del mercato finanziario, ottimizzazione dell’assistenza sanitaria e “nowcasting” – ovvero la capacità di predire e reagire a eventi mentre accadono – di una portata precedentemente inimmaginabile.
I sistemi di intelligenza artificiale sono chiaramente destinati a giocare un ruolo importante nel nostro futuro. “Per cogliere a pieno la potenza di questi agenti, l’AI collaborativa è fondamentale” spiegano Stoica ed Abreu. “per la natura della società mobile del 21° secolo, è chiaro che questa collaborazione potrà essere raggiunta solamente attraverso le comunicazioni wireless”.
Il team ci offre una visione interessante del futuro. Restano ancora diverse trattative e scambi da ultimare prima che gli standard 6G vengano definiti, tanto meno finalizzati. Se Stoica ed Abreu hanno ragione, l’intelligenza artificiale sarà la forza trainante che definirà l’aspetto delle reti del futuro.
Per approfondimenti: 6G: the Wireless Communications Network for Collaborative and AI Applications
(MO)
