La fibra ottica non sarà utilizzata soltanto per trasportare dati, ma anche per distribuire segnali temporali certificati, proteggere le comunicazioni attraverso tecnologie quantistiche e monitorare in tempo reale lo stato delle infrastrutture.
È questo l’obiettivo della collaborazione avviata da Open Fiber e dall’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM), che per i prossimi 14 mesi lavoreranno alla sperimentazione di nuove applicazioni sulle reti in fibra ottica. Il progetto punta a integrare telecomunicazioni e metrologia avanzata, rafforzando precisione, sicurezza e resilienza delle infrastrutture digitali.
Le attività riguarderanno tre ambiti principali: la diffusione del tempo certificato, le comunicazioni quantistiche e il fiber sensing distribuito. Le soluzioni saranno sviluppate e validate attraverso testbed sperimentali, progettati per verificarne il funzionamento in scenari reali di telecomunicazione.
Indice degli argomenti
Sincronizzazione temporale per data center, energia e finanza
La prima linea di ricerca riguarda la distribuzione del tempo certificato, necessaria per coordinare sistemi e applicazioni che richiedono livelli estremamente elevati di sincronizzazione.
La disponibilità di un riferimento temporale preciso è fondamentale, per esempio, per le transazioni finanziarie, per il funzionamento delle reti energetiche, per i data center e per le infrastrutture industriali. Anche le piattaforme digitali più complesse dipendono sempre di più dalla capacità di allineare eventi e operazioni avvenuti in sistemi geograficamente distribuiti.
Open Fiber e INRiM lavoreranno all’implementazione e alla validazione di soluzioni basate su protocolli come Precision Time Protocol (PTP) e White Rabbit, progettati per distribuire segnali temporali ad altissima accuratezza attraverso le reti di telecomunicazione.
La sperimentazione dovrà verificare la possibilità di integrare questi sistemi nell’infrastruttura in fibra, trasformandola in una rete capace non soltanto di garantire capacità trasmissiva, ma anche di fornire servizi temporali certificati alle applicazioni critiche.
Comunicazioni quantistiche, test sul campo per la QKD
Un secondo filone sarà dedicato alle comunicazioni quantistiche e, in particolare, alle tecnologie di Quantum Key Distribution.
La QKD consente di generare e distribuire chiavi crittografiche sfruttando le proprietà della meccanica quantistica. L’obiettivo è rendere possibile lo scambio sicuro delle chiavi e individuare eventuali tentativi di intercettazione, dal momento che l’osservazione del segnale quantistico ne altera le caratteristiche.
Le attività comprenderanno la progettazione, il test e la validazione di infrastrutture e protocolli QKD. La sperimentazione permetterà di valutarne l’efficacia all’interno di reti operative e di analizzare il contributo che queste tecnologie potranno offrire alla protezione delle informazioni nello scenario post-quantum.
La sicurezza quantistica sta infatti assumendo una rilevanza crescente per operatori di telecomunicazioni, pubbliche amministrazioni, imprese e gestori di infrastrutture critiche, chiamati a prepararsi al momento in cui i computer quantistici potrebbero rendere vulnerabili alcuni degli attuali sistemi crittografici.
Il progetto partirà dall’analisi dei requisiti e porterà alla realizzazione di ambienti sperimentali nei quali verificare sul campo sia le architetture per il tempo certificato sia le tecnologie di comunicazione quantistica.
La fibra diventa un sensore distribuito
La terza area della collaborazione riguarda il fiber sensing distribuito, una tecnologia che permette di utilizzare i cavi in fibra ottica come sistemi di rilevazione estesi lungo l’intera infrastruttura.
Analizzando le variazioni dei segnali luminosi che attraversano la fibra, è possibile rilevare vibrazioni, sollecitazioni e cambiamenti delle condizioni fisiche e ambientali lungo il percorso della rete. La stessa infrastruttura impiegata per trasmettere dati può quindi diventare una rete capillare di sensori.
Queste soluzioni possono aiutare gli operatori a individuare tempestivamente eventi e anomalie, migliorando la manutenzione preventiva e la capacità di risposta in caso di guasti, manomissioni o fenomeni ambientali.
Il fiber sensing può quindi contribuire ad aumentare la sicurezza fisica delle reti, la visibilità sull’infrastruttura e la resilienza dei collegamenti, soprattutto nei territori difficili da controllare con sistemi tradizionali.
Dalla ricerca alle applicazioni industriali
La collaborazione coinvolgerà attività di ricerca, progettazione, sperimentazione, validazione e disseminazione tecnico-scientifica. Uno degli obiettivi principali è favorire il trasferimento dei risultati della ricerca pubblica verso l’industria e trasformare le tecnologie sviluppate in soluzioni utilizzabili sulle reti commerciali.
L’integrazione tra infrastrutture in fibra e metrologia avanzata può assumere un ruolo strategico in settori nei quali precisione, continuità operativa e protezione dei dati sono requisiti essenziali. Tra le possibili applicazioni figurano la finanza, l’energia, l’industria, i data center e le future reti quantistiche.
«La fibra non è più soltanto un’infrastruttura di connettività, ma può diventare una piattaforma tecnologica capace di distribuire tempo certificato, proteggere le comunicazioni e rilevare ciò che accade lungo la rete», ha dichiarato Nicola Grassi, Direttore Technology di Open Fiber. «Con l’INRiM vogliamo portare queste applicazioni dalla ricerca alla sperimentazione in scenari reali, rendendo la nostra infrastruttura sempre più sicura, resiliente e pronta a supportare i servizi critici del futuro».
L’infrastruttura metrologica lunga 1.800 chilometri
INRiM metterà a disposizione le competenze sviluppate nella misura del tempo e nella metrologia quantistica, oltre a un’infrastruttura in fibra ottica che si estende per oltre 1.800 chilometri lungo la penisola, collegando Torino a Matera.
La rete è stata sviluppata dall’Istituto in più di dieci anni di attività di ricerca e rappresenta una base sperimentale per trasferire riferimenti temporali e frequenze con livelli di accuratezza particolarmente elevati.
«L’INRiM mette a disposizione le competenze nella misura del tempo e nella metrologia quantistica che ha maturato in oltre dieci anni di ricerca sviluppando un’infrastruttura in fibra ottica distribuita su oltre 1800 km su tutta la penisola, da Torino a Matera», ha commentato Davide Calonico, Direttore Scientifico dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica. «L’obiettivo è trasferire i risultati della ricerca pubblica al tessuto produttivo per sviluppare l’innovazione italiana con soluzioni affidabili, verificabili e trasferibili, capaci di garantire gli elevati livelli di precisione e sicurezza richiesti dalle reti digitali di nuova generazione».
La sperimentazione punta così a dimostrare come le reti di telecomunicazioni possano evolvere verso infrastrutture multifunzionali, capaci di combinare connettività, sicurezza, misurazione e monitoraggio. Una trasformazione destinata ad ampliare il ruolo strategico della fibra nell’ecosistema digitale e industriale italiano.
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