Smart City, il segreto è nel wireless e nell'aria che è più economica dei cavi

Marconi inventò le onde radio e mostrò fin da subito il proprio dispiacere: la sua scoperta non poteva essere sufficiente per mettere in comunicazione diretta le persone.  I segnali radio coprono infatti una porzione di territorio molto vasto e chiunque all’epoca avrebbe potuto mettersi in ascolto, ma le comunicazioni interpersonali restavano impossibili.

 
Marconi inventò la radio, aprendo la porta alla televisione, ma avrebbe voluto inventare il cellulare e le celle telefoniche. Allora però la potenza di calcolo richiesta per la banda radio e per la comunicazione fra persone non era disponibile e non lo sarebbe stato fino agli anni ’80.  E’ infatti soltanto grazie alla Legge di Moore che le cellule telefoniche sono diventate realtà, sia in termini di fattibilità che di sostenibilità economica. 

L’evoluzione è solo all’inizio e negli anni a venire si prospetta un’ulteriore rivoluzione, in quanto già si discute di 5G e FOG. 

Come già risaputo, la Legge di Moore ha raggiunto il suo limite per il costo dei transistori, ma ha preso la propria direzione verso lo sviluppo dei concetti di densità e diminuzione di potenza. Questi ultimi sono in particolare i capisaldi e le forze guida per le infrastrutture wireless del prossimo futuro.

La tecnologia wireless è molto importante per un Operatore per tre ragioni:

- l’aria è molto economica,

- l’Operatore paga solamente parte dell’investimento,

- l’Operatore può aumentare facilmente il proprio raggio d’azione rispettando la proporzionale crescita della domanda

L’aria è più economica in confronto all’utilizzo della tecnologia via cavo e dei relativi costi civili di infrastrutturazione.  Si potrebbe contestate che l’aria è gratis, ma in realtà i Governi hanno deciso di tassare gli Operatori per il suo utilizzo: è necessario pagare una licenza per la fruizione in esclusiva della banda radio. Utilizzare una piccola parte della banda 3G significa un investimento di milioni per diversi Operatori europei (i Governi applicano politiche diverse in materia, ma tutti richiedono un corrispettivo per rilasciare una licenza). Quindi, una volta ottenuta questa la licenza, l’aria può essere utilizzata senza costi ulteriori.

Naturalmente, l’aria non è tutto. E’ necessario sviluppare un’adeguata infrastrutturazione per supportare la comunicazione wireless. Questo significa il posizionamento di antenne, tralicci, switch e cavi per trasportare il segnale (e ancora altro).  Il vantaggio, dal punto di vista dell’Operatore, è che buona parte di ciò che serve per sviluppare una comunicazione wireless e mantenere la connessione è resa possibile dalle cellule telefoniche. Queste cellule telefoniche sono pagate dall'utilizzatore finale. Se si confronta il costo complessivo di un sistema cablato oppure di una comunicazione wireless dotata di una certa capacità, i costi sono tranquillamente comparabili.

Comunque, se si prende in esame una comunicazione cablata, il costo totale viene assolto dall’Operatore (inclusa l’alimentazione del telefono nelle nostre case). Le connessioni wireless, richiedono invece all’Operatore l’obbligo di farsi carico del 30% dei costi: il restante 70% viene imputato al consumatore che acquista il cellulare e paga l’elettricità per la ricarica. 

Telecom Italia ha utilizzato nel 2000 circa 2TWh di energia elettrica per la ricerca; oggi, nonostante un traffico notevolmente maggiore, la società utilizza ancora 2TWh. La stima di utilizzo totale è però di 6TWh all’anno: 4 di questi vengono quindi pagati dal consumatore finale (non si parla soltanto del cellulare, ma si possono considerare anche i modem, i computer e i tablet per accedere alla rete internet). Terzo aspetto, il più importante: grazie alla rete wireless, un Operatore può coprire un’area molto ampia soltanto installando un’antenna. Nel momento in cui la domanda aumenta e l’antenna non può più supportare il traffico richiesto, per l’Operatore è sufficiente installare un’ulteriore antenna e investire per recuperare e ampliare copertura e potenza. 

L’investimento quindi avviene alla crescita della domanda, quindi in linea con il guadagno. Questo non può essere il caso dell’infrastrutturazione cablata in quanto necessita della messa in posa dell’opera, spesso invasiva, e ancora prima dell’esistenza della domanda (e quindi ancora prima del profitto). Nell’infrastruttura cablata l’investimento guida la domanda, nelle comunicazioni wireless avviene esattamente il contrario: la domanda genera l’investimento.  Questo è il motivo per il quale per le amministrazioni pubbliche, ma anche per le aziende private, è molto più semplice investire nel wireless. 

Ciò è altrettanto chiaro nel caso di bande senza licenza, come il Wi-Fi, dove si assiste al boom di intervento pubblico e privato.  Questo è il motivo per cui lo sviluppo della tecnologia wireless si è rivelato così veloce. Le statistiche di ITU relative alle infrastrutture cablate non reggono il confronto con la tecnologia wireless. Molti paesi in via di sviluppo sono passati da 0% al 40% in meno di un decennio: sarebbero stati necessari oltre 40 anni nel caso del cablato (e in molti paesi siamo già molto vicini al 100%).  L’economia a supporto del wireless è la ragione per cui le Smart Cities dovrebbero prevedere lo sviluppo d questa tecnologia nel futuro. A maggior ragione in ottica 5G.