PoC1
In un closed-loop process control, un PLC (Programmable Logic Controller) acquisisce informazioni provenienti da diversi sensori dislocati all'interno dell'impianto industriale, e prende decisioni sulla gestione delle macchine, al fine di ottimizzare i processi produttivi. In genere, questa tipologia di sistemi richiede una comunicazione affidabile e con un jitter basso. Il PLC è situato a bordo del dispositivo e la comunicazione tra di essi avviene tramite cavo. Questa soluzione però non scala bene con l'aumentare delle macchine industriali. Per cui l’obbiettivo di questa Proof of Concept (PoC) è quella di remotizzare il PLC, spostandolo dal dispositivo. Sebbene questo approccio promuova una maggiore flessibilità, introduce anche un ritardo non trascurabile nel controllo della macchina industriale. Pertanto, è necessario l’utilizzo dell’URLLC (Ultra-Reliable and Low-Latency Communications) fornito dal 5G affinché la comunicazione tra il PLC e il dispositivo avvenga in maniera affidabile e con un delay basso. La comunicazione tra il PLC e il macchinario viene emulata tramite l’OAIBOX, che altro non è che una soluzione di test end-to-end 5G sviluppata da Allbesmart che fornisce una architettura standalone, conforme allo standard 3GPP, di un sistema 5G. OAIBOX si basa sul codice di OpenAirInterface (OAI).
OpenAirInterface è un'implementazione open source del protocollo 5G. È sviluppato da una comunità globale di ricercatori, sviluppatori e operatori di telecomunicazioni. OAI è un progetto modulare che comprende due componenti principali: OAI-RAN la quale implementa la rete di accesso radio (RAN) e la OAI-CN la quale implementa la rete di core (CN) 5G. OAI è disponibile gratuitamente per chiunque voglia utilizzarlo o modificarlo. È utilizzato da una vasta gamma di organizzazioni, tra cui università e aziende.
PoC2
L’obiettivo della PoC è quello di migliorare la sicurezza degli operatori nell'ambito industriale. Il potenziale pericolo è la possibile caduta dell’oggetto trasportato dall’Autonomous Mobile Robot (AMR), che, come suggerisce il nome, è in grado di muoversi autonomamente all'interno di uno spazio industriale e viene impiegato per il trasporto di liquidi nocivi per l’uomo. L'AMR è dotato di sistemi di emergenza integrati basati su sensori di prossimità, laser e videocamere 3D, i quali, in caso di necessità, provocano una frenata brusca del robot.
Tuttavia, questa frenata potrebbe portare al ribaltamento del liquido trasportato, con conseguenze che potrebbero mettere a rischio gli operatori.
Per evitare questa circostanza, la PoC combina l'utilizzo del 5G e dell'Intelligenza Artificiale (AI) per raccogliere ed elaborare i dati di movimento dell'AMR. Ciò consente di effettuare previsioni sulla caduta dell'oggetto trasportato dal medesimo, impedendola mediante l'azione di un attuatore.
Il 5G è una tecnologia abilitante in quanto, grazie ad esso la latenza della comunicazione è inferiore al margine di predizione dell’algoritmo di intelligenza artificiale. Attualmente, la PoC è in fase di sviluppo, dunque è possibile la visualizzazione dei dati raccolti sul server e del prototipo dell'attuatore.
PoC3
Il tracciamento e la classificazione di persone, veicoli e oggetti mobili rappresentano un valore essenziale per le reti wireless di prossima generazione fornendo informazioni di contesto e abilitando numerose applicazioni, ad esempio, quelle che mirano a monitorare soggetti fragili o ad aumentare la sicurezza dei lavoratori negli ambienti industriali. Già a partire dalla release 19 il 3rd Generation Partnership Project (3GPP) sta considerando localizzazione, riconoscimento di attività e identificazione di oggetti, veicoli e persone simultaneamente e senza che essi siano equipaggiati con dispositivi dedicati. Tale approccio garantisce la privacy e il funzionamento in assenza di visibilità elettromagnetica, con conseguente possibilità di impiego maggiore rispetto alle più convenzionali videocamere.
Si è quindi costruita una Proof of Concept (PoC) che intende dimostrare in tempo reale un sistema sviluppato per il tracciamento e l’identificazione di oggetti multipli sfruttando un singolo radar ad antenne multiple operante a onde millimetriche. In particolare, viene sfruttata la riflessione di onde elettromagnetiche per rilevare, localizzare, e identificare veicoli autonomi e persone che si muovono liberamente nell’ambiente industriale. Questa PoC è integrata nella PoC 2.