rivista online di informazione del comitato elettrotecnico italiano
iscriviti alla newsletter
Rimani informato sulle ultime novità, gli articoli, le norme, iscriviti alla newsletter CEIMAGAZINE* compilando il form
* la newsletter viene inviata periodicamente una volta al mese. Il Comitato Elettrotecnico Italiano si riserva il diritto di invii straordinari in caso di comunicazioni speciali
SC 86A “Fibre e cavi”;
SC 86B “Dispositivi di connessione e componenti passivi per fibre ottiche”;
SC 86C “Sistemi ottici e dispositivi attivi”.
Campo di applicazione
Predisporre norme, sia direttamente a livello nazionale sia contribuendo, quale Comitato Nazionale italiano dei corrispondenti Comitati CENELEC a livello europeo e IEC a livello internazionale, ai relativi documenti riguardanti sistemi, moduli, dispositivi e componenti in fibra ottica da utilizzare prevalentemente in apparati di comunicazione.
Struttura
Il Comitato è strutturato in 3 SottoComitati che operano indipendentemente, salvo opportuni raccordi e sinergie che vengono trovati a livello della plenaria all’interno del Comitato “padre”. I SottoComitati sono:
SC 86A “Fibre e cavi“
SC 86B “Dispositivi di connessione e componenti passivi per fibre ottiche“
SC 86C “Sistemi ottici e dispositivi attivi”.
Programma di lavoro
L’attività del CT 86 e dei suoi SottoComitati in generale consiste principalmente nel:
partecipare ai lavori dei corrispondenti organi tecnici europei e internazionali contribuendo allo sviluppo delle norme del settore;
favorire la diffusione di queste norme tra le società italiane del settore;
collaborare con altri Comitati Tecnici CEI per sviluppare tematiche trasversali.
SC 86C: Presidente Dott. Gabriele Bolognini, Vice Presidente Dott. Pietro Di Vita, Segretario Ing. Angelo Maria Castellano
Technical Officer CEI: Ing. Annalisa Marra
Umberto Rossi – Presidente del CEI CT 86
Ing. Rossi, come Presidente del Comitato Tecnico CEI “Fibre Ottiche”, ci può presentare il Comitato e darci una panoramica delle principali aree di competenza?
Il Comitato Tecnico 86 “Fibre Ottiche” è un Comitato di prodotto che, come dice il nome, ha l’ambizione di coprire in modo completo la normativa che riguarda tutte le attività di standardizzazione su fibre e dispositivi ottici in ambito CEI. A tale scopo, ed analogamente al corrispondente Comitato Internazionale IEC TC 86 “Fiber Optics”, il CT 86 si è strutturato in tre distinti SottoComitati:
SC 86A “Fibre e cavi”, che si occupa delle fibre ottiche monomodali e multimodali, dei cavi a fibra ottica da interno e da esterno e loro metodi di misura
SC 86B “Dispositivi di interconnessione e componenti passivi per fibre ottiche”, che si occupa dei componenti ottici passivi e dei loro metodi di misura
SC 86C “Sistemi ottici e dispositivi attivi”, che si occupa dei componenti ottici attivi, oltre che dei sensori in fibra e dei metodi di misura per i sistemi in fibra ottica.
L’obiettivo del CT 86 è di predisporre norme, direttamente a livello nazionale oppure contribuendo, quale Comitato Nazionale italiano “mirror” (cioè “di riferimento” a livello nazionale), alle attività dei corrispondenti comitati IEC a livello internazionale e CENELEC a livello europeo. Questa attività viene effettuata avanzando proposte e commenti, garantendone l’approvazione e recependo a livello nazionale le pubblicazioni internazionali. Mentre il TC 86 dell’IEC con i suoi SottoComitati copre in modo completo la normativa su fibre ottiche, componenti passivi e componenti attivi a livello globale, a livello europeo operano il TC 86A e il TC 86BXA del CENELEC che, oltre naturalmente a recepire come EN le relative norme IEC, sono rispettivamente attivi su cavi e fibre ottiche e su dispositivi di interconnessione e componenti passivi.
Il CT 86 collabora attivamente con altri Comitati CEI di prodotto e di sistema su tematiche comuni o trasversali. Si citano, come esempi recenti, la collaborazione con il CT 46 “Cavi simmetrici e coassiali, cordoni, fili e guide d’onda” sul tema dei cavi ibridi (ottici e metallici), con il CT 306 “Interconnessione di apparecchiature di telecomunicazione” sullo sviluppo di guide tecniche per la cablatura ottica di edifici, con il CT 64 “Impianti elettrici utilizzatori di bassa tensione” per la definizione delle modalità di installazione di cavi ottici all’interno di gallerie stradali e la partecipazione al GdL CEI “CPR – Cavi per telecomunicazione” sull’applicazione del Regolamento Europeo CPR ai prodotti per le comunicazioni elettroniche.
Qual è stato e qual è il contributo italiano in sede internazionale del Comitato Tecnico da lei presieduto?
Il Comitato Nazionale Italiano ha partecipato attivamente, sin dalla sua formazione, alle attività internazionali del TC 86 dell’IEC, e si è distinto per aver occupato posizioni chiave nel suo ambito. Inizialmente, all’Italia era stata affidata la Segreteria del SC 86B sulla componentistica ottica passiva. Successivamente, io sono stato scelto come Presidente Internazionale del Comitato Tecnico, ed ho mantenuto questa carica per 21 anni, fino al 2015. Inoltre, Pietro Di Vita è stato eletto Presidente del SottoComitato 86C dell’IEC per 18 anni, dal 1998 al 2016. Oltre a queste posizioni direttive, il Comitato Nazionale Italiano si è distinto, in passato ed anche oggigiorno, per il profondo ed efficace apporto tecnico dei suoi esperti, che hanno contribuito alla finalizzazione di innumerevoli documenti e contributi, proponendo nuovi indirizzi strategici e indicando efficaci linee evolutive dei diversi gruppi di lavoro.
Su questo tema vorrei menzionare che, nell’attuale difficile situazione economica che sta perdurando da parecchi anni, le sfide che ci troviamo a dover affrontare non riguardano solo la tecnologia e la normativa (che, in un ambiente tecnico, si riescono sempre a risolvere), ma anche e soprattutto la cronica carenza di risorse qualificate da dedicare a tali importanti attività: il nostro obiettivo è incrementare la partecipazione dell’industria nazionale nel settore della standardizzazione, con forze nuove che consentano all’Italia di mantenere la posizione di leadership tecnico-manageriale a livello internazionale che ha occupato sin dall’inizio delle attività del TC 86.
Per concludere Ing. Rossi, può dirci come vede l’evoluzione del contesto normativo del settore?
Nel corso degli ultimi anni l’evoluzione tecnica nell’ambito delle tecnologie ottiche è stata considerevole.
La fibra ottica, tassello di base, prodotto apparentemente consolidato da molti anni di utilizzo, è stata ottimizzata fortemente anche in base ai diversi campi di applicazione, dando origine a nuovi prodotti, fra i quali possiamo citare:
la realizzazione di fibre che permettono di raggiungere valori di attenuazione e velocità di trasmissione vicine ai limiti teorici fissati dalla teoria dell’informazione, mediante l’utilizzo di sistemi di trasmissione Wavelenght Division Multiplexing – WDM, in grado di coprire senza amplificazione distanze di alcune centinaia di km per le reti di trasporto a grandissima capacità
analogamente, nelle reti di accesso, sono state realizzate fibre con bassa attenuazione e bassa sensibilità alla curvatura che consentono di facilitare il cablaggio degli edifici residenziali, consentendo la realizzazione di quelle reti a Banda Ultra-Larga che rappresentano una priorità non eludibile per lo sviluppo del Paese e la sua modernizzazione
una nuova frontiera su cui si sta indirizzando la ricerca è l’impiego di tecniche Space Division Multiplexing – SDM che, applicate a fibre multi-nucleo (o a pochi modi) per le reti a lunga distanza, sarebbero in grado di ampliare la capacità dei sistemi di trasmissione fino a velocità dell’ordine dei Pbit/s (1 milione di Gbit/s), assolutamente impensabili fino a pochi anni fa.
Per quanto riguarda invece lo sviluppo di componentistica ottica avanzata, sono fondamentali le caratteristiche di integrazione, miniaturizzazione ed insensibilità ai disturbi elettromagnetici, intrinseche delle fibre e dei componenti ottici. Fra le innovazioni più importanti, vale la pena menzionare lo sviluppo di componenti ottici attivi ed elettro-ottici integrati (Photonic Integrated Circuits – PICs), l’applicazione di tecnologie ottiche alle schede elettroniche degli apparati (Optical Circuit Boards – OCBs) e lo sviluppo di nuove classi di componenti dinamici adattativi (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexers – ROADM) per utilizzo nei sistemi di trasporto ad elevata capacità. Tutte queste innovazioni sembrano garantire che l’evoluzione legata alle tecnologie ottiche sarà ancora un fattore chiave di sviluppo negli anni a venire.
La seconda area, più giovane e in forte sviluppo, è quella della sensoristica basata sulle fibre ottiche per la misura e e il controllo di diversi parametri fisici all’interno di varie applicazioni (ad esempio il controllo del territorio e dell’ecosistema, il monitoraggio di parametri fisici e geologici ambientali, l’industria del petrolio e del gas, la generazione e distribuzione di energia elettrica, l’ingegneria civile, ecc.). I sensori a fibra ottica sono infatti in grado di misurare e monitorare alcuni parametri, quali la temperatura di un cavo o di una tubazione, le tensioni e deformazioni statiche e dinamiche nei materiali di una struttura, lo smottamento di un terreno, aumentando di conseguenza la sicurezza ed il controllo in ogni campo dell’ingegneria.
Infine, vale la pena citare un campo di applicazione che si è recentemente aperto per definire le caratteristiche e le prestazioni di fibre e componenti ottici da utilizzare a bordo di veicoli motorizzati a guida autonoma, un settore in fortissimo sviluppo, sul quale le industrie stanno realizzando investimenti considerevoli in tutto il mondo, e che permetterà di incrementare ulteriormente il mercato dei prodotti in fibra ottica, anche al di fuori dell’area storica e maggiormente consolidata dell’utilizzo di tali tecnologie rappresentata dalle reti di comunicazione.
Francesco Montalti – Presidente del CEI SC 86A
Dr. Montalti, può descriverci quali sono i principali contesti normativi esaminati attualmente dal Technical Committee IEC a cui il SottoComitato nazionale fa riferimento?
Lo scopo del SC86A è quello di predisporre norme riguardanti le fibre ottiche e i cavi a fibra ottica, per tutti i tipi di applicazione di comunicazione. Il SottoComitato definisce pertanto terminologia, caratteristiche, metodi di misura e di prova e specifiche sia per le fibre e i cavi ottici per tutte le tipologie di posa.
L’attività a livello internazionale è svolta da due Gruppi di Lavoro: il WG1 che si occupa delle fibre ottiche e il WG3 che tratta le specifiche dei cavi ottici e le tecniche di installazione. Quest’ultimo è l’interfaccia ufficiale del TC86 con il TC46 per tutte le problematiche inerenti i cavi.
Voglio sottolineare che le attività del SottoComitato sono armonizzate con quelle dello SG 15 “Transport, Access and Home” dell’ITU-T, che nella Questione 5 sviluppa le Raccomandazioni per le fibre ottiche, i cavi e le metodologie di installazione, limitatamente alle applicazioni per telecomunicazioni. L’interfaccia fra i due Enti normativi è garantita da relazioni di Liaison, che permettono di evitare duplicazioni di attività e incongruenze tecniche.
Sempre nell’ambito del SottoComitato che presiede, quali sono state le attività più recenti e quali gli sviluppi tecnologici più interessanti per il prossimo futuro?
Negli ultimi anni gli studi sull’affinamento della tecnologia costruttiva delle fibre monomodali si è concentrata sulle applicazioni alle reti FTTH e sono state specificate nuove classi di fibre nell’ambito della G.657 a bassissima perdita per curvatura, che semplificano l’installazione all’interno di edifici ed appartamenti. Per fare un esempio la fibra della categoria G.657 B3 ha un raggio di curvatura di 5mm, rispetto ai 30mm di una fibra convenzionale G.652 recente.
Per quello che riguarda il futuro, uno dei temi di maggiore interesse è la realizzazione di fibre ottiche di tecnologia SDM (Space Division Multiplexing), che consente di aumentare il numero di fibre ottiche contenute in un cavo, a parità di diametro del cavo stesso. Questa caratteristica riesce particolarmente utile nel caso di posa in canalizzazioni esistenti e nei contenitori sommersi dei cavi sottomarini, dove le dimensioni sono difficilmente modificabili.
Le fibre ottiche SDM sono classificate in due categorie: single-core e multi-core. Appartengono alla prima categoria le fibre SDM a più modi, ognuno dei quali rappresenta un canale indipendente attraverso il quale viene trasmessa l’informazione. Appartengono invece alla categoria multi-core le fibre SDM nelle quali all’interno di un unico mantello vengono realizzati più nuclei, ognuno dei quali rappresenta un canale indipendente di trasmissione dell’informazione.
Cavi sottomarini contenenti una prima generazione di fibre SDM single-core sono già in servizio su collegamenti USA-Europa e un cavo sottomarino USA-Giappone di lunghezza 10.000 km con 20 fibre a 4-nuclei è in corso di fabbricazione con l’obiettivo di essere completato nel 2025.
Relativamente alle attività del SottoComitato a livello nazionale, vorrei segnalare il contributo dato al CT 306 nella redazione della Guida 306-22 sul cablaggio ottico multiservizio degli edifici, poi confluita nella revisione della Guida 306-2, che fornisce le raccomandazioni per la progettazione, la realizzazione e la verifica di impianti di comunicazione elettronica e la relativa infrastruttura fisica multiservizio passiva in unità immobiliari residenziali, in conformità alle norme tecniche applicabili e alle disposizioni legislative correnti. Su questo tema, in collaborazione con AICE il SC86A ha redatto una norma CEI UNEL sui cavi ottici per impianti multiservizio, attualmente in fase di inchiesta pubblica.
Il SottoComitato ha inoltre supportato il gruppo di lavoro del CT306 sui cavi CPR per la definizione degli ambienti applicativi delle diverse tipologie di cavi previste dalla normativa.
Per concludere dr. Montalti, qual è stato il contributo principale dato dal SottoComitato Nazionale all’attività di standardizzazione internazionale?
L’Italia si è sempre distinta per una partecipazione proattiva nei gruppi internazionali, anche se ormai da alcuni anni la partecipazione diretta alle riunioni dei WG si è diradata a causa sia della difficile situazione economica, sia della concentrazione delle attività delle Ditte produttrici di fibra e cavi, che hanno visto una riduzione delle manifatturiere nel nostro Paese. L’obiettivo è comunque quello di mantenere una presenza nei WG in modo da poter quanto meno monitorare le attività in corso e possibilmente orientarle secondo le esigenze dei clienti finali. Da questo punto di vista la possibilità di poter partecipare alle riunioni da remoto, per le quali il CT86 si è sempre battuto, potrà in futuro assicurare una maggior partecipazione.
Maurizio Pasi(Presidente del CEI SC 86B)
Di cosa si occupa in particolare il SC 86B e qual è la sua attività?
Il SottoComitato SC 86B fa parte del Comitato Tecnico 86 (CT 86) “Fibre Ottiche” e si occupa come dalla sua definizione di “dispositivi di connessione e componenti passivi per fibre ottiche”. È il Comitato “mirror” (cioè “di riferimento” a livello nazionale) dell’analogo SottoComitato internazionale IEC SC86B oltre che del corrispondente Comitato Tecnico europeo CENELEC TC 86BXA. Il suo scopo è quello di contribuire alla predisposizione degli Standard Internazionali partecipando ai vari lavori dei Working Group (WG) recependone, a conclusione delle attività, le Norme a livello nazionale
. Il SC 86B dell’IEC, organizzato in tre Gruppi di Lavoro, copre le esigenze principalmente dei costruttori mondiali di componentistica ottica, spaziando dalla stesura dei metodi di test più appropriati, sia per fibre ottiche monomodali, che multimodale, alla creazione di norme specifiche sulle nuove tipologie di componentistica che si presentano via via sul mercato.
Accanto alla manutenzione delle Norme, necessaria per via dei continui miglioramenti tecnologici, argomenti al momento attuali sui tavoli citati sono ad esempio il connettore ibrido ottico-elettrico, connettori per data-center ad alta potenzialità e nuove tipologie di dispositivi passivi.
Il gruppo CENELEC ha invece come peculiarità quella di provvedere alla stesura di particolari Norme (Specifiche di Prodotto), che raggruppano sia dettagli sulla geometria del prodotto, sia sulle sue prestazioni nell’ambito di una particolare categoria climatica. Questo genere di Norme la ritengo molto ben orientata alle esigenze degli operatori.
Può farci un breve bilancio, ad oggi, del lavoro svolto dal SottoComitato nazionale?
Il SottoComitato italiano è composto da 32 membri. A livello internazionale sono presenti 24 Membri Nazionali con 153 esperti iscritti ai WG. Negli ultimi 3 anni sono stati avviati 13 progetti su un totale di 53 progetti attivi a fine 2022. A livello di standard pubblicati siamo ad un totale di 270 di cui 53 negli ultimi 5 anni. Da questi numeri si evidenzia il notevole volume di attività svolte dai membri sia nazionali sia internazionali.
Qual è stato e qual è il contributo italiano in sede internazionale dei relativi TC IEC e CENELEC?
Le attività svolte in ambito Internazionale ed Europeo dai due Enti sono state negli ultimi anni oggetto di un’energica opera di armonizzazione, avente l’obiettivo di creare un’ampia copertura normativa alle esigenze anche regionali, senza il rischio di disallineamenti.
In questo ambito il contributo italiano si è contraddistinto per l’assidua partecipazione ai gruppi di lavoro, sia in presenza sia da remoto, con l’obiettivo di supportare la definizione delle norme in stesura.
Cosa raccoglie dal passato e cosa si propone di fare in più per i prossimi tre anni di mandato?
Ho raccolto il testimone da un anno e preferisco definire il “passato” come “tempo proficuo trascorso” ad accrescere gli standard contribuendo all’opera di armonizzazione delle normative, che deve proseguire sempre con lo stesso impegno profuso in questi anni. Conoscendo la professionalità dei colleghi membri sono convinto che continueremo sulla strada intrapresa ascoltando le esigenze del mercato e le nuove tendenze tecnologiche che si presenteranno.
Come pensa di rapportarsi al mondo dell’industria nel nostro Paese?
Sulla base di quanto indicato prima, ritengo che essere sintonizzati con il mercato interno e a conoscenza delle nuove tendenze tecnologiche internazionali/europee possa dare un forte contributo all’industria del nostro paese.
Quali sono secondo Lei gli obiettivi prioritari che bisognerebbe dare al mondo normativo in generale e a quello del SC 86B in particolare?
Prendo spunto da quanto espresso nel sito CEI alla voce “Chi Siamo” e dallo scopo che contraddistingue l’Associazione “elaborare, pubblicare e divulgare Norme Tecniche” che costituiscono il riferimento di presunzione di conformità alla “regola d’arte” per sottolineare che gli obiettivi primari vanno dal mantenere un costante e tempestivo aggiornamento delle norme, recepire in anticipo o quanto prima i bisogni del mercato in tutte le sue sfaccettature e rendere il mondo CEI un punto di attrazione per i giovani e per quanti abbiano necessità o semplicemente voglia di approfondire tematiche specifiche. Per il SC 86B una sfida che vedo è quella di riuscire ad incrementare ulteriormente la partecipazione di aziende/operatori del settore, coinvolgendo anche le associazioni di categoria che operano in questo settore. Ritengo comunque che quanto sopra esposto sia valido e condivisibile da tutto il Comitato Tecnico 86.
Gabriele Bolognini – Presidente CEI SC 86C
In quali contesti normativi opera il SottoComitato SC 86C “Sistemi ottici e dispositivi attivi”?
Dal titolo è già evidente come il SC SC86C si occupi sia di aspetti componentistici che di aspetti di sistema in relazione alle applicazioni industriali delle fibre ottiche. I contesti normativi sono al momento in due ambiti: il settore delle telecomunicazioni e quello più recente della sensoristica.
Nel settore delle telecomunicazioni, dal punto di vista componentistico, l’SC 86C studia i più diversi dispositivi ottici attivi, partendo dai classici trasmettitori e ricevitori ottici e dagli amplificatori ottici fino a dispositivi più sofisticati quali i compensatori di dispersione, i circuiti integrati fotonici (noti come PIC) o i recenti dispositivi riconfigurabili per l’inserimento e l’estrazione in linea di canali di trasmissione ottici (i cosiddetti ROADM).
Dal punto di vista sistemistico vengono studiati gli impianti di trasmissione realizzati integrando lungo la linea ottica formata da fibre/cavi ottici, componenti ottici sia passivi che attivi nelle diverse configurazioni di rete. Le applicazioni di rete studiate spaziano dalle reti a lunga distanza intercontinentali, alle reti di trasporto, a quelle di accesso fino alle reti d’utente. È un settore in sviluppo ormai da decenni, ove comunque l’evoluzione tecnica è ancora costante con la continua introduzione di innovativi dispositivi e architetture.
Nel settore della sensoristica l’SC 86C studia i sensori a fibra ottica e le relative reti di sensori per la rilevazione dei parametri più disparati (come, ad esempio, deformazioni e tensioni meccaniche, temperatura, pressione, corrente e tensione elettrica, parametri acustici). Le applicazioni sono del pari molteplici: controllo della stabilità di grandi infrastrutture (quali dighe, viadotti, ecc.), monitoraggio di temperatura e rilevamento delle perdite in oleodotti e gasdotti, prevenzione di catastrofi ambientali (per esempio, monitorando tempestivamente possibili frane, smottamenti), misurazioni in ambienti estremi (come nel caso di forti campi elettrici o di radiazioni nucleari), dispositivi medici poco invasivi, e così via. Le possibili architetture dei sensori sono del pari variegate: esistono per esempio sensori puntuali e sensori distribuiti. Anche le tecnologie sono le più svariate a seconda del particolare fenomeno fisico su cui il sensore è basato: vengono ad esempio utilizzati la diffrazione Bragg in fibra, le diffusioni Brillouin, Raman e Rayleigh, gli effetti Faraday e Pockels, e via dicendo. Si tratta di un settore normativo ancora minoritario rispetto a quello delle telecomunicazioni, ma in rapida espansione e con un promettente potenziale di intenso sviluppo.
Quali sono le sfide più impegnative che il SC affronta sia a livello nazionale che internazionale?
Per ciò che riguarda gli aspetti sistemistici nel settore delle telecomunicazioni il SC 86C attinge non solo a standard sviluppati al proprio interno (quali, per esempio, quelli sui dispositivi ottici attivi) ma anche a standard sviluppati da altri SC (come fibre e cavi, da SC 86A, e componenti ottici passivi e connettori, da SC 86B). Questo richiede uno sforzo speciale di armonizzazione tra gli standard di diversa provenienza. Inoltre, per quanto riguarda le architetture di rete, l’SC 86C deve coordinarsi con comitati di altri enti (quali ad esempio ITU-T SG15 e ISO-IEC JTC1 SC25) per assicurare la compatibilità tra i diversi sistemi di normazione. Sono aspetti sfidanti in quanto delicati, per via del coinvolgimento di diversi gruppi di normativa, ma di vitale importanza per potere assicurare alla comunità tecnico-scientifica norme coerenti, armonizzate e funzionali.
Nel settore della sensoristica l’ampia varietà di dispositivi, delle relative tecnologie e applicazioni, da un lato promette un considerevole sviluppo normativo, ma dall’altro impone uno sforzo speciale di razionalizzazione e categorizzazione degli standard dei diversi prodotti. Su questo punto il SC 86C italiano è stato particolarmente proattivo proponendo un promettente sistema di categorizzazione dei diversi standard. Tale sistema, basato su una suddivisione matriciale dei sensori a seconda del parametro misurato e della tecnologia e architetture usate, è stato infine adottato e funziona efficientemente, ma è costantemente necessaria un’accurata supervisione specialmente al momento dell’introduzione di nuovi standard.
