Trasformare le reti in fibra ottica in un sistema capillare di monitoraggio strutturale sfruttando le caratteristiche proprie di questa tecnologia per garantire protezione elevata ai dati in transito e un ventaglio di servizi innovativi. Questo l’impegno di Adtran, realtà Made in USA che fornisce soluzioni avanzate di networking e sicurezza di agli operatori con infrastrutture fiber.
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Monitoraggio strutturale, da dove si comincia
Le reti in fibra ottica possono essere assimilate a vere e proprie terminazioni nervose che, se sollecitate da vibrazioni, sbalzi di tensione o di temperatura, sono in grado di allertare i sistemi centrali di una Utility, un operatore Telco, una municipalizzata del verificarsi di eventi inusuali come guasti, perdite, allagamenti, smottamenti, intrusioni o data breach. La continuità operativa delle infrastrutture critiche può quindi essere assicurata con investimenti minimi, semplicemente sfruttando le caratteristiche fisiche delle reti in fibra e le funzionalità dei sistemi OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) già utilizzati in modo diffuso per misurare le prestazioni della rete.
Cosa è un OTDR
Gli OTDR sono strumenti impiegati nell’ambito delle telecomunicazioni per l’analisi delle performance e la diagnosi dei guasti nei network attraverso la misurazione dell’attenuazione della potenza riflessa sulla fibra. Se integrati in un’interfaccia GIS (Graphic Information System), permettono non solo di segnalare un problema ma anche di stimare con una precisione di pochi metri il punto esatto in cui si verifica.
«Il valore di questi sistemi, introdotti una quindicina d’anni fa – spiega Massimo Colombo, Global Business Development Director di Adtran – è facilitare il deployment delle reti. All’epoca, nella distribuzione dei nuovi network venivano impiegati gli amplificatori Raman, che però davano problemi nel caso di riflessioni dei cavi. Ecco perché era necessario fare una misurazione accurata delle caratteristiche e delle prestazioni della fibra ottica, per vedere se questi amplificatori potevano essere introdotti senza creare più problemi che vantaggi».
Il ruolo dei sistemi OTDR nella manutenzione dei network
La diffusione capillare dei sistemi OTDR degli anni scorsi ha aperto la strada a nuovi utilizzi della tecnologia in questione. «Le soluzioni di monitoraggio della fibra – prosegue il manager – potevano essere utilizzate anche per ottimizzare molte attività legate alla manutenzione delle reti lungo tutto il loro ciclo di vita. Gli apparati installati in fase di deployment permettono di controllare in tempo reale lo stato della rete, 24 ore su 24, 365 giorni l’anno. Questo significa monitorare non solo la fibra in sé ma la fibra in quanto mezzo di trasmissione di dati che potremmo definire sensibili, perché riferiti a infrastrutture critiche. Intervenire sui guasti, oggi, è quindi molto più semplice e rapido, perché è possibile rendersi conto immediatamente che qualcosa non va e individuare con precisione il punto esatto in cui si verifica un problema, abbattendo di diverse ore i tempi di scoperta del guasto a beneficio della continuità operativa del servizio. Ultimamente sta crescendo l’interesse anche per il monitoraggio di fibre spente in ambito PON, dove i costi di attivazione sono una parte rilevante, quindi avere la certezza di attivare il servizio “right first time” rappresenta un sicuro vantaggio competitivo».
Dal live monitoring all’infrastructure monitoring: vantaggi dell’utilizzare la fibra come sensore passivo
La tecnologia in questione è particolarmente versatile e permette di trasformare tutta la rete fiber in un sensore passivo diffuso in modo capillare sul territorio. Un vero e proprio ecosistema in grado di recepire e reagire non solo alle variazioni della potenza riflessa dalla fibra, ma anche alle alterazioni di altri parametri come le vibrazioni o i cambiamenti di tensione e temperatura grazie ai nuovi C-OTDR (Coherent OTDR).
Una vibrazione eccessiva dei cavi frutto di lavori di scavo fatti in prossimità della rete può innescare l’invio in tempo reale di un allarme che sblocca interventi immediati di manutenzione preventiva, come l’invio sul campo di una squadra di operai per controllare la situazione. «Allo stesso modo – commenta Colombo – una variazione eccessiva della temperatura potrebbe essere sintomatica di un incendio scoppiato in prossimità di un punto definito della rete. Anche in questo caso si potrebbe quindi intervenire in anticipo, prima che il fuoco si propaghi causando danni ingenti. In pratica, se ho 80 o 100 chilometri di fibra posata, tutta quella rete diventa un sensore distribuito su cui è possibile fare misurazioni ogni 2 o 3 chilometri».
La tecnologia, spiega Colombo, offre notevoli vantaggi rispetto all’impiego di sensori tradizionali di tipo attivo, che devono essere costantemente alimentati, manutenuti e collegati a una rete dati. La fibra necessita di pochissima energia per funzionare, non produce e non subisce interferenze elettromagnetiche, non teme le infiltrazioni e permette la trasmissione di segnali anche sulle lunghe distanze con un calo di potenza trascurabile.
Su queste fondamenta tecnologiche è possibile sviluppare moltissimi servizi, che permettono agli operatori che investono sulla fibra di diversificare e incrementare il business abilitando scenari di monitoraggio infrastrutturale, sicurezza pubblica, protezione di siti e servizi critici.
Monitoraggio strutturale, i servizi disponibili
I servizi che è possibile erogare utilizzando la rete in fibra come sensore passivo sono davvero numerosi e trasversali. Tra i principali:
- Telco: rilevamento delle condizioni della fibra, delle manomissioni dei cavi, dello stato di salute dell’infrastruttura.
- Utility: sorveglianza sulla compatibilità elettromagnetica, prevenzione dei furti di rame, realizzazione di sistemi anti-intrusione a protezione di siti e facility (centrali elettriche), prevenzione di perdite degli acquedotti.
- Oil&Gas: Rilevamento delle perdite, delle intrusioni, Pig Tracking (tracciamento dei dispositivi utilizzati per la pulizia e la manutenzione delle condutture di gas e petrolio liquido), rilevamento di rubinetti e valvole per attività di manutenzione.
- Security&Intrusion Prevention: sicurezza perimetrale, tunneling, sorveglianza, monitoraggio delle attività di security.
- Geotecnica: monitoraggio sismico, monitoraggio del movimento delle falde e dei terreni/rocce per prevenzione frane, monitoraggio del livello idrico di bacini e fiumi per prevenzione delle esondazioni.
- Smart City: monitoraggio traffico in tempo reale, monitoraggio della velocità dei mezzi su strada, conteggio veicoli e prevenzione degli incidenti stradali.
La sicurezza dei dati in transito
La protezione dei dati in transito è il punto di partenza di qualsiasi applicazione di monitoraggio infrastrutturale. La fibra, pur essendo un mezzo fisico tra i piu’ sicuri, e’ anch’essa vulnerabile. Infatti, è possibile spillare una parte della luce che viaggia all’interno di essa con un’operazione comunemente detta “tapping” e quindi avere accesso ai dati. I moderni sistemi di monitoraggio sono in grado non solo di rilevare il tapping, ma anche individuare se c’e’ in atto un tentativo di tapping Si parla di un monitoraggio non invasivo e in tempo reale delle reti, che garantisce visibilità totale sulle prestazioni e massima protezione. L’utilizzo di questa tecnologia, abbinato alle potenzialità dei fiber network e a tecniche di cifratura dei dati consente di predisporre l’invio automatico di allarmi nel caso in cui si verifichi un tentativo di accesso non autorizzato a siti e informazioni chiave.
«Si parla spesso di sicurezza – evidenzia Marcello Forti, Vice Presidente Sud Europa di Adtran – ma molti si concentrano sul garantire l’inviolabilità dei dati immagazzinati nei sistemi storage. Pochissimi, invece, si preoccupano di proteggere i dati in movimento, nel momento in cui vengono trasferiti, magari da una centrale idroelettrica al data center deputato a gestire il servizio idrico. Ma questo è un aspetto sempre più cruciale. Il nostro obiettivo in Adtran è garantire la massima sicurezza dell’infrastruttura, sempre più richiesta dal mercato e condizione indispensabile allo sviluppo di servizi innovativi, che offrono opportunità di business concrete e rilevanti agli operatori che hanno investito nello sviluppo delle reti in fibra. In parole semplici, questo significa presidiare tutti gli aspetti della resiliency della rete, della protezione e cifratura dei dati che transitano sul network e della sincronizzazione con i segnali del satellite, tra gli altri. E soprattutto significa integrarli all’interno di un’offerta di soluzioni tecnologiche e servizi di Application Lifecycle Management realmente end-to-end».
