Le prime reti mobili trasmettevano solo la voce, il 3G ha portato internet in tasca, il 4G ha inaugurato l’app economy e ora il 5G sta guidando l‘innovazione basata sull’intelligenza artificiale. Tutto ciò è solo il preludio a una nuova piattaforma nativa per l’Ai, il 6G. Il 6G è progettato per un futuro popolato da dispositivi intelligenti, sensori fisici e servizi digitali che dovranno comunicare tra loro istantaneamente, in modo affidabile e su vasta scala. L’Ai sta reinventando le reti mobili e gli Stati Uniti hanno vogliono prendersi la guida di questa rivoluzione tecnologica, economica e strategica.
“Le tecnologie mobili e l’intelligenza artificiale si stanno evolvendo rapidamente e in sinergia, diventando sempre più interdipendenti per guidare l’innovazione futura. Per garantire la leadership degli Stati Uniti in questo settore, i responsabili politici dovrebbero considerare queste tecnologie nell’ottica di un’unica strategia integrata”, si legge in un’analisi della CTIA, l’associazione dell’industria mobile degli Stati Uniti. “L’intelligenza artificiale richiede reti wireless per trasferire dati, coordinare decisioni in tempo reale e interagire efficacemente con il mondo fisico. A sua volta, le reti mobili si affidano all’intelligenza artificiale per gestire la crescente complessità e il traffico record generato dall’insaziabile domanda di dati dell’Ai stessa. Questa convergenza dovrebbe guidare la strategia nazionale statunitense in materia di wireless e intelligenza artificiale”.
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6G e Ai, le nuove Tlc richiederanno più banda e nuovo spettro
Il traffico generato dall’Ai metterà a dura prova le reti mobili esistenti nei prossimi anni, con enormi nuove esigenze di dati, modelli di traffico completamente inediti e richieste inedite alle reti, che dovranno fare molto di più che semplicemente trasmettere dati. Accenture avverte che questo potrebbe comportare un onere di 1.400 miliardi di dollari per l’economia statunitense se non si affronterà il problema della larghezza di banda.
“Si prevede che il traffico wireless legato all’Ai crescerà tre volte più velocemente del traffico complessivo delle reti mobili e rappresenterà quasi un terzo di tutto il traffico a banda larga entro il 2034”, evidenzia la CTIA. “Gli operatori mobili avranno bisogno di più spettro e di infrastrutture più ampie sia per far fronte alla maggiore capacità, sia per garantire la latenza ridotta richiesta dalle applicazioni di Ai”.
Soddisfare le esigenze di connettività del futuro basato sull’Ai richiederà, infatti, frequenze e politiche favorevoli agli investimenti che consentano la costruzione di infrastrutture per l’Ai e per le reti mobili su scala industriale, in linea con le ambizioni americane in materia di intelligenza artificiale, sottolinea l’associazione.
Prosegue l’associazione: “Le decisioni prese ora determineranno se le reti mobili avanzate e il 6G arriveranno nei tempi e su larga scala previsti. Le nostre reti dovranno tenere il passo con l’Ai o diventeranno un potenziale ostacolo alla leadership statunitense nel settore dell’intelligenza artificiale”.
Le emergenti reti 6G dovranno essere Ai-native fin dalle fondamenta, con un’intelligenza integrata. “Il Paese che guiderà la convergenza tra Ai e wireless controllerà la piattaforma di innovazione del futuro”, scrive la CTIA.
La rivoluzione in arrivo: la physical Ai
I grandi modelli linguistici hanno cambiato la storia dell’intelligenza artificiale facendola passare dai laboratori ai data center fino all’uso consumer. Ma è solo l’inizio. Gli agenti Ai stanno imparando a pianificare, ragionare e agire, operando in modo autonomo con una supervisione umana minima. Alcuni di questi agenti sono già sugli smartphone, e altri ne arriveranno. Il prossimo passo sarà ancora più trasformativo: l’intelligenza artificiale si sposterà nel mondo fisico.
La physical Ai indica l‘evoluzione degli agenti che svolgono compiti nel mondo digitale a robot in grado di completare attività nel mondo reale al fianco degli umani. La rilevazione wireless integrata aiuterà i robot a percepire e coordinarsi in tempo reale all’interno di intere flotte. L‘intelligenza distribuita tra dispositivi, dispositivi periferici di rete e cloud consentirà agli impianti industriali di prevedere i guasti e regolare la produzione senza interrompere la linea. Il coordinamento diretto macchina-macchina (M2M) permetterà ai droni di emergenza di intervenire in caso di calamità con una consapevolezza situazionale. Ciò che accomunerà tutti questi sistemi è la disponibilità di una connettività mobile avanzata, come il 6G, con margine di errore praticamente azzerato.
Il 6G abilita l’ottimizzazione avanzata della rete
A differenza dei dati mobili tradizionali, il traffico generato dall’Ai è più difficile da prevedere rispetto a voce, sms o applicazioni in streaming. È caratterizzato da picchi ed eventi specifici e può verificarsi simultaneamente su un’ampia gamma di dispositivi. A complicare ulteriormente la sfida è la comunicazione machine-to-machine, ovvero la comunicazione diretta tra sistemi di intelligenza artificiale, che aumenterà di otto volte. Non si tratta solo di un aumento del traffico sulle reti esistenti. Si tratta di un tipo di traffico fondamentalmente diverso, che richiede nuovi strumenti e tecniche di gestione della rete in grado di adattarsi e muoversi con la stessa rapidità.
È qui che entrano in scena le nuove reti 6G native per l’Ai, in grado di supportare la proliferazione di sensori, veicoli e macchine intelligenti, ognuno dei quali necessita di accesso simultaneo alla rete per quelle funzioni troppo costose o complesse da eseguire sul dispositivo stesso.
6G, l’Ai riprogetta le reti per se stessa
L’Ai sta già contribuendo alla gestione delle reti 5G Advanced, con risultati positivi, ma il 6G rappresenterà un salto di paradigma: le reti 6G vengono progettate con l’intelligenza integrata direttamente nel livello radio, che alloca dinamicamente lo spettro, prevede la congestione prima che si verifichi, autentica automaticamente i dispositivi e coordina i carichi di lavoro di edge computing in tempo reale. In pratica, con il 6G le reti Ai si progettano da sole.
“Il risultato non è solo un miglioramento delle prestazioni, ma un sistema fondamentalmente più efficiente che garantirà un aumento del 30% dell’efficienza operativa. Avremo bisogno di tutti questi vantaggi, e di molti altri, per soddisfare la domanda futura. Il punto cruciale è che avremo bisogno di nuove bande di frequenza ampie pronte per implementare il 6G insieme al 5G quando gli standard 6G saranno definiti tra pochi anni, per poter sfruttare appieno questi vantaggi”, scrive la CTIA.
Sugli smartphone l’integrated sensing and communications
La CTIA prevede che, entro due anni, il 75% o più degli smartphone americani avrà un’unità di elaborazione non lineare (NPU) ad alte prestazioni integrata. Trasferendo la potenza di calcolo e di inferenza sul dispositivo personale, l’industria delle Tlc mobili contribuirà a introdurre nuove e significative funzionalità e a ridurre la pressione sui data center per una vasta gamma di applicazioni, sia esistenti che innovative. I principali fornitori di intelligenza artificiale stanno già lanciando funzionalità che consentono agli utenti di delegare attività complesse dai propri telefoni, con agenti di intelligenza artificiale che navigano autonomamente tra file, browser e applicazioni sugli altri dispositivi dell’utente. Lo smartphone sta diventando il punto di controllo da cui orchestrare agenti di intelligenza artificiale personali che operano su ogni schermo, app e dispositivo della propria vita.
Una delle capacità emergenti del 6G è l’Integrated Sensing and Communications (ISAC). Con l’ISAC, la rete stessa completerà, integrerà e, in alcuni casi, sostituirà persino la fotocamera o i sensori di un dispositivo. Le riflessioni delle onde radio sono state storicamente considerate rumore indesiderato, ma ora potrebbero aiutare a tracciare il movimento, rilevare ostacoli e navigare nel mondo fisico. Anche per l’implementazione di queste capacità saranno fondamentali nuovi blocchi di spettro. Le applicazioni commerciali e militari di questa capacità potrebbero rappresentare una svolta epocale.
6G e Ai alleate per il risparmio energetico
Un altro vantaggio dell’integrazione tra Ai e wireless risiede nella maggiore efficienza energetica per entrambe le piattaforme. Per il wireless, l’Ai promette operazioni molto più efficienti che si traducono direttamente in una riduzione del consumo energetico: si prevede che le reti 6G consentiranno una riduzione fino al 30% del consumo energetico totale della rete grazie all’allocazione delle risorse guidata dall’Ai.
Le reti mobili odierne, infatti, tendono ad essere “sempre attive”, ma l’Ai consentirà alle torri cellulari di adattare il consumo energetico e la capacità per soddisfare il flusso di traffico in tempo reale, eliminando gli sprechi di energia.
A sua volta, la tecnologia wireless può contribuire a portare l’inferenza dell’Ai verso l’utente, sia sul dispositivo che ai margini della rete, riducendo il consumo energetico fino al 95% rispetto all’esecuzione della stessa query sul cloud, minimizzando sia i costi energetici del backhaul che i costi di raffreddamento dei data center per l’Ai.
Lo spettro 6G alla base delle prossima leadership Usa
Ma lo spettro resta per la CTIA la chiave di volta. L’associazione saluta l’apertura di “opportunità per la leadership statunitense grazie all’ambizioso lavoro di questa Amministrazione e del Congresso per fornire 800 megahertz di nuovo spettro concesso in licenza”. L’asta della FCC per la banda C superiore del 2027 creerà un blocco di spettro contiguo a banda media di oltre 400 megahertz. I progressi dell’Amministrazione sulla banda a 2,7 GHz contribuiranno anche a soddisfare la domanda a breve termine.
Tuttaviaa la prossima ondata di traffico guidato dall’Ai richiederà ancora di più. Due bande, da questo punto di vista, sono considerate essenziali per il futuro delle Tlc mobili: la banda a 4 GHz, che potrebbe fornire centinaia di megahertz contigui di nuova capacità di banda media per gettare le basi del 6G, e la gamma 6/7 GHz, a partire dai 275 megahertz indicati nel memorandum presidenziale sul 6G, che offre blocchi contigui altrettanto ampi e adatti alle reti wireless di prossima generazione.
“La chiave ora è definire chiaramente il nostro futuro accesso nazionale e condividere rapidamente questo piano con i nostri alleati prima della Conferenza mondiale delle radiocomunicazioni del prossimo anno“, conclude la CTIA. “Una roadmap 6G ben definita, che sfrutti queste bande specifiche come livello di connettività a supporto del prossimo decennio di innovazione basata sull’intelligenza artificiale, darebbe un forte impulso all’armonizzazione globale, contribuirebbe a contrastare la Cina e da sola aggiungerebbe 200 miliardi di dollari alla nostra economia”.
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