Cisco spinge il 5G per accelerare la IoT industriale

Cisco prevede che il rapido sviluppo futuro della tecnologia mobile 5G sarà un vantaggio per molti casi di utilizzo della IoT industriale.

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Mentre le prime implementazioni del 5G stanno nascendo, Cisco si aspetta un rapido sviluppo futuro della tecnologia mobile che amplierà i casi di utilizzo della IoT industriale. L’IIoT (Industrial IoT) comprende una vasta gamma di prodotti, dai sensori collegati, robot e macchinari ai veicoli, automazione degli edifici, monitoraggio delle risorse e sistemi di agricoltura remota. E nel regno delle reti industriali ci sono tecnologie di accesso wireless tra cui reti wide-area a bassa potenza (LoRaWAN), Narrow Band-IoT e altre.

Il 5G d’altra parte, secondo un recente articolo di Network World, è “un termine generico per descrivere un insieme di standard e tecnologie per una rete wireless radicalmente più prestante che idealmente è fino a 20 volte più veloce (e con 120 volte meno latenza) del 4G, permettendo notevoli progressi delle reti IoT e supporto per le nuove applicazioni che richiedono un’elevata larghezza di banda.”

In un recente white paper dedicato proprio alla IIoT, Cisco si è concentrata sulle molte opzioni di rete aperte all’IIoT, sottolineando che “esempi di spicco comprendono gli standard della famiglia di protocolli di rete IEEE, come 802.3 Ethernet, 802.1 time sensitive networking (TSN) e diverse versioni di 802.11 e 802.15.4. “Esistono il Bluetooth a bassa energia (BLE) e un insieme in evoluzione di tecnologie cellulari sviluppate da 3GPP tra cui 3G, 4G LTE con NB-IoT e Cat-M1 rivolte a implementazioni di sensori voluminose a basso costo.”

Gli emergenti standard 5G con New Radio (NR) si rivolgono a nuove funzionalità come il vehicle-to-everything e la comunicazione ultra affidabile a bassa attività per casi di uso industriale. E ci sono bus di comunicazione industriale standardizzati da IEC, come PROFINET e Modbus. “Il mercato industriale dell’IoT è tra i più frammentati soprattutto tra i settori verticali come quello sanitario e automobilistico” ha affermato Lee Doyle, principale analista di Doyle Research.

Sebbene il mercato delle reti IIoT possa essere aperto, gli esperti prevedono che il 5G e altre tecnologie come il Wi-Fi 6 modificheranno notevolmente l’impresa mobile per molti utenti. “Chiaramente non esiste una tecnologia ad accesso singolo che risolva tutti i problemi e le sfide della rete soprattutto nell’arena industriale in cui ogni cliente ha un diverso dispositivo di comunicazione, ma 5G e Wi-Fi 6 offriranno un sacco di nuovi casi d’uso e affronteranno molte sfide relative ai requisiti di accesso multiplo” ha dichiarato Liz Centoni, vicepresidente senior e direttore generale della Business Unit Internet of Things di Cisco.

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“Molti casi d’uso dell’IoT industriale richiedono ampia mobilità, bassa latenza e affidabilità mission-critical, come il controllo di robot mobili nell’automazione della produzione e i veicoli autonomi nell’estrazione a cielo aperto. Questi casi d’uso si basano sull’accesso wireless a una latenza da 50 ms a 1 ms e sull’affidabilità del servizio del 99,99%”, continua la Centoni.

“Il 4G/LTE ha tentato di affrontare questi casi d’uso, ma spesso ha fallito a causa di prestazioni insoddisfacenti. La combinazione di connessione ultra affidabile e bassa latenza del 5G estenderà l’IoT industriale a spazi non ancora conquistati. I nuovi casi d’uso spaziano da utilizzi indoor e outdoor e da velocità dati da decine di bps a Gbps. Alcuni degli scenari più comuni per la IIoT includono la manutenzione predittiva, la misurazione intelligente, il monitoraggio delle risorse e la gestione della flotta”, conclude la Centoni.

In un’intervista all’inizio di quest’anno Scott Harrell, vicepresidente senior e direttore generale della rete aziendale di Cisco, ha dichiarato a Network World che l’azienda prevede un cospicuo utilizzo del 5G nelle filiali come alternativa di backup e larghezza di banda più veloce agli attuali collegamenti 4G o LTE. Mantenere le sedi delle filiali e dei campus di un’azienda tutte collegate tra loro e Internet è stato tradizionalmente un compito affidato a soluzioni cablate come T1/E1 e xDSL. Oggi il 4G viene spesso utilizzato per visualizzare rapidamente i siti o come collegamento di backup, ma raramente viene utilizzato come collegamento principale, a causa delle limitazioni e dei costi della larghezza di banda, ha affermato Harrell.

Il 5G può essere utilizzato per migliorare o in alcuni scenari sostituire una connessione cablata. E con i moderni strumenti SD-WAN, ad esempio, è semplice distribuire il 5G in parallelo con altri servizi WAN, anche su migliaia di siti. Per una larghezza di banda ancora maggiore, il 5G ha estensioni in bande d’onda millimetriche ad alta frequenza che offrono un throughput significativamente più elevato. Queste bande ad alta frequenza non raggiungono facilmente gli spazi interni, ma si possono installare rapidamente antenne esterne line-of-site per fornire connettività ad alta velocità a prezzi competitivi, ha affermato Harrell.

Nel suo studio sull’aggiornamento globale delle previsioni sul traffico dati mobile (2017-2022), Cisco ha scritto che “mentre il 4G è stato guidato dalla proliferazione dei dispositivi e dall’accesso dinamico alle informazioni, il 5G sarà guidato in gran parte da applicazioni IoT come sensori e misuratori fino alle auto autonome e ad altre applicazioni tattili guidate da Internet nella fascia alta dello spettro. Con il 5G, le risorse verranno allocate in base alla consapevolezza del contenuto, dell’utente e della posizione. Questa tecnologia dovrebbe risolvere i problemi relativi alle licenze di frequenza e alla gestione dello spettro. Non sono previste distribuzioni commerciali su larga scala fino al 2022.”

Alcune altre previsioni 5G rilevanti dal sondaggio Cisco:

  • Entro il 2022 le connessioni 5G rappresenteranno oltre il 3% delle connessioni mobili totali e quasi il 12% del traffico globale di dati mobili
  • Entro il 2022 la connessione media 5G (22 GB/mese) genererà circa il triplo del traffico rispetto alla connessione media 4G (8 GB/mese)

Un altro tasto “caldo” della IIoT è la sicurezza e Cisco l’ha coperto acquistando Sentryo quest’estate. I prodotti Sentryo includono ICS CyberVision (una piattaforma di inventario delle risorse, monitoraggio della rete e intelligence sulle minacce) e sensori di bordo della rete CyberVision che analizzano i flussi di rete.

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“Riteniamo che la connettività sia fondamentale per i progetti IoT e, liberando la potenza della rete, possiamo migliorare notevolmente l’efficienza operativa e scoprire nuove opportunità commerciali. Con l’aggiunta di Sentryo, possiamo offrire agli ingegneri dei sistemi di controllo una visibilità più approfondita delle risorse per ottimizzare, rilevare anomalie e proteggere le loro reti”, ha scritto Cisco.

Secondo Gartner ICS CyberVision offre visibilità alle sue reti OT in modo che tutti gli utenti OT possano capire, non solo il personale IT tecnico. Con la crescente attenzione di hacker e regolatori sui sistemi di controllo industriale, è fondamentale avere la giusta visibilità dell’OT di un’organizzazione. Molte reti OT non solo sono geograficamente disperse, ma sono anche complesse e composte da centinaia di migliaia di componenti”.

Sentryo offre visibilità alle reti IIoT e ciò sarà cruciale per portare tecniche di sicurezza come la segmentazione a livello dell’impianto e consentire l’impostazione delle politiche e la capacità di individuare determinati modelli di comunicazione che i clienti industriali non avevano mai avuto prima.

Quest’anno Cisco ha inoltre notevolmente ampliato il proprio supporto di reti industriali. A gennaio ha lanciato una famiglia di switch, software, strumenti per sviluppatori e progetti per fondere l’IoT e le reti industriali con la rete basata sugli intenti (IBN) e il classico supporto di sicurezza IT, monitoraggio e sviluppo di applicazioni. Le piattaforme possono essere gestite da DNA Center di Cisco e da Cisco IoT Field Network Director, consentendo ai clienti di fondere il loro IoT e il controllo della rete industriale con l’ambiente IT aziendale.

DNA Center è lo strumento di gestione centrale di Cisco per le reti aziendali con funzionalità di automazione, impostazione di affidabilità e segmentazione basata su policy. È anche al centro dell’iniziativa IBN dell’azienda che offre ai clienti la possibilità di implementare automaticamente le modifiche alla rete e alle politiche e di garantire la consegna dei dati. IoT Field Network Director è invece un software che gestisce reti multiservizio di router ed endpoint industriali Cisco connessi alla rete.