SESAM: un progetto di ricerca finanziato dal BMBF
SEcure Software-Defined 5G Access Network for Flexible Manufacturing
Motivazioni
Secondo il gruppo di lavoro dell’iniziativa Industria 4.0, il concetto futuro di Industria 4.0 includerà l’uso di “risorse di produzione distribuite (macchine, robot, sistemi di trasporto e stoccaggio e risorse operative) indipendenti dal contesto, a controllo e configurazione autonomi e basate su conoscenza e sensori”. Una fabbrica fondata su una rete intelligente, che colleghi non solo i mezzi di produzione ma anche prodotti, risorse e persone, è un fattore di sviluppo fondamentale. I sistemi ciberfisici (CPS), oltre a essere collegati all’interno di una fabbrica, saranno interconnessi a livello globale. Di conseguenza, le tecnologie dell’informazione e della comunicazione (ICT) avranno un ruolo di primaria importanza nello sviluppo delle applicazioni Industria 4.0. Sarà possibile progettare singolarmente prodotti industriali online. Per integrare le richieste dei singoli clienti nei processi di produzione, i robot industriali delle fabbriche intelligenti devono essere collegati in modalità senza fili. Questo elevato grado di mobilità consente loro di comunicare attraverso più interfacce wireless distribuite nella fabbrica, che rimangono fondamentali per garantire i requisiti di bassa latenza delle comunicazioni. Per le sofisticate applicazioni di Industria 4.0, saranno disponibili latenze inferiori a 1 ms solo con la tecnologia 5G.
Per quanto concerne l’affidabilità, la comunicazione wireless attraverso un mezzo condiviso pone difficoltà maggiori rispetto alla comunicazione cablata. Gli ambienti industriali richiedono un alto livello di sicurezza dei dati: in molti casi, i beni prodotti hanno un elevato valore economico nella catena del valore, il che comporta il rischio di azioni illegali su più fronti. Aumentando la sicurezza dei dati, solo i soggetti autorizzati possono accedere all’infrastruttura. Procedure altamente efficienti proteggono da vari attacchi le comunicazioni interne fra i partecipanti.
Approccio e obiettivi
Il progetto SESAM (SEcure Software-Defined 5G Access Network for Flexible Manufacturing) mira allo sviluppo di sistema olistico basato su tecnologia 5G per soddisfare le ambiziose esigenze di supporto della mobilità a bassa latenza e sicurezza dei dati nel contesto di una rete 5G eterogenea. L’approccio si fonda su una rete definita da software (SDN) ad alta sicurezza, che gestisce gli handover con una modalità basata sulle reti a pacchetto, collaborativa e predittiva, assicurando una trasmissione affidabile dei dati.
Gli obiettivi principali del progetto SESAM includono:
- Bassa latenza: le procedure devono essere estremamente efficienti per garantire la bassa latenza in un’architettura di rete Cloud-RAN centralizzata per gli utenti mobili. A tal fine, il progetto sviluppa un approccio eterogeneo basato su trasmissione radio e luminosa.
- Sicurezza dei dati: la luce visibile può essere facilmente regolata e si propaga senza interazioni. Può essere agevolmente racchiusa e allineata nella stanza, per ottenere una maggiore sicurezza dei dati. Per garantire connessioni sicure e a bassa latenza, vengono sviluppate nuove tecniche di crittografia per le reti 5G basate su SDN.
- Trasmissione affidabile: l’approccio di trasmissione tecniche di propagazione radio e luminosa rappresenta una preziosa alternativa, che assicura una connessione radio funzionante nel caso in cui la connessione visiva sia coperta o bloccata.
Il progetto SESAM utilizza metodi moderni: uno dei primi passi previsti è un plug-test per il collaudo delle interfacce fra trasmissione dei dati, accesso ai mezzi, interconnessione, sicurezza dei dati e tecnologia di comunicazione industriale in una fase precoce, per identificare le vulnerabilità e risolverle nel corso del progetto. Come primo test applicativo, i sottosistemi saranno ulteriormente sviluppati e analizzati in condizioni reali. Dopo un altro ciclo di ottimizzazione, l’intero sistema sarà integrato in un ambiente di produzione realistico, dove sarà presentato e verificato con il coinvolgimento di utenti specifici.
Organizzazione del progetto:
SESAM è un progetto di ricerca congiunto, finanziato dal Ministero Federale per l'Istruzione e la Ricerca (BMBF) tedesco, che coinvolge vari partner esperti di settori della ricerca e dell’industria. Il BMBF è il titolare di questo progetto. L’Istituto Fraunhofer Heinrich Hertz è responsabile della direzione del progetto.
- Gestione del progetto: VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
- Consorzio: Istituto Fraunhofer Heinrich Hertz, Berlin Institute for Software Defined Networks (BISDN), R3 - Reliable Real-time Radio Communications GmbH (R3Coms), Rohde & Schwarz Cybersecurity
- Partner associati: BMW AG, Deutsche Telekom AG - T-Labs, OSRAM GmbH
- Durata del progetto: 05/2017-04/2020