El 5G Industrial acerca la sostenibilidad
El 5G tiene un atractivo evidente para todos. Incluso si no se conocen todos los detalles de lo que puede conseguir esta tecnología, la mayor velocidad ofrece unos beneficios innegables. Para muchos usuarios, eso significa poder ver vídeos en resolución 4K desde el móvil sin tener que preocuparse por una imagen congelada.
Pero, ¿sabías que el 5G también puede ayudar a ahorrar energía? Y una reducción que puede llegar a ser hasta del 80% del consumo energético actual asociado a la telefonía móvil. ¿Cómo se consigue esto? Antes de ello, repasemos los principales puntos fuertes de esta tecnología para los usuarios:
- Banda de ancha móvil de muy alta velocidad. Puede alcanzar picos de 1 Gbit/s. Por comparación, el 4G llegaba a 300 MBps.
- Latencia de 1 milisegundo. Las redes 4G/LTE tenían latencias de 20 o 30 ms.
- Hasta 100 dispositivos más conectados por cada unidad de área. Aumenta el alcance y el número de aparatos en red.
- Cobertura del 100%.
Es la suma de estos factores los que ayudan con ese ahorro energético. Para ser exactos, es el ahorro que sucede gracias al menor consumo de las antenas y sus elementos. Al tener velocidades de transmisión más rápidos y eficientes, y tener una latencia menor, las antenas están activamente enviando datos durante menos tiempo. Además, la mejora en los componentes (amplificadores de potencia, nitruro de galio…) también ayuda a que la operación, cuando se da, sea más eficiente.
El 5G en el mundo industrial
Incluso con estas nuevas tecnologías innovadoras, es esencial tomarse el tiempo necesario para planificar y diseñar una infraestructura de fabricación que conecte los dispositivos corporativos. Es fácil pensar en implementar ese 5G de forma directa: una red pública operada por operadores de redes móviles. Sin embargo, con una red de este tipo, los usuarios deben ser conscientes de que los datos de la planta salen de la fábrica. Esto hace que la fábrica sea vulnerable a los ciberataques, a las violaciones de datos y a los riesgos de comprometer las propiedades intelectuales.
Afortunadamente, también existe una red 5G privada, una dedicada a las fábricas y denominada acertadamente «5G Industrial«. La conexión privada permite a los usuarios aprovechar la potencia y la fiabilidad de la 5G sin tener que asumir ninguno de los riesgos.
En los próximos años, las redes inalámbricas 5G privadas se instalarán en los centros industriales allí donde las empresas necesiten redes robustas y ultrarrápidas con un gran ancho de banda. Desde los sistemas de almacenaje automatizados y las líneas de producción hasta la realidad aumentada y los robots, el nuevo estándar de comunicación móvil controlará cientos de miles de dispositivos por kilómetro cuadrado en tiempo real.
Las ventajas de las redes privadas son evidentes. Las empresas pueden rastrear, almacenar, analizar, controlar y configurar de forma flexible el tráfico de datos a su antojo. Esto les permite garantizar la velocidad y fiabilidad que requieren sus procesos, todas sus secuencias logísticas y de producción. Está claro que el 5G es ideal para las empresas que quieren hacer un seguimiento de la producción en tiempo real o procesar datos en el «borde» de su propia red (aplicaciones Edge) sin tener que enviarlo todo primero a la nube.
Es cierto que la comunicación inalámbrica en la industria no es nada nuevo. Con RUGGEDCOM WIN, Siemens ya utiliza una solución de radio WiMAX privada en varios sectores, pero se centra en el entorno de las redes inteligentes para supervisar y controlar las redes eléctricas. Además, ya existen algunas redes LTE privadas aisladas, por ejemplo en fábricas y puertos. Siemens lleva más de 15 años utilizando con éxito una WLAN industrial para la comunicación inalámbrica en la industria y cumpliendo todos los requisitos necesarios, incluida la seguridad inalámbrica. Junto con el 5G industrial, la IWLAN también está en fase de desarrollo, ya que las frecuencias industriales privadas para el 5G no están disponibles en todo el mundo. Sin embargo, ninguna de estas soluciones ofrece ni de lejos las prestaciones de la 5G.
El 5G para la fábrica sostenible
No vamos a sorprender a nadie con este dato: un 20% de las emisiones de CO2 a nivel mundial provienen del sector de la fabricación. Gran parte de esto se debe a las industrias electrointensivas y a los procesos de fabricación. No es sencillo tener una fábrica sostenible, pero, gracias al 5G Industrial, estamos un paso más cerca de ello.
Imaginemos el diseño de una fábrica. El gestor de la fábrica quiere diseñar un plan de automatización que produzca contenedores de plástico. Una visión compleja, difícil de aplicar. Al fin y al cabo, la producción autónoma requiere múltiples operaciones coordinadas, desde el pedido inicial hasta el control de calidad y la salida del almacén. En la planificación de ese diseño, la primera barrera que hay que sortear es determinar cómo enviar la información entre las máquinas para coordinar las operaciones.
El proceso explicado es sencillo. Cada vez que llegase un nuevo pedido, los robots tendrían que recoger las materias primas y alimentar a las máquinas que participan en el ciclo de producción del almacén. Una vez que su procesamiento concluyera, las máquinas tendrían que ordenar a los robots que trasladaran los productos semiacabados a la siguiente estación, y así sucesivamente. Todo esto requiere una red de comunicación fiable.
Pero ahora que esto es posible, podemos dar un paso más allá. El 5G nos lleva a las fábricas de la España 5.0. Una fábrica en la que los robots colaborativos (cobots) pueden comunicarse con otros cobots o con humanos. Donde la realidad aumentada para el mantenimiento, las simulaciones con gemelos digitales o el trabajo asistido a distancia sean posibles en cualquier lugar y en cualquier momento. Una fábrica en la que se pueden conectar hasta un millón de dispositivos por kilómetro cuadrado.
Y esto puede permitir una visión que hace años habría sido imposible: la de una fábrica oscura. Una fábrica sin iluminación, en la que la perfecta conexión y vinculación entre todos sus componentes permita un ahorro energético sin precedentes.
El futuro del 5G
Las conexiones Industriales 5G plantean muchas preguntas. Es por eso que, en Siemens se mantiene un equipo de investigación separado dedicado a este tema. Los expertos de Comunicaciones Industriales están trabajando duro en el nuevo estándar de comunicación y en su implementación en el entorno industrial y de fabricación.
En su Centro de Pruebas de Automoción de Núremberg, Siemens prueba aplicaciones industriales en una red 5G privada e independiente que se ha desarrollado para llevar la tecnología hasta el punto de poder utilizarla en la industria. También se han instalado prototipos de esta solución en las fábricas de Amberg y Karlsruhe.
En 2022 los interesados podrán probar sus aplicaciones y descubrir su potencial muy fácilmente en una red 5G privada. El 5G Smart Venue se inaugurará en Hannover, en el mayor recinto ferial del mundo, convirtiendo este lugar en una zona de pruebas y un escaparate para el uso del 5G en la industria.