Automatización en segmentos verticales

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2019-04-09

Los sistemas 5G ampliarán los servicios de comunicación móvil más allá de la telefonía móvil, de la banda ancha móvil y de la comunicación masiva de tipo máquina a nuevos dominios de aplicaciones, los llamados segmentos verticales. Las comunicaciones para la automatización en segmentos verticales vienen con requisitos exigentes: alta disponibilidad, alta confiabilidad, baja latencia y, en algunos casos, posicionamiento de alta precisión.

Un desafío adicional es que esta comunicación para la automatización debe apoyar las aplicaciones para la producción en el dominio vertical correspondiente (por ejemplo, automatización industrial y automatización de la energía, pero también transporte). Este foco —junto con regulaciones específicas de los dominios verticales— ha conducido a conceptos de comunicación personalizados, tales como comunicación confiable y los estándares y mecanismos de seguridad específicos.

La automatización se refiere al control de procesos, dispositivos o sistemas en dominios verticales por medios automáticos que reducen la interacción humana. Un proceso siempre incluye entidades físicas y sus cualidades e involucra proporcionar insumos para generar un producto específico. Por ejemplo, el calor podría ser un insumo en un proceso de reacción química en un gas. Los productos químicos resultantes serían la producción.

La automatización consiste en controlar los procesos con la ayuda de medios automatizados. Este objetivo se consigue utilizando sistemas de control. Un sistema de control es una interconexión de componentes que forman una configuración de sistema que va a proporcionar una respuesta de proceso deseada.

Las cuatro funciones de control clave son las siguientes: a) medición – mide los valores de los sensores; b) comparación – evalúa los valores medidos en relación con los valores de diseño del proceso; c) cálculo – evalúa la divergencia entre el producto obtenido y el producto deseado; y d) corrección – ajusta el proceso para alcanzar el producto deseado

Hay tres patrones comunes de automatización. El primero es el control de bucle abierto. El segundo es el control de retroalimentación o control de circuito cerrado, y el tercero es el control de la secuencia. El control de bucle abierto se caracteriza por la falta del control de salida cuando las respuestas deseadas de salida a un accionador están predeterminadas para funcionar dentro de un rango aceptable.

Por otro lado, el control de circuito cerrado permite la manipulación de los procesos, incluso si el en-torno influye en el proceso o el desempeño del actuador cambia con el tiempo. Este tipo de control se realiza al detectar la salida de proceso y alimentar estas medidas nuevamente dentro de un controlador.

En el control de secuencias, las acciones implican pasar por una secuencia fija o usar cierta lógica para realizar diferentes acciones basadas en diversos estados del sistema en la entrada del sistema. El con-trol de secuencia es una extensión del control de bucle abierto y del control de circuito cerrado, en el cual, en vez de alcanzar una única instancia de salida, se obtiene una secuencia completa de instancias de salida. Un ascensor que viaja de un piso a otro proporciona un buen ejemplo de control de secuencia: diferentes acciones de control dirigen al ascensor de su ubicación original a su destino.

El desarrollo de las tecnologías 5G mejorará las capacidades de banda ancha de las redes móviles. Además, proporcionará avanzada conectividad inalámbrica para automatización en una serie de industrias verticales, tales como los sectores manufacturero, automotriz y agrícola. 5G, tal y como se entiende en general, admite tres tipos esenciales de comunicación: banda ancha mejorada (eMBB), comunicación masiva de tipo máquina (mMTC) y comunicaciones de baja latencia ultraconfiables (URLLC).

MBB proporciona velocidades de datos extremadamente altas y ofrece cobertura mejorada en comparación con 4G. mMTC está diseñado para proporcionar conectividad ubicua a cientos de miles de dispositivos IoT por kilómetro cuadrado, con una cobertura más amplia del área y una penetración más profunda en los espacios interiores. URLLC es una característica clave para aplicaciones extremadamente críticas, diseñada para satisfacer los exigentes requisitos de latencia, confiabilidad y disponibilidad de extremo a extremo (E2E) para aplicaciones de automatización en dominios verticales.

La “Industria 4.0”, la próxima era en la producción industrial, apunta a mejoras importantes en las futuras fábricas inteligentes que incluyen mayor flexibilidad, versatilidad, facilidad de uso y eficiencia. Resolver estos objetivos depende de las características y el rendimiento de 5G.

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