La red de campus 5G está llamada a revolucionar la industria manufacturera. Tras la puesta en marcha de los primeros campus operativos en 2019 en China, la aerolínea alemana Lufthansa fue una de las pioneras de la red de campus 5G fuera de Asia. Su banco de pruebas 5G se creó poco antes de que se produjera la pandemia de Covid-19, y más rápido de lo previsto se convirtió en una interfaz esencial y productiva para las inspecciones técnicas. Mientras tanto, fabricantes de equipos originales de automoción como BMW, Mercedes-Benz, VW y Ford han anunciado sus planes de construir sus propias redes de campus 5G, al menos con fines de prueba. Sin embargo, muchos de estos planes aún no han dado sus frutos, por lo que aún es pronto para la fábrica del futuro.
¿Qué hace que la 5G sea tan interesante para la fabricación? La 5G cambia las reglas del juego en cuanto a la cantidad de datos que pueden transmitirse a través de una red móvil, así como el número de dispositivos que pueden conectarse: La 5G puede permitir velocidades de datos máximas de hasta 20 Gbit/s, con hasta un millón de dispositivos conectados por km2, y la transmisión de datos es muy fiable, con una latencia de tan solo un milisegundo.
Esto significa que la tecnología de comunicaciones móviles de última generación puede satisfacer perfectamente los requisitos especiales de toda una serie de modernas soluciones para fábricas inteligentes, que dependen de una conectividad de baja latencia y gran ancho de banda. Aplicaciones que van desde los gemelos digitales para el diseño, las pruebas y el mantenimiento predictivo hasta la robótica como servicio (RaaS) y la impresión 3D, pasando por la realidad virtual y aumentada para la personalización y el mantenimiento remoto y la logística inteligente y autónoma, están ávidas de conectividad de alto rendimiento. La fábrica inteligente del mañana exige una comunicación (inalámbrica) sin fisuras, totalmente fiable, de gran ancho de banda y baja latencia entre cientos, si no miles, de sensores, máquinas, capacidades de IA y múltiples redes externas, solo para que funcione un único campus.
Conectividad dentro y fuera del campus
El diseño de la conectividad para una red de campus 5G debe encapsular dos objetivos principales: En primer lugar, conectar los dispositivos dentro del campus entre sí con baja latencia y, en segundo lugar, conectar el campus con el mundo exterior. Los dispositivos del campus deben estar conectados en red entre sí para garantizar que la latencia (tiempo de respuesta) entre los numerosos terminales de la fábrica se mantenga en un mínimo absoluto, asegurando que la información crítica relativa a la calidad de los productos, el estado de las máquinas y la seguridad de las personas en este entorno pueda intercambiarse en tiempos tan bajos como 1 ms de ida y vuelta. Las células 5G pueden cubrir varios cientos de metros en todas direcciones, por lo que, en teoría, una sola antena puede abarcar todo un campus.
También es necesario que el campus esté conectado a redes externas para acceder a servicios en la nube y a redes de socios. Muy a menudo, el propio centro de datos de la empresa estará fuera del perímetro de la red del campus. Así que, en primer lugar, la red del campus necesita conectarse a la red interna de la empresa para acceder a los datos de la empresa y almacenarlos. Los dispositivos IoT de la fábrica inteligente a menudo dependen de la comunicación con servicios en la nube (por ejemplo, para almacenar y agregar datos) y aplicaciones basadas en la nube, como el ERP (para la gestión de inventarios y la gestión de la cadena de suministro) y servicios de IA (para análisis, etc.). Más allá de esto, la conexión a una variedad de redes de socios es necesaria para el funcionamiento básico de una fábrica inteligente: como mínimo, para gestionar las entregas justo a tiempo con múltiples proveedores, pero aún más, para las operaciones de robótica en la planta, a menudo alquiladas en forma de modelos RaaS. Por lo tanto, el socio de robótica necesita un acceso seguro a las máquinas, para supervisar la calidad de la producción, realizar ajustes y llevar a cabo análisis, mantenimiento predictivo e informes. Por último, algunos casos de uso -como los entornos inmersivos de RV para la personalización de vehículos de lujo de gama alta- pueden requerir una interfaz que permita transferir determinados datos desde el centro de datos de la empresa o la red del campus a las redes de acceso de los usuarios finales. Todos estos enlaces a redes externas deben implementarse de forma que garanticen no sólo la menor latencia en la conexión, sino también la mayor seguridad y resistencia.
Diseñar una conectividad resistente para la red de campus del futuro
Cuando se diseña una red de campus 5G, una elección inicial que hay que hacer es si se crea una red 5G autónoma y no autónoma: se trata de saber hasta qué punto la red de campus debe ser capaz de garantizar flujos de datos con independencia de un único operador móvil. En Alemania, por ejemplo, es posible solicitar una licencia privada de espectro de frecuencias 5G, lo que permite el funcionamiento de redes completamente independientes. La ventaja en este caso es la capacidad de recuperación: al gestionar su propia red 5G, las empresas pueden superar cualquier interrupción en la cobertura general de la red móvil de un proveedor específico. Evidentemente, se puede incorporar más resiliencia al diseño utilizando varias antenas 5G redundantes, aunque cada una por sí sola proporcionaría cobertura suficiente. La seguridad de la red IoT interna mediante una política de confianza cero que autentique los dispositivos dentro de la red añade otra capa de confianza. En este caso, la tecnología 5G permite un mayor nivel de seguridad que las tecnologías inalámbricas alternativas, gracias a la identificación basada en SIM y al potencial de fragmentación de la red.
El reto realmente interesante es conectar la antena 5G a redes externas. Una vez creada una red segura y resistente de alto rendimiento dentro de los límites del campus, es sensato garantizar el mismo tipo de rendimiento y seguridad para las conexiones que salen de la red. Una vez más, por motivos de resistencia, el fabricante debe evitar depender de un único operador para garantizar esta conectividad esencial. En este caso, trabajar con varios proveedores para garantizar vías redundantes para los flujos de datos críticos ofrece una conectividad más sólida, al tiempo que evita la dependencia del proveedor. La forma más sencilla de conseguirlo es trabajar con un centro de datos y un proveedor de servicios de interconexión neutral, que opere una plataforma distribuida que conecte a una diversidad de socios de infraestructura y demuestre la densidad de la red.
Una vez establecida la conectividad a una plataforma de interconexión distribuida segura y resistente, existen varias opciones para garantizar una conectividad a nubes y redes asociadas respaldada por SLA, de alto rendimiento, baja latencia y gran solidez. Una opción es una línea privada punto a punto, que puede utilizarse para la conectividad segura a una única red crítica para el negocio, como por ejemplo desde la red del campus al propio centro de datos de la empresa. Pero una plataforma de interconexión con una Central de Nube integrada puede hacer más: permitir conexiones directas y dedicadas a servicios en la nube, eludiendo la Internet pública. Esto garantiza una seguridad mucho mayor para el tráfico de la red, pero también tiene la ventaja de asegurar la ruta de datos más corta y, por tanto, la latencia más baja posible hacia las nubes en cuestión. Esto puede mejorarse aún más con la comunicación de nube a nube para optimizar la estrategia multi-nube del fabricante. Del mismo modo, la conexión a un conjunto de socios de confianza para un caso de uso determinado, como el funcionamiento de la planta de producción en el campus, puede lograrse mediante la creación de un grupo cerrado de usuarios (CUG), que funciona como una «mini Internet» de alta seguridad para los participantes invitados, con autenticación y cumplimiento de políticas incorporadas. En este caso, el fabricante, como propietario del CUG, establece las normas para sus participantes invitados, y el proveedor de interconexión puede ayudar con la auditoría de cumplimiento y los requisitos de conectividad para estos socios. Por último, la interconexión con redes de acceso de usuario final (en los mercados en los que el fabricante está activo) proporciona la conectividad de gran ancho de banda más eficiente, de menor latencia y escalable para permitir el acceso del usuario final a los recursos que el fabricante hace públicos, como las simulaciones de realidad virtual y realidad aumentada como parte del proceso de personalización y pedido.
Blindar los flujos de datos contra los acontecimientos del mundo real
Toda infraestructura de conectividad es una infraestructura física integrada en entornos del mundo real. Como tal, está a merced de los acontecimientos del mundo real, ya sean errores en las obras, cortes de electricidad o condiciones meteorológicas extremas. Por ello, la redundancia en la conectividad -no sólo a nivel de hardware físico y geográfico, sino también a nivel de proveedor contractual- es necesaria para proteger los flujos de datos. Lo ideal sería crear conexiones redundantes desde el campus a la plataforma de interconexión a través de diferentes proveedores de conectividad y diferentes vías, y conectarse a la plataforma desde centros de datos separados geográficamente donde sea accesible. Esta redundancia, construida en múltiples niveles y utilizando una diversidad de proveedores de infraestructura, reduce significativamente las posibilidades de que la conectividad sufra algún tiempo de inactividad, especialmente si las conexiones son activo-activo, de modo que no haya necesidad de redirigir el tráfico en caso de incidente con uno de los proveedores. Porque los incidentes ocurren en el mundo real, y los flujos de datos críticos deben protegerse de los daños colaterales.
Cuando se trata de conectividad robusta, un ecosistema de interconexión diverso y saludable basado en la neutralidad de los proveedores permite una mayor seguridad frente a los cortes. La unión hace la fuerza y supera con creces lo que cualquier proveedor puede conseguir por sí solo. Tomemos como ejemplo lo que hacemos en DE-CIX: Damos un enorme valor a la redundancia física para respaldar los SLA que garantizamos a nuestros clientes. A nivel mundial, compartimos nuestras capacidades a través de múltiples rutas de cable submarino y comprobamos las rutas exactas, incluidas las coordenadas GPS, para asegurarnos de que estas rutas no se solapan en ningún punto. Adquirimos conexiones de la forma más diversa posible a lo largo de múltiples rutas diferentes, de modo que incluso en caso de interrupciones, pueda mantenerse la conectividad. A nivel local, se aplica lo mismo: múltiples conexiones de cable redundantes y sin solapamientos entre cada centro de datos donde nuestra plataforma es accesible crea un entorno de interconexión altamente robusto y resistente, a prueba de fallos. Garantizamos los más altos niveles de diversidad en múltiples niveles: diferentes operadores, diferentes tramos de cable, diferentes productos ascendentes, distribución geográfica y redundancia para nuestra plataforma y routers. Este modelo puede ser replicado por las empresas para garantizar también una conectividad resistente: Lo que hacemos en DE-CIX a nivel global y metropolitano es lo que cada empresa debe hacer también para sus propios flujos de datos críticos y cadenas de valor.
La 5G permite una conectividad de baja latencia, gran ancho de banda, flexible, escalable y muy resistente dentro de los límites de una red de campus. Sin embargo, fuera de estos límites es necesario construir las mismas características de conectividad a través de la diversidad. Un centro de datos distribuido y una interconexión de operador neutral pueden simplificar enormemente este proceso.
DE-CIX
CTO
