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Se acerca el 5G, y esto es lo que obtendremos

¿Qué aporta 5G a la industria o las redes eléctricas?

La tecnología móvil 5G traerá nuevas capacidades a múltiples industrias. Muchos de ustedes habrán oído hablar de esto o incluso ya lo habrán experimentado. Mi experiencia personal: ahora puedo ver videos de alta definición mientras viajo en un metro o unirme a una llamada de conferencia de Skype con videos desde un tren o un aeropuerto. Como tantos saltos en tecnología, el primer pensamiento es: “¿Por qué lo necesitamos? ¿Qué va a cambiar? ”Hace una década, gestioné mis necesidades de comunicación móvil con solo una suscripción móvil. Ahora, eso ha cambiado considerablemente: dos teléfonos móviles, varias tabletas, tal vez una suscripción para el automóvil y otra para el sistema de seguridad del hogar; la cantidad de suscripciones simplemente se suma. Y a medida que aumenta el número de dispositivos, también lo hace el requisito de capacidad. 5G trae más que cualquier otro estándar de comunicación inalámbrica,

Ahora analicemos el posible impacto que podría tener un aumento en la capacidad, combinado con una alta confiabilidad y una latencia corta en las industrias y las redes eléctricas. Las operaciones predictivas en los procesos de fabricación con entrada entregada por nuevos sensores autónomos, que podrían adaptarse al sistema con el mínimo esfuerzo sin duda serían beneficiosas. La integración de las energías renovables fluctuantes en las redes eléctricas necesita comunicación y control en tiempo real. Bueno, la transformación digital, que impulsa la cuarta revolución industrial y energética, son impulsores verticales clave para el ecosistema 5G.

Mejor confiabilidad, más capacidad: ecosistema en evolución futura

Hoy, una nueva tecnología celular ha sido estandarizada y congelada para su lanzamiento por el Proyecto de Asociación de 3ra Generación (3GPP). La última versión REL-15 incluye la primera revisión de la tecnología y el servicio más interesantes introducidos en un tiempo: la comunicación ultra confiable de baja latencia (URLLC). Esta tecnología se especifica para proporcionar una confiabilidad del 99.999 por ciento y una latencia de nivel de milisegundos. ¡Muy impresionante! Y URLLC se mejorará aún más en versiones posteriores. El desarrollo 5G aborda los KPI como disponibilidad, fluctuación, capacidad, densidad de dispositivos, eficiencia energética y precisión de ubicación, por nombrar algunos. Estos parámetros también son importantes para muchas aplicaciones industriales, incluida la automatización discreta y de procesos, la distribución de energía y los sistemas autónomos.

Además de un mejor rendimiento para satisfacer nuestras necesidades futuras, existen otras buenas razones para adoptar 5G en entornos industriales. Un ejemplo es que las viejas conexiones de cables de cobre deben renovarse cuando el cableado envejece o cuando el cableado antiguo no admite suficiente capacidad para las soluciones de comunicación modernas. Estos pueden ser reemplazados con fibra o con 5G para proporcionar los últimos metros o kilómetros de conectividad de alta velocidad. Las redes de comunicación inalámbrica 5G podrían usarse para cubrir pequeñas áreas geográficas, por ejemplo, cubriendo un edificio de subestación y su infraestructura circundante. Hoy en día, la comunicación dentro de este entorno se puede construir de forma inalámbrica, pero integrar comunicaciones de protección en el mismo podría no ser viable. Aquí 5G también podría ayudar, ya que todos los elementos técnicos necesarios están disponibles.

Datos en tiempo real - de forma inalámbrica

Las soluciones Smart Grid están evolucionando para hacer frente a la alta penetración de los recursos de energía distribuida (DER) como la energía solar, eólica, almacenamiento de energía, etc., con funcionalidades interactivas de gestión de carga que requieren tecnologías de comunicación modernas para aplicaciones de control y protección en tiempo real. ¿Por qué? Porque el origen de la producción de energía en un momento dado puede variar según las condiciones climáticas. Esto significa que los sistemas generales de distribución de energía deben estar más conectados en red y dinámicos, de modo que se pueda asegurar la disponibilidad y la calidad de la electricidad. Por ejemplo, existe la necesidad de un principio de protección diferencial de línea en los sistemas de distribución de nivel inferior con DER, y el costo del enlace de comunicación disminuye a medida que la instalación se vuelve más común. Ya lo demostramos enEl proyecto de investigación colaborativa con Nokia y Kalmar que 5G URLLC proporcionará el rendimiento requerido para la protección diferencial de línea. Además, veremos más esquemas de control y protección sobre los límites de voltaje como los IED en subestaciones que interactúan con dispositivos de subestaciones secundarias o incluso inversores solares residenciales.

En el futuro, los sistemas impulsados ?por software con capacidades de inteligencia artificial (IA) están asumiendo un papel aún más importante. Este tema está conectado a 5G ya que todos los datos adicionales generados deberán enviarse a los centros de datos para su análisis, aportando más valor a las soluciones industriales y de servicios públicos. El ecosistema 5G proporciona una infraestructura ideal para la computación de borde y para filtrar los datos para aplicaciones en la nube. Nuestro mundo digital depende más de la electricidad que nunca y debemos asegurarnos de que el sistema de distribución de energía sea capaz de satisfacer las demandas de electricidad de un mundo cada vez más complejo. La introducción de IA en diferentes niveles de una infraestructura de TIC ayudará a futuras operaciones a avanzar hacia mejores pronósticos y control en tiempo real con integración de mercado.

Muchas posibilidades de integración

Como siempre, ningún nuevo sistema viene sin sus desafíos. Deben considerarse algunos temas, como la gestión del espectro y el ancho de banda requerido reservado para aplicaciones críticas, que es exactamente lo que hace el regulador alemán de telecomunicaciones. El regulador se asegurará de que el espectro esté disponible para los servicios locales de la industria 5G para construir redes locales privadas. Queda por ver cómo el corte de red para el servicio URLLC estará disponible e implementado para aplicaciones de utilidad, donde el área operativa es considerablemente más amplia.

Otra preocupación importante es la ciberseguridad: cuán vulnerable es el sistema a las nuevas amenazas. Estos son aspectos que tomamos en serio en las aplicaciones industriales y de servicios públicos y algunas buenas prácticas se pueden implementar cuando la conectividad es inalámbrica. Sin embargo, hay nuevos servicios fuera del control de un subsistema o proveedor de soluciones, lo que significa que la arquitectura general de toda la solución debe diseñarse y evolucionar para adaptarse a los nuevos requisitos para futuras versiones de 3GPP.

En el futuro, debemos seguir innovando y colaborar para encontrar los mejores modelos de negocio para todos los interesados ??a fin de construir una red que funcione para todos. 5G es una tecnología habilitadora, que evolucionará junto con las aplicaciones industriales y de servicios públicos que la utilizan, como ABB Ability ™ Predictive Maintenance. Estamos a punto de tener 5G, pero en los próximos diez años o posiblemente menos, veremos una nueva generación de comunicación inalámbrica con aún más capacidad y servicios futuristas .

 

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