Dirk Schulz ABB Corporate Research Ladenburg, Germany, dirk.schulz@de.abb.com
Dado que el mundo depende cada vez más de la conectividad y del intercambio de datos, la industria de las comunicaciones se está moviendo para ofrecer un tipo de red inalámbrica completamente nuevo: 5G, la quinta generación de tecnologías de comunicación móvil. Con, por ejemplo, la capacidad de dar servicio a muchos dispositivos casi simultáneamentee incluso de gestionar diferentes redes lógicas para aplicaciones de conducción autónoma, voz e industriales desde una única infraestructura física, el 5G constituye un ingrediente clave para la transformación digital de la industria.
Esta mejora del rendimiento es necesaria para acomodar la actual megatendencia de la digitalización. Aparte de las aplicaciones de consumo del 5G, la tecnología es vital para las industrias verticales que buscan mejorar la competitividad mediante una integración más profunda de las redes de valor, los procesos operativos y los equipos de producción. Más que nunca, se espera que los sistemas de automatización permitan flexibilidad, aumenten la productividad y disminuyan el riesgo operativo de sus propietarios. Existen tres aspectos clave del 5G que lo permiten:
• La banda ancha móvil mejorada (eMBB) aumenta el ancho de banda en un orden de magnitud superior al de 4G, algo ideal para, por ejemplo, la transmisión de vídeo en alta definición (HD) o la realidad aumentada (AR).
• La comunicación ultrafiable de baja latencia (URLLC) reduce la latencia y mejora la fiabilidad de la comunicación. URLLC se centra en aplicaciones críticas para procesos y seguridad, como el control de procesos y movimientos en bucle cerrado, la comunicación segura y la logística autónoma con vehículos automatizados (AGV).
• La comunicación de tipo máquina masiva (mMTC )pretende aumentar el número de dispositivos en un área determinada en varios órdenes de magnitud. Este aspecto del 5G está dirigido principalmente a aplicaciones de sensores con bajas tasas de datos pero alta densidad espacial.
En la práctica, las aplicaciones demandan una combinación de estas características de rendimiento. Un buen ejemplo es la transmisión de contenido de realidad aumentada, que requiere tanto un amplio ancho de banda para el contenido en sí mismo, como una baja latencia para evitar el retardo del movimiento. Si el retardo entre el movimiento de la cabeza y la imagen en AR es demasiado grande, la tecnología se vuelve inutilizable en el ámbito. Del mismo modo, las aplicaciones de control en bucle cerrado requieren una alta densidad de sensores y una alta fiabilidad (pero tasas de datos más bien bajas).
Más allá de la mera mejora del rendimiento del protocolo descrita anteriormente, los ecosistemas móviles 5G ofrecen una escalabilidad automatizada de los sistemas industriales, la puesta en común de redes entre aplicaciones (por ejemplo, la conducción autónoma ylas plantas autónomas podrían compartir una red 5G) y la sincronización de tiempo con una precisión de área amplia. El 5G incorporará variantes de protocolo debaja potencia y baja velocidad de datos que soportandensidades de dispositivos mucho mayores, además de un posicionamiento flexible de sensores, máquinas y módulos de producción.
El 5G también ayuda a mejorar la productividad. La capacidad de añadir y conectar sensores de forma fiable sin costes de infraestructura añadidos proporciona una visión adicional de los procesos y productos que pueden utilizar los algoritmos de aprendizaje automático para predecir y prevenir el tiempo de inactividad del sistema y problemas de calidad.
Haciendo realidad el 5G
El 5G es un ecosistema de comunicaciones complejo pero versátil que incorpora una gama de diferentes tecnologías de radio, redes de área amplia con cable, ordenadores potentes y una cantidad importante de funciones de software inteligente. El 5G supera con creces el rendimiento de las tecnologías de comunicación existentes para las aplicaciones industriales.
Actualmente, la tecnología móvil ya forma parte de muchos productos de ABB. Para adelantarse en el aprovechamiento de las oportunidades del 5G, ABB colabora con empresas líderes mundiales para impulsar la normalización, la regulación y el desarrollo tecnológico del 5G. Los nuevos productos que surjan de ese trabajo cambiarán radicalmente el panorama de la automatización industrial.
