En el campo de la automatización, ¿cuál es la diferencia entre redes 5G no{0}}independientes (NSA) e independientes (SA)?
Ludger Boeggering
Desde una perspectiva técnica, basada en la información proporcionada por 3GPP, la distinción radica en la lógica de control. Las redes 5G no-independientes (NSA) deben utilizar infraestructura 4G/LTE para gestionar las comunicaciones, mientras que las redes 5G independientes (SA) representan una implementación completa de la tecnología 5G.
Desde la perspectiva del usuario, esto significa que las redes 5G privadas basadas en SA-(redes no-públicas, abreviadas como NPN) son más optimizadas y requieren menos esfuerzo.
Desde una perspectiva de aplicación, las redes SA pueden soportar una mayor disponibilidad y confiabilidad al tiempo que reducen los tiempos de ciclo, particularmente en el contexto de NPN.
¿Qué aplicaciones industriales pueden beneficiarse de la tecnología 5G?
Ludger Boeggering
Por definición, 5G abarca múltiples tecnologías, incluidas eMBB, uRLLC, eMTC y RedCap, lo que permite admitir una amplia gama de aplicaciones.
Por ejemplo, el mantenimiento predictivo, el monitoreo ambiental, el servicio y la configuración, las herramientas conectadas y los trabajadores conectados seguros pueden aprovechar las capacidades definidas dentro de eMTC y RedCap. eMTC ya es compatible con LTE-M y NB-IoT, mientras que 3GPP continúa avanzando en las aplicaciones de tecnología 5G.
Además, las soluciones de ensamblaje industrial, el control de la automatización de procesos, las interfaces hombre-máquina (HMI), la asistencia de realidad aumentada, la logística de fábrica, los robots móviles, los robots colaborativos y los AGV pueden aprovechar las capacidades de RedCap y uRLLC. En estos dominios, los requisitos primordiales son tiempos de respuesta confiables, ancho de banda suficiente y productos-rentables.
En los próximos años, la tecnología 5G se adoptará en todas las industrias verticales relevantes, incluida la manufactura (maquinaria, aeroespacial, automotriz, semiconductores), química y petroquímica, farmacéutica, petróleo y gas, energía y servicios públicos, y tratamiento de agua y aguas residuales. Esta adopción depende no sólo de la tecnología en sí sino también de los marcos regulatorios y la utilización del espectro dedicado.
¿Cómo logra la tecnología 5G un rendimiento EVM de nivel instrumental-en la automatización industrial? (¿Cómo recibe señales la tecnología 5G para mejorar el rendimiento en términos de magnitud del vector de error en la automatización industrial?)
Ludger Boeggering
En primer lugar, debemos considerar las características que distinguen a la tecnología 5G de generaciones anteriores.
En aplicaciones que exigen alta confiabilidad y disponibilidad, la baja latencia es fundamental. En comparación con generaciones anteriores de redes móviles, la tecnología 5G está diseñada para reducir significativamente la latencia y mejorar la disponibilidad.
La tecnología 5G admite la división de redes, lo que permite la provisión de redes virtuales personalizadas adaptadas a requisitos de servicios o aplicaciones específicas. En consecuencia, la automatización industrial puede acceder a sectores dedicados optimizados para sus necesidades particulares, garantizando al mismo tiempo una alta confiabilidad y rendimiento.
La computación perimetral será cada vez más vital en el futuro. 5Las redes G permiten que la computación perimetral procese datos más cerca de los dispositivos y sensores. Esto reduce el tiempo y la energía necesarios para transmitir datos a centros de datos remotos, acortando así los tiempos de respuesta y mejorando el rendimiento en los procesos de automatización industrial.
Por último, pero no menos importante, la tecnología 5G admite mMTC, lo que permite que una gran cantidad de dispositivos se comuniquen simultáneamente. En la automatización industrial, esto significa permitir que grandes cantidades de sensores, actuadores y dispositivos dentro de la misma red interactúen entre sí. Esto aumenta significativamente la eficiencia general, tanto en términos de utilización como de inversión.
¿Cómo reduce la tecnología 5G en la automatización el tiempo de inactividad de las máquinas, elimina errores, mejora la trazabilidad de los materiales y permite a los empleados centrarse en tareas que requieren habilidades manuales complejas?
Ludger Boeggering
La propia tecnología 5G tiene un impacto directo limitado en estos parámetros. La clave está en implementarlo como parte de un sistema integrado. 5G permite entornos de comunicación seguros utilizando el espectro asignado. Las soluciones inalámbricas-también se integran de forma más fácil y flexible en entornos industriales.
En consecuencia, la tecnología permite una recopilación y un análisis más específicos de los datos del proceso. Con estas capacidades, las empresas pueden establecer sistemas de gemelos digitales y/o garantizar un monitoreo confiable del estado para implementar medidas preventivas en cualquier momento.
Al aprovechar esta tecnología de manera efectiva, las empresas pueden ejecutar diversos procesos de manera confiable y establecer modelos flexibles "como-a-servicio". Esto minimiza el tiempo de inactividad al mínimo absoluto, evita errores de producción y garantiza una asignación específica de personal y materiales.
¿Cómo acelera el 5G la digitalización y permite el ahorro de energía?
Ludger Boeggering
La tecnología 5G representa otra piedra angular crucial para abordar los desafíos de la digitalización. Fundamentalmente, esta tecnología facilita una automatización más rápida e impulsa a las empresas hacia una mayor flexibilidad. Sus atributos clave incluyen disponibilidad y confiabilidad.
¿Qué desafíos y limitaciones podrían surgir al implementar 5G en la automatización industrial?
Ludger Boeggering
En primer lugar, me gustaría enfatizar que los avances tecnológicos inevitablemente dan lugar a desafíos específicos-de aplicaciones. Las fortalezas y limitaciones del 5G son inseparables. Por ejemplo, las aplicaciones en las que el tiempo-es crítico y que exigen tiempos de respuesta de milisegundos o incluso microsegundos aún requieren conexiones por cable. Actualmente, nadie ha invertido recursos significativos para desarrollar soluciones 5G correspondientes a tales escenarios.
Incluso en el futuro, los entornos de automatización industrial contarán con tecnologías coexistentes. No existe una solución universal.
Si aún deseas beneficiarte de flexibilidad y ventajas como una cobertura de zona independiente y segura similar a las redes de campus, debes establecer la infraestructura correspondiente, lo que requiere una inversión inicial.
El primer desafío a superar al adoptar la tecnología 5G en la automatización industrial radica en la gestión de las expectativas. En el futuro surgirán más soluciones-de construcción de infraestructura, y las implementaciones-a pequeña escala también serán factibles.
Además, se debe utilizar la misma infraestructura para tantos escenarios de aplicaciones como sea posible, maximizando así los beneficios para los usuarios. El diseño de la infraestructura de red debe tener plenamente en cuenta estos diversos requisitos y los proveedores deben proporcionar el equipo adecuado.
Un aspecto fundamental de la implementación de la tecnología 5G en entornos de automatización es la trazabilidad de un extremo-a-. Los operadores o integradores que adopten soluciones 5G siempre deben poder analizar cada parte de la infraestructura de comunicación para identificar rápidamente fallas y restablecer el funcionamiento normal.
¿Qué bandas de frecuencia distintas utiliza la tecnología 5G para la automatización industrial? ¿Cuáles son las ventajas respectivas de estas bandas?
Ludger Boeggering
Esta pregunta es bastante amplia, por lo que la abordaré desde la perspectiva de la aplicación. Para escenarios como el mantenimiento predictivo o el monitoreo ambiental, la atención se centra en una cobertura profunda, una alta densidad de suscriptores y una fácil integración con la infraestructura existente. Esto implica principalmente el uso de bandas tradicionales de proveedores de redes públicas.
En otros escenarios, como el control de la automatización de procesos y las aplicaciones asistidas por realidad aumentada-, la disponibilidad y la confiabilidad son primordiales. En estos casos, las ventajas de las redes privadas-incluida la seguridad de los datos-desempeñan un papel importante. Estas instalaciones pueden utilizar el espectro de banda media-de 3,xx a 4,xx GHz, donde los reguladores han concedido durante años licencias para uso local en condiciones relativamente atractivas.