Vista aérea de una fábrica

La tecnología 5G acelera la fábrica inteligente

A toda velocidad hacia el éxito. Gracias a una red 5G local en las instalaciones.

Mayor rendimiento de Internet de las cosas (IoT)

La tecnología 5G es más que un nuevo adelanto tecnológico de la red del futuro. El estándar de comunicaciones móviles 5G ofrecerá nuevamente, en comparación con UMTS, LTE (Long Term Evolution) y LTE-Advanced (4G), una  red móvil más potente que nunca; algo fundamental , ya que Internet de las cosas (IoT) presenta grandes retos digitales para las empresas.

Una red completamente nueva para IoT

Pocas máquinas en instalaciones industriales

Según las previsiones de IDC, en 2020, habrá en circulación unos 2000 millones de smartphones conectados a Internet, a los que hay que sumar 50. 000 millones de dispositivos, vehículos y máquinas conectados, una gran parte de ellos en la ámbito de la producción. Estos dispositivos en cloud, se comunican tanto entre sí como con los usuarios,lo que conlleva una enorme importancia, principalmente para la fábrica inteligente en la Industria 4.0,donde los robots autopropulsados transportan herramientas de una estación a otra,  las propias máquinas avisan del desgaste de sus piezas a tiempo para evitar fallos en la producción y  el equipo de servicio técnico detecta las piezas defectuosas en cuestión de segundos gracias a la realidad aumentada.

Estabilidad de la red: la base de la Smart Factory

Para hacer posible todo esto, la conexión de red entre las «cosas» conectadas y el servidor back-end debe satisfacer las necesidades de las aplicaciones. Los datos para las máquinas remotas deben transmitirse a una gran velocidad y de manera segura. Además, una fábrica inteligente necesita una red capaz de asistir a un gran número de equipos terminales, y todos estos requisitos son cada vez más móviles, por lo que las conexiones inalámbricas van ganando importancia frente al cableado clásico. El actual estándar de comunicaciones móviles LTE-Advanced (4G) cumple estas exigencias gracias a una velocidad de transmisión de datos de hasta 1 Gb/s, un retardo de red de aproximadamente 20 ms y una conectividad de hasta 10. 000 dispositivos/km2.

Cómo fomenta el estándar de comunicaciones móviles 5G el IoT

< 20 ms

aproximadamente de retardo de red (en condiciones de análisis de laboratorio)

20 Gb/s

de velocidad de descarga máxima (para una estación base en condiciones ideales)

1 millón

de dispositivos/km2 con calidad de transmisión garantizada (requisito)

100 000 millones

de dispositivos móviles accesibles de manera simultánea en todo el mundo (por ejemplo, smartphones)

De la tecnología 4G a la 5G

El estándar de comunicaciones móviles 5G ofrecerá nuevamente, en comparación con UMTS, LTE (Long Term Evolution) y LTE-Advanced (4G), un ancho de banda significativamente mayor, así como una transmisión de datos entre la estación base y el dispositivo conectado considerablemente más rápida que la de la red LTE. La combinación con la Edge Computing aportará, asimismo, una clara agilización de los tiempos de respuesta, lo cual reviste gran importancia, especialmente para aquellas aplicaciones en las que el tiempo es un factor crítico como es el caso de los sistemas de transporte autopropulsados y, en el futuro, por ejemplo, para el control de máquinas. La tecnología traslada el análisis de datos desde una nube remota a las inmediaciones de las estaciones de base. Si se cambian dos dispositivos que se encuentran dentro del alcance de una de estas estaciones de base de la red de telefonía móvil, se reducen claramente la distancia de transmisión de datos y el número de componentes de red conectados entre ellos y, por tanto, el tiempo de transmisión (retardo de red).

Detrás del concepto 5G, no solo hay un protocolo inalámbrico rápido. El estándar de comunicaciones móviles del futuro también ofrece, en comparación con el LTE, una nueva funcionalidad inteligente en la red móvil. «5G es un ecosistema completo compuesto por numerosos componentes», describe Michael Einhaus, profesor de la Facultad de Telecomunicaciones de Leipzig.

Gracias a la inteligente tecnología de segmentación de red, se pueden instalar varias redes virtuales en la misma infraestructura física de red. Así, los datos de cada aplicación se transmiten por una red virtual propia optimizada específicamente para dicho tipo de aplicaciones. De esta forma, otros flujos de datos no resultan afectados y las aplicaciones pueden aprovechar la funcionalidad óptima de red correspondiente. Esto resulta clave para el buen funcionamiento de muchas aplicaciones, pero no es posible por lo general con la WLAN.

La red dentro de las instalaciones de OSRAM

Para la producción de artículos de iluminación, la empresa OSRAM dirige los robots móviles de su fábrica inteligente de forma remota. Esto es posible gracias a la primera red dentro de las instalaciones de este tipo. Esta gestiona la empresa junto con Telekom, un ejemplo de IoT para la fábrica inteligente de la Industria 4.0, en la que los robots se comunican entre sí a través de Internet.

La red 5G en las instalaciones como servicio gestionado

Dos empresarios con una tablet conversan delante de una nave industrial moderna

La mayoría de las «cosas» conectadas en la Industria 4.0 aún siguen comunicándose en una zona de corto alcance a través de la WLAN, aunque la tecnología tiene sus limitaciones. Paralelamente, la calidad de transmisión de las comunicaciones móviles va en aumento. T-Systems se ha servido de ello y ofrece a las empresas redes 5G en las instalaciones como servicio gestionado.

Dentro de las redes 5G en las instalaciones, Telekom ofrece a sus clientes una red 5G local privada separada completamente de la red de telefonía móvil pública. Por tanto, las empresas de la Industria 4.0 la usan para sus Smart Factories de manera exclusiva. Para ello, Telekom instala tecnologías inalámbricas adicionales en las instalaciones de la empresa.

5G: la solución ideal para la comunicación móvil de la fábrica inteligente

T-Systems se encarga, además de la construcción y el funcionamiento de la infraestructura local con anchos de banda mayores y retardos de red considerablemente menores, de la calidad de las complejas conexiones inalámbricas, ya que una transmisión de datos fiable, rápida y segura resulta esencial para un adecuado rendimiento de muchas aplicaciones de IoT en una Smart Factory.

Según el tipo de servicio seleccionado, los datos de una red inalámbrica privada con un retardo ínfimo se transmiten directamente a la ubicación, a una nube descentralizada o a la red corporativa local. A continuación, se transportan hasta la nube descentralizada de un operador cercano de la red móvil. También pueden llegar cifrados por Internet hasta la WAN de la empresa.

Los trabajadores e invitados que se encuentren en las instalaciones también se benefician de ello. La recepción de la comunicación de voz y datos en la ubicación de la fábrica inteligente es, en comparación con la del LTE, significativamente mejor. Además, los proveedores de servicios externos pueden conectarse a la red pública. Esto permite, por ejemplo, el mantenimiento de los sistemas. En caso necesario, la empresa puede asegurar esta conexión de manera independiente con un software especial. Las redes 5G dentro de las instalaciones también son una solución ideal para la comunicación móvil en cuanquier Smart Factory. Igualmente, son idóneas para la intralogística moderna de la Industria 4.0. En general, pueden usarse en cualquier lugar en el que las necesidades de rendimiento, alcance y seguridad sean mayores que las posibilidades que ofrecen las redes existentes.

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