MPU5 di Persistent Systems: la “scatoletta nera” che ha cambiato le comunicazioni tattiche

La si vede su quasi ogni plate carrier nei report delle unità più addestrate, spesso anche negli allestimenti da airsoft e nei film. Pochi però sanno cosa sia l’MPU5 di Persistent Systems. Non è un walkie-talkie, non ha bisogno di internet né di ripetitori: è un nodo di una rete che si costruisce da sola.

Cos’è un MANET

Con un walkie-talkie tradizionale tutti condividono una frequenza, parla uno alla volta e, se la distanza è troppa o c’è un ostacolo, il segnale non arriva. Con il telefono si dipende da un’infrastruttura fissa (celle, antenne, ripetitori), che in una zona di guerra o in un disastro naturale può sparire.

Un MANET (Mobile Ad-hoc Network) elimina il problema alla radice: la rete la creano i dispositivi stessi. Ogni radio comunica per sé e fa da ripetitore per gli altri, quindi più operatori ci sono, più la rete si estende e si rafforza. È l’opposto del canale radio condiviso, dove più gente c’è, più diventa un caos.

Se un nodo esce dal raggio o viene spento, la rete non si spezza: trova un altro percorso in una frazione di secondo (self-healing). Immaginate tre veicoli in fila: se quello di mezzo svolta e si allontana, il primo e l’ultimo restano collegati appena un altro nodo (un operatore, un drone, un altro mezzo) si trova nella zona giusta, senza riconfigurazioni né cambi di canale.

Persistent Systems e Wave Relay

La tecnologia si chiama Wave Relay ed è sviluppata dall’americana Persistent Systems, da anni un riferimento per militari, forze dell’ordine e sistemi senza pilota (droni e robot terrestri). L’MPU5 è il dispositivo di punta, pensato per essere indossato da un operatore e non montato su un veicolo.

Dentro la scatola

Una premessa: i dettagli hardware che seguono non vengono da una scheda tecnica ufficiale, ma da un’analisi di reverse engineering pubblicata online da un appassionato, e vanno presi come tali.

L’MPU5 ha due “cervelli” separati:

• Blocco di elaborazione: processore NXP i.MX6 (ARM Cortex-A9 quad core), 2 GB di RAM e 128 GB di memoria eMMC, cioè la potenza di uno smartphone di fascia media di qualche anno fa. Deve però gestire crittografia, routing e video in tempo reale in condizioni che un telefono consumer non sopporterebbe.
• Modulo radio: costruito attorno a un System-on-Chip Xilinx Zynq-7000 abbinato a un transceiver Analog Devices AD9361, con tre antenne in trasmissione e tre in ricezione.

Fuori dal case ci sono tre connettori militari (serie Mighty Mouse, tipo Glenair): uno per PTT e dispositivi indossati, uno dati (Ethernet), uno per il video (BNC) e la funzione RoIP (Radio over IP).

Perché costa circa 15.000 € a unità? Perché non si paga il chip ma tutto ciò che lo circonda: certificazioni militari, resistenza a urti, polvere, immersione e sbalzi termici, produzione in piccoli lotti e anni di test in condizioni operative reali. È lo stesso motivo per cui un orologio da sub certificato costa più di uno normale, che pure segna l’ora.

Il software: Wave Relay OS

Sopra l’hardware gira Wave Relay OS, un sistema proprietario basato su Android e pesantemente personalizzato. L’idea chiave è che l’interfaccia radio si presenta al resto del sistema come una normale scheda di rete, come il Wi-Fi di casa. Qualsiasi applicazione che parla IP funziona quindi sulla rete senza sapere di essere su un MANET, ATAK compreso, il sistema di mappatura e coordinamento tattico.

Come funziona la rete

La rete è peer-to-peer: nessun nodo master o controller centrale, ogni radio è insieme client e ripetitore. A livello di data-link si comporta come un bridge Ethernet trasparente, cioè per le applicazioni la rete radio è indistinguibile da un cavo, come se tutti i dispositivi fossero nella stessa stanza collegati allo stesso switch.

L’aspetto più elegante è il routing predittivo: il sistema monitora di continuo la qualità del segnale tra i nodi e, quando un percorso peggiora, prepara già l’alternativa prima che il collegamento cada. È una resilienza anticipata più che reattiva. A questo si aggiunge una gestione intelligente del multicast, convertito in unicast quando serve per non sprecare banda.

Il produttore dichiara che un nuovo nodo entra in rete e diventa operativo in meno di un secondo e che non c’è limite al numero di salti (hop). Sul numero massimo di operatori nella stessa rete non esiste invece un dato pubblico.

Moduli radio intercambiabili

Non esiste “un” MPU5 ma più versioni, perché il modulo radio si sostituisce svitando quattro viti (interchangeable frequency architecture). Le bande disponibili sono:

Banda	Frequenze	Potenza
L	1350–1390 MHz	10 W
Modulo 2025–2145 MHz	2025–2145 MHz	6 W
S	2200–2507 MHz	10 W
C (inferiore)	4400–5000 MHz	6 W
C (superiore)	5100–6000 MHz	4 W

Lo spettro radio non è uguale ovunque: normative, congestione e ambiente cambiano da teatro a teatro. Un reparto che trova la banda S satura di traffico civile può passare alla banda L cambiando solo il modulo. In una grande esercitazione multinazionale, dove ogni reparto porta le proprie radio, lo spettro diventa un bene scarso come i parcheggi di un centro commerciale nel fine settimana.

Trasmissione RF

La modulazione è OFDM e passa automaticamente tra 64QAM, 16QAM, QPSK e BPSK: più lo schema è denso, più dati passano ma serve un segnale pulito; quando le condizioni peggiorano il sistema scala su schemi più robusti, anche decine di volte al secondo. La larghezza di canale è configurabile via software (5, 10 o 20 MHz) e la tecnologia MIMO permette di usare da una a tre antenne in parallelo, aumentando capacità e resistenza a ostacoli e riflessioni.

Il throughput aggregato dichiarato supera i 100 Mbit/s. Un’immagine utile: il MIMO è il numero di corsie aperte in autostrada, l’OFDM è il limite di velocità che si abbassa da solo quando piove.

Voce: il Dual PTT

L’accessorio per la voce si chiama Dual PTT e ha due manopole di selezione indipendenti (fino a 16 gruppi di conversazione ciascuna) e due pulsanti push-to-talk riconoscibili al tatto e usabili con i guanti. Si alimenta direttamente dall’MPU5.

I canali A e B non sono frequenze ma due “stanze virtuali” sulla stessa rete. Con auricolari stereo compatibili ogni manopola assegna il proprio gruppo a un orecchio diverso e una voce annuncia il gruppo selezionato, così l’operatore sa dove si trova senza guardare. Separare le voci nel panorama stereo permette di distinguere chi parla anche quando più persone parlano insieme.

Una funzione notevole è l’audio full duplex, presentato al SOFIC di Tampa nel maggio 2019 (firmware 19.4): si attiva toccando insieme i due pulsanti e funziona come un interfono, si parla e si ascolta nello stesso momento. Nasce da un’esigenza concreta: l’operatore ha spesso entrambe le mani occupate. Si ipotizza, senza conferma, che il full duplex venga sentito al centro, come terzo canale distinto da A e B. Sulla qualità audio, decisamente compressa come in qualsiasi comunicazione digitale che deve reggere molti nodi, il giudizio è più scettico rispetto al “crystal clear” dichiarato dal produttore.

Video, RoIP e sicurezza

L’MPU5 ha un encoder H.264 HD integrato e un ingresso video, quindi una telecamera (su veicolo o su casco) può trasmettere sulla stessa rete di voce e dati.

La porta RoIP consente di collegare radio LMR tradizionali (Motorola, Harris e altre, con l’adattatore adeguato) alla rete: quelle radio possono essere ascoltate e, in certi casi, comandate da chiunque sia nel MANET, anche da chi non le ha fisicamente. Così un reparto con migliaia di radio già acquistate e assegnate non deve sostituirle né riaddestrare nessuno: bastano poche unità MPU5 nei punti giusti.

La rete supporta IPv4 e IPv6. Tutto il traffico è protetto da crittografia AES-256 con autenticazione HMAC-SHA256: chi intercettasse il segnale vedrebbe solo rumore e non potrebbe nemmeno iniettare dati falsi.

Il display RDC

Il Rugged Display and Controller è un display touch da 5,7″ (720×1280) da circa 1400 nit, leggibile anche sotto il sole diretto, con due joystick a due assi e 14 pulsanti fisici. Pesa circa 440 g, ha grado di protezione IP68, si collega via USB al Dual PTT e si monta sul petto. Permette di consultare ATAK senza estrarre tablet o telefono e, grazie ai joystick, di controllare da remoto droni e telecamere sulla stessa rete.

Antenne, collegamenti terra-aria e 5G

Un’antenna esterna estende la copertura a una valle, a un edificio, all’interno di un parcheggio. Alcune servono ad aumentare portata e potenza, altre, a settore, seguono più velivoli da un punto fisso. Con l’antenna giusta la stessa unità può fare da relay per un drone, portando il segnale oltre l’orizzonte visivo.

L’aspetto meno noto è il datalink terra-aria con droni, elicotteri e aerei: un operatore a terra può controllare direttamente il puntamento delle teste elettro-ottiche, senza chiedere a voce a chi è a bordo di spostare l’inquadratura. È un salto enorme per la situational awareness.

C’è poi la tracking antenna dual-band, che resta agganciata a un velivolo in movimento anche se il GPS sparisce o viene falsificato, passando a un tracciamento basato sul solo segnale radio. Ultima novità è il modulo PT5, che aggiunge connettività 5G: dove esiste infrastruttura cellulare la si usa, senza dipenderne.

Batteria

L’autonomia dichiarata è di 8–10 ore, non giorni. Con crittografia pesante, un modulo MIMO a tre antenne, routing predittivo continuo, GPS, schermo acceso ed eventuale video, i consumi sono molto superiori a quelli di un walkie tradizionale. Usa le stesse batterie delle radio Harris PRC-148/152, che in un impiego solo voce durano anche il quadruplo. Non è quindi uno strumento per settimane di ricognizione isolata, ma per operazioni dove calcolo e rete contano più dell’autonomia.

Portata: dati di targa e dati reali

Il produttore dichiara fino a 130 miglia tra due nodi in condizioni particolarmente favorevoli, ma è un dato di targa, senza contesto di misura. Più utile è il caso documentato di gennaio 2019: durante un’esercitazione della 3ª Brigade Combat Team della 101ª Divisione Aviotrasportata a Fort Polk (Louisiana), la rete ha trasmesso voce, dati e posizione fino a 25 km, anche oltre la linea di vista, grazie a un sistema di relay chiamato Spock. In un caso i militari hanno comunicato da Fort Knox (Kentucky) a un centro di addestramento urbano in Indiana.

I riscontri sul campo sono concreti: un comandante sapeva in ogni momento dove fossero i suoi capi plotone guardando uno schermo e un plotone si è coordinato in silenzio via dati con il nemico simulato a soli 75 m. Per confronto, una radio militare portatile punto-punto fatica spesso a superare 2–3 km in ambiente misto. Va detto che i 25 km sono stati ottenuti con l’aiuto dei nodi intermedi e non con un singolo collegamento diretto. In quel test i dispositivi usavano anche ATAK, con le posizioni (PLI) visualizzate in tempo reale su ATAK e sulla versione desktop WinTAK.

Non solo militare

Persistent Systems cita tra le applicazioni anche la sicurezza nei grandi eventi (stadi con reti cellulari sovraccariche), la gestione delle emergenze, i sistemi senza pilota, i robot terrestri e il broadcast da località difficili. La stessa logica vale per la protezione civile: vigili del fuoco su un incendio boschivo esteso, soccorso alpino con squadre su versanti diversi, alluvioni in cui le antenne fisse sono danneggiate proprio quando servono di più.

Prezzo e accessibilità

Il prezzo esatto non è pubblico e le cifre online sono spesso datate o riferite ad altre configurazioni. Si parla di circa 15.000 € per apparecchio. Il prodotto è pensato per canali istituzionali (forze armate, forze dell’ordine, operatori professionali di droni), non per il commercio generico. Non risulta un distributore europeo pubblico né un regime di export specifico confermato, ma è probabile che esista un controllo sull’export (in Italia la L. 185/1990, e a livello europeo il Regolamento UE 2021/821): il quadro applicabile va verificato.

L’alternativa civile: i MANET per tutti

Il concetto di rete a nodi è uscito dai laboratori militari. Alcuni esempi citati:

• Silvus Technologies (serie StreamCaster), con varianti commerciali e militari
• Doodle Labs, radio mesh leggere per droni e robotica
• goTenna (Pro X2), circa 1.000 $ a unità, per team governativi e professionali
• Beartooth, comunicatore mesh per un pubblico più ampio nella stessa fascia di prezzo
• Meshtastic, progetto open source con radio LoRa da poche decine di euro, molto diffuso tra escursionisti e per le emergenze, che in Europa può usare la banda 868 MHz senza licenze particolari

Sono sistemi diversi per potenza, prezzo e scopo, ma condividono lo stesso principio: una rete che si costruisce da sola.

L’MPU5 non è un case scenografico da mettere sul plate carrier, è un nodo di una rete auto-organizzante che porta voce, dati e video sullo stesso canale, si comanda anche da un display dedicato con joystick e resiste alla perdita di singoli elementi. Il prezzo, l’autonomia limitata e le incognite sull’export ne fanno uno strumento specializzato, ma il modo in cui ha ridefinito la consapevolezza situazionale spiega perché sia diventato un’icona visiva del combattimento moderno.

Nota sulle fonti: le specifiche hardware interne derivano da un’analisi di reverse engineering di terzi e le prestazioni “di targa” dichiarate dal produttore non coincidono con quelle misurate sul campo. Le prime vanno verificate con la scheda tecnica ufficiale, le seconde con i test documentati.