Onde millimetriche: veloci e precise alla meta
La tecnologia delle onde millimetriche sta acquisendo sempre più importanza, in particolare nella comunicazione wireless e nella tecnologia dei sensori. In Svizzera, non sono ancora autorizzate per la telefonia mobile, ma vengono già utilizzate in altri ambiti.
Le onde millimetriche, o anche mmWave, sono onde elettromagnetiche con lunghezze d'onda comprese tra 1 e 10 millimetri, corrispondenti a frequenze tra circa 30 e 300 GHz. Nello spettro elettromagnetico si collocano tra le microonde e i raggi infrarossi. Uno dei vantaggi principali delle onde millimetriche è la loro capacità di consentire elevate velocità di trasmissione dei dati: grazie alle loro alte frequenze, offrono ampie larghezze di banda, ideali per trasmettere grandi quantità di dati. Inoltre, le onde millimetriche sono poco suscettibili alle interferenze, in quanto altamente direzionali e si propagano su distanze relativamente brevi, il che riduce le interferenze da altri segnali. Un beneficio particolarmente rilevante in ambienti urbani.
Tuttavia, la portata limitata delle onde millimetriche implica che possano essere bloccate da ostacoli come muri o alberi. Questa caratteristica rende difficile l'implementazione di una rete capillare. Inoltre, la frequenza è influenzata dalle condizioni meteorologiche: pioggia o nebbia possono ridurne le prestazioni.
Molteplici possibilità di utilizzo
Negli ultimi anni, la tecnologia delle onde millimetriche ha trovato applicazione in numerosi settori, tra cui telecomunicazioni, medicina e sicurezza. Un campo d'uso particolarmente rilevante è la tecnologia mobile 5G, dove le onde millimetriche consentono connessioni estremamente rapide e latenze ridotte. Ciò è fondamentale per applicazioni come lo streaming Ultra-HD, il cloud gaming e l'Internet delle Cose (IoT). Si prevede inoltre che le onde millimetriche avranno un ruolo centrale in tecnologie future come la guida autonoma e le Smart Cities.
La situazione attuale in Svizzera in breve:
Alla fine del 2023, il Consiglio federale ha delineato un possibile piano per l’utilizzo delle onde millimetriche nella telefonia mobile. Esse saranno autorizzate solo quando ci saranno esigenze economiche specifiche e saranno creati i necessari requisiti normativi ambientali. Nell’estate 2024 è stata avviata una consultazione pubblica in vista dell’assegnazione delle frequenze di telefonia mobile nella banda delle onde millimetriche. Dalle prese di posizione è emerso che non è ancora il momento opportuno per l’apertura di nuove bande di frequenza. Attualmente, le onde millimetriche sono già utilizzate in applicazioni come i collegamenti ponte radio e i radar di distanza nel traffico stradale.
In futuro, in Svizzera, si prevede un ampliamento degli ambiti di utilizzo. Gli operatori di telecomunicazioni hanno partecipato alla consultazione pubblica relativa all’«attribuzione delle frequenze mobili disponibili dal 2029», esponendo le loro esigenze e sottolineando la necessità di utilizzare queste frequenze per soddisfare la crescente domanda di servizi di telecomunicazione mobile, alimentata dall’uso diffuso di smartphone e dispositivi wireless. Le onde millimetriche sono essenziali per soddisfare i requisiti di larghezza di banda, capacità e latenza per applicazioni future. Tali onde sono previste anche nel cosiddetto «Fixed Wireless Access (FWA)» per fornire servizi a banda larga in aree poco servite, supportando la strategia del Gigabit della Confederazione. Ciò richiede capacità elevate, che possono essere raggiunte espandendo le bande di frequenza più alte. È chiaro che le onde millimetriche giocheranno un ruolo cruciale nella tecnologia mobile del futuro.
3 domande a Karin Frick
Ricercatrice Principale presso l’Istituto Gottlieb Duttweiler
Perché la Svizzera farebbe bene a consentire le onde millimetriche?
Il valore delle onde millimetriche va considerato nel contesto dell’intero sistema di telecomunicazioni e non solo in applicazioni specifiche. In un'economia digitale, vince chi riesce a elaborare informazioni più velocemente, prendere decisioni rapide e offrire servizi in modo efficiente. Per gestire sistemi basati sull'intelligenza artificiale in modo diffuso ed efficiente, è indispensabile un'infrastruttura dati ultrarapida e affidabile. Per implementare servizi digitali, dalla gestione del traffico all'efficienza energetica, sono necessarie maggiori larghezze di banda, velocità, stabilità, portata e sicurezza.
Cosa sarà possibile?
Le possibilità nel mondo digitale dipendono da un lato dalla creatività degli sviluppatori e dall'altro dall'infrastruttura dati. In una prima fase, si punterà a rendere i servizi digitali esistenti più rapidi, efficienti e convenienti, oltre che rendere scalabili i nuovi servizi. Nuovi campi di applicazione includono: diagnostica medica (monitoraggi sulla salute non invasivi), controllo dei materiali (densità dei materiali o rilevamento di corpi estranei negli alimenti), comunicazione tra satelliti e stazioni terrestri, osservazione di dati climatici, robotica collaborativa e sistemi di assistenza alla guida.
A che punto è l’estero e come vengono già utilizzate?
Nella competizione internazionale, l’efficienza dell’intera rete di comunicazione è fondamentale. La tecnologia delle onde millimetriche è una componente di questo sistema. L'ICT Development Index offre una panoramica delle infrastrutture digitali, valutando i Paesi sulla base di vari indicatori. Mentre Singapore, Cile ed Emirati Arabi Uniti eccellono per la velocità di Internet, Paesi come Svizzera, Svezia, Danimarca e Paesi Bassi si distinguono per connessioni stabili e affidabili. Per gli utenti, confrontare la qualità delle infrastrutture dati è difficile. Proprio come per l’elettricità, si dà per scontato che la rete funzioni senza intoppi, e ci si pensa solo quando si verificano problemi.
