5G en la industria ferroviaria para el mantenimiento de trenes Talgo

La Fundación Asistencial de Osona y Vodafone han desarrollado el proyecto Assiscat, lo que ha supuesto la completa transformación digital de la asistencia domiciliaria de las personas con dependencia en Osona, una comarca catalana con casi 157.000 habitantes. Gracias a una solución móvil avanzada, se ha desarrollado un nuevo modelo de asistencia basado en las nuevas tecnologías y adaptado a las necesidades de los pacientes y de los profesionales sanitarios.

La Fundación Asistencial de Osona y Vodafone han desarrollado el proyecto Assiscat, lo que ha supuesto la completa transformación digital de la asistencia domiciliaria de las personas con dependencia en Osona, una comarca catalana con casi 157.000 habitantes. Gracias a una solución móvil avanzada, se ha desarrollado un nuevo modelo de asistencia basado en las nuevas tecnologías y adaptado a las necesidades de los pacientes y de los profesionales sanitarios.

Aqualia, empresa especializada en la gestión del ciclo de agua, cuenta con un ecosistema de sensores distribuidos en distintos puntos de sus redes de agua, electricidad y equipamiento. Estos sensores capturan información heterogénea para evaluar su comportamiento de manera periódica, diaria o semanalmente, y hasta manual a veces, pero nunca en tiempo real, debido al inmanejable volumen de datos o lo limitado de las baterías de los sensores. Por ello, Aqualia no puede detectar inmediatamente fugas o incidencias.
El reto consiste en dotar de conectividad 5G al ecosistema de sensores para capturar y procesar las muestras de información en tiempo real, de manera que aplicando las mismas técnicas de análisis actuales, pero enriquecidas con mayor volumen de información, se pueda reducir el tiempo de detección y reacción ante anomalías. Asimismo, se implementarán técnicas de detección temprana mediante la evolución de algoritmos de Machine Learning, para un mantenimiento predictivo y preventivo.Sin embargo, la tecnología previa a 5G o similar, no cuenta con el suficiente ancho de banda ni valores de latencia mínimos para la recogida, transmisión y procesamiento en tiempo real de este volumen de datos.

Actualmente no existen soluciones que integren y den respuesta a las necesidades de seguridad que acompañan a escenarios con gran concentración de personas y vehículos, como puede ser la Operación Paso del Estrecho (OPE), con hasta 8.000 vehículos diarios, que ocurre anualmente en el Puerto de Algeciras. Si, en zonas acotadas del Puerto, la Guardia Civil pudiera analizar rostros y objetos en tiempo real, los sistemas de seguridad podrían enviarles alertas inmediatas en caso de detección de una amenaza.
En ciertas ocasiones los muelles de embarque de vehículos cambian, por lo que es frecuente situaciones de caos y confusión con diferentes navieras y destinos. Esto podría evitarse si el puerto contara con un sistema de guiado automático de vehículos hasta su destino, mediante unas pantallas instaladas en estas zonas acotadas del puerto. Hay que tener en cuenta que cuando un cliente compra un billete, la matrícula de su vehículo queda registrada en el mismo.

El reto consiste en el desarrollo de dos sistemas de reconocimiento con cámaras de vigilancia dentro del entorno del Puerto de Algeciras: un sistema ligado a las labores de vigilancia y seguridad de la Guardia Civil (que enviará alertas a las gafas de Realidad Aumentada que llevarán los agentes si tras un reconocimiento facial se detectara un sospechoso), y otro sistema para el reconocimiento automático de matrículas y guiado de vehículos hasta su muelle de embarque correcto. Usando técnicas de Big Data, Machine Learning e Inteligencia Artificial, se incrementa la precisión de la identificación de matrículas y personas. Sin embargo, la tecnología previa a 5G o similar no dispone del suficiente ancho de banda para realizar estas operaciones en tiempo real, ni cuenta con los valores de latencia requeridos. Un procesado de imágenes en tiempo real tampoco es factible.

La estación de ferrocarril Málaga-María Zambrano cuenta con una media de casi 5 millones de usuarios anuales, siendo de las más transitadas de Andalucía. En determinados períodos, el flujo de pasajeros es tan elevado que se producen grandes colas en el acceso a la zona de embarque. ADIF se plantea usar tecnologías biométricas para identificar a los pasajeros en la zona de embarque y conseguir que éste se realice en el menor tiempo posible.
El reto consiste en dotar de cobertura 5G a la estación de trenes María Zambrano en Málaga para permitir el acceso biométrico facial de los viajeros a la zona de embarque de la estación, mediante una app móvil y su biometría facial previamente registrada a través de una foto selfie. Cuando un pasajero pase por la puerta de embarque, con la app abierta, el sistema de paso lo identificará en tiempo real, comprobará la validez de las credenciales y permitirá su acceso.
El sistema también funcionará con el código QR del billete, el cual tendrá almacenada la información biométrica del pasajero. Sin embargo, la tecnología actual no cuenta con el suficiente ancho de banda ni valores bajos de latencia para permitir este reconocimiento facial en tiempo real.

Los sistemas de comunicaciones móviles son una de las evoluciones tecnológicas que más impacto han tenido en la sociedad en los últimos 20 años. 
Durante el desarrollo de estos sistemas ha habido varios intentos de utilizar plataformas abiertas de software y equipamiento en las redes de acceso radio (Radio Access Network, RAN). OpenRAN consiste en la desagregación entre hardware y software, por lo que aparecen interfaces abiertas y nuevos estándares que garantizan la interoperabilidad entre equipos. Por lo tanto, se crearán necesariamente nuevos ecosistemas de proveedores de componentes y servicios. 
Y las principales ventajas que introduce la plataforma OpenRAN serán:

• Una menor dependencia de un proveedor.
• Una posible disminución de los costes CAPEX y OPEX.
• Una mayor facilidad para la integración de innovaciones y tecnologías claves, como pueden ser el Edge Computing, Software Defined Networks (SDN), Network Function Virtualization (NFV) o el Machine Learning (ML). El grupo de la Universidad de Málaga Mobilenet, formado por profesores doctores y un gran equipo de investigadores, está trabajando en esta iniciativa OpenRAN. El reto consiste en desarrollar un prototipo de red de acceso 5G basado en una plataforma OpenRAN.

En la actualidad, la retransmisión en directo y para televisión de eventos relevantes, más concretamente su cobertura en vivo en escenarios aleatorios sin infraestructura dedicada, como puede ser la Feria de Abril de Sevilla o Feria de Málaga, puede sufrir los efectos de la enorme densidad de usuarios y tráfico. En ocasiones, esto se traduce en un pixelado de la imagen y/o en la pérdida total de la misma. Debido a esta problemática, Mediaset España está buscando nuevas soluciones para mejorar este servicio de emisión en directo en estos acontecimientos relevantes, y garantizar la emisión de los mismos, que hasta el momento y con las tecnologías actuales, no han podido retransmitirse.

El reto consistirá en dotar de cobertura 5G a las unidades móviles de Mediaset España para realizar una retransmisión en directo para televisión, desde un entorno definido y con multitud de usuarios sobrecargando la red, como es la calle Larios de Málaga. Asimismo, se incorporaría la capacidad de realizar la producción, o parte de la misma, de manera remota. Sin embargo, la tecnología previa a 5G o similar, no cuenta con suficiente ancho de banda, ni presenta valores bajos de latencia para llevarlo a cabo.

En la actualidad, la factoría que Airbus tiene en Puerto Real dispone de unos robots de taladro denominados Tricepts para la fabricación del estabilizador de cola del modelo de avión A320. En un entorno como el de la aeronáutica, los parámetros de fabricación son críticos. Han de tener unas tolerancias mínimas por lo que las mediciones son críticas y en el proceso de unión de las diferentes piezas del estabilizador, el brazo robótico ha de taladrar, medir con precisión la profundidad de taladro y seleccionar el remache exacto o bien alertar de que la tolerancia no es adecuada.

El reto consiste en dotar de cobertura 5G a la fábrica de Puerto Real para monitorizar la operación de los robots Tricept y alimentar la base de datos con información del ecosistema de sensores que hace el seguimiento de distintos parámetros del robot de manera no intrusiva (vibraciones, temperatura, humos, humedad, parámetros /alertas máquina, SCADA/PLC…). El análisis de esta información permitirá, mediante un entrenamiento de Machine Learning, realizar mediciones de profundidad sin el uso de la herramienta de medida para los remaches ahorrando ese tiempo de operación y además analizar el funcionamiento del robot y establecer un sistema de alertas temprana, como la detección de patrones de taladrado o riesgo de incendio, y todo ello en tiempo real. Sin embargo, la tecnología actual no cuenta con el suficiente ancho de banda, ni latencia mínima para llevar a cabo este tipo de operaciones. Tampoco permite una alta capacidad de procesamiento de los datos en tiempo real.

En la actualidad, la falta de banda ancha igual o superior a 100Mbps en zonas rurales con condiciones complicadas de despliegue por obstáculos de terreno o vegetación, provoca que la brecha digital siga existiendo entre ciudades y zonas rurales.
Los nuevos servicios en la nube y otras tecnologías convierten la conectividad de banda ancha en una necesidad para crear, desarrollar pequeños negocios o aprovechar los avances en agricultura, telemedicina, teleeducación y sobre todo teleasistencia a personas mayores, en estas zonas rurales.
Este reto consiste en dotar de cobertura 5G a la localidad sevillana de Guadalema de los Quinteros para ofrecer un servicio de banda ancha inalámbrico fijo y de calidad, con velocidades de conexión elevadas. De este modo, los habitantes de esta localidad podrán usar simultáneamente esta red móvil “fija” para acceder en todo momento a nuevos servicios digitales, incluso los que requieren la visualización de vídeo con ultra alta resolución (UHD o 4K).

El despliegue de las redes 5G conlleva la instalación de equipamiento nuevo en múltiples ubicaciones, tanto en el interior de casetas, armarios o centros dedicados, como en las propias torres de comunicaciones; además, supone la instalación de antenas de alcance más limitado para mejorar la cobertura y capacidad de red en entornos urbanos.
Nuevos datacenters EGDE, celdas 5G (gNB) en nodos ya existentes, nuevas necesidades de refrigeración en espacios cerrados para el correcto funcionamiento de los equipos… todo esto implica un incremento de la demanda de consumo energético. Por todo ello, se prevee un consumo energético adicional superior o muy superior al existente.
El reto consiste en el diseño y construcción de nuevos de centros de telecomunicaciones 5G de bajo consumo y renovables para los emplazamientos de celdas de 5G (gNB), y la generación de un sistema de sondas para los Datacenters EDGE que sirvan para detectar el consumo según servicios virtualizados lanzados y optimizar el uso del Datacenter en una fase posterior.

La empresa Baleària, dedicada al transporte marítimo de pasaje y carga, cuenta con una presencia destacada en el Puerto de Algeciras por su gran afluencia de pasajeros, hasta 8.000 vehículos diarios en la Operación Paso del Estrecho. Actualmente, el tiempo de espera mínima de un usuario desde que llega al puerto hasta que embarca con su vehículo es de más de una hora, para cumplir con el procedimiento establecido y realizar un embarque de vehículos de forma segura y controlada. Balearia desea agilizar y automatizar este proceso de check-in de vehículos y conferir mayor fiabilidad al control y seguimiento de billetes y pasajeros.
El reto consiste en que unas cámaras en ultraalta definición escaneen las matrículas de los vehículos, y las imágenes HD sean enviadas en tiempo real a los sistemas de venta de la naviera. A su vez, estas imágenes serán compartidas con las agencias de seguridad para la posible detección de “vehículo sospechoso” previo al embarque. Sin embargo, la tecnología previa a 5G o similar no dispone del suficiente ancho de banda para realizar estas operaciones en tiempo real, ni cuenta con los valores de latencia requeridos.

Gracias a la plataforma IoT de Vodafone, la mayor compañía europea de logística y transporte a temperatura controlada, tiene todos los sistemas integrados en una misma herramienta, y gestiona así en tiempo real todas las operaciones e instalaciones de su Ciudad Logística Inteligente, en Alhama de Murcia.

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.