Evoluzione del GNSS ed i nuovi mercati
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REPORT
Evoluzione del GNSS ed i nuovi mercati
di Mirko Antonini
I sistemi GNSS hanno subito negli ultimi Pertanto, verranno principal-
15 anni una fondamentale evoluzione, mente analizzate le potenzialità
dei servizi OS e CS, e ver-
da sistemi utilizzati principalmente per
ranno illustrati i principali
applicazioni militari e professionali, elementi della catena del
ad infrastruttura di utilizzo pubblico valore.
per una miriade di applicazioni di tipo
Progettazione e messa
mass market. Nuove applicazioni,
in servizio del sistema
principalmente in ambito consumer e Galileo ed operazioni
professionale, anche grazie al sistema La Commissione Europea
Galileo potranno nei prossimi anni lanciò delle consultazioni
già nel 1998 [EU1998]
migliorare la qualità della vita. Si
per delineare la possibilità
evidenziano a giudizio dell'autore, le di realizzare un Sistema
principali criticità che il Sistema Italia di Navigazione alternativo
dovrà affrontare nel medio e lungo al GPS e GLONASS e nel
1999 lanciò ufficialmente la
periodo, per cogliere le opportunità
sfida, attraverso un documento
di business che le applicazioni GNSS [EU1999] che già delineava i
potranno riservare. tratti del sistema Galileo, così
come lo conosciamo oggi.
Già nel 1999, molti studi fi-
proble- nanziati sia dall’ESA che dalla
mi tecnici, Commissione Europea furono
che è fuori dallo avviati, solo per citarne qual-
scopo di questo articolo cuno, GALILEI, GEMINUS,
specificare, ed ulteriori lanci di GALA, etc. Questa digressione
I
l sistema Galileo è entrato satelliti per il completamento storica serve ad identificare un
ufficialmente nella sua fase della costellazione, sono previsti preciso momento temporale
operativa iniziale il 15 di- già nel 2017. Il sistema Galileo, in cui, le aziende Europee, pur
cembre scorso, a seguito della una volta raggiunta la piena non potendo ancora beneficiare
dichiarazione formale della operatività, garantirà quattro dei servizi e delle applicazioni
Commissione Europea. I satel- servizi [GNSS2]: Open Service di Galileo, hanno potuto rice-
liti in orbita utilizzabili erano, e (OS), Commercial Service(CS), vere commesse e finanziamenti
sono al momento della stesura PRS (Public Regulated Services) per tutti gli studi preliminari,
del presente articolo, in nume- e Search and Rescue Service le ricerche, studi esecutivi, pro-
ro di 18. Da quel periodo, gli (SAR). Non è più presente il gettazione, realizzazione e messa
utilizzatori del sistema hanno Safety of Life service (SoL), ipo- in opera del sistema Galileo. Il
cominciato a ricevere, in ma- tizzato già nelle prime versioni costo del Sistema Galileo fino
niera abbastanza sistematica, i della documentazione tecnica di alla dichiarazione di fase ini-
primi NAGU (Notice Advisory Galileo. I servizi PRS afferisco- ziale di dicembre 2016, è stato
to Galileo Users), cioè infor- no ad un mercato istituzionale stimato in oltre 10 miliardi di
mazioni ufficiali sullo stato di e regolamentato, pertanto fuori Euro [GSA2015] ed è difficile
operatività dei satelliti e dei ser- dallo scopo di trattazione di prevedere i costi totali fino al
vizi associati. Al momento della questo articolo. Il servizio SAR completamento della costella-
scrittura dell’articolo (marzo invece interessa un mercato di zione, che dovrebbe avvenire
2017), solamente 10 dei 18 nicchia (al momento principal- salvo ulteriori ritardi, nel 2019.
satelliti risultano pienamente mente marittimo) ed anch’esso Le aziende coinvolte in questa
operativi [GNSS1] per diversi fortemente regolamentato.
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REPORT
parte iniziale della catena del che le infrastrutture di teleco- ultimi anni, il sistema Cinese di
valore, sono state le più dispa- municazione satellitare presenti navigazione satellitare Beidou è
rate comprese molte PMI, in sul territorio. Ne è prova il stato dispiegato con incredibile
quanto è stata precisa volontà recente contratto del valore di velocità, molto più rapidamente
della Commissione Europea e 1.5 miliardi di Euro acquisito di Galileo e con piani di svilup-
di ESA, non solo di finanziare da Spaceopal, joint venture tra po molto stringenti e concreti
lo sviluppo e l’operatività del DLR e Telespazio, ma anche i (attualmente sono 20 i satelliti
sistema, ma anche tutti gli svi- vari contratti per la progettazio- in orbita); pertanto anche i
luppi tecnologici e gli studi pre- ne del sistema aggiudicati negli produttori di chipset europei ed
liminari per la messa in opera anni da Thales Alenia Space americani hanno velocemente
di servizi ed applicazioni basati Italy. Il valore economico di tale implementato Beidou nei loro
su Galileo. Si può prevedere che segmento, pur sembrando alto chipset multicostellazione. Lo
in un prossimo futuro le risorse in termini assoluti, non è alto sviluppo di ricevitori GNSS
verranno dirottate sul comple- considerando in corrispondenza prevede un forte know-how e
tamento ed il rinnovamento il valore economico delle appli- grandi investimenti, e la contra-
della costellazione e su tutte le cazioni. zione del mercato verso pochi
operazioni per il mantenimento ed importanti players è iniziata
del sistema e le sue evoluzioni. Produzione chipset da alcuni anni ed è già eviden-
Inoltre, sono stati già attivati e sottosistemi te. Il valore economico della
dei contratti per lo studio della Nella catena del valore del produzione è molto alto ed è
seconda generazione di satelliti Sistema Galileo, la produzione presente solamente l’azienda
Galileo. Pertanto verranno mol- dei chipset e dei sottosistemi franco/italiana STM tra i pla-
to probabilmente coinvolte nel- ha un ruolo cruciale. Solo nel yers, anche se il suo ruolo è al
le prossime fasi, grandi aziende 2015 [GSA2015] la GSA ha momento non è tra i top ven-
o partnership di grandi aziende cominciato ad emettere dei dors [ABI2016].
anche con enti pubblici, al fine bandi specifici sullo sviluppo di
di garantire l’operatività e le ricevitori e chipset, forse non Produzione dispositivi ed ap-
evoluzioni del sistema. Già nel considerando adeguatamente parati
periodo 2014/2020, attraverso i ritmi di sviluppo dei sistemi La produzione di dispositivi ed
lo strumento dei finanziamenti concorrenti. Purtroppo, i ritardi apparati, sia mass market come
europei H2020, le risorse stan- del programma Galileo hanno navigatori satellitari, smartpho-
ziate su progetti di ricerca per portato molti produttori di ne, trackers, braccialetti fitness,
Galileo sono state piuttosto mo- chipset a disinvestire nello svi- o professionali come ad esempio
deste (circa 70 milioni di Euro), luppo di ricevitori multicostella- ricevitori per aeromobili, per
messe soprattutto a confronto zione GPS+GALILEO. Inoltre, agricoltura di precisione, per
con gli stanziamenti precedenti. già da metà anni 2000, il siste- il rilevamento geodetico, etc.
Pertanto si ritiene fisiologico ma GLONASS ha ripreso gra- sono ad appannaggio di aziende
che le attività di ricerca, so- dualmente ad essere pienamente di progettazione e produzione
prattutto a vantaggio di PMI operativo, dopo un lungo elettronica che partendo dai
saranno con il tempo ridotte, periodo in cui la costellazione chipset, creano un dispositivo
privilegiando grandi General è stata solo parzialmente funzio- completo per una applicazione
Contractors. Le grandi aziende nante. Pertanto, molti sforzi dei specifica. Le dimensioni di que-
italiane sono tradizionalmente produttori di chipset, special- ste aziende ed il know-how ne-
molto presenti in questo ele- mente nel settore mass-market cessario per la realizzazione dei
mento della catena del valore, sono stati indirizzati a sistemi dispositivi, sono normalmente
sia sfruttando le competenze GPS+GLONASS. Inoltre negli direttamente proporzionali
La soluzione SpaceEXE per
le partite ufficiali di calcio,
capace di inviare i dati
delle prestazioni degli atleti
(velocità, accelerazione e
potenza metabolica) e della
tattica (posizionamento
accurato dei giocatori in
campo) in tempo reale,
tramite un dispositivo
miniaturizzato inserito
all’interno dei parastinchi.
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alle dimensioni ed ai margini prevedibile che nuove aziende, Le nuove sfide
del mercato di riferimento. partendo da idee innovative e Sebbene siano già presenti tan-
Pertanto la produzione di creative, possano proporre sul tissime applicazioni basate sul
smartphone è generalmente di mercato sistemi nel prossimo GNSS, a giudizio dell’autore,
competenza di grandi aziende, futuro, neanche immaginabili ci sono ancora molti mercati
mentre ad esempio anche pic- al momento. Attualmente molti inesplorati che stanno nascendo
cole aziende sono state in grado di questi sistemi sono affidati dalla rapida evoluzione tecno-
di integrare dei trackers per ad aziende di medie/grandi logica dei dispositivi, e dalla
applicazioni specifiche, come dimensioni e l’Italia è spesso disponibilità di nuove costella-
ad esempio il tracciamento di presente come system integrator zioni come Galileo. In questo
giocatori di calcio, oppure siste- specialmente in applicazioni di paragrafo si vuole dare qualche
mi professionali per il monito- carattere professionale. spunto di riflessione per indivi-
raggio statico di infrastrutture duare opportunità di business
critiche. Il valore economico Operazioni e servizi per il Sistema Italia.
di tali produzione è di assoluto Un crescente mercato che si è
interesse, e l’Italia è abbastanza sviluppato principalmente ne- Vulnerabilità del segnale
presente specialmente in appli- gli ultimi anni, è quello delle GNSS. Il segnale GNSS è
cazioni di nicchia, mentre non è applicazioni basate sull’utilizzo può essere facilmente reso
presente (se non con ruoli asso- intelligente dell’informazione di inutilizzabile per jamming,
lutamente marginali) nel ricco posizionamento, in particolare e abbastanza facilmente
mercato degli smartphones. a supporto di servizi personali attraverso spoofing. Le prin-
installati in applicazioni per cipali applicazioni critiche
Progettazione, produzione ed smartphone. Un esempio su (e.g. aeromobili, treni, etc.)
installazione di sistemi tutti è Uber, che ha generato sono abbastanza resistenti
Una importante e relativamente tante applicazioni simili deri- a questo tipo di attacchi,
nuova opportunità di business, vate per condivisione dei più perché basano il loro fun-
è la creazione di soluzioni basate svariati servizi e beni, basando zionamento su molti sistemi
su GNSS, che integrano diver- il proprio algoritmo sulla posi- di misurazione interagenti;
se componenti. Tali soluzioni, zione. Esistono poi molteplici invece normalmente i ricevi-
spesso vendute al cliente finale esempi di applicazioni ludiche, tori GNSS mass market sono
come un servizio, utilizzano che nonostante possano essere vulnerabili. Attacchi di tipo
dispositivi ed apparati GNSS considerate di basso profilo, ge- cyber-terrorismo su segnale
commerciali o con minima nerano giro di affari di miliardi GNSS può avere effetti sia
customizzazione ed integrano di Euro, in particolare per la fatali per la salvaguardia delle
strati di telecomunicazione e semplice intrinseca scalabilità persone (e.g. nei sistemi di
di servizio propri. Un esempio a livello mondiale. Esempi di guida autonomi, droni, etc.),
di questi sistemi, è il traccia- questo tipo sono l’applicazione ma anche effetti nocivi sulle
mento flotte, laddove l’utente Pokemon-Go, oppure i vari attività economiche.
finale gestore della flotta vuole social network che basano i loro Alta accuratezza con
unicamente l’informazione, ed algoritmi sulla posizione o an- chipset a singola frequenza.
il system integrator si occupa che i servizi LBS commerciali. Il miglioramento del segnale
dell’installazione e della pro- Sebbene la crescita di aziende di GNSS, dei ricevitori e degli
gettazione HW e SW. Un altro successo che basano il loro ser- algoritmi, permette di otte-
importante mercato è quello vizio su applicazioni smartpho- nere accuratezze di posizio-
dell’automotive, in quanto sia nes sia velocissima, ed il know- namento dinamiche subme-
le compagnie assicurative che how necessario molto basso, triche ed accuratezza statica
i produttori di automobili, non abbiamo avuto esempi im- dell’ordine del millimetro,
per motivi diversi ma comple- portanti di aziende Italiane che attraverso dispositivi a bassis-
mentari, hanno la necessità di siano state in grado di aggredire simo costo (non paragonabile
conoscere lo stile di guida, rile- mercati internazionali con delle con chipset a doppia/tripla
vare eventuali frodi, coadiuvare applicazioni basate sulla localiz- frequenza). Pertanto tutta
sistemi di guida autonoma e zazione. Tradizionalmente, gran una nuova serie di applica-
fornire servizi a valore aggiun- parte di queste aziende sono zioni, in ambito sportivo o
to. Esempi di sistemi basati su multinazionali nate negli USA. monitoraggio infrastrutture
GNSS sono molteplici ed è critiche, sono ora possibili.
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Elementi della Know How Presenza di SME Valore Presenza di Valore economico
Catena del valore necessario o possibili new aggiunto di Aziende italiane del mercato
incomers Galileo
Progettazione e Alto Basso Alto Alto Basso
messa in servizio del
sistema Galileo ed
operazioni
Produzione chipset Alto Basso Alto Basso Alto
e sottosistemi
Produzione Medio Medio Medio Basso Medio
dispositivi ed
apparati
Progettazione, Medio Medio Medio Medio Alto
produzione ed
installazione di
sistemi
Operazioni e servizi Basso Alto Basso Basso Alto
Infittimento delle reti di ancillari, permette la ricostru- sua ideazione. E’ da considerarsi
stazione di riferimento. zione della posizione. Tale certamente un successo, prin-
L’alta accuratezza su ricevitori tecnica permette di ottenere cipalmente per merito degli in-
a singola frequenza ha neces- consumi di potenza minimi vestimenti infrastrutturali effet-
sità di un infittimento delle e può essere utilizzata in una tuati nel passato, aver ottenuto
reti di stazioni di riferimento, varietà di applicazioni, che che uno dei due centri di con-
al fine di garantire un dato di hanno necessità ad esempio trollo di Galileo sia stato realiz-
correzione sul territorio entro di certificare una posizione, zato presso il Centro Spaziale
10-15km di distanza dal di- un tempo di una transazione, del Fucino (AQ) ed aver otte-
spositivo richiedente. Anche oppure che hanno requisiti di nuto un contratto di servizio
il concetto di rete di stazione consumo estremamente bassi. attraverso la Joint Venture
di riferimento, come ad oggi Integrazione dati con al- Spaceopal. Ciononostante, è da
considerato principalmente tri sensori. Al momento, rilevare la scarsa efficacia di una
per applicazioni specializzate sebbene il posizionamento strategia unitaria, che vada oltre
di geodesia o rilevametno, continuo sia diventata una la ricerca di un ruolo importan-
deve essere completamente realtà negli smartphone, dove te all’interno dei contratti per la
ripensato al fine di un conte- la localizzazione è effettuata progettazione, sviluppo e gestio-
nimento dei costi. attraverso GNSS, rete cellula- ne del sistema Galileo. In parti-
Processamento cloud. Il re e Wi-Fi, non è invece pre- colare, ogni analisi effettuata in
processamento cloud del dato sente una integrazione dati questi anni, fin dai primi studi
grezzo di posizionamento, del GNSS con altri sensori, di PWC [GALILEO2001] fino
permette in molte applica- in particolare con IMU. Tale alle proiezioni elaborate da GSA
zioni che non richiedono integrazione permetterebbe [GNSS2015] indicano che il
un tempo reale stringente, grandi vantaggi in termini mercato globale per il GNSS
molteplici vantaggi: maggior di continuità del servizio, ha già dimensioni dell’ordine
accuratezza, certificazione del laddove l’algoritmo di posi- dei 250 miliardi di euro/anno,
dato, migliore continuità e zionamento potesse utilizzare e che quindi sul mercato dei
disponibilità del servizio, sto- contemporaneamente misure prodotti e delle applicazioni
rage dei dati. grezze GNSS e IMU (e anche si sta giocando la partita più
Posizionamento attraverso magnetiche), specialmente in importante, più che sul mero
acquisizioni snapshot. Con ambienti difficili come quelli sviluppo od operazioni del si-
snapshot positioning si inten- indoor od a elevato multi- stema Galileo. A tal proposito,
de l’acquisizione e registra- path. una grossa parte del mercato
zione di una porzione molto GNSS si gioca sulla produzione
piccola del segnale (alcuni Il sistema Italia di chipset e sulla vendita degli
millisecondi) e l’invio ad un L’Italia è stata presente nei lavo- smartphone. Purtroppo, in
server che, attraverso dati ri sul sistema Galileo fin dalla entrambi i settori l’Italia non
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è presente se non in maniera neanche a volte ad aggredire ap- ogni oggetto connesso. Aziende
assolutamente marginale ed a propriatamente, per mancanza come Facebook e Google, meno
causa probabilmente del con- di competitività ed innovazione. di venti anni fa non esistevano
tinuo perseguimento di strate- Ad esempio, nel settore privato neppure e Apple esisteva, ma
gie di breve periodo. Nazioni assicurativo, laddove la concor- era sull’orlo del fallimento.
anche più piccole dell’Italia, renza è assolutamente feroce, Certamente è stata la capacità
come ad esempio la Svizzera, vengono realizzate blackbox di creare innovazione che ha
hanno investito molto e per per il tracciamento di automez- portato queste aziende ad essere
anni sui semiconduttori e sulla zi a costi di alcune decine di leader nel proprio segmento di
microelettronica, e si ritrovano euro, con costi del servizio di mercato. E’ plausibile che le op-
un’azienda come u-blox AG, alcuni euro/mese; questo tipo portunità di business legate al
oggi incredibilmente tra i primi di tecnologia è affine a quella GNSS possano, in un prossimo
3 vendors mondiali di chipset utilizzata per il tracciamento di futuro, creare nuove aziende
GNSS (dietro solo ai colossi mezzi pubblici o di mezzi per con vocazione internazionale.
Broadcom e Qualcomm). Altre il trasporto rifiuti, che invece
importanti società del settore vedono appalti pubblici del va-
come TomTom, Teleatlas e lore di centinaia di milioni ad
Septentrio sono nate in paesi appannaggio solo di grandi im-
con economie meno impor- prese. Questo è solo un esempio BIBLIOGRAFIA
tanti dell’Italia, come Belgio ed di una consuetudine che, oltre [GNSS1] https://www.gsc-europa.eu/system-
status/Constellation-Information
Olanda, ma che hanno dimo- a consumare denari pubblici, [GNSS2] https://www.gsa.europa.eu/galileo/
strato strategie chiare e di lungo ha anche il difetto di rendere i services
periodo per lo sviluppo di ap- nostri prodotti poco competi- [EU1988] GNSS-2 Forum
plicazioni e ricevitori. Ad esem- tivi sui mercati internazionali e [EU1999] European Commission: “Galileo –
Involving Europe in a new generation of Satellite
pio, il fallimento dell’esperienza ridurre le velleità di innovazione Navigation Services”, Brussels, 9 February 1999.
del GTR (Galileo Test Range), del Sistema Italia. La sfida glo- [GSA2015] https://www.gsa.europa.eu/
un laboratorio per lo sviluppo bale si gioca sull’innovazione. Il sites/default/files/content/press_releases/PR-
GSA-15-03%202015-Launch-of-Fundamental-
delle applicazioni di Galileo, solo mercato interno dell’Italia Elements.pdf
ideato già nel 2004 e che avreb- può forse aiutare a mantenere [ABI2016] ABI Research GNSS IC Vendors 4Q
be dovuto essere da volano per per ancora qualche decennio 2016
le piccole e medie imprese del i posti di lavoro esistenti, ma [GALILEO2001] PriceWaterhouseCoopers
“Inception Study to Support the Development of
territorio Laziale, e mai entrato non può certo essere il volano a Business Plan for the GALILEO Programme”
in operatività, rende l’idea di per una seria ripresa dell’eco- November 2001
come il Sistema Italia a volte nomia, necessaria per garantire [GNSS2015] GSA “GNSS Market Report, issue
pecchi di scarsa lungimiranza. un futuro in Italia alle nuove 4, 2015”
In particolare nell’esperienza generazioni. Pertanto il duali- PAROLE CHIAVE
GTR si è palesemente pensato smo non è tra grande impresa Galileo; mass market; GNSS; GPS; mercato;
solo allo sviluppo dell’infra- e piccola impresa, ma piuttosto ricevitori; applicazioni; servizi;
struttura, travisando che fosse tra tradizione ed innovazione. ABSTRACT
quello il business (come spesso La misura dell’innovazione non GNSS systems have undergone over the last 15 years
accade in Italia per molte opere è certo nei contratti acquisiti a fundamental shift from systems used primarily for
military and professional applications to public use
pubbliche abbandonate), ma in Italia o all’estero per via di infrastructure for many types of mass-market appli-
non nell’utilizzo della stessa per accordi di natura geopolitica, cations. The article will focus on new applications,
primarily in consumer and professional fields that
creare know-how e valore. Il ma quelli acquisiti su mercati thanks to Galileo system, in next years, will be able
paradosso di un mercato così molto competitivi e ricchi come to improve quality of life. Will be also highlighted, in
veloce ed alta concentrazione di quelli del mercato consumer, the author's opinion, the main problems that the Ital-
ian system will face in the medium and long term, to
conoscenza come quello delle naturale sbocco di gran parte take advantage of business opportunities that GNSS
applicazioni GNSS, è che la del business legato al GNSS. applications may reserve.
grande azienda, invece di essere Le applicazioni basate su GNSS
AUTORE
un traino ed un aggregatore di (almeno quelle più remunerati- Mirko Antonini, Ph.D.
idee e risorse provenienti dalle ve) traguardano naturalmente il mirko.antonini@spaceexe.com
SMEs più innovative, è spesso mercato consumer, ed è plausi- CTO, SpaceEXE srl
Via Giacomo Peroni 442/444
invece un freno allo sviluppo, bile che una forte sinergia con 00131 Roma - Italy
in quanto presidia mercati (spe- il crescente mercato dell’IOT, Tel: (+39) 06 98376227
cialmente nel settore pubblico, possa in un prossimo futuro Mob: (+39) 338 7402907
ma non solo) che non riesce rendere il GNSS pervasivo in
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