5G privado y computación de borde para dominar las fábricas inteligentes

Hoy en día, uno de los mayores desafíos de una red 4G en áreas de alta densidad es que necesita soportar menos de 70.000 dispositivos en un solo kilómetro cuadrado. El 5G, el ciclo más reciente de innovación celular, está diseñado para manejar un número tan grande de dispositivos conectados, y aún así expandir su velocidad y capacidad de respuesta.

El 5G ya no es una palabra de moda, sino una realidad a las puertas del crecimiento de las empresas y de los consumidores. Trae consigo un cambio de industrias centralizadas a descentralizadas.

A principios de 2019, Centro Médico de la Universidad Rush en Chicago decidió embarcarse en una instalación significativa de 5G. Según una declaración de Jeremy Marut, arquitecto jefe de la empresa del hospital, el hospital también está iniciando el desarrollo de un edificio masivo de 11 pisos para pacientes externos. «Ese edificio va a ser un edificio del futuro o un hospital del futuro,» dijo.

Según este proyecto, todo el Hospital Rush será digitalizado y todos sus servicios serán enviados a la nube. Para que esto sea una realidad, el hospital ya está haciendo muchas inversiones en computación de borde y 5G.

¿Por qué la industria está interesada en el 5G privado?

4G está sobrepasando el límite.

Con más de 75,000 millones de dispositivos IoT y máquinas previstas para 2025, generando no terabytes sino miles de petabytes de datos. El 4G ya no puede proporcionar la capacidad de capturar, analizar y transmitir estos flujos masivos de datos, especialmente en grandes fábricas y ciudades.

La quinta generación de tecnología de banda ancha móvil, 5G, se considera la innovación clave para potenciar una gama completa de casos de uso como Ciudad Inteligente, Fábrica Inteligente, IoT industrial, y más. Otros ejemplos se encuentran en las empresas y en las PyMEs. Las empresas se verán potenciadas a través de los enormes beneficios del 5G, como velocidades más rápidas, áreas de cobertura más amplias y mayor seguridad, entre otros.

Por supuesto, la latencia y seguridad ultra baja de 5G permitirá servicios basados en la nube sin interrupciones para el público en general, pero estos mismos beneficios llevarán a la industria a un nivel completamente nuevo.

La industria ha ido evolucionando a lo largo de los años desde la mecanización, la electrificación, la digitalización y ahora la conectividad inalámbrica, a la que se le conoce como la Industria 4.0. Este último dará lugar a fábricas inteligentes llenas de procesamiento y detección en dispositivos, robots autónomos, servicios de computación de borde, y más.

Para poder soportar esta enorme cantidad de datos de inteligencia generados por las fábricas inteligentes, que probablemente se enviarán a una aplicación nativa de la nube o en contenedores, la industria tendrá que depender de una conexión privada de alta velocidad.

El 5G privado es un nuevo concepto. Será una especie de red de área local inalámbrica que conocemos hoy en día, pero que permitirá miles de dispositivos a velocidades de latencia ultra bajas, moviéndose a gran velocidad y a través de amplias áreas. Proporcionará el tipo de conexión que requiere la nueva Industria 4.0.

5G y computación de borde, impulsando la fábrica inteligente

Samsung Electronics America (SEA) y Samsung Austin Semiconductor (SAS) están trabajando con AT&T para crear la primera “Zona de Innovación” 5G de los EE.UU. enfocada en la manufactura en Austin, Texas. Este primer intento de crear una «Fábrica Inteligente» está diseñado con seguridad, protección y rendimiento operativo estrictamente para la industria manufacturera.

Esta nueva «Zona» ayudará a dar una visión inmediata de cómo el ensamblaje inteligente puede conseguirse y también a mejorar el negocio de fabricación.

La capacidad y los niveles de rendimiento que requieren las instalaciones de manufactura como la de Samsung Austin Semiconductor, sólo podrían lograrse con cableado de alta capacidad.

Pero una fábrica necesita un cierto nivel de autoorganización que se introduce gracias a la interconectividad y la interoperabilidad. Todas estas funcionalidades se logran a través de una encapsulación de tecnologías, a saber, IA, RA, la nube, automatización, 5G privado y computación de borde.

Al incorporar la banda ancha inalámbrica 5G a la ecuación y la computación de borde en las instalaciones, la instalación puede eliminar cables, aumentar la capacidad de los datos recopilados y procesar datos casi en tiempo real.

Para lograr la fábrica inteligente autónoma (Industria 4.0), se requerirá un rendimiento privado total de 5G y el paquete de computación de borde en las instalaciones.

Retos del 5G privado para la industria 4.0

En cualquier tecnología, no hay una talla única para todos.

6 de cada 10 fabricantes admiten que han avanzado poco en la consecución de las iniciativas de la Industria 4.0. Una de las principales razones es que hay una falta de conocimiento de tecnologías específicas que pueden impulsar esta iniciativa.

Una de las tecnologías críticas que puede abrir la puerta a la innovación de la Industria 4.0 y a la fábrica inteligente es el 5G privado.

Es evidente que el objetivo principal del 5G es superar las limitaciones actuales del 4G. Aunque hay mucha investigación y desarrollo en el 5G, todavía hay algunas dificultades clave cuando se trata del 5G privado. Los principales retos son:

  1. Asignación de espectro.
  2. Diseño, construcción y despliegue de redes.
  3. Costo de construcción.

A diferencia del 4G/LTE privado (CBRS), que asigna una parte del espectro de 3,5 GHz para el uso de los ciudadanos. Uno de los principales desafíos para el 5G privado hoy en día es la disponibilidad de dicho espectro con o sin licencia. Aunque hay un espectro para el 5G, está en manos de los gobiernos y proveedores que necesitan mucho, no hay CBRS todavía, como sucedió con el 4G.

Pero aún así, las empresas y los líderes de la Industria 4.0 pueden beneficiarse de 5G privado con licencia, probablemente obtendrá una parte del espectro de los proveedores, por un precio.

Otro desafío es que el 5G privado probablemente requerirá habilidades altamente especializadas para diseñar, construir y desplegar estas redes. Se espera que las empresas de ingeniería asuman este reto.

El despliegue de redes 5G parece ser un reto en algunos países debido a las regulaciones que todavía están bloqueando la implementación de 5G. La tecnología también requiere un nuevo tipo de infraestructura, que no es barata. El 5G necesita un gran número de células pequeñas para hacer frente a la escala de los dispositivos y la velocidad, lo que a su vez sugiere implicaciones de costos sustanciales.

Comenzando con la computación de borde y el 5G privado?

Instalaciones como las de fabricación serán probablemente las primeras en adoptar el 5G privado. Pero estas fábricas necesitarán algún tipo de computación de borde en sus instalaciones, ya sea un monitoreo remoto, manejo de almacenamiento de datos o cobots (robots de colaboración).

Recuerde que la idea principal de la computación de borde es que acerca el procesamiento de datos al borde de la red. Mueve la inteligencia a donde debe estar, más cerca de las aplicaciones, los dispositivos y los clientes.

La computación de borde es reconocida como una de las tecnologías clave necesarias para ayudar a reducir la latencia. Los dispositivos de borde requieren disponibilidad de red, y especialmente con los dispositivos de IoT, que suelen estar muy cerca. El hardware adicional de alto rendimiento y de radio que priorizan el tráfico también son vitales para cumplir con los objetivos de latencia del 5G.

Tener esta inteligencia al borde, apoyada por una conectividad de red privada 5G ultrarrápida a la nube, tendrá beneficios ilimitados para estas fábricas.

¿Qué dispositivos de red podrían hacer que esto ocurriera?

Los dispositivos que pueden hacer que esto ocurra deben ser compatibles con el análisis en tiempo real y la automatización de IoT de misión crítica.

Un ejemplo de un dispositivo de red de IoT industrial es el NCR-1510. Se trata de un dispositivo robusto que puede soportar las condiciones de determinados entornos de fabricación. Funciona con Intel Atom de 2 a 8 núcleos. Este dispositivo de red tiene un gran rendimiento para funciones LAN de grado industrial. Puede utilizarse como dispositivo SD-WAN o uCPE.

El NCR-1510 también es compatible con los módulos LTE certificados PGN-300 and PGN-600. Ambos módulos han adquirido las certificaciones de AT&T mientras que las certificaciones de ODI de Verizon están en proceso. PGN-600 es compatible con las bandas de red FirstNet y CBRS LTE.

Palabras finales

La tecnología 5G está diseñada para gestionar una mayor diversidad de servicios de datos, en lugar de una simple navegación/transmisión en tiempo real o redes sociales. Por sí mismo, el 5G alcanzará el alto rendimiento y la capacidad de banda ancha que muchas empresas e industrias necesitan.

Pero para que la Industria 4.0 y las fábricas inteligentes funcionen, necesitan algo más que conectividad. Su computación de borde local «ayudará» a procesar los datos más rápido y a reducir las latencias. Moverá la aplicación o contenido más cerca del usuario final, en el borde de la red.

El enfoque 5G más computación en la nube hará que la latencia descanse en paz.

5G privado y computación de borde para dominar las fábricas inteligentes was last modified: diciembre 19th, 2019 by LEI Technology