Las empresas del sector industrial están acelerando sus inversiones en redes 5G privadas para hacer posibles casos de uso de IoT e IA en el borde que sean seguros, de baja latencia y de alta fiabilidad. Iniciativas de gran repercusión, como la red nacional de IoT industrial de Aramco, ponen de relieve una tendencia más amplia: las empresas están pasando de depender de las redes públicas a una conectividad controlada por ellas mismas para respaldar operaciones de misión crítica.

Al mismo tiempo, el panorama de la conectividad del IoT sigue estando fragmentado.

El IoT de banda estrecha (NB-IoT) y la Evolución a Largo Plazo para Máquinas (LTE-M) siguen dominando los despliegues de IoT de bajo consumo, en los que la larga duración de la batería, la cobertura en interiores profundos y la baja complejidad de los dispositivos son más importantes que el ancho de banda. Entre los casos de uso típicos se incluyen los contadores inteligentes, la monitorización medioambiental y los sensores de infraestructuras de servicios públicos. El 5G, incluida la modalidad de capacidad reducida (RedCap), surge para aplicaciones que requieren mayor ancho de banda y menor latencia (por ejemplo, análisis de vídeo o automatización).

Esto pone de manifiesto la necesidad de contar con una orientación estratégica en materia de selección de tecnologías, arquitectura y desarrollo de casos de negocio.

Cómo se complementan el 5G privado y el IoT

La red 5G privada constituye la capa de infraestructura básica que permite un IoT industrial escalable.

Los métodos de implementación varían en función del caso de uso:

• Las redes privadas localizadas (por ejemplo, puertos, aeropuertos o plantas de fabricación) suelen utilizar bandas de frecuencia más altas (por ejemplo, 3,5 GHz) y se centran en aplicaciones de banda ancha y baja latencia.
• Las redes privadas de área amplia (por ejemplo, servicios públicos, petróleo y gas, infraestructuras nacionales) utilizan bandas de frecuencia más bajas (por ejemplo, 450 MHz) y se centran en la cobertura, la penetración profunda y un gran número de dispositivos IoT de bajo ancho de banda.

Posicionamiento tecnológico:

Las diferentes tecnologías de conectividad responden a distintos requisitos operativos. NB-IoT está optimizado para dispositivos estáticos de bajo consumo que requieren una cobertura profunda, mientras que LTE-M admite casos de uso orientados a la movilidad, como el seguimiento de activos y los dispositivos wearables para el personal. Las capacidades emergentes de 5G RedCap se sitúan entre el IoT LTE tradicional y el 5G completo, y están dirigidas a dispositivos industriales que requieren un ancho de banda moderado y una menor complejidad del dispositivo. Es fundamental destacar que las tecnologías basadas en LTE seguirán siendo esenciales, ya que, en la actualidad, ninguna alternativa 5G auténtica iguala aún a NB-IoT y LTE-M para casos de uso de consumo energético ultrabajo.

Dinámica del mercado

La inversión del sector en infraestructuras privadas de LTE y 5G sigue acelerándose a medida que las organizaciones amplían sus iniciativas de automatización, IoT industrial y computación en el borde. Aunque las previsiones de mercado varían considerablemente entre los distintos proveedores de estudios, la mayoría de los análisis del sector apuntan a un crecimiento sostenido impulsado por la modernización de la fabricación, la digitalización de los servicios públicos, la automatización de la logística y la creciente demanda de resiliencia en la conectividad industrial.

Las implementaciones en el mundo real demuestran su valor operativo:

Fabricación

Se ha demostrado que el sector manufacturero es uno de los principales sectores verticales del ámbito privado en la adopción de la tecnología 5G, ya que las fábricas necesitan cada vez más conectividad para la automatización, la robótica, la visión artificial y el mantenimiento predictivo. Varias implementaciones lideradas por proveedores como Ericsson, Nokia y Huawei ponen de manifiesto mejoras operativas gracias a la reducción de la complejidad de la infraestructura inalámbrica, la mejora de la compatibilidad con la movilidad y la consolidación de múltiples casos de uso industrial en una plataforma de red común.

Por ejemplo, la «5G Smart Factory» de Ericsson en EE. UU.[1] utiliza una red 5G privada para conectar equipos de producción, sistemas de transporte autónomos, sensores y aplicaciones de fabricación digital en una plataforma inalámbrica común. Esto ha permitido a los fabricantes supervisar la producción en tiempo real, adaptar más fácilmente la distribución de las fábricas y dotar a los equipos móviles y a los procesos automatizados de una conectividad más fiable.

 

Puertos y logística

Los operadores portuarios y logísticos están utilizando redes LTE y 5G privadas para mejorar la visibilidad de los activos, automatizar las operaciones y facilitar la coordinación en tiempo real en entornos operativos de gran envergadura. En el puerto de Amberes-Brujas[2], se ha desplegado una infraestructura inalámbrica privada para dar soporte a las operaciones logísticas conectadas, el seguimiento de activos, los vehículos autónomos y los servicios portuarios digitales. El impacto tangible proviene de una mayor visibilidad de los contenedores, los vehículos y los activos operativos, lo que permite una toma de decisiones más rápida y una coordinación más eficiente en entornos portuarios complejos. La conectividad inalámbrica dedicada también respalda las operaciones remotas y las iniciativas de automatización que serían difíciles de llevar a cabo de forma consistente utilizando únicamente soluciones de conectividad tradicionales.

Energía, servicios públicos y minería

Las empresas del sector energético, de servicios públicos y minero recurren cada vez más a las redes LTE privadas y 5G privadas para facilitar la modernización de las redes inteligentes, la monitorización remota, las comunicaciones de seguridad industrial y las operaciones autónomas en entornos geográficamente complejos, donde la cobertura de las redes públicas puede ser limitada o irregular. Estos despliegues suelen requerir arquitecturas de conectividad híbridas que combinen NB-IoT, LTE-M, infraestructura inalámbrica privada y plataformas de computación periférica para dar soporte a entornos con gran cantidad de sensores, comunicaciones de misión crítica y la integración de tecnología operativa en activos industriales dispersos. La iniciativa de red privada industrial de Saudi Aramco[3] ilustra cómo la infraestructura inalámbrica privada podría respaldar despliegues de IoT a gran escala en instalaciones y activos operativos geográficamente dispersos. Entre sus beneficios se incluyen una mayor visibilidad de las operaciones sobre el terreno, una conectividad más fiable para los sistemas de monitorización remota, una menor dependencia de las inspecciones manuales y una respuesta más rápida ante incidentes operativos.

El servicio «Push-to-Talk» para misiones críticas (MCPTT) se está convirtiendo también en un caso de uso cada vez más importante para las redes privadas de LTE y 5G, especialmente en los sectores de los servicios públicos, la minería, los puertos y el petróleo y el gas, donde unas comunicaciones fiables entre el personal son fundamentales para la seguridad operativa y la coordinación. En estos escenarios, la infraestructura inalámbrica privada puede ofrecer un mayor control de la cobertura, mayor resiliencia y una mejor priorización de los servicios que los entornos tradicionales de redes públicas.

Asistencia sanitaria

Las organizaciones sanitarias están empezando a evaluar las redes LTE privadas y 5G privadas, a medida que los hospitales dependen cada vez más de los dispositivos médicos conectados, los flujos de trabajo clínicos basados en la movilidad y los datos operativos en tiempo real. La implementación de la red 5G privada[4] de la Clínica Cleveland constituye uno de los mejores ejemplos de adopción de la tecnología 5G privada en el sector sanitario. Gracias a una red 5G privada, el hospital utiliza esta plataforma para dar soporte a dispositivos médicos conectados, el seguimiento de activos, los servicios digitales para pacientes y futuras aplicaciones como la realidad aumentada, las técnicas avanzadas de diagnóstico por imagen y el apoyo clínico a distancia. El resultado es una mayor fiabilidad y seguridad para los sistemas hospitalarios críticos, una mejor movilidad para el personal sanitario, un acceso más rápido a la información clínica y una base sólida para unas operaciones sanitarias más conectadas y basadas en datos.

Retos clave

Desde el punto de vista de Salience, el principal reto para las empresas no es seleccionar una única tecnología de conectividad, sino diseñar un modelo operativo capaz de integrar múltiples capas de conectividad, aplicaciones industriales y entornos de borde y en la nube. También existen retos específicos en cada ámbito:

• Retos tecnológicos
  • Un ecosistema aún inmaduro para el 5G en bandas bajas
  • Ampliación progresiva de la disponibilidad de dispositivos (especialmente RedCap)
  • Integración entre las capas LTE, NB-IoT y 5G
  • Retos relacionados con la eficiencia de las aplicaciones del IoT (consumo de batería, optimización de los recursos de radio)
• Retos empresariales
  • Ventajas e inconvenientes de las redes privadas totalmente independientes, las soluciones integradas en operadores de redes móviles (por ejemplo, segmentación de red, núcleo compartido) y los modelos híbridos
  • Acceso al espectro y restricciones normativas
  • Fragmentación de proveedores (operadores de telecomunicaciones, hiperescaladores, fabricantes de equipos originales)
• Retos del modelo operativo
  • Modelos de propiedad (empresarial, de operador e híbrido)
  • Integración con entornos de TI/TO y de perímetro/nube
  • Aprovisionamiento de dispositivos y gestión del ciclo de vida (por ejemplo, eSIM para el IoT, GSMA SGP.32)

 

Hacia dónde se dirige el mercado

En nuestra opinión, las estrategias de conectividad industrial están pasando cada vez más de ser decisiones aisladas sobre redes a una planificación más amplia de la arquitectura operativa. Se espera que las empresas combinen redes privadas LTE/5G, redes públicas, Wi-Fi y plataformas de computación periférica en función de los requisitos de cobertura, movilidad, rendimiento y coste. Es probable que LTE-M y NB-IoT sigan siendo importantes para las implementaciones de IoT de bajo consumo, mientras que se espera que 5G RedCap se expanda a casos de uso industrial más avanzados.

También prevemos que sectores como el de los servicios públicos, la industria manufacturera, la logística y la minería adopten modelos de conectividad más personalizados, adaptados a los requisitos operativos y normativos. Al mismo tiempo, los operadores de telecomunicaciones y los hiperescaladores están yendo cada vez más allá de la conectividad para avanzar hacia modelos de servicios integrados que combinan infraestructura de red, nube, computación en el borde y capacidades de plataformas industriales.

La adopción de redes 5G privadas y del IoT no es una mera decisión tecnológica, sino un reto de transformación estratégica. Salience puede actuar como asesor independiente de proveedores, tendiendo un puente entre las telecomunicaciones, el IoT y las operaciones industriales, y apoyando a los clientes desde la estrategia inicial hasta la implantación a gran escala.

Las principales áreas de asesoramiento que ofrece Salience son: estrategia y viabilidad del proyecto; tecnología y arquitectura; e implementación y modelo operativo.

 

Autor

Vasko Najkov

Consultor principal