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La sede de Huelva de la compañía energética Enagás realiza numerosas labores de mantenimiento en los equipos de la planta. Y gracias a un dron con cámaras 4K/HD embarcadas se realizan inspecciones visuales para comprobar el estado de los tanques de contención de gas natural licuado (GNL). Actualmente, el manejo del dron lo realiza una persona desde las inmediaciones del tanque y, posteriormente, el contenido de la cámara se descarga para su análisis y procesamiento.

Sería posible un mantenimiento avanzado si el vídeo HD capturado pudiera ser analizado en tiempo real para la identificación de emisiones fugitivas y analizar posibles patologías encontradas con lectura de partículas por millón gracias a la incorporación de un láser. Así como generar posteriormente, de manera automática, informes y alertas configurables.

El reto consiste en proporcionar cobertura 5G a la planta de Enagás para el pilotaje remoto del dron y análisis en tiempo real de las inspecciones visuales. Personal especializado realizará este pilotaje desde un centro de control alejado del tanque a inspeccionar, mientras otro operario experto seguirá presente en la zona a inspeccionar. El dron contará con sistema de protección anti-colisión, para el vuelo por waypoints, mediante la utilización de sensores periféricos.

Sin embargo, la tecnología actual no dispone de suficiente ancho de banda, ni unos valores bajos de latencia para efectuar un pilotaje remoto ni un procesamiento de video HD en tiempo real.

Una de las tecnologías que más se van a beneficiar de la cobertura 5G es la aeroespacial y más concretamente el uso de drones en múltiples aplicaciones. Y gracias al despliegue actual en zonas como Andalucía, los casos de uso reales lo están ya demostrando. 

Vodafone y la Consejería de Transformación Económica Consejería de Transformación económica, Industria, Conocimiento y Universidades organizaron una jornada en el Centro Aerópolis (La Rinconada) para abordar las aplicaciones de la tecnología 5G en este sector y analizar las capacidades en nuevos modelos de negocio como taxis aéreos, drones de rescate, asistencia ante emergencias, etc. Los asistentes al evento citado en el Parque Aerópolis pudieron seguir vía streaming la demostración en tiempo real desde el Centro de Vuelos experimentales ATLAS (Villacarrillo, Jaén) —éste último zona Vodafone 5G Labs— de dos casos de uso concretos enmarcados en la iniciativa “Piloto 5G Andalucía”, impulsada por el Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital, a través de Red.es. La primera demostración puso de manifiesto cómo el caso de éxito asociado permite dotar de conectividad 5G a uno de drones utilizados por la Guardia Civil para las labores de vigilancia en zonas rurales o de difícil acceso, para ganar autonomía y eficiencia en estas tareas. En la segunda demostración, un dron con conectividad 5G permite realizar labores de detección de plagas, enfermedad o carencia sobre una zona de olivar y tratamiento donde fuera necesario de forma simultánea, en tiempo real.

Además de estos dos casos que vamos a ver a continuación, la mesa redonda organizada para la presentación de los mismos contó con un destacado grupo de expertos que analizaron las posibilidades del uso del dron en Movilidad urbana, de la mano de Airbus Urban Mobility y Aertec junto a la directora de red de Vodafone, con la participación de CATEC, y el Secretario general de Empresa, Innovación y Emprendimiento de la Junta de Andalucía. Parte de la vigilancia que realiza la Guardia Civil en zonas rurales o de difícil acceso para un agente se realiza a través de drones pilotados. Los drones deben ser manejados por personal especializado y con formación, que sean capaces de dar las órdenes apropiadas para poder inspeccionar la zona de interés. Este personal cualificado suele estar en centros especializados y raramente se encuentran en campo para poder realizar este tipo de tareas in situ.

A la hora de usar los drones, la Guardia Civil se ve limitada por tener que pilotarlos en las inmediaciones de las zonas operativas. La red 5G habilitará soluciones que permitan la gestión remota desde un centro de control. Proporciona la suficiente capacidad para la transmisión de video streaming y señales de control en tiempo real debido a que se cuenta con un ancho de banda lo suficientemente grande, y también los tiempos de respuesta o latencias necesarios para permitir un pilotaje remoto, por lo que las condiciones de manejo actuales de un dron serán mejores.

El uso de drones conectados 5G se plantea en el escenario siguiente: Pilotar drones desde una central de la Guardia Civil en remoto, en tiempo real y con latencia mínima. Para ello, se proporcionará cobertura 5G para el control de drones desde centros especializados, sin tener que encontrarse en la localización donde se despliegue el dron. De esta forma, un agente podrá conducir su vehículo hasta la zona donde poder hacer la inspección y montar la lanzadera para el despegue para que otro agente realice el pilotaje en remoto desde la central. Uso de cámaras HD embarcadas en el dron para el reconocimiento de imagen con algoritmos de detección, que permita el seguimiento automático de vehículos en tiempo real. Cambio de planes de vuelo y parámetros del dron en plena operación, con carácter inmediato y en tiempo real.

Cada vez es más frecuente el uso de UAV (Unmanned Aerial Vehicle-drones) para la aplicación de fitosanitarios sobre cultivos. Hoy en día, sin embargo, se requieren dos vuelos para llevarlo a cabo: uno para realizar el diagnóstico del cultivo, y otro vuelo para la aplicación de fitosanitarios contra la enfermedad detectada. Estos drones suelen llevar cámaras multiespectrales y sensores que generan imágenes que servidores externos usarán para la generación de los mapas de prescripción correspondientes, los cuales indicarán la zona de cultivo a tratar y la cantidad exacta de fitosanitarios a aplicar.

La actual tecnología no permite la comunicación en tiempo real, entre el dron y estos servidores externos, para el envío de estas imágenes en alta definición, ni la recepción de los mapas de prescripción, debido a la limitación de ancho de banda y valores elevados de latencia. Además, el dron recibe una corrección de coordenadas de posicionamiento cada 5 metros de avance en horizontal. Una menor latencia permitiría que esta corrección se recibiera con una frecuencia mucho mayor, por lo que el dron avanzaría en horizontal con un posicionamiento mucho más preciso.

El reto que afrontamos es incorporar la tecnología 5G al dron para que la diagnosis del cultivo y aplicación óptima de fitosanitarios pueda realizarse en un único vuelo y en tiempo real.

Estamos acostumbrados a que la tecnología que usamos a diario vaya evolucionando de forma constante, casi sin darnos cuenta, y vemos llegar casi a diario nuevas versiones de los sistemas operativos o actualizaciones de apps, cambiamos a dispositivos cada vez más potentes o añadimos gadgets digitales a nuestra vida para hacerla más fácil. Sin embargo, en el caso de la nueva red móvil, el paso del 4G al 5G será mucho más que una simple versión, una generación o un número más, para convertirse en la práctica en una nueva tecnología de comunicaciones capaz de cambiar profundamente el modo en que hacemos las cosas. Queremos explicarte de la forma más clara y sencilla posible qué es la red 5G y por qué será una revolución en todos los sectores.

Porque si lo miramos desde un punto de vista de capacidades y nuevos servicios, se trata sin duda de un cambio sustancial que bien puede ser considerado como una verdadera revolución, tanto industrial como social. Ello es debido a que como plataforma hará posible por fin otras múltiples tecnologías convergentes que necesitaban de sus ventajas para poder desarrollarse de forma comercial, como Cloud Computing, IoT, Inteligencia Artificial, Realidad Virtual y Aumentada, Vehículos Autónomos, Drones con 5G, etc.

Asímismo, posibilita a la tecnología Cisko Meraki realizar la función de conexión permanente de loc clientes con las empresas. En términos de cualidades de red aporta tres mejoras sustanciales respecto a la tecnología 4G: Velocidad, Capacidad y Latencia.

Velocidad

La red 5G alcanza en la actualidad 10Gbps y se espera que llegue a los 20 Gbps, es decir, veinte veces más rápida que la red 4G que tiene una «velocidad pico» de 1 Gbps (gigabytes por segundo). En términos de velocidad promedio, la red móvil 4G se encuentra en torno a 71 Mbps (megabytes por segundo) frente a los 1,4 Gbps de la red 5G.

¿Qué significa esta velocidad? Que puedes descargar un capítulo de tu serie favorita en el móvil en 8 segundos. O que puedes retransmitir vídeo desde un dispositivo móvil con calidad 4K en tiempo real. Que los procesos y herramientas informáticas de tu empresa pueden estar conectados de forma instantánea, con el impacto positivo que eso tiene en la gestión y en la optimización de recursos. 

Capacidad de conexión

Mientras que la red 4G permite conectar cerca de cuatro mil dispositivos por kilómetro cuadrado, la capacidad de la red 5G se consigue al aumentar el ancho de banda desde los 40 Mhz de la actual red 4G hasta los 90 Mhz en los que opera nuestra red 5G. Así aumenta la cifra hasta un millón de dispositivos por kilómetro cuadrado. 

Esta capacidad de conexión es vital para el desarrollo de la tecnología móvil. La cantidad de dispositivos conectados crece un 6,2 por ciento anual desde los últimos tres años. Solo en julio de 2019 se conectaron diez mil millones de dispositivos móviles en todo el mundo.  Pero más allá de los Smartphone la red móvil soporta la conexión de millones de dispositivos que permiten la mayor automatización de procesos experimentada en la historia. Es la llamada internet de las cosas (IoT por sus siglas en inglés).

Gracias a 5G miles de millones de objetos estarán conectados a Internet con sensores que recojan datos o recibiendo órdenes para operaciones por control remoto, permitiendo la industria 4.0 o la conversión de nuestras ciudades en Smart City. 

Latencia

La latencia es el tiempo que tarda un paquete de información, los datos, en viajar desde el ordenador hasta el servidor y volver. Cuanto más baja es, menor tiempo de retardo experimentamos en nuestra conexión. Es decir, disfrutamos de una comunicación con mayor inmediatez.

La latencia se mide en milisegundos (ms). Con las redes 4G se ha conseguido bajar la cifra hasta 12 ms pero la red 5G alcanza latencias inferiores a 3 ms. 

Existen situaciones y procesos en los que veinte milisegundos pueden marcar la diferencia entre la vida y la muerte. Como en el caso de vehículos conducidos de manera autónoma, en los que ese retardo, por insignificante que nos pueda parecer, supone frenar o no a tiempo ante un obstáculo. O en una intervención quirúrgica en la que una latencia mayor puede provocar un fallo irreparable al desviar el corte unos milímetros. Además de una respuesta inmediata, este tipo de aplicaciones requieren de una conexión totalmente segura, que es posible gracias a 5G. En otros usos más sencillos evita la sensación de mareo que provoca a muchas personas la Realidad Virtual o Aumentada y permite que las aplicaciones móviles se ejecuten directamente en la nube, sin necesidad de procesador en el dispositivo, por lo que tendrá menor tamaño y consumo de batería. Algo que potenciará la industria del gaming, el turismo o la formación. La red 5G es una realidad en marcha, con aplicaciones reales funcionando

La primera llamada 5G en España la realizó Vodafone el 20 de febrero de 2018 en pruebas desde el centro de innovación de Castelldefels. Dos años después, febrero de 2020 fue también Vodafone quien logró la primera llamada comercial a un smartphone comercial usando su red. Ya en marzo 2021 la cobertura 5G de la red Vodafone que puedes usar en España alcanza 25 ciudades con lo que esta disponible para el 50% de la población. Una red accesible desde más de 40 modelos de smartphone en su catálogo de móviles 5g e incluida en todos los contratos. Pero como hemos dicho lo más importante será el uso en aplicaciones comerciales, industrias y servicios públicos. Y también son una realidad.

Por ejemplo, fruto de la colaboración con Red.es en Andalucía, desde Vodafone Business se están poniendo en práctica 35 casos de uso real en sectores como la energía, industria, ciudades inteligentes, turismo, agricultura, sanidad y dependencia, seguridad, emergencias, sociedad y economía digital. Ejemplos ya funcionando como la búsqueda y asistencia de personas con drones, realidad aumentada en visitas turísticas a la Catedral de Málaga y al Alcázar de Sevilla, gestión de infraestructuras petroleras con realidad aumentada, embarque de vehículos mediante escaneo de matrículas, realidad aumentada en supermercados, inmersión en eSports con realidad virtual y agricultura de precisión, entre otros.

La red está disponible, la tecnología también. Ahora es el momento de que encontremos entre todos nuevas aplicaciones, nuevos usos y nuevas herramientas. 5G es una oportunidad de cocreación en el que cada cual aporte lo que sabe hacer para encontrar nuevas utilidades y modelos de negocio.


Los casos de uso son un ejemplo de colaboración dentro del programa Piloto 5G Andalucía, impulsado por el Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital a través de Red.es, cofinanciado por Red.es a cargo de fondos comunitarios FEDER y que está siendo desarrollada por Vodafone y Huawei.

El tiempo es un factor clave en la atención sanitaria urgente, sobre todo en emergencias que incluyen infartos o paros cardíacos donde la probabilidad de vivir aumenta un 70% si se presta atención en los tres primeros minutos. Pero a veces la complejidad de la ruta y del acceso dificultan la llegada a tiempo del material médico necesario para salvar vidas. El reto es usar drones para transportar de manera automática un desfibrilador siguiendo una ruta cargada, tras una orden generada por los sistemas de aviso del centro de emergencias y permitir una comunicación eficaz con este centro para asesorar sobre cómo atender a las víctimas. Sin embargo, hasta ahora el pilotaje remoto del dron se encontraba limitado por la red móvil al no disponer de suficiente ancho de banda para la transmisión necesaria de vídeo hacia el operador de tierra. Y con unos valores de latencia demasiado elevados.

En la actualidad, la Guardia Civil usa drones en misiones de seguridad y vigilancia en aquellas zonas rurales o de difícil acceso para un agente. Estos drones suelen llevar cámaras de vídeo 4K y cámaras de infrarrojos para realizar labores de seguridad, monitorizar áreas fuera del alcance de la vista y mejorar el control en remoto.
Los encargados del pilotaje de estos drones son agentes cualificados, que operan desde centros de control especializados, y rara vez realizan el pilotaje in situ, cerca del objetivo o del área de interés a monitorizar. La misión de seguridad y vigilancia sería más autónoma y eficaz si estos agentes pudieran operar el dron de forma remota, según la información capturada en tiempo real por las cámaras equipadas en el dron.
El reto consiste en proporcionar cobertura 5G para el pilotaje remoto de drones en tiempo real desde un centro especializado de la Guardia Civil. De forma que un agente podrá conducir su vehículo hasta la zona a inspeccionar, montar la lanzadera para el despegue, para que otro agente pueda realizar el pilotaje en remoto desde el centro de control. Y además, se creará una burbuja 5G para gestionar un enjambre de drones 5G que monitoricen el objetivo en varias unidades de control diferentes. La tecnología actual no dispone de suficiente ancho de banda, ni unos valores bajos de latencia para efectuar el pilotaje en remoto del dron, ni para permitir la transmisión de los flujos de vídeo en alta definición (HD), ni de las señales de control y las órdenes de vuelo.

Desde la experiencia que nos da haber lanzado ya hace algunos meses 5G y haber puesto en manos de nuestros clientes una tecnología que está empezando a cambiar el mundo, quiero compartir mi visión desde una perspectiva de modelos de negocio sectoriales asociados a las diferentes tecnologías que se desarrollarán sobre una red 5G.