La rete in fibra ottica può diventare molto più di un’infrastruttura per il trasporto dei dati. Può distribuire chiavi crittografiche quantistiche, ospitare capacità di elaborazione ai margini della rete, prevedere i picchi di traffico e rilevare vibrazioni associate a eventi sismici. Può inoltre contribuire alla gestione delle comunità energetiche e delle smart grid.
Sono alcuni dei risultati dei sei progetti ai quali Open Fiber ha partecipato nell’ambito di RESTART, il programma nazionale di ricerca e innovazione dedicato alle telecomunicazioni del futuro. Le attività sono state presentate a Roma in occasione della chiusura della fase di rendicontazione, terminata il 30 giugno.
RESTART, acronimo di Research and Innovation on Future Telecommunications Systems and Networks, ha ricevuto 116 milioni di euro di finanziamenti europei attraverso NextGenerationEU e il PNRR. Il programma ha coinvolto università, imprese, fondazioni ed enti pubblici di ricerca, con una platea cresciuta dai 27 partner iniziali a 135 grazie ai bandi a cascata.
Le attività si sono articolate in 32 progetti, di cui 14 strutturali e 18 dedicati a tecnologie e applicazioni specifiche. Open Fiber ha partecipato a tre iniziative strutturali e a tre progetti focalizzati, mettendo a disposizione un budget di 1,75 milioni di euro per ricerca, sperimentazioni, personale e diffusione dei risultati.
Il bilancio comprende 22 demo e proof of concept, realizzati per verificare sul campo la fattibilità delle soluzioni, e 25 pubblicazioni tra paper scientifici e articoli.
Indice degli argomenti
Gola: “La rete può generare nuovo valore industriale”
La chiusura della fase di ricerca apre ora la partita della valorizzazione commerciale e industriale delle tecnologie sperimentate. L’obiettivo è portare le soluzioni più mature fuori dai laboratori, verificarne la sostenibilità economica e applicarle su scala più ampia.
“RESTART ci ha consentito di portare la ricerca dentro la rete e di verificare sul campo come un’infrastruttura realizzata per trasportare dati possa diventare una piattaforma per nuovi servizi – spiega Giuseppe Gola, Amministratore Delegato di Open Fiber – Cybersecurity quantistica, edge computing, intelligenza artificiale, monitoraggio del territorio e smart grid sono ambiti nei quali la fibra può generare ulteriore valore industriale ed economico. La sfida che si apre con la chiusura della fase di rendicontazione è accompagnare le soluzioni più promettenti verso applicazioni scalabili, capaci di migliorare l’efficienza delle infrastrutture, ridurre i costi operativi e creare nuove opportunità di mercato.
Quantum Key Distribution sulle reti ottiche
Uno dei filoni di ricerca riguarda la protezione delle comunicazioni nell’era del quantum computing. Con il progetto RIGOLETTO, Open Fiber ha lavorato sulle architetture ottiche destinate a supportare le future infrastrutture 6G, concentrandosi sull’integrazione tra reti tradizionali e sistemi quantistici.
In collaborazione con il Politecnico di Milano è stata realizzata un’infrastruttura sperimentale formata da quattro nodi collegati ad anello. L’ambiente è stato utilizzato per testare la Quantum Key Distribution, tecnologia che permette di distribuire chiavi crittografiche sfruttando i principi della meccanica quantistica.
L’integrazione della QKD nelle reti ottiche potrebbe consentire lo sviluppo di servizi di comunicazione ad alta sicurezza destinati a pubbliche amministrazioni, banche, imprese, operatori di infrastrutture critiche e organizzazioni che gestiscono dati sensibili.
La sperimentazione punta quindi a verificare come le future reti possano integrare sistemi di protezione capaci di resistere alle minacce associate all’evoluzione dei computer quantistici.
Micro-data center nei nodi della rete
Il progetto PESCO si è concentrato sull’edge computing e sulla possibilità di portare capacità di elaborazione e archiviazione più vicino ai luoghi in cui i dati vengono generati.
Open Fiber ha sviluppato due prototipi di Data Edger, micro-data center progettati per essere installati all’interno dei nodi della rete in fibra già esistente. Le soluzioni consentono di elaborare localmente informazioni e applicazioni, riducendo la distanza dai grandi poli cloud.
L’avvicinamento della capacità di calcolo agli utenti può diminuire la latenza, contenere i consumi associati al trasferimento dei dati e rendere disponibili servizi cloud ed edge anche nelle aree più lontane dai principali data center.
I prototipi sono stati messi a disposizione dei partner del progetto per sviluppare applicazioni e casi d’uso. Il modello potrebbe trovare spazio nei servizi industriali, nella gestione delle città intelligenti, nella sanità digitale e nelle applicazioni che richiedono tempi di risposta molto ridotti.
L’intelligenza artificiale anticipa i picchi di traffico
L’impiego dell’intelligenza artificiale nella gestione delle infrastrutture è stato approfondito nell’ambito di Net4Future, progetto dedicato all’evoluzione tecnologica, economica e regolatoria del settore delle telecomunicazioni.
Lo studio ha analizzato anche il modello wholesale only, il percorso di spegnimento delle reti in rame e lo sviluppo dei servizi digitali. Tra le sperimentazioni figura la demo Beyond the Gigabyte: Data Analysis for Traffic Management, basata su un sistema di analisi predittiva del traffico.
La soluzione utilizza modelli di elaborazione dei dati per simulare l’andamento dei flussi e individuare in anticipo picchi anomali o non ciclici. L’obiettivo è passare da una gestione prevalentemente reattiva a un approccio proattivo, capace di anticipare i fenomeni di congestione.
La previsione della domanda può migliorare la pianificazione degli investimenti, rendere più efficiente l’allocazione delle risorse di rete e ridurre il rischio di disservizi. Il lavoro è confluito anche in una pubblicazione scientifica realizzata con l’Università di Torino.
Uno switch ottico riconfigurabile da remoto
La gestione automatizzata delle reti PON è stata al centro di GrapHICS, progetto nato da un’idea di Open Fiber e coordinato dall’Università Federico II di Napoli.
La ricerca ha portato allo sviluppo del prototipo di uno switch ottico basato su grafene e silicio amorfo, riconfigurabile a distanza. La tecnologia punta a rendere più flessibile il funzionamento delle reti di accesso, limitando la necessità di interventi manuali sugli apparati.
La riconfigurazione da remoto può contribuire a ridurre i costi operativi, semplificare la manutenzione e contenere i consumi energetici. Il progetto ha inoltre finanziato una borsa di dottorato e prodotto otto paper scientifici.
L’impiego di nuovi materiali e componenti ottici potrebbe assumere un ruolo crescente nelle future architetture di rete, chiamate a gestire volumi di traffico più elevati e servizi caratterizzati da requisiti differenti.
La fibra diventa un sensore sismico diffuso
Tra le sperimentazioni con le maggiori possibilità di applicazione figura SENSING NET, iniziativa proposta e coordinata da Open Fiber.
Il progetto ha dimostrato che i cavi installati per le telecomunicazioni possono essere utilizzati anche come sensori distribuiti, in grado di rilevare vibrazioni e fenomeni meccanici lungo il percorso della rete.
I test condotti nell’area di Milano hanno riguardato edifici e infrastrutture. Una seconda sperimentazione, avviata ai Campi Flegrei, è stata dedicata al rilevamento dell’attività sismica e alla possibilità di integrare i dati raccolti nei sistemi di allerta rapida.
La stessa tecnologia può essere applicata al monitoraggio di strade, autostrade, ferrovie, condutture e opere civili. Le reti già posate diventerebbero così una piattaforma capillare per il controllo del territorio, senza richiedere necessariamente la costruzione di nuove infrastrutture dedicate.
La capacità di associare connettività e sensing potrebbe aprire nuovi mercati per gli operatori, soprattutto nei servizi rivolti alle pubbliche amministrazioni, ai gestori delle infrastrutture e agli enti impegnati nella prevenzione dei rischi naturali.
Connettività e AI al servizio delle comunità energetiche
Il progetto TeleSmEg ha esplorato l’integrazione tra fibra ottica, 5G, edge computing, cloud e intelligenza artificiale per migliorare il funzionamento delle Comunità energetiche rinnovabili.
La sperimentazione è stata condotta nell’area di Bergamo e ha coinvolto uffici, abitazioni e infrastrutture per la ricarica dei veicoli elettrici, organizzati all’interno di una comunità energetica business e di una comunità residenziale.
Durante il periodo di osservazione sono stati prodotti 3.199 kWh di energia, di cui 1.329 kWh condivisi tra i partecipanti. Il 71% dell’energia immessa in rete è stato utilizzato all’interno della comunità energetica.
I risultati mostrano come la raccolta e l’elaborazione intelligente dei dati possano favorire l’autoconsumo, coordinare produzione e domanda e ottimizzare la distribuzione dell’energia generata da fonti rinnovabili.
Le tecnologie di connettività possono quindi assumere un ruolo nella stabilità delle future smart grid, supportando la gestione in tempo reale di impianti, batterie, punti di ricarica e carichi energetici distribuiti.
La sfida della scalabilità
La conclusione della rendicontazione segna il passaggio dalla fase sperimentale alla ricerca di applicazioni industriali sostenibili. Demo e proof of concept dovranno ora essere valutati in termini di costi, affidabilità, domanda potenziale e integrazione con le infrastrutture già operative.
Il percorso riguarda in particolare le soluzioni che possono essere replicate utilizzando la rete esistente, senza richiedere investimenti infrastrutturali sproporzionati. La disponibilità di una piattaforma capillare in fibra rappresenta il punto di partenza per costruire servizi ulteriori rispetto alla connettività tradizionale.
Sicurezza quantistica, edge computing, AI, monitoraggio e gestione energetica delineano un’evoluzione nella quale la rete può diventare una componente attiva dei processi industriali e dei servizi pubblici. La capacità di trasformare i risultati della ricerca in prodotti scalabili determinerà ora il reale impatto economico dei progetti sviluppati attraverso RESTART.
Partecipa alla community