Empresas y finanzas

El futuro del Internet de las Cosas y de las redes de telecomunicaciones

  • La complejidad de las redes requiere de la Inteligencia Artificial
Imagen: Alany

Las redes móviles particulares llegan de la mano del 5G, que ofrece rendimientos asimilables a los de las redes fijas y a las inalámbricas (WiFi), abriendo la posibilidad de prescindir de los complejos cableados en grandes superficies y de obtener las consiguientes ventajas de flexibilidad y de ahorro de coste de mantenimiento.

Además, su potencial desarrollo se produce cuando confluyen tres factores relevantes: 1) la gestión cada vez más sofisticada de los requisitos de seguridad de los perfiles de usuarios en comunidades abiertas, 2) el traslado de las cargas de trabajo y los datos asociados a las "nubes" públicas, procesando la información en diferentes ubicaciones y 3) la necesidad de los operadores de concentrar sus inversiones en el espectro radioeléctrico y en los recursos de red sobre los que pueden desarrollar sus ofertas diferenciales dirigidas al gran público, de conectividad, colaboración y entretenimiento.

La reducción sustancial del retardo en 5G hasta un milisegundo abre la puerta a procesos de automatización y gestión remota de dispositivos a gran escala y en alta densidad que son particularmente interesantes en recintos de gran superficie, como los "campus" universitarios o empresariales en los que es habitual el despliegue de redes de alto rendimiento y fiabilidad ("seis nueves", equivalente a cinco minutos de indisponibilidad al año) que además pueden atender servicios de diferentes características mediante segmentos virtuales de distinta prioridad, superando con la nueva tecnología (CoMP o "coordinated multi-point") los obstáculos metálicos a la transmisión inalámbrica de los datos. Aún más, el retardo o latencia en una red móvil privada puede ser disminuido en la medida en que al menos una parte de la conmutación interna del tráfico de datos pueda realizarse localmente o acortando la distancia utilizando instancias próximas de acceso a recursos virtuales asociados a "nubes" particulares o públicas periféricas (también conocidas como "computación al borde" del inglés "multi-access edge computing (MEC)"). En cuanto a la densidad de dispositivos vale la pena reseñar que si en 4G el número máximo de dispositivos que pueden conectarse a la red por kilómetro cuadrado es 100 mil, en 5G la densidad se multiplica por 10, lo que facilitará presumiblemente la imparable robotización de plantas industriales e instalaciones logísticas.

Las primeras redes privadas de telecomunicaciones fueron las centralitas de empresa, que a partir de la pasada década de los 70 permitieron a través de los sistemas de extensiones la racionalización del número de líneas asociadas a un abonado del servicio público. De forma similar, ya para la telefonía móvil, el empleo de los números cortos y posteriormente con la asociación de direcciones IP a los dispositivos de una red privada virtual, con independencia de la tecnología subyacente, hizo posible la integración de usuarios dispersos en múltiples sedes en todo el mundo o itinerantes, con una reducción drástica del coste de las telecomunicaciones corporativas de voz, que a la vez se transformaron en un negocio mucho más disputado que hasta entonces, cuando era el operador el que invertía en la centralita y los dispositivos asociados a las extensiones, cuyo coste era recuperado mediante contratos de alquiler, hasta que Internet permitió la portabilidad de los accesos entre operadores y la compra de los equipos de telecomunicaciones pasó a formar parte de las inversiones en sistemas de información de empresas e instituciones. Las redes privadas son autónomas pero lógicamente deben conectarse con el exterior. Habitualmente la instalación y la gestión de las mismas es realizada por un operador, con el que se establecen los acuerdos de servicio y de precios, no obstante las especificaciones propias de uso de cada red privada, las cuales pueden reportar ciertos ahorros en función del número de usuarios. La existencia de un plano físico (infraestructura técnica) y lógico (ordenación informática del uso de la infraestructura mediante la creación y el aprovechamiento de las capacidades asociadas a la infraestructura) permite diferentes modelos de colaboración entre fabricantes de equipamientos, operadores y beneficiarios funcionales y finales de la conectividad.

La versión 16 del 5G

Las capacidades y rendimientos asociados en 5G a la llamada versión 16 (fase 2 de la nueva tecnología de radio), aprobada en Julio pasado y cuya adopción generalizada se espera hacia 2022, con un caudal de referencia de 1Gb/segundo, harán posible la multiplicación de accesos y la optimización de la fiabilidad de las comunicaciones con dispositivos vinculados a máquinas, conduciendo inexorablemente a la sustitución de los accesos fijos por accesos móviles y a determinados despliegues que podrán evitar desplazamientos de personas en la operación o supervisión de los objetos conectados, como puede ser el caso de las grúas, elementos de transporte y contenedores en los recintos portuarios. En estos entornos no valen tampoco las tecnologías móviles actuales, por su excesiva latencia, ni el WiFi, por su limitada cobertura.

En la actualidad se están estudiando las primeras experiencias de aplicación de 5G con un modelo mixto de red particular con espectro licenciado en el ámbito de las infraestructuras eléctricas (subestaciones), que pueden adaptarse a los requerimientos de los tendidos y a los depósitos, hangares y talleres de fabricación y mantenimiento de trenes y aeronaves.

El 5G reinventará las tareas de diseño, fabricación y distribución física

Como señalan Paul Lee, Mark Casey y Craig Wigginton, todos ellos de la consultora Deloitte en su artículo "Private 5G Networks: Enterprise untethered" en la publicación "My Deloitte" del 9 de Diciembre de 2019, la nueva tecnología móvil es realmente aprovechada por las empresas e instituciones en entornos controlados de alto rendimiento. Más aún, como facilitadora de los procesos de robotización, personalización y digitalización en curso en múltiples industrias, 5G puede contribuir no solo a la reducción de costes imperativa en economías altamente competitivas y constantemente deflacionarias, si no a la reinvención de tareas de diseño, fabricación y distribución física.

Los autores antes citados identifican al menos cinco aplicaciones de 5G en entornos industriales: a) la sustitución de redes fijas en procesos de expansión o reemplazo por obsolescencia. Frente al inconveniente de las interferencias en redes inalámbricas, los costes de obra, mantenimiento y reparación de las redes fijas corporativas tienen un incuestionable efecto disuasorio a favor de las primeras cuando los rendimientos son equiparables; b) la posibilidad de un control remoto de elementos en movimiento, de entre los que los drones para diversos usos industriales o comerciales vienen en seguida a la mente; c) la difusión de aplicaciones que requieren dispositivos de alta sensibilidad al retardo y máxima resolución, como la realidad aumentada, asociada a tareas de altísima precisión y la realidad virtual, evitando incluso con el empleo de cámaras de angulares esféricos (360 grados) las limitaciones fisiológicas de las personas en la captura y procesamiento de imágenes en movimiento; d) la mejora de la productividad mediante la constante supervisión del nivel adecuado de calibración de instrumentos, la detección de fallos mediante alertas generadas en base a discrepancias en tiempo real con patrones pre-establecidos e incluso la prescripción de alteración de posturas físicas en función de observaciones de los niveles de ergonomicidad; e) la introducción de una reconfigurabilidad racional, ágil y eficiente en función a necesidades cambiantes sin limitar la conectividad de personas y equipamientos, patente en el ámbito hospitalario y en las cadenas de montaje.

Más espectro en diversas bandas

Para que las futuras redes 5G particulares puedan ofrecer los rendimientos esperados será necesario disponer de más espectro radioeléctrico, en diversas bandas, con propiedades diferentes de disipación o cobertura y capacidad, cubriendo un amplio rango de frecuencias en algunos casos hasta ahora ocupadas por otros usos (como la televisión digital terrestre o tecnologías móviles anteriores con reversión al dominio público ya próxima, no obstante lo cual hasta entonces pueden ser reutilizadas) e incluso frecuencias muy altas aún no licitadas y otras abiertas, que con la antes mencionada versión 16 pueden ser utilizadas con la radio de 5G.

Aplicaciones del IoT

En cualquier caso, en los próximos meses se irá produciendo la emancipación de 4G y se ampliará la oferta de dispositivos, de manera que la conectividad de máquinas, usuarios principales de las redes privadas descritas se irá generalizando y abaratando, utilizando las funcionalidades de aplicaciones novedosas de Internet de las Cosas (IoT) como las desarrolladas para diversos sectores por la empresa vizcaína Stockare. Muy interesantes resultan las perspectivas para una mejora muy sustancial de las cosechas y de los rendimientos de las explotaciones ganaderas en función de la conectividad asociadas a redes de bajo consumo y mantenimiento descritas en un reciente artículo de Goedde, Katz, Menard y Revellat en McKinsey Insights de 9 de Octubre pasado, en el que se plantean hasta cinco casos de uso vinculados a la conectividad de objetos para el sector primario que pueden reflejar las vastas oportunidades que ofrecen las redes dedicadas en un entorno tradicionalmente ajeno a los beneficios del control en tiempo real de las condiciones de funcionamiento.

Existe pues una lógica tecnológica y operativa para la profusión de las redes móviles privadas, basadas en los rendimientos de retardo y densidad de accesos asociados a 5G y a la gestión autónoma en términos de configuración y seguridad exigidas por los recintos corporativos y comunitarios.

La lógica económica, que se basa en el reparto de alicientes y costes, apunta a que sean las empresas e instituciones las que acometan una parte principal de la inversión en redes y dispositivos para su conexión a las mismas, apoyándose en la disponibilidad de espectro de los operadores y en las redes de transmisión a los nodos "de salida" a Internet de los propios operadores u otros operadores mayoristas, que además podrán prestar el soporte técnico a la conectividad de las redes particulares.

Para los operadores será una ocasión de estrechar las relaciones con ciertos clientes corporativos y de prestar servicios con menor dedicación de capital, siendo ya frecuente la financiación de los dispositivos mediante el crédito a la entidad usuaria, liberando fondos para el desarrollo del negocio residencial, generalmente más rentable.

El entramado de agentes implicado en estas infraestructuras incluye ahora a los gestores de centros de proceso de datos basados en la ubicuidad de Internet, lo que explica por ejemplo la reciente alianza con dicho fin anunciada recientemente por Samsung y Microsoft y que probablemente tenga sus primeros casos de uso en Estados Unidos o Corea del Sur, donde los operadores SK Telecom y Korea Telecom (KT) han desarrollado modelos híbridos de redes particulares utilizando los recursos compartidos de red con una gestión a medida de la base y perfiles de los usuarios internos. La complejidad añadida de estas arquitecturas de red y el incremento masivo de datos gestionados requieren el empleo de capacidades analíticas de inteligencia artificial para la optimización de resultados, que es por el momento la capa superior de valor añadido de las redes particulares.

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