¿Cómo afectará la generalización de 5G a IoT en 2023?

Para 2025, la cantidad de puntos finales o "cosas" de Internet de las cosas (IoT) se expandirá de unos pocos millones a más de 55 mil millones. El crecimiento de las redes 5G será uno de los elementos más significativos que conduzcan a esta expansión.

La inminente introducción de 5G, o la quinta generación de conectividad móvil celular, es una excelente noticia para el mercado de Internet de las cosas. Esto se debe en parte a que las redes 5G mejorarán significativamente el rendimiento y la confiabilidad de estos dispositivos interconectados.

¿Qué significa 5G para IoT?

5G o tecnología inalámbrica de quinta generación es la versión más reciente de la tecnología celular, diseñada para mejorar significativamente la capacidad de respuesta y la velocidad de los dispositivos inalámbricos.

La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) desarrolló pautas mínimas para una nueva tecnología, que el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP) definió y estandarizó aún más.

Si bien el lanzamiento estándar inicial de 5G, 3GPP Release 15, se centró en actualizar la banda ancha móvil (eMBB) para brindar una mayor capacidad, un rendimiento más rápido y una latencia reducida, también definió la base técnica de 5G New Radio (NR) que serviría como plataforma para futuros desarrollos.

En la siguiente actualización de las especificaciones de 5G, 3GPP versión 16, se produjo un impulso decidido para extender el alcance de 5G a otros sectores mediante la adición de nuevas funciones. La versión 16 ofrece una comunicación mejorada de baja latencia ultra confiable (eURLLC) para retrasos de milisegundos, redes sensibles al tiempo (TSN) que permiten comunicaciones deterministas de tiempo, así como espectro sin licencia (NR-U) con asistencia de red privada para implementaciones más flexibles.

La versión 16 también presenta la geolocalización 5G de alta confiabilidad, que complementa los servicios de ubicación actuales, como GNSS, y permite una variedad de casos de uso de 5G IoT, como el seguimiento de activos.

5G también interconectará efectivamente miles de millones de dispositivos IoT con una complejidad modesta, como dispositivos de sensores ambientales y medidores de servicios públicos. Por lo general, estos dispositivos de Internet de las cosas son tolerantes a los retrasos, de baja complejidad y de bajo consumo.

Si bien la versión 16 comenzó a manejar los requisitos de IoT en cualquiera de estos nodos de misión crítica de muy alto rendimiento (por ejemplo, IIoT) y complejidad extremadamente mínima (por ejemplo, NB-IoT), existe una amplia gama de casos de uso de IoT en el medio. En respuesta, la versión 17 de 3GPP presenta 5G NR-Light, que brindará una nueva eficiencia a los dispositivos con una complejidad reducida, como cámaras industriales, dispositivos portátiles de alta gama y teléfonos inteligentes básicos.

Beneficios de usar dispositivos IoT en una red celular 5G

5G proporciona una comunicación más rápida, confiable y segura, lo que está impulsando el desarrollo de automóviles autónomos, redes inteligentes para energía renovable y bots habilitados para IA para su implementación en las plantas de producción. Está liberando un vasto ecosistema de IoT en el que las redes pueden dar servicio a miles de millones de dispositivos vinculados con el ancho de banda, la latencia y las compensaciones de precios adecuados. Examinemos estas ventajas con más detalle:

1. Permitir el intercambio de datos de alta velocidad entre dispositivos

La rentabilidad de cualquier implementación de IoT se basa en última instancia en su funcionalidad, que está determinada por la rapidez con la que puede conectarse con varios otros sistemas de IoT, tabletas y teléfonos, tecnología en la forma de su sitio web o aplicación y otros tipos de software. Con 5G, las tasas de transmisión de datos aumentarán drásticamente. Los informes indican que 5G será 10 veces más rápido que las redes LTE. Esta mejora en la velocidad permitirá que los dispositivos de Internet de las Cosas conversen e intercambien datos más rápido que nunca.

2. Hacer que las redes sean más confiables

Además de proporcionar conexiones más rápidas, las redes 5G funcionarán de manera más consistente, lo que dará como resultado una mayor seguridad y confiabilidad. Las condiciones de red confiables y estables son cruciales para cualquier IoT, pero particularmente para los sistemas de monitoreo que dependen de actualizaciones en tiempo real, como sistemas de seguridad, cámaras de vigilancia y otros dispositivos conectados. Los usuarios disfrutarán de una mayor confiabilidad de varios dispositivos conectados como resultado de la capacidad de una red 5G para admitir dispositivos conectados adicionales.

3. Mejorar la experiencia del usuario con menor latencia

La latencia es el intervalo que existe antes de que se complete una acción y su respuesta posterior. Por ejemplo, el tiempo desde que se hace clic en el enlace a un sitio web y el navegador muestra ese sitio web. Las redes 5G reducirán sustancialmente la latencia, en comparación con 4G LTE. Un experimento sugiere que puede estar por debajo de los 5 milisegundos. Esta latencia reducida permitirá la creación de redes en tiempo real, lo que admitirá nuevas aplicaciones como Internet de las cosas (IoT) y la inteligencia artificial (AI).

4. Admite implementaciones masivas de IoT

5G proporcionará un amplio rango de frecuencias y hasta 1000 veces más capacidad que 4G. Podrá conectar numerosos dispositivos habilitados para Internet, como teléfonos inteligentes, sensores y dispositivos de Internet de las cosas (IoT), y administrar numerosas aplicaciones de alta demanda simultáneamente. Debido a sus bajos costos, eficiencia energética y cobertura confiable, permite la implementación a gran escala de equipos más productivos y fáciles de usar.

5. Segmentación del uso de IoT a través del corte de red

5G permite la instalación de redes virtualizadas, a menudo denominadas división de red, lo que permite a los usuarios y fabricantes ofrecer conexiones personalizadas. Priorizar las conexiones y ajustar las latencias ayuda a garantizar la resiliencia de la red en caso de sobrecarga o desastre. En un hospital, por ejemplo, la red puede construirse para priorizar las conexiones existentes entre cirujanos y bots, en contraposición a las comunicaciones que utilizan los pacientes. Así, las comunicaciones de emergencia pueden estar salvaguardadas incluso cuando la red está a su máxima capacidad.

Principales casos de uso de IoT para 5G en 2023

En 2023, la generalización de las redes 5G marcará la mayor diferencia en las siguientes áreas de implementación de IoT:

1. Hogares inteligentes y ciudades inteligentes

Las casas inteligentes, los dispositivos IoT sincronizados con el reloj y el teléfono y las aplicaciones de fitness se han puesto de moda ahora. Con la dependencia actual de IoT celular a gran escala, el futuro de 5G se verá drásticamente diferente en 20 años. Habrá implementaciones generalizadas de vehículos sin conductor y automatización de servicios públicos como la gestión de basura. Para minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero y la contaminación, también habrá un aumento en el uso de redes inteligentes y monitoreo ambiental.

2. Redes inteligentes y operaciones de servicios públicos

Hoy en día, la demanda de energía sigue aumentando. Las redes inteligentes y las centrales eléctricas virtuales son las respuestas tecnológicas a este problema. El 5G permite incorporar la gestión en tiempo real y la automatización de las redes eléctricas inteligentes. Una vez que comencemos a identificar los problemas rápidamente y brindemos soluciones, el mantenimiento también será más eficiente.

En comparación con las alternativas por cable, 5G tiene tasas de implementación más rápidas y costos más bajos, por lo que está siendo ampliamente aceptado. En consecuencia, los operadores de servicios públicos están incorporando gradualmente nuevos sensores, sistemas de control y fuentes de energía renovable en sus redes.

3. Seguridad nacional y videovigilancia

La videovigilancia es otra aplicación de IoT centrada en 5G que se prevé que prospere. A la luz de los recientes acontecimientos mundiales, el gobierno está dispuesto a realizar inversiones en vigilancia pública y medidas de seguridad. Actualmente, los sistemas de videovigilancia dependen de la comunicación por cable, pero la introducción de redes inalámbricas puede acelerar la instalación y reducir los costos, al tiempo que mejora la conectividad y el rendimiento en comparación con los sistemas por cable.

Conclusión

5G, una tecnología mundial, se implementa continuamente utilizando los estándares internacionales 3GPP. Se creó para garantizar la compatibilidad y la compatibilidad con Internet de las cosas, y sigue evolucionando con mejoras continuas a los estándares acordados. Además del soporte de 4G para Internet de las cosas, las versiones 15 y 16 de los estándares 3GPP brindarán soporte adicional para dispositivos IoT con características 5G, como ultraseguridad y confiabilidad, y baja latencia.

Los avances adicionales de 5G, como la división de redes, las redes seguras y el núcleo 5G, ayudarán a cumplir la visión de una red mundial de IoT capaz de admitir una amplia gama de dispositivos conectados. Todo este proceso está programado para comenzar en 2023, con la rápida incorporación de 5G y la creciente adopción de IoT.