FN_115

MAGGIO 2023 FIELDBUS & NETWORKS 64 Fieldbus & Networks La maggior parte degli standard TSN 802.1 è stata progettata presupponendo il funzionamento su col- legamenti cablati (Ethernet), che hanno capacità co- stante, alta velocità e tassi di errore dei pacchetti molto bassi. Con l’estensione delle funzionalità TSN alle reti wireless potrebbe essere necessario riconsiderare alcuni presupposti: per esempio, l’ipo- tesi che la velocità del collegamento sia costante potrebbe non essere applicabile al mondo wireless. Inoltre, la natura broadcast delle reti wireless im- pone di affrontare nuovi problemi per regolare l’ac- cesso al mezzo trasmissivo e di interferenza. La prossima importante release dello standard wi-fi è già in fase di definizione da parte del task group 802.11be e sarà chiamata wi-fi 7. I requisiti di latenza e jitter nel caso peggiore e la possibilità di una migliore integrazione con gli standard 802.1 TSN rientrano nell’ambito del progetto 802.11be. Le specifiche tecniche di 802.11be dovrebbe essere completate nel corso del 2023 e le principali nuove caratteristiche che potranno essere sfruttate per raggiungere gli obiettivi prestazionali di una rete wireless TSN sono: − larghezza di banda più ampia (320 MHz); − funzionamento multi-link/canale; − coordinamento multi-AP (Access Point multipli); − accesso prioritario per i flussi sensibili al tempo. Il funzionamento multi-link/canale potrà consen- tire di isolare il traffico sensibile alla latenza dagli altri flussi di rete, contribuendo a ridurre la con- gestione; le funzionalità multi-AP potranno essere utilizzate per migliorare l’affidabilità, per esempio sfruttando i vantaggi della diversità spaziale, per consentire a più access point di migliorare l’affida- bilità dei collegamenti. Nell’ambito delle reti cellulari 5G, invece, le spe- cifiche 3GPP Rel-16 hanno iniziato a introdurre il supporto delle comunicazioni TSN su 5G e si pre- vede che il lavoro prosegua con l’ulteriore sviluppo delle specifiche 3GPP Rel.17. A differenza dello standard Ethernet 802.11, il sistema 5G non è una tecnologia LAN nativa e, in quanto tale, non può essere integrato direttamente con gli standard Ethernet TSN a livello 2. Pertanto, l’approccio del 3GPP all’integrazione è di tipo ‘over the top’, in cui le funzionalità legate alle comunicazioni TSN sono coordinate tramite appositi gateway, chiamati TSN Translator (TT), posti nei punti di ingresso e uscita del sistema 5G (5GS). Un’importante funzionalità delle reti 5G, per con- sentire di ottenere prestazioni di livello TSN, è la modalità di comunicazione Urllc (Ultra-Reliable Low Latency Communications), definita nella Rel-15 delle specifiche 3GPP. Insieme al concetto di strut- tura flessibile del frame 5G, la modalità Urllc con- sente di ottenere una bassa latenza (per esempio 1 ms) con un’elevata affidabilità per i pacchetti brevi. Fonte: foto Avnu SOLUZIONI CON RETI MESH U na soluzione particolarmente utile per ottimiz- zare latenza e affidabilità nella trasmissione wireless in ambienti chiusi e ricchi di ostacoli, come quelli che si incontrano tipicamente in fab- briche e magazzini, è il ricorso alle reti ‘mesh’, ossia reti con topologia magliata, che prevedono la presenza sistematica di percorsi multipli tra i nodi della rete. La soluzione proposta dall’azienda tedesca Meshmerize per le applicazioni nel set- tore AGV e robot mobili, per esempio, prevede l’installazione a bordo di ciascun nodo di rice- trasmittenti con funzionalità mesh, che possono comunicare tra loro sia con percorsi diretti dina- micamente variabili, sia tramite la connessione agli access point, a loro volta collegati tra loro in modalità mesh, per garantire ridondanza e affida- bilità delle trasmissioni. Rete wireless in configurazione mesh per garantire minore latenza a maggiore disponibilità dei collegamenti tra una flotta di robot mobili Fonte:fotoMeshmerize Anche le reti 5G potranno, in prospettiva, essere integrate nelle reti TSN, garantendo l’interoperabilità tra reti veloci a bassa latenza cablate e wireless