Un mondo di servizi in arrivo sulle reti wireless municipali

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1 Politecnico di Milano Advanced Network Technologies Laboratory Un mondo di servizi in arrivo sulle reti wireless municipali Antonio Capone 12 Maggio 2008 Roma

2 Sommario Le reti wireless municipali Caratteristiche distintive Applicazioni e servizi Servono veramente le reti wireless municipali? Quali modelli di business? Quali tecnologie wireless? Le reti wireless Mesh Cosa sono e come funzionano Ricerca e trasferimento tecnologico al Politecnico di Milano Conclusioni 2

3 Reti municipali wireless Nuovo fenomeno in grande espansione Reti wireless al servizio di cittadini, visitatori, pubblica sicurezza, utility, commercio Servizi di pubblica utilità come elemento distintivo Amministrazioni locali nuovi attori per infrastrutture e servizi Soluzione tecnica attuale basata su WiFI 3

4 Servizi per le reti cittadine La rete wireless come fondamentale abilitatore di servizi a valore aggiunto per la comunità Servizi di pubblica utilità Accesso pubblico Sicurezza pubblica Una rete tanti servizi 4

5 Servizi per le reti cittadine La rete wireless come fondamentale abilitatore di servizi a valore aggiunto per la comunità Servizi di pubblica utilità Mobilità personale Controllo traffico e gestione parcheggi Infoservices Vehicle sharing Social netwoking Assistenza sanitaria Servizi per le utility e molti altri ancora 5

6 Servizi per le reti cittadine La rete wireless come fondamentale abilitatore di servizi a valore aggiunto per la comunità Sicurezza pubblica Monitoraggio e controllo inquinamento, rumore Videosorveglianza Supporto alle forze dell ordine e molti altri ancora 6

7 Servizi per le reti cittadine La rete wireless come fondamentale abilitatore di servizi a valore aggiunto per la comunità Accesso pubblico Accesso per categorie svantaggiate Accesso a Internet per i cittadini Accesso per turisti e utenza business Servizi d accesso a pagamento! 7

8 MuniWireless Nel mondo Fenomeno ampio in US e Asia In aumento in Europa In Italia Fenomeno ancora poco diffuso Iniziative principalmente per i piccoli comuni senza accesso a larga banda cablato Grande fermento dal punto di vista dei nuovi progetti Roma Torino Bologna Milano Trento

9 Servono veramente le MuniWireless? Dibattito acceso dopo alcuni fallimenti di progetti negli US A che serve il WiFi cittadin de abbiam HSDPA e presto anche di WiMax? E giusto che i comuni si trasformino in operatori? La risposta viaggia su diversi piani: Modelli di business Soluzioni tecnologiche Servizi e operatori 9

10 Quali modelli di Business? Modello completamente PRIVATO Investimento nella rete e gestione del servizio privati Spesso servizi gratuiti alla città Ad esempio Earthlink in US Questo è il modello in crisi!!! Modello completamente PUBBLICO Investimento iniziale e gestione servizi pubblici Adatto solo a servizi specifici (videosorveglianza, servizi alla PA, ecc.) Nessun accesso a Internet pubblico! Modello IBRIDO Investimento pubblico, gestore privato Sia servizi a pagamento di accesso a Internet che servizi gratuiti di pubblica utilità Diversi modi di gestione dei ricavi dei servizi a pagamento Courtesy of 10 Prof. Maurizio Decina

11 Quali tecnologie wireless? 3G (UMTS/HSDPA) Celle medio/grandi (500m-1km in città) Banda media (condivisa!) Costi elevati Pochi operatori Difficoltà sviluppo applicazioni e servizi Servizi dati non altrettanto affidabili di quelli di telefonia WiMax Celle medio/grandi Banda larga Pochi operatori (ma nuovi!) Costi? Terminali? Servizi dati nativamente IP WiFi Celle piccole ( m) Banda larga (anche larghissima) Nessun limite al numero di operatori Abbattimento dei costi di installazione con le WiFi MESH 11

12 Quali servizi e operatori? Lo sviluppo di servizi per reti wireless è molto più indietro rispetto a quello delle tecnologie Come ci insegna la storia di Internet per sviluppare i servizi serve: Piattaforma aperta Completa libertà di sviluppo di servizi e applicazioni da parte di terzi (rispetto a manifatturiere e operatori) Le reti radiomobili hanno pochi operatori monolitici che gesticono completamente i servizi (licenze, modelli di business, ecc.) con WiMax protrebbe andare meglio (forse) WiFi WiFi è è per per ora ora l unica soluzione in in grado grado di di rispondere alla alla forte forte richiesta di di libertà nella nella creazione di di reti reti e e di di sviluppo di di applicazioni e e servizi 12

13 Libertà di comunicare: Wireless Communities Reti wireless fai da te per condividere accessi a larga banda (uno paga, tutti lo usano) Dopo la condivisione peer-to-peer e i contenuti autogenerati adesso anche la rete in mano agli utenti? Interessante fenomeno sociale Nuovi servizi e contenuti per le comunità locali e il supporto ai più deboli 13

14 Inquinamento elettromagnetico Confronto con inquinamento luminoso Come illuminare una città? Tre opzioni: 1) Grandi fari 2) Piccoli lampioni 3) Città al buio 14

15 Reti WiFi completamente wireless WiFI per reti pubbliche di larga scala ha il problema dell infrastruttura cablata Soluzione: reti WiFi completamente wireless Nate come evoluzione delle WLAN WiFi togliendo la parte cablata Ethernet Primo approccio semplice: WDS Configurazione manuale dei collegamenti wireless (WDS) Adatta a reti di piccole dimensioni 15

16 Reti WiFi completamente wireless Reti wireless di collegamenti puntopunto Utilizzo di ponti radio con tecnologie tradizionali o a basso costo (WiFi, Hiperlan) Soluzione comunemente adottata dai WISP Reti non-magliate Reti magliate con protocolli di routing mondo IP (ad. Es. OSPF) Criticità: Scarsa flessibilità Complessità di configurazione e gestione come per reti geografiche Difficoltà di gestione di utenti nomadici 16

17 Le reti wireless MESH I mesh router (MR) gestiscono automaticamente l instradamento Tutti o alcuni MR fungono da access point (Wi-Fi hot spot) Alcuni dispositivi fungono da gateway verso Internet Routing dinamico (tecnolgie per reti ad hoc) Dispositivi flessibili e autoconfiguranti Internet mesh router mesh client Link d accesso Backhaul Link dei gateway mesh gateway 17

18 Le reti wireless MESH Routing Dinamico velocemente riconfigurabile Adattatività alla qualità dei link radio e alle condizioni di traffico Multi-radio multi-canale Dispositivi multi-interfaccia possono lavorare su più canali Se le frequenze sono ben assegnate si può quasi eliminare l effetto dell interferenza sulla capacità Gestione della mobilità WMN vista dal client come una normale rete d accesso (Wi-Fi) Tempi di handover necessari per VOIP <100 ms Sicurezza Come per le reti d accesso e in più: Autenticazione degli apparati Gestione nuove affiliazioni alla rete Monitoraggio comportamenti anomali Gestione di rete Auto configurabilità e faciltà di gestione Veloce recupero da guasti Monitoraggio dello stato della rete 18

19 Il mondo accademico al lavoro sulle WMN MIT Roofnet Primo progetto sperimentale Hardware a basso costo Software open-source Altri progetti GeorgiaTech BWN-Mesh Rice University Rutgers Winlab ORBIT SUNY Stonybrook Hyacinth MobiMESH PoliMI I progetti accademici di tipo sperimentale hanno contribuito anche allo sviluppo commerciale della tecnologia 19

20 Il progetto MobiMESH del Politecnico di Milano Progetto di ANTLab, Politecnico di Milano (dal 2004) Piattaforma Wireless Mesh completa: Routing con qualità dei link Assegnamento delle frequenze Gestione della mobilità Sicurezza Gestione di rete Duplice obiettivo: Palestra per sviluppo nuove soluzioni avanzate Pre-ingegnerizzazione di prodotto 20

21 MobiMESH Oggi Mobimesh è uno spin-off del Politecnico di Milano Tecnologia MESH made in Italy Partner industriale 21

22 MobiMESH a Bagnara Calabra Progetto pilota Connettività per 70 CPE fisse Copertura outdoor per utenti nomadici (cittadini, turisti) in aree publiche come porto e spiaggia Servizi pubblici in via di implementazione Antonio Capone 22

23 Conclusioni Reti wireless municipali nuova opportunità di sviluppo di servizi di pubblica utilità Reti Wireless MESH nuova architettura di rete senza bisogno di cablaggio Larga banda wireless ad alta densità (piccole celle tanta capacità) 23

24 Politecnico di Milano Advanced Network Technologies Laboratory Grazie! Un mondo di servizi in arrivo sulle reti wireless municipali Antonio Capone Web: