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Banda ultra larga…e dintorni

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Mentre da Milano, intervenendo alla Borsa, il Presidente del Consiglio rassicura che farà di tutto per spingere l’acceleratore sul piano per dotare l’Italia di un’infrastruttura di telecomunicazioni “a prova di futuro” cogliamo l’occasione per far un po’di chiarezza su un tema tecnico che però condiziona ogni giorno la nostra vita, parte di un ecosistema digitale interconnesso. Conviene conoscerlo e capirlo – questo tema – per poterlo usare al meglio e per poter comprendere con esso anche l’ambiente di relazioni che ci avvolge.

4 Maggio 2015

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Redazione FORUM PA

Mentre da Milano, intervenendo alla Borsa, il Presidente del Consiglio rassicura che farà di tutto per spingere l’acceleratore sul piano per dotare l’Italia di un’infrastruttura di telecomunicazioni “a prova di futuro” cogliamo l’occasione per far un po’di chiarezza su un tema tecnico che però condiziona ogni giorno la nostra vita, parte di un ecosistema digitale interconnesso. Conviene conoscerlo e capirlo – questo tema – per poterlo usare al meglio e per poter comprendere con esso anche l’ambiente di relazioni che ci avvolge. Offriamo quindi a tutti i lettori un piccolo compendio su cosa è e a cosa serve questa tecnologia.

Glossario

A furia di parlare di banda diamo per scontato di sapere cosa sia e qual è l’evoluzione tecnologica. Scopo di questo breve glossario è di mettere in chiaro qualche concetto, così da poter disporre degli strumenti necessari per capire.

Cosa è la banda? Quando parliamo di “banda”, trattando di telecomunicazioni, intendiamo la quantità di dati informativi che possono essere trasferiti, attraverso una connessione, in un dato periodo di tempo. Questa quantità è fortemente cresciuta nel tempo a mano a mano che cresceva la tecnologia e le esigenze degli utenti. Ormai quasi tutto il Paese (99% della popolazione) ha a disposizione una banda di almeno 2 Mbps.

Come si misura la banda? La misura che ci interessa è una velocità, ossia una quantità rapportata ad un tempo. In generale si usa misurare la quantità di dati in bit e la velocità in secondi. La misura più usata è il Mbps che vuol dire un megabit (un milione di bit) che viene trasmesso ogni secondo. Bisogna stare attenti perché parlando di telecomunicazioni l’unità di misura è il bit, ma quando parliamo dei nostri documenti o dei nostri file, siano essi film o foto o altro, la misura è normalmente in Byte. Ogni byte è formato da 8 bit, quindi per sapere la velocità di trasmissione in byte occorre prendere la velocità in bit e dividerla per otto. Il che vuol dire che se devo trasferire un file di 10 mega (e si intende megabyte, ossia 8 milioni di byte) alla velocità di 10 Mbps (megabit per secondo) ci metterò 8 secondi.
Attualmente le velocità dichiarate dai gestori di rete, sia fissa che mobile, sono velocità massime, la velocità effettiva può essere molto minore perché un eccessivo traffico sulla rete può intasarla: proprio come un’autostrada, quale che sia la sua larghezza, può essere rallentata da troppe macchine. Anche la lunghezza della linea dalla centralina a casa può influire su questa velocità teorica.

Nelle normali linee basate sul rame la velocità che possiamo usare in download, ossia scaricando bit dalla rete (file, film, posta, foto, ecc.) è decisamente superiore a quella che abbiamo a disposizione in upload, ossia quando vogliamo “caricare” file dal nostro computer (o smartphone o tablet) verso la rete. Si dice in questo caso che la rete è “asimmetrica”.

La banda larga. Per banda larga si intende attualmente una larghezza di banda superiore o uguale a 2Mbps, ma tale definizione, che non ha un riscontro scientifico esatto, muta nel tempo. Sino a qualche anno fa la velocità di 1 Mbps era già “banda larga” in confronto ai vecchi modem a 56Kbps, ora li definiremmo “narrow band” ossia “banda stretta”. La velocità di 2 Mbps può essere raggiunta usando il normale doppino di rame che arriva nelle nostre case (il cosiddetto “ultimo miglio”) purché la rete principale (detta “dorsale” che arriva sino alle centrali telefoniche “di quartiere”) sia sufficientemente performante (di solito si usa la fibra o, dove non è possibile, un ponte radio).

La banda ultra larga. Come è intuitivo la banda ultra larga (o ultrabroadband) è una banda ancora più larga, che permette quindi velocità ancora maggiori. In generale questo termine si usa per le velocità di trasmissione che siano almeno di 30 Mbps, ma che si avviano ai 100 Mbps. Per avere queste prestazioni le reti tradizionali, per quanto “migliorate” dalle nuove tecnologie di trasmissione, non bastano più. Servono le cosiddette NGN, le New Generation Network o reti di nuova generazione, chiamate anche NGAN (ossia New Generation Access Network o NGA). Queste reti possono essere fisse o mobili. Nel caso delle reti fisse sono caratterizzate dall’uso della fibra ottica almeno sino all’armadietto situato nei pressi degli edifici. Sono le cosiddette tecnologie fttc (ossia fiber to the cabinet) che, allo stato attuale garantiscono tranquillamente 30 Mbps. Se poi la fibra arriva sino negli appartamenti si ha la tecnologia ftth (fiber to the home) che garantisce già oggi i 100 Mbps che è la massima offerta commerciale presente oggi in Italia (solo in alcune zone di alcune grandi città).

La fibra ottica. Le fibre ottiche sono filamenti di materiali di vetro o di polimeri, realizzati in modo da poter condurre al loro interno la luce. Esse permettono quindi di convogliare e guidare al loro interno un campo elettromagnetico con perdite estremamente limitate. Vengono comunemente impiegate nella fornitura di accessi di rete a larga banda cablata. Disponibili sotto forma di cavi, sono flessibili, immuni ai disturbi elettrici ed alle condizioni atmosferiche più estreme, e poco sensibili a variazioni di temperatura. Hanno un diametro solitamente di pari circa alle dimensioni di un capello e pesano molto poco.

La banda larga e ultra larga in mobilità. Accanto al crescere della velocità di trasmissione delle reti fisse è aumentata in tutto il mondo (ma proporzionalmente in maniera maggiore in Italia) la richiesta di banda larga e di banda ultralarga in mobilità, ossia sui nostri smartphone e tablet a cui chiediamo sempre di più. Si sono quindi succedute in rapida evoluzione le reti di terza generazione (la tecnologia UMTS) e le reti che si avviano vero la 4^ generazione ossia la rete LTE (che è quella che viene attualmente pubblicizzata come rete di quarta generazione e che ha moltiplicato per mille la larghezza di banda a disposizione portandola sino ad un massimo teorico di 350 Mbps) e la rete LTE advanced ben più performante ch potrebbe arrivare a 3,5 Gbps (ogni Gb è mille Mb). Mentre quest’ultima ancora non è stata introdotta pienamente, già si affacciano le tecnologie per una rete di 5^ generazione che permetterà una banda molto maggiore e una pervasività tale da non avere mai più problemi di copertura.

L’Italia e l’Europa

L’Italia si posiziona benino dal punto di vista della copertura della banda di trasmissione “base” a 2 Mbps con il 98% della popolazione coperta, in media con il resto d’Europa. Drammatica è invece la situazione rispetto alle reti di nuova generazione che permettono una velocità di trasmissione da 30 Mbps in su. In questo segmento, decisivo per lo sviluppo, l’Italia è ultima nell’Europa a 28 nazioni. Mentre la copertura media dell’Unione Europea è sopra il 50% della popolazione e molte nazioni viaggiano vicino alla copertura del 100%, l’Italia rimane inchiodata da anni alla posizione di coda e raggiunge nelle ultime rilevazioni un misero 20,8%.

La strategia per la banda ultra larga in pillole

Lo scorso 3 marzo il Consiglio dei Ministri ha approvato un ambizioso piano per la banda ultra larga che va addirittura al di là degli obiettivi dell’Agenda Digitale europea e si propone di portare l’Italia del 2020 al livello dei principali competitor continentali. Il piano si propone di agire sia sul fronte dell’offerta, rendendo meno costoso realizzare infrastrutture e più facile usufruire dei fondi della programmazione europea, sia sul lato della domanda, stimolando l’uso della rete soprattutto nella fruizione quotidiana dei servizi pubblici.

I numeri del piano:

  • 2 gli obiettivi principali per il 2020: l’85% degli italiani dotati di accesso alla banda ultra larga a 100 Mbps ; il restante 15% coperto almeno a 30 Mbps
  • 3 le principali tecnologie. Due riguardano la rete fissa e sono entrambe basate sulla fibra ottica. Nella prima, la FTTC, la fibra si ferma sotto il palazzo, nell’armadio del gestore (cabinet) e a casa arriva il solito doppino di rame portando la banda attualmente a 30 Mbps; nella seconda, la FTTH, la fibra arriva fin dentro gli appartamenti e la velocità arriva a 100 Mbps.
    La terza tecnologia è invece in mobilità e prevede l’uso delle reti di quarta generazione, che possono sin da ora superare la velocità di 1 Gbps, ma le offerte commerciali non superano per ora i 10 Mbps. Quest’ultima soluzione è fortemente dipendente dalla liberazione di frequenze radio che non sono più usate da tecnologie ormai obsolete. Comunque anche le reti mobili di nuova generazione hanno bisogno delle reti in fibra per lo sviluppo delle celle adeguate a sopportare l’enorme aumento di dati che scambiamo sui nostri smartphone. L’infrastruttura in fibra diventa quindi la scelta obbligata per qualsiasi credibile piano.
  • 4 le aggregazioni (cluster) di territori che avranno trattamenti molto diversi:
    A. Le 15 grandi città: Roma, Milano, Napoli, Torino, Palermo, Genova, Bologna, Firenze, Bari, Catania, Venezia, Messina, Padova, Trieste. Ci abitano il 15% dei cittadini italiani che potranno usufruire di investimenti fatti da operatori privati che avranno l’interesse a offrire connessioni a 100 Mpps probabilmente anche prima del 2020 e potranno essere incentivati anche solo con un più facile accesso la credito e una defiscalizzazione degli investimenti.
    B. E’ il grosso del Paese, include 1.120 comuni e il 45% della popolazione. Qui il mercato offre ai gestori privati una remunerazione sufficiente per proporre 30 Mpps, ma non connessioni a 100 Mbps che possono essere raggiunti solo aggiungendo alle agevolazioni finanziarie anche contributi a fondo perduto.
    C. Anche nella terza zona, che comprende 2.650 comuni e il 25% della popolazione, è necessario agire con contributi statali a fondo perduto perché non c’è interesse degli operatori a offrire reti a 100 Mbps, ma forse neanche a 30 Mbps. Qui sono sempre i privati ad agire, ma l’intervento pubblico fa la differenza
    D. Infine una quarta zona, in cui vive il 15% della popolazione e conta ben 4.300 comuni (per lo più piccoli e piccolissimi comuni), non ha alcun interesse commerciale, ma se vogliamo che l’accesso alla rete sia un “servizio universale”, come sono la Posta e il trasporto locale, allora è lo Stato che deve agire. In questo cluster l’obiettivo per il 2020 è la copertura a 30 Mbps.
  • 6 i miliardi di euro di fondi pubblici impegnati nel piano, provenienti in massima parte dalla programmazione europea 2014-2020, con i fondi per lo sviluppo e la coesione. A questi fondi si devono assommare gli investimenti privati che sono stimati nel piano in un range che va da 1 miliardo di euro nello scenario più pessimistico (la crisi continua), a 6 miliardi di euro nello scenario più favorevole.
  • 94.000 le aree diverse in cui è stato diviso il Paese. Per ciascuna è stato chiesto ai gestori privati di dimostrare interesse. Ogni area, inserita in uno dei quattro cluster, ha un diverso obiettivo e diversi strumenti di incentivazione e di sostegno.

Gli strumenti del piano:

Per abbassare le barriere di costo dell’infrastruttura si prevede di:

  • Semplificare la normativa e la burocrazia
  • Realizzare un “catasto” degli interventi sopra e sotto suolo in modo da censirli, coordinarli, razionalizzarli e renderli più semplici e trasparenti per cittadini, operatori, amministrazioni locali.
  • migliorare la gestione dei fondi pubblici di incentivazione.
  • Di modernizzare la gestione dello spettro delle frequenze elettromagnetiche sia in concessione sia libere.

Per rendere più facile l’accesso alle risorse economiche si effettueranno interventi di:

  • Partnership Pubblico-Privata anche attraverso l’emissione di “bond” specifici e di prestiti mirati
  • Defiscalizzazione degli investimenti in infrastrutture
  • Agevolazione per gli EL che, in prospettiva, potranno investire in tecnologie al di fuori del famigerato “patto di stabilità” che ad oggi impedisce investimenti dei Comuni anche dove ce ne sarebbero le possibilità.

Per stimolare una domanda che oggi è molto debole si studiano:

  • Voucher, ossia buoni acquisto per i cittadini che comprano accesso a larga banda
  • Aggregazione preventiva della domanda nei distretti produttivi o di ricerca, con un soggetto pubblico che faccia da promotore
  • Maggiore disponibilità e facilità d’uso dei servizi pubblici di e-government, di sanità digitale, di scuola digitale

Gli attori del piano

Perché non fallisca come altri piani ambiziosi di modernizzazione che hanno cozzato contro la frammentazione delle competenze, il piano ha definito chiaramente chi sono gli attori:

  • La responsabilità del coordinamento del piano è di un Comitato per la Banda Ultra Larga (COBUL) che è situato alla Presidenza del Consiglio dei Ministri e comprende anche l’Agenzia per l’Italia Digitale (AgID), il Ministero per lo sviluppo economico (MISE), Infratel che è la società pubblica del MISE per le reti di telecomunicazione.
  • Collaborano con COBUL: l’Autorità per le garanzie nelle Comunicazioni (AGCOM), l’Agenzia per la coesione che gestisce i soldi europei, l’ANCI che è l’associazione dei Comuni, le Regioni, il Ministero delle politiche agricole per le aree rurali.

Banda ultra larga: che ci facciamo?

Ma abbiamo davvero bisogno di tutta questa velocità di trasmissione? Vale la pena di spendere tutti questi soldi per accorciare il tempo di download di qualche film? Prima di rispondere proviamo a descrivere cosa cambia in effetti nella nostra vita e nei servizi che possiamo avere a disposizione.

  • Se voglio vedere un film in streaming in HD ho bisogno soprattutto di velocità di trasmissione in download. Come minimo, se non voglio bloccarmi ogni due scene, devo avere 7/8 Mbps effettivi (ossia almeno 10 Mbps dichiarati). Se poi il film me lo voglio scaricare devo considerare che se è in alta definizione “pesa” circa 4,5 Gigabyte e che quindi ad una velocità teorica di 2 Mbps (e effettiva di 1,5 Mbps) , che è quella che ho a disposizione con l’ADSL, mi ci possono volere quasi sette ore!

Ma al di là del divertimento e delle comunicazioni domestiche la banda ultralarga è necessaria per tanti settori dove può fare anche la differenza persino tra la vita e la morte.

1. Ad esempio nella sanità dove i bisogni crescono, ma le risorse a disposizione del servizio sanitario nazionale diminuiscono. E’ necessario fornire servizi tempestivi e di qualità, ma anche risparmiare. La telemedicina ci permette spesso di cogliere questo duplice obbiettivo soprattutto in alcuni casi quando il contatto fisico tra i sanitari e i pazienti non è possibile o non è indispensabile.

Uno di questi è la chirurgia robotica e la “telechirurgia” che permette al chirurgo di operare anche a distanza. Un altro esempio è il teleconsulto dove, dopo una rapida e precisa trasmissione dei referti diagnostici ad immagini, più specialisti, anche molto lontani tra loro, definiscono un percorso diagnostico-terapeutico per un paziente situato magari a grande distanza, in luoghi dove non è facile reperire alte specializzazioni.

In generale le tecniche di modellizzazione e simulazione 3D, le immagini diagnostiche a definizione sempre più elevata da elaborare, annotare ed archiviare, gli algoritmi utilizzati per elaborarle ed estrarne conoscenza, la quantità sempre crescente di dati eterogenei da raccogliere, organizzare e conservare richiedono oggi una capacità di trasmissione tra ospedali, ASL, medici di famiglia e strutture ad alta specializzazione che può essere garantita solo dalla banda ultralarga.

2. L’Italia è al penultimo posto in Europa per la connessione alla rete nella scuola.

I nostri ragazzi vivono immersi in un mondo di connessioni ovunque, ma non dove studiano e si formano. 100 studenti italiani iscritti all’ultimo anno della scuola secondaria di I grado o al terzo della scuola secondaria di II grado dispongono rispettivamente di 8,3 e 8,2 personal computer. Tuttavia, 100 loro coetanei europei dispongono mediamente di 21,1 e 23,2 pc. Il 25,3% degli studenti di terza media e il 17,9% dei loro colleghi del terzo anno della scuola superiore frequentano scuole prive di connessione alla banda larga, a fronte di corrispondenti valori medi europei di gran lunga inferiori (rispettiva-mente, 5% e 3,7%).


Eppure collegare le scuole con connessioni veloci e stabili è necessario non solo per una didattica moderna, ma anche per evitare sacche importanti di deprivazione e di marginalità. La teledidattica, la scuola a distanza e le aule virtuali sono strumenti d’integrazione formidabile in tutti i casi in cui partecipare fisicamente alle classi diventa impossibile: pensiamo ad esempio ai casi di studenti ospedalizzati o di scuole periferiche nelle piccole isole; pensiamo alla fruizione a distanza delle lezioni universitarie.

3. Ma la BUL ha un importante impatto anche nell’economia reale e può abilitare nuove occasioni di sviluppo. In particolare pensiamo al ruolo sempre maggiore che avrà l’e-commerce nel commercio mondiale. Un’azienda che resta fuori dal mercato globale resta fuori dalla maggior parte delle possibilità di crescita. Eppure le nostre aziende, specie le più piccole, sono quelle che in Europa usano meno Internet per vendere e per farsi conoscere.

Anche le nuove frontiere della tecnologia vivono immerse nelle connessioni veloci: tra queste l’Internet degli oggetti (IoT Internet of Things) ossia quella tecnologia che permette agli oggetti di tutti i giorni di comunicare dati su se stessi e accedere ad informazioni prodotte da altri oggetti. Si parla di decine di miliardi di oggetti che parleranno con noi e gli uni con gli altri entro il 2020. Dalla sveglia che cambia l’ora a seconda delle condizioni del traffico, al frigorifero che farà la spesa per noi, ai contenitori delle medicine che segnaleranno al medico se non seguiamo la sua terapia, alle automobili che comunicheranno continuamente stato del traffico, dell’aria, della sicurezza. Grandi prospettive quindi. Per quanto riguarda l’Italia, in coda alla classifica dei Paesi maggiormente predisposti a cogliere le potenzialità dell’Industrial Internet of Things, un’indagine Accenture segnala che investimenti aggiuntivi in questo settore e una migliore infrastruttura di connettività ad alta velocità porterebbero un aumento di produttività aggiuntiva stimabile in 197 miliardi di dollari USA pari ad un +1.1% del PIL.

Anche l’enorme mercato dell’informazione e dell’entertainment dipende dalla banda a disposizione: ormai la nuova frontiera delle televisioni è distribuire contenuti attraverso streaming. Netflix, la società che produce tra l’altro il famoso House of Cards, moltiplica ogni mese i propri abbonati (conta di superare i cento milioni nel 2020) ed è presente in quasi tutti i paesi ad economia avanzata. Arriverà in Italia? Dipende dalla nostra dotazione di banda ultralarga. Certo vedere programmi in streaming senza connessioni veloci è impossibile.

Per queste ed altre ragioni si stima che la disponibilità di infrastrutture internet ad alta velocità rappresenti una delle leve in grado di favorire lo sviluppo economico dei paesi. Diversi studi hanno evidenziato l’impatto positivo della diffusione di tali tecnologie: ad una penetrazione del 10% nei tassi di copertura del segnale viene associata una crescita del 0,9-1,5% del PIL (vedi il recente studio della Fondazione Bruno Kessler).

4. Anche nel campo della pubblica amministrazione e dei servizi pubblici ai cittadini ed alle imprese un’infrastruttura di connettività solida, affidabile e veloce è una precondizione per il cosiddetto e-government. Due dei principali progetti di digitalizzazione dell’amministrazione sono legati a questa condizione: da una parte la razionalizzazione dei data center pubblici, che sono oggi un numero enorme e ingestibile (si parla di oltre 7.000 centri solo per la PA centrale), poco sicuri, poco efficienti, dispendiosi in termini di energia e di spazi, passa per l’uso massiccio del g-cloud (government cloud o cloud pubblico). Ma sulla nuvola non ci si va in aereo, bisogna andarci attraverso una rete veloce ed affidabile, specie se in quella nuvola sono archiviati dati importanti per il funzionamento delle grandi infrastrutture critiche del Paese. Altro esempio è dato dalla nuova Anagrafe Nazionale della Popolazione Residente (ANPR) che permetterà allo Stato centrale di avere i dati di tutti i cittadini tutti insieme e in un unico data center, ma che costringerà a defatigamti attese i cittadini allo sportello del loro comune se questo non sarà in grado di avere una connessione stabile e veloce con il centro.

5. Ma larga banda vuol dire anche ampia diffusione della cultura: ormai i MOOC (Massive Online Open Course) ossia i corsi d’insegnamento, per lo più universitario , gratuiti e aperti, fruibili online coinvolgono milioni di studenti in tutto il mondo e sono una delle nuove frontiere per le aziende. In Italia producono e diffondono corsi in modalità MOOC prestigiose università: dalla Bocconi di Milano alla Sapienza di Roma, al Politecnico di Milano, alla LUISS,ecc. La crescita di questo strumento democratico di formazione è enorme, ma è condizionata dall’accesso ad una connessione veloce e stabile. Le lezioni sono tutte in video e presuppongono per una fruizione fluida una connessione che sia almeno a 10, ma meglio a 309 Mbps. Senza questa infrastruttura un pezzo importante del Paese, e per di più quello che, essendo lontano dalle grandi Università ne avrebbe più bisogno, sarà tagliato fuori da questa opportunità.

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