¿Está listo el posicionamiento 5G para el seguimiento de activos industriales? (2023)

Antes de 5G, las capacidades de posicionamiento en las redes celulares estaban muy restringidas y se limitaban a localizar dispositivos dentro de cientos de metros con fines de emergencia. Sin embargo, con la llegada de 5G, el posicionamiento celular avanza gradualmente, permitiendo el seguimiento preciso y en tiempo real de los dispositivos. Tanto en interiores como en exteriores. Esta mejora significativa abre posibilidades para vehículos autónomos, aplicaciones de realidad aumentada y virtual, logística, así como avances en la Industria 4.0.

Sin embargo, con todas las audaces promesas de 5G, resulta difícil hacerse una idea de lo que realmente es posible hoy y bajo qué condiciones. En esta entrada del blog, queremos abordar una pregunta fundamental: ¿está el posicionamiento 5G actualmente preparado para casos de uso de seguimiento industrial y cómo se compara con tecnologías consolidadas de sistemas de localización en tiempo real (RTLS) como GPS, Bluetooth Low Energy (BLE) y ultra-wideband (UWB)?

En este artículo evaluaremos la preparación de:

Al final, también incluimos algunas conclusiones y una lista de preguntas frecuentes en respuesta a este artículo, que cubre NB-IOT y 5G NR-light (RedCap). Para quienes sean completamente nuevos en el posicionamiento 5G, consulten el siguiente episodio del podcast con 5G guys, donde hablamos sobre el posicionamiento celular y el tipo de aplicaciones para estos servicios de localización:

Lanzamientos incrementales del posicionamiento 5G

En primer lugar, es importante destacar que 5G es un estándar en evolución, con nuevas actualizaciones que mejoran e introducen funciones cada pocos años.

Aunque la release 15 de 3GPP lanzó oficialmente 5G, las capacidades de posicionamiento adecuadas no se introdujeron hasta la release 16. La última release 17, aprobada en junio de 2022, añadirá aún más capacidades de posicionamiento. Es importante saber que cada actualización puede requerir mejoras, por lo que es crucial comprender las distintas capacidades de cada release.

En la tabla siguiente, puede ver las distintas capacidades técnicas de cada release.

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A continuación, profundicemos en 5 categorías clave para ver si el posicionamiento 5G está preparado para ello.

Localizadores de ubicación 5G

El mayor obstáculo potencial para el posicionamiento basado en 5G hoy en día son los localizadores de ubicación (o etiquetas). Actualmente, los precios de las etiquetas siguen siendo prohibitivamente altos, ya que los chipsets 5G están diseñados principalmente para smartphones, no para etiquetas de activos. Peor aún, la duración media de la batería se sitúa en el orden de días con la release 16. Para la mayoría de las soluciones industriales de seguimiento de activos, esto es inaceptable. No se trata solo de una cuestión de diseño de la etiqueta, sino que es inherente al estándar actual y tendremos que esperar hasta 5G-advanced para beneficiarnos de autonomías de batería de varios años. 

En comparación, tecnologías como BLE, UWB o GPS ya cuentan con etiquetas disponibles en grandes volúmenes y a precios más bajos, con autonomías de batería superiores a 5 años, lo que las hace más accesibles para despliegues a gran escala. Tomando UWB como ejemplo, que es la tecnología más reciente para el seguimiento preciso en interiores, transcurrieron unos 6 años desde el lanzamiento inicial de la tecnología de chip UWB en 2014 hasta que los precios de los dispositivos bajaron a niveles adecuados para grandes despliegues.

Veredicto: no está listo. 

Infraestructura 5G multipropósito

Una de las principales ventajas de usar 5G para el posicionamiento es el uso multipropósito de la misma infraestructura de red, lo que puede mejorar significativamente el caso de negocio para desplegar 5G privado.

Es importante tener en cuenta que los requisitos de infraestructura para conectividad y posicionamiento pueden diferir significativamente. Mientras que una única estación base situada en el centro de un área puede proporcionar una conectividad óptima, el posicionamiento requiere varias estaciones base situadas en las esquinas para un seguimiento preciso. Si no se planifica cuidadosamente desde el principio, la infraestructura puede no cumplir los requisitos de posicionamiento, lo que provocará un rendimiento subóptimo y resultados de seguimiento poco fiables. En general, el posicionamiento requerirá una infraestructura 5G más densa que la conectividad.

Veredicto: listo.

Posicionamiento 5G preciso (en interiores)

Con la release 16 de 5G actualmente disponible comercialmente, es posible alcanzar una precisión de 3 m en interiores y 10 m en exteriores en el 80% del tiempo, con la infraestructura adecuada.

La release 17 de 5G busca lograr una mayor precisión aprovechando el mayor ancho de banda disponible en frecuencias superiores a 24 GHz, también conocidas como frecuencias de onda milimétrica (mmWave). Aunque esto puede dar lugar a una precisión de nivel decimétrico similar al posicionamiento UWB en interiores, también conlleva limitaciones. Las señales mmWave tienen una capacidad de penetración limitada, no pueden atravesar paredes y se bloquean fácilmente con obstáculos o personas. Para lograr la precisión deseada, sería necesario instalar varias estaciones base (compatibles con la release 17) en cada habitación, lo que supondría elevados costes de infraestructura y cableado.

Veredicto: no está listo.

Seguimiento fluido en interiores y exteriores con 5G

Otra ventaja del posicionamiento 5G es la capacidad de realizar localización fluida en interiores y exteriores utilizando la misma tecnología. Otras tecnologías RTLS no pueden ofrecer hoy esta capacidad y deben recurrir a una combinación de distintas tecnologías para lograr la localización en interiores y exteriores.

Sin embargo, para lograr esta capacidad, las redes públicas deben tener habilitada esta funcionalidad de localización y se requiere una cobertura suficiente para realizar el posicionamiento en exteriores. Si no es así, el seguimiento de ubicación volverá al rendimiento de la generación anterior, con errores de cientos de metros. En la práctica, vemos que la «cobertura de posicionamiento» aún no está ahí. De hecho, algunos operadores de telecomunicaciones están ofreciendo localizadores con 5G y GPS combinados para paliar este problema.  

Veredicto: a medio camino

Escalabilidad de 5G

5G está diseñado para escalar, por lo que la red puede gestionar fácilmente un gran número de activos a seguir. Además, para el posicionamiento de precisión media (10 m en exteriores, como objetivo de la release 16), el alcance de radio puede cubrir áreas más amplias con una infraestructura exterior limitada para redes 5G privadas.

Veredicto: listo

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Conclusión:

Aunque el seguimiento de ubicación basado en 5G ofrece posibilidades interesantes para aplicaciones industriales, el posicionamiento 5G debe pasar de la fase conceptual al despliegue en el mundo real.

A corto plazo, los estudios de mercado muestran que es poco probable que el posicionamiento 5G por sí solo pueda abordar eficazmente muchos casos de uso. En última instancia, es poco probable que el posicionamiento 5G sustituya a otras tecnologías RTLS. Sin embargo, para muchos sectores industriales, la combinación única de comunicaciones y posicionamiento, así como la cobertura fluida en interiores y exteriores, respaldada por el ecosistema 5G, demostrará ser una propuesta de valor sólida. Ese mismo ecosistema 5G debe unirse para ofrecer mejoras en precisión, fiabilidad, escalabilidad, reducción del consumo energético, costes, facilidad de despliegue, latencia y muchas otras métricas clave que exigen los diversos casos de uso de RTLS.

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Pozyx y el posicionamiento 5G

La plataforma Pozyx es un software de seguimiento de activos que puede reunir datos de ubicación procedentes de múltiples fuentes, incluido el posicionamiento 5G. Tanto en interiores como en exteriores. La plataforma aprovecha los datos de ubicación para resolver numerosos casos de uso industriales críticos, como la gestión de inventario, la visibilidad en planta, la automatización basada en la ubicación y mucho más.

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Preguntas frecuentes

Después de publicar este artículo, recibimos varias preguntas que también queremos aclarar aquí. Gracias a todos por sus aportaciones.

1. ¿Los dispositivos NB-IoT o Cat-M también se beneficiarán del posicionamiento 5G?

NB-IoT y Cat-M son, de hecho, tecnologías 4G que también se han incluido en 5G. Estos dispositivos no se benefician de los avances en posicionamiento de 5G.

2. ¿NR-light (RedCap) traerá localizadores de ubicación 5G de bajo coste?

NR-light debería reducir el coste y aumentar la duración de la batería (hasta meses) en comparación con los dispositivos 5G estándar. Sin embargo, esperamos que siga sin ser comparable con las etiquetas BLE o UWB, que ofrecen años de batería a bajo coste. Esperamos esto porque NR-light se sitúa entre NB-IOT y 5G estándar en términos de complejidad y duración de la batería. Hoy en día, incluso NB-IOT no es capaz de realizar actualizaciones frecuentes (por ejemplo, cada 1 o 10 segundos) y lograr una autonomía de varios años, y sigue siendo relativamente caro de implementar. Así que con NR-light obtendrá peores resultados que con NB-IOT, lo que significa que los precios de las etiquetas seguirán siendo relativamente altos y la duración de la batería (o las actualizaciones de posicionamiento) limitada.

Además, NR-light limita el ancho de banda a 20 MHz, lo que afecta de forma significativa a la precisión del posicionamiento. Por tanto, quedará limitado a aplicaciones de menor precisión. De hecho, 3GPP solo se centrará en los requisitos de posicionamiento en la segunda generación de NR-light, prevista para la release 18.

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