Redefiniendo la velocidad y facilitando la transformación en movilidad urbana

Este es un resumen de un artículo de una serie de cinco partes sobre las tecnologías que permiten el IoT. Se puede ver el artículo completo en wevolver.com.

Introducción

El potencial transformador del IoT se siente en todos los sectores; sin embargo, un benefactor líder es The Smart City. Dentro del concepto en rápida expansión de ciudad inteligente como una red conectada e interconectada de objetos inteligentes, el transporte y la movilidad son clave para alcanzar los objetivos de sostenibilidad, eficiencia y seguridad de la ciudad inteligente. Los avances esperados en el transporte y los sistemas relacionados dependen de la transferencia de datos de alta velocidad y baja latencia que ofrecen el 5 y 6G.

5G: La revolución de la conectividad

A diferencia del 4G y las generaciones anteriores de estándares móviles que se diseñaron para un mundo en el que primaban los dispositivos móviles, el 5G está diseñado para satisfacer las necesidades de un mundo más allá de los dispositivos móviles, con características que permiten la conexión de dispositivos, objetos, máquinas, sistemas de misión crítica; esencialmente cualquier cosa que se beneficie de la comunicación.

Basado en la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), el 5G opera con principios de redes móviles similares a los del 4G LTE, pero aprovecha una nueva interfaz aérea 5G NR para mejorar aún más la modulación OFDM y lograr un mayor grado de flexibilidad y escalabilidad. Esta capacidad, combinada con el uso de 5G de anchos de banda más amplios, incluidas las bandas sub-6 GHz y mmWave, brinda un rendimiento de múltiples Gbps (alrededor de 10 a 100 veces más rápido que el LTE), baja latencia (alrededor de 1 ms) y áreas de aplicación más amplias.

La velocidad, la robustez y la capacidad del 5G para permitir comunicaciones masivas de tipo máquina (mMTC) aumentan el potencial y el impacto de tecnologías transformadoras como el IoT, la AI, la realidad aumentada (AR) y la realidad virtual (VR).

6G: Más allá del 5G

El 6G todavía no es un estándar oficial y aún se encuentra en su fase inicial de investigación. Sin embargo, su forma final superará la oferta actual del 5G y cumplirá con las demandas de la próxima generación de IoT con mejoras en velocidad, cobertura, optimización de red y potencia.

En cuanto a la velocidad, se espera que el 6G aproveche el uso de frecuencias extremadamente altas y diversas, junto con radios con tecnologías avanzadas para ofrecer velocidades de datos que se espera estén en el rango de 100 veces la velocidad teórica actual de 20 Gbps disponible con el 5G. Para la cobertura, actualmente se están explorando las tecnologías satelitales para el despliegue del 6G. El éxito de esto podría llevar a que el 6G se vuelva universal con menos problemas de implementación, en comparación con lo que se experimenta con el 5G, y una conectividad confiable incluso para las ubicaciones más remotas en todo el mundo. Dado que la creciente necesidad de eficiencia energética en los dispositivos y el consumo de energía son una limitación importante para el 5G, tiene sentido que el 6G haya sido diseñado teniendo en cuenta un consumo de energía reducido.

5G/6G y movilidad

La mayor velocidad de datos, la latencia reducida y otras características de estos nuevos estándares de comunicación están transformando y liberando nuevas posibilidades dentro del sector de la movilidad, que incluyen:

1. Soluciones basadas en conectividad en vehículos

2. V2X

3. Vehículos conectados y autónomos

Habilitación de una infraestructura de transporte urbano más inteligente

La mejor conectividad y la baja latencia que brinda el 5G tiene un impacto significativo en la infraestructura del transporte público y privado. Estos se sentirán más en las áreas urbanas donde las mejores soluciones de transporte público agilizarán la movilidad, reducirán la congestión y mejorarán la calidad del aire.

Planificación dinámica del transporte y descongestión del tráfico

Los vehículos conectados, las paradas de autobús, las carreteras con sensores integrados y las cámaras de tráfico, entre otros elementos, aprovecharán la comunicación V2V y V2I de los vehículos a todo (vehículo a vehículo y vehículo a infraestructura, etc.) para hacer que la movilidad urbana sea más eficiente.

La conectividad entre los diferentes modos de transporte y las infraestructuras proporcionadas por este sistema mejorarán la experiencia de movilidad de los usuarios al permitirles seleccionar fácilmente un modo de transporte en función de la ubicación casi en tiempo real y las actualizaciones de ETA proporcionadas por las paradas de autobús/metro conectadas, etc. Según la información de la multitud, el sistema también podría redirigir automáticamente los vehículos a rutas con más demanda, con el fin de reducir el tiempo de espera para los usuarios y evitar los problemas de ineficiencia operativa y de ingresos asociados con la operación de vehículos casi vacíos o sobrecargados.

Los vehículos autónomos conectados al 5G optimizarán potencialmente el tráfico al reducir el error humano y los automóviles programados para salir de las áreas urbanas cuando no estén en uso. Su existencia también podría mejorar los viajes compartidos, lo que reduciría aún más la cantidad de automóviles en la carretera y, en última instancia, reduciría la congestión del tráfico.

Todas estas características y aplicaciones trabajarán juntas para evitar la acumulación de tráfico, ayudar con la descongestión y, en general, brindar a los usuarios un sistema de transporte más eficiente y confiable.

Seguridad y transparencia mejoradas

La conectividad en vehículos y la comunicación V2x mejorarán la seguridad dentro de los vehículos y en la carretera. La capacidad de los vehículos para comunicarse con todo lo demás mejorará la seguridad de los conductores y otros usuarios de las carreteras (desde peatones hasta ciclistas) al aumentar las alertas y agregar sistemas de frenado de emergencia. Los vehículos podrían comunicarse entre sí, junto con sensores colocados en carreteras, señales, etc., para compartir información que ayude a respetar los límites de velocidad. También se compartirán los datos ambientales que afecten el viaje, como alertas sobre malas condiciones de la carretera, accidentes y otras emergencias; esto permitirá que los vehículos cambien de ruta de forma dinámica y ayuden a otros conductores cuando sea necesario. Las funciones como la notificación automática en tiempo real a los servicios de emergencia significarán tasas de respuesta más rápidas y menos muertes por accidentes. [1]

Resumen

El desarrollo y la implementación del 5G y 6G impulsarán nuevos métodos de conectividad para el transporte en todas las escalas y ofrecerán opciones de transporte más seguras, más eficientes y más sostenibles. Tanto los ingenieros de diseño como las agencias gubernamentales deben abordar los desafíos a la innovación (que incluyen la seguridad, la privacidad y la regulación gubernamental) para garantizar que se alcance el potencial del transporte conectado.

Se puede ver la versión completa de este artículo en wevolver.com.

Referencias

1. Monserrat JF, Diehl A, Bellas Lamas C, Sultan S. Imaginar un transporte apto para 5G.

2. Grijpink F, Härlin T, Lung H, Ménard A. Atravesando la exageración del 5G: La encuesta muestra las opiniones matizadas de las empresas de telecomunicaciones.