Aplicaciones y casos de uso de la 5G

Con el despliegue de la 5G en marcha, mucha gente tiene preguntas sobre las aplicaciones y los casos de uso de la 5G, y sobre cómo será la vida conectada después del despliegue. El hecho es que el 5G será transformador. Permitirá muchas aplicaciones nuevas que hoy no son viables, sobre todo en las zonas urbanas y las ciudades. Esto es relevante, porque según la ONU, más de dos tercios de la población mundial vivirá en una zona urbana o ciudad en 2050.

Hoy en día, hay muchas noticias y bombo sobre el 5G. Como líderes de opinión en este sector, compartimos periódicamente conocimientos sobre la evolución del despliegue de la 5G y lo que puede esperar, especialmente si está involucrado en el espacio comercial e industrial IoT . En comparación con el espacio de consumo, el 5G comercial está recorriendo un camino claramente diferente pero concurrente.

Estos son algunos de nuestros artículos anteriores:

En este artículo veremos algunas de las aplicaciones previstas para el 5G.

5G IoT Aplicaciones y casos de uso

Con el despliegue de la 5G, ¿qué nuevas aplicaciones de IoT veremos? ¿Qué casos de uso de la 5G permitirán un mayor ancho de banda y un mayor rendimiento? ¿Cambiará la vida tal y como la conocemos?

Sí, la vida cambiará con el 5G y las aplicaciones previstas que permitirá, pero no de forma ubicua. Habrá una creciente brecha de conectividad y servicios de red entre las zonas urbanas y las rurales porque no es práctico desplegar la 5G en todas partes de inmediato.

La idea fundamental que subyace a la 5G es la de una red única que sea lo suficientemente flexible como para manejar una variedad de casos de uso diferentes. Para cumplir la promesa del 5G, los operadores de redes móviles (ORM) tienen que construir una red densa con una cantidad masiva de nodos de red que formarán la infraestructura del 5G.

Cada nodo cuesta dinero, y los operadores de telefonía móvil invertirán en 5G mediante la mejora y densificación de la red primero en las ciudades, donde pueden llegar a muchos clientes de pago y obtener un retorno más rápido de su inversión. En las zonas rurales, el despliegue de la 5G se producirá a un ritmo más lento.

Clasificación de las aplicaciones para el 5G

El despliegue del 5G proporcionará beneficios en tres áreas principales, también conocidas como el "triángulo 5G":

• uRLLC: Casos de uso de la comunicación ultra fiable de baja latencia
• mMTC: casos de uso de la comunicación masiva de tipo máquina (IoT)
• eMBB: banda ancha móvil mejorada - casos de uso de alta velocidad

Fuente de la imagen: Samsung.com

uRLLC - Casos de uso de alta disponibilidad y baja latencia para 5G

La comunicación ultra fiable de baja latencia (uRLLC) será uno de los mayores cambios del juego una vez que la 5G esté totalmente desplegada. Aquí veremos nuevas aplicaciones que requieren una respuesta en fracciones de segundo.

Vehículos autónomos

Los vehículos autónomos son una de las aplicaciones 5G más esperadas. La tecnología de los vehículos está avanzando rápidamente para apoyar el futuro de los vehículos autónomos. Los sistemas informáticos de a bordo están evolucionando con niveles de potencia de cálculo que antes solo se veían en los centros de datos.

Hoy oímos hablar de los vehículos autónomos y muchos se preguntan cuáles son los obstáculos para hacer realidad esta tecnología del futuro. Para que el futuro de los vehículos totalmente autónomos se materialice, deben confluir muchos desarrollos diferentes en la tecnología de los vehículos, la velocidad de la red, el rendimiento de los datos y el aprendizaje automático.

Las redes 5G supondrán un enorme impulso para los vehículos autónomos, debido a la drástica reducción de la latencia, ya que los vehículos podrán responder entre 10 y 100 veces más rápido que a través de las redes celulares actuales.

El objetivo final es una red de comunicación vehículo a todo (V2X). Esto permitirá a los vehículos responder automáticamente a los objetos y cambios que se produzcan a su alrededor de forma casi instantánea. Un vehículo debe ser capaz de enviar y recibir mensajes en milisegundos para frenar o cambiar de dirección en respuesta a las señales de tráfico, los peligros y las personas que cruzan la calle.

Comparemos la latencia de 4G y 5G: Supongamos que un coche que circula por la carretera a 50 kilómetros por hora necesita recibir una señal para evitar chocar con un objeto. Con la latencia 4G actual, de unos 100 milisegundos, el coche se desplazaría unos 1,2 metros. Con una latencia 5G de unos 10 milisegundos, el vehículo sólo habría recorrido 5 pulgadas o 12 centímetros. La diferencia es significativa y podría significar la vida o la muerte.

5G IoT en la infraestructura de las ciudades inteligentes y la gestión del tráfico

En la actualidad, muchas ciudades de todo el mundo están desplegando sistemas de transporte inteligentes (ITS) y están planeando apoyar la tecnología de vehículos conectados. Algunos aspectos de estos sistemas son relativamente fáciles de instalar utilizando los actuales sistemas de comunicaciones que soportan la gestión inteligente del tráfico para gestionar la congestión de vehículos y dirigir los vehículos de emergencia.

La tecnología de los vehículos conectados permitirá las comunicaciones bidireccionales de vehículo a vehículo (V2V), y de vehículo a infraestructura, (V2X) para promover la seguridad en todos los sistemas de transporte. Las ciudades inteligentes están instalando sensores en todas las intersecciones para detectar el movimiento y hacer que los vehículos conectados y autónomos reaccionen según sea necesario.

La columna vertebral de las comunicaciones para soportar la tecnología de los vehículos conectados puede introducirse hoy mismo, mucho antes de que el 5G esté totalmente desplegado, mejorando drásticamente la seguridad de los peatones y los vehículos.

Nota: Digi ofrece estos sistemas de comunicaciones, y ahora se está asociando con las principales ciudades de Estados Unidos para desplegarlos como parte de la planificación estratégica para la gestión de congestiones y desastres. El Digi WR54, con opciones FirstNet™ Ready, está diseñado para apoyar la gestión del tráfico y los casos de uso de respuesta a emergencias, mientras que los módulos precertificados Digi XBee 3 Cellular se despliegan en sensores de tráfico y aparcamiento, aplicaciones de medición, iluminación de la ciudad y más.

El sitio web del USDOT ofrece una excelente introducción a esta iniciativa:

El programa de Vehículos Conectados del Departamento de Transporte de EE.UU. (USDOT) está trabajando con agencias de transporte estatales y locales, fabricantes de vehículos y dispositivos y el público en general para probar y evaluar la tecnología que permitirá que los coches, autobuses, camiones, trenes, carreteras y otras infraestructuras, así como nuestros teléfonos inteligentes y otros dispositivos, "hablen" entre sí. Los coches que circulen por la carretera, por ejemplo, utilizarán señales de radio de corto alcance para comunicarse entre sí, de modo que todos los vehículos que circulen por ella sabrán dónde se encuentran otros vehículos cercanos. Los conductores recibirían notificaciones y alertas de situaciones peligrosas, como que alguien esté a punto de saltarse un semáforo en rojo al acercarse a un cruce o que un coche que se aproxima, fuera de la vista más allá de una curva, se desvíe hacia su carril para evitar un objeto en la carretera.

5G IoT Aplicaciones en la automatización industrial

Las principales ventajas del 5G en el espacio de la automatización industrial son la flexibilidad inalámbrica, la reducción de costes y la viabilidad de aplicaciones que no son posibles con la tecnología inalámbrica actual.

La automatización industrial está en uso hoy en día, y lo más probable es que haya visto vídeos que muestran robótica sincronizada en funcionamiento en fábricas y aplicaciones de la cadena de suministro. En la actualidad, estas aplicaciones requieren cables, ya que el Wi-Fi no proporciona el alcance, la movilidad y la calidad de servicio necesarios para el control industrial, y la latencia de la tecnología celular actual es demasiado alta. Con el 5G, las aplicaciones de automatización industrial pueden cortar el cable y pasar a ser totalmente inalámbricas, lo que permitirá que las fábricas inteligentes sean más eficientes.

Como afirma la ACIA 5G, "la Industria 4.0 integra la IoT y los servicios relacionados en la fabricación industrial, y ofrece una integración vertical y horizontal sin fisuras a lo largo de toda la cadena de valor y en todas las capas de la pirámide de la automatización. La conectividad es un componente clave de la Industria 4.0 y respaldará los avances en curso proporcionando una conectividad potente y omnipresente entre máquinas, personas y objetos."

Por ejemplo, con la Industria 4.0, humanos y robots podrán interactuar y trabajar juntos; una máquina puede levantar piezas pesadas y el trabajador fijarlas. Para que esto funcione, el robot tiene que estar en comunicación constante con la fábrica y su entorno. Tiene que ser móvil, tener una amplitud de movimiento física completa y sensores ambientales. Estos avances permitirán asociaciones simbióticas entre humanos y máquinas en las que cada uno desempeñará el papel que mejor sabe hacer.

Realidad Aumentada (RA) y Realidad Virtual (RV)

La baja latencia de la 5G hará que las aplicaciones de RA y RV sean inmersivas y mucho más interactivas. En las aplicaciones industriales, por ejemplo, un técnico con gafas de RA 5G podría ver una superposición de una máquina que identificara las piezas, proporcionara instrucciones de reparación o mostrara las piezas que no es seguro tocar. Las oportunidades para las aplicaciones industriales de alta capacidad de respuesta que apoyan tareas complejas serán amplias.

En entornos empresariales, se pueden celebrar reuniones de RA en las que parezca que dos personas están sentadas juntas en la misma sala, convirtiendo las aburridas videoconferencias telefónicas o en 2D en reuniones más interactivas en 3D.

Los eventos y experiencias deportivas serán probablemente algunas de las principales aplicaciones de la 5G en el espacio de consumo. Siempre que se necesite reaccionar rápidamente a un estímulo, como en una aplicación de entrenamiento deportivo, debe ocurrir con una latencia mínima. Por ejemplo, si dos personas con gafas 4G LTE trataran de chutar un balón de fútbol de un lado a otro, sería muy difícil calcular correctamente su respuesta, porque para cuando su cerebro recibiera la información de que el balón ha llegado a ellos, ya sería demasiado tarde. Pero con las gafas 5G, la menor latencia permite al receptor ver el balón y devolverlo antes de que pase.

También veremos más experiencias inmersivas con RA en los estadios deportivos. Si tienes un teléfono 5G y RA, los jugadores virtuales te darán la bienvenida y te animarán al entrar. Y durante el partido, podrás ver repeticiones más grandes que la realidad y estadísticas de los jugadores.

En el ámbito del entretenimiento, es de esperar que haya más animadores con hologramas. Por ejemplo, podremos dar vida a Elvis Presley o Patsy Cline mediante hologramas. O podrá crear su pareja de baile personal de RA.

5G IoT Aplicaciones para drones

Los drones tienen hoyun amplio y creciente conjunto de casos de uso, más allá del uso por parte del consumidor para filmar y fotografiar. Por ejemplo, las empresas de servicios públicos utilizan hoy drones para la inspección de equipos. Las empresas de logística y venta al por menor están estudiando la posibilidad de entregar mercancías con drones. La tendencia continuará y, junto con la 5G, podremos superar los límites de los drones que existen hoy en día, especialmente en cuanto a alcance e interactividad.

Hoy en día los drones están limitados a la línea de visión y a la distancia del controlador. Si no puedes ver el dron o está fuera de su alcance, no puedes ver por dónde va y mantener el control. Con el 5G, sin embargo, podrás ponerte unas gafas para "ver" más allá de los límites actuales con baja latencia y vídeo de alta resolución. El 5G también ampliará el alcance de los controladores más allá de unos pocos kilómetros o millas. Estos avances tendrán implicaciones para los casos de uso en la búsqueda y el rescate, la seguridad fronteriza, la vigilancia y los servicios de entrega con drones, entre otros.

IoT Casos de uso masivo para 5G

Uno de los próximos retos de IoT será su crecimiento explosivo. Statistica/IHS predice que la proporción de dispositivos conectados en todo el mundo, IoT , por persona en el planeta aumentará de los 2 por persona actuales a 10 por persona en 2025. El número previsto de dispositivos conectados que requieren una conexión de datos supone una demanda importante para la infraestructura de comunicaciones, por ejemplo, las torres de telefonía móvil. Aunque el 4G satisface bastante bien esta necesidad hoy en día en zonas con una densidad de células relativamente buena, esto mejorará aún más con el 5G.

La documentación de los requisitos mínimos del estándar IMT-2020 -el estándar que se asocia a la 5G- exige una densidad de conexión mínima de 1 millón de dispositivos por kilómetro cuadrado (aproximadamente 0,38 millas cuadradas). En comparación, el estándar 4G LPWA admite 60.680 dispositivos con el mismo tamaño de cobertura, muy lejos de lo que puede ofrecer la 5G.

Aplicaciones que se beneficiarán de Massive IoT - Wearables and Mobile

¿Qué podría desencadenar tal crecimiento de los dispositivos conectados IoT ? Los wearables, los rastreadores y los sensores serán un gran mercado para el aspecto Massive IoT de la 5G. Piense en el momento en que todos los aparatos, dispositivos y máquinas con los que interactúa a diario se conecten directamente a través de una conexión celular, además de los teléfonos, las tabletas y los ordenadores portátiles que ya están conectados en la actualidad. La 5G permitirá que un número mucho mayor de dispositivos funcionen sin problemas (sin retrasos percibidos, señales caídas, etc.) en cualquier zona.

Casos de uso de alta velocidad para 5G

En los casos de uso de alta velocidad, veremos una serie de aplicaciones que actualmente se ven obstaculizadas por las velocidades lentas. El acceso inalámbrico fijo (FWA ) proporcionará Internet ultrarrápido a consumidores y empresas.

Las aplicaciones de mayor ancho de banda, como el streaming en 4K y en el futuro en 8K, o el vídeo en 360 grados, permitirán a los consumidores disfrutar de experiencias inmersivas de alta calidad a velocidades en tiempo real. Como espectador, podrás controlar el ángulo que quieres tomar. Por ejemplo, en una carrera de coches en vídeo, puedes mirar a tu alrededor y ver quién está al lado o detrás de ti.

Las empresas podrán almacenar más información en la nube y acceder a ella a través de una 5G rápida y de baja latencia como si estuviera almacenada localmente. Esto reduce la necesidad de costosos servidores locales. Y en lugar de necesitar un portátil rápido para renderizar la información localmente, se renderiza en la nube y se transmite por streaming. Será igual que en local, pero podrás utilizar tu teléfono para estas aplicaciones de alta gama.

La 5G también cambiará la forma en que las empresas piensan en la conectividad de sus negocios. En la actualidad, es posible que tenga una línea de fibra, DSL o módem de cable para conectar su empresa como conectividad principal, y un respaldo celular en caso de que su conexión principal se caiga. Pero con el 5G, la telefonía móvil puede convertirse en su conexión principal, con su gran ancho de banda, fiabilidad y baja latencia. No tendrá que preocuparse por el cableado del edificio y los costes de instalación correspondientes. Con la telefonía móvil, recibes el equipo, lo conectas y funciona.

Resumen

La 5G será transformadora y permitirá muchas aplicaciones nuevas que hoy no son viables, sobre todo en las zonas urbanas y las ciudades. Los casos de uso de la 5G no se limitarán a un área concreta: los consumidores, las empresas, las industrias y las ciudades se beneficiarán de una o varias dimensiones del "triángulo 5G":

• uRLLC: Comunicación ultra fiable de baja latencia
• mMTC: comunicación masiva de tipo máquina (IoT)
• eMBB: banda ancha móvil mejorada

Sin embargo, en lugar de esperar al despliegue total del 5G, podemos empezar a construir el futuro ahora con la tecnología 4G LTE y validar las aplicaciones y los modelos de negocio. Y luego perfeccionar y ampliar cuando el 5G esté más disponible.