La tecnología 5G es más que un nuevo adelanto tecnológico de la red del futuro. El futuro estándar de comunicaciones móviles sucesor del LTE-Advanced hará que la red móvil sea más potente que nunca. Esto también es necesario, ya que el internet de las cosas (IoT) implica grandes retos digitales para las empresas.
Según los pronósticos de la IDC, en 2020 habrá alrededor de 2.000 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 producción. Estos se comunican entre sí, con la nube y con los usuarios. Esto reviste una enorme importancia, principalmente para la fábrica inteligente en la industria 4.0. En la fábrica inteligente, los robots autopropulsados transportan herramientas de una estación a otra. Las máquinas avisan del desgaste de sus piezas a tiempo para evitar fallos en la producción. En la fábrica inteligente, el equipo de servicio técnico detecta las piezas defectuosas gracias a la realidad aumentada en cuestión de segundos.
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 cobran cada vez más importancia frente al cableado clásico. El actual estándar de comunicaciones móviles LTE-Advanced (4G) cumple estas exigencias: con tasas de transferencia de datos de hasta 1 gigabit por segundo, latencias de aprox. 20 milisegundos y conectividad para hasta 10.000 equipos por kilómetro cuadrado.
El estándar de comunicaciones móviles 5G ofrecerá, en comparación con UMTS, LTE (Long Term Evolution) y LTE-Advanced (4G), un ancho de banda mucho mayor, así como una transmisión de datos entre la estación base y el dispositivo conectado considerablemente más rápida que la de la red LTE. Además, en combinación con la computación periférica, acelerará mucho los tiempos de respuesta, que son muy importantes especialmente para aquellas aplicaciones en las que el tiempo es un factor clave, como los sistemas autónomos de transporte y, en el futuro, el control de máquinas. La tecnología traslada el análisis de datos desde una nube remota a las inmediaciones de las estaciones base. Si se cambian dos dispositivos que se encuentran dentro del alcance de una de estas estaciones 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 sí y, por tanto, el tiempo de transmisión (retardo de red).
Detrás del concepto 5G no hay solo un protocolo inalámbrico rápido. El estándar de comunicaciones móviles del futuro también ofrece, en comparación con LTE, nuevas funciones inteligentes 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 es clave para el buen funcionamiento de muchas aplicaciones... y, por lo general, no es posible con el WiFi.
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 en la instalaciones de su tipo, que opera esta 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 mayoría de las «cosas» conectadas en la industria 4.0 aún siguen comunicándose en una zona de corto alcance a través de WiFi, pero esta tecnología tiene sus limitaciones. Paralelamente, la calidad de transmisión de las comunicaciones móviles sigue creciendo. T-Systems se sirve 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 red de telefonía móvil pública. Así que las empresas de la industria 4.0 la usan para su fábrica inteligente de manera exclusiva. Para ello, Telekom instala tecnologías inalámbricas adicionales en las instalaciones de la empresa.
T-Systems se encarga, además de la construcción y la operación 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 es esencial para un rendimiento adecuado de muchas aplicaciones de IoT en la fábrica inteligente.
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 periférica en las instalaciones 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 encriptados por internet hasta la WAN de la empresa.
Los trabajadores y huéspedes que se encuentren en las instalaciones también se benefician de ello. Ellos tendrán una cobertura mucho mejor de la comunicación de voz y datos en la ubicación de la fábrica inteligente, en comparación con la del LTE. 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 en las instalaciones también son una solución ideal para la comunicación móvil en la fábrica inteligente. 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.
