Demostración de posibles casos de uso con Huawei 5G en el puerto de Tianjin. (Huawei)
5G en el sector portuario: un paso importante hacia la digitalización
El servicio 5G está creando grandes expectativas en muchos sectores debido a sus mejoras técnicas respecto a las redes anteriores. El sector portuario es uno de los más interesados en su implantación y muchas autoridades ya están trabajando en ello.
Publicado el
30.06.2023
Chiara Saragani es investigadora del CENIT y doctorando en digitalización del Puerto de Barcelona.
Demostración de posibles casos de uso con Huawei 5G en el puerto de Tianjin. (Huawei)
¿Por qué es el 5G tan inteligente?
La conexión 5G mejorará la actual 4G en tres factores principales: velocidad, capacidad y latencia.
Velocidad: la expectativa es que el 5G sea hasta 100 veces más rápido que el 4G. Por lo tanto, el tiempo para descargar datos disminuirá significativamente y, por ende, el sistema será más rápido y reactivo.
Capacidad: será hasta 1.000 veces superior a la del 4G y proporcionará una alta calidad en el servicio, incluso con un mayor número de usuarios conectados.
La latencia, o la tasa de demora para mover los datos entre el origen y su destino, será 5 veces menor que la del 4G.
Estos valores más bajos son posibles gracias al Edge Computing, cuyo objetivo es procesar los datos cerca del dispositivo que los genera sin enviar la información a un servidor central.
La latencia, que es uno de los factores que determinan la calidad de la interconexión entre distintas entidades, se considera decisiva para muchas aplicaciones de IoT.
Estas características y ventajas respecto al 4G podrían aprovecharse en muchos sectores, y el portuario no es una excepción. En concreto, aseguraría los siguientes requisitos:
- Fiabilidad, disponibilidad y resistencia: la nueva conexión garantizaría una correcta y continua operatividad y sería capaz de minimizar el tiempo de inactividad en caso de cortes en el servicio tanto previstos como imprevistos.
- Flexibilidad: sería capaz de adaptar fácilmente el sistema actual a posibles actualizaciones técnicas que podrían mejorar el servicio.
- Escalabilidad: sus arquitecturas tanto de hardware como de software contemplarían un incremento en la demanda y ampliaciones a nuevas funcionalidades.
- Seguridad y aislamiento: se tendrían en cuenta altos niveles de seguridad para hacer frente a ciberataques y asegurar la confianza en la privacidad de los datos.
Diferentes tipos de instalación del servicio 5G
Cuando una autoridad portuaria plantea desarrollar una red 5G en su territorio puede optar por tres modelos de gestión: red privada, pública o híbrida. Las diferencias entre las tres se basan en distintas formas de gestionar todo el sistema.
La conexión pública, desarrollada por un operador de telecomunicaciones, cuyo uso, en principio no en exclusiva, se ofrece a la autoridad portuaria. Ofrece una conectividad de alta velocidad y la posibilidad de que todo el mundo acceda al servicio. Sin embargo, el conjunto del sistema es más difícil de controlar, por lo que sería más vulnerable.
El 5G privado garantiza una mayor seguridad ya que el acceso a la red está limitado a las personas del entorno interesado. Por otro lado, el proceso de instalación y los costes de mantenimiento son más caros para la autoridad portuaria, ya que la infraestructura se instala en exclusiva para ella.
Por último, la conexión híbrida trata de aprovechar las ventajas de las dos opciones anteriores, utilizando tanto redes privadas como públicas para actividades distintas. Esta diversificación ayuda a reducir el riesgo de paradas, pero la gestión de todo el sistema puede resultar más compleja.
| Conexión privada | Conexión pública | Conexion híbrida | |
| El servicio es propiedad de la Autoridad Portuaria. | El servicio es propiedad de empresas de telecomunicaciones. | La Autoridad Portuaria utiliza tanto la red privada como la pública. | |
| Ventajas | Sistema más seguro comparado con el servicio público. | Conexión de alta velocidad. | Sistema más flexible. |
| Menores niveles de latencia de transmisión. | La red es accesible a todo el mundo. | Reducción de costes en comparación con el servicio privado. | |
| Más control sobre el rendimiento de la red. | Almacenamiento y procesamiento de datos a cargo de Edge Computing. | Más seguro que la conexión pública. | |
| Altos niveles de capacidad. | Menores costes para la Autoridad Portuaria. | Posibilidad de optimizar las actividades más importantes utilizando la red privada. | |
| Desventajas | Es más caro para el usuario. | Sistema más vulnerable. | La gestión de la red es más compleja. |
| La conexión está limitada a una zona concreta. | No existe tanto control sobre los datos intercambiados. |
Además, el puerto de Singapur ya ha firmado un Memorando de Entendimiento con Infocomm Media Development Authority (IMDA) para desarrollar una red móvil 5G cuya cobertura total está prevista para 2025. El objetivo del proyecto es la creación de un ecosistema robusto y rápido para garantizar el intercambio de datos reales en las actividades marítimas.
La Autoridad Portuaria de Hamburgo ya ha planificado futuros casos de uso del proyecto 5G-MoNArch, financiado por la Comisión Europea y que aprovechará la instalación de 5G para la aplicación de tres casos de uso principales, que son:
- Gestión de los semáforos del puerto para reducir la congestión.
- Tecnología 5G y realidad virtual/aumentada para mejorar las operaciones portuarias.
- Mejor control de la contaminación mediante sensores de medición colocados en barcazas.
El proyecto pretende ampliar la Fase 1 del proyecto 5G-PPP, en la que se creó un marco conceptual de la infraestructura 5G.
Además, el puerto de Livorno está instalando una conexión 5G privada gracias a la colaboración con TIM y Ericsson. El proyecto desarrollará un primer piloto con uno de los nuevos buques Grimaldi. En concreto, el puerto intercambiará diferentes tipos de datos con los buques, ambos conectados al nuevo servicio de conexión.
Uno de los proyectos actuales es COREALIS, que contempla la conexión 5G para gestionar las operaciones de carga general dentro de la terminal. Pretende optimizar las operaciones dentro de la terminal gracias a la instalación de la red 5G y al uso de servicios basados en AR/VR.
El puerto de Belfast también está implantando su red 5G privada gracias a la colaboración con BT. El nuevo servicio ayudará a acelerar la transformación digital mediante la implantación de numerosas innovaciones, como IA, IoT, vehículos autónomos conectados.
Por último, el Port de Barcelona ya ha planificado un servicio híbrido 5G que cubrirá todo el puerto. La nueva conexión servirá para mejorar muchas actividades y será el escenario base para el desarrollo de uno de los paquetes de trabajo del proyecto PIONEERS. Además, se colocarán nuevas cámaras en los límites del puerto y su interconexión estará garantizada gracias a la nueva red.
Las aplicaciones anteriores forman parte de un plan detallado definido por el Port de Barcelona relativo a futuros casos de uso con implantación 5G para los próximos cinco años.
Un ejemplo de uso del 5G: el piloto 5G Maritime del el proyecto PIONEERS
El proyecto PIONEERS está financiado por la Unión Europea e incluye cuatro puertos principales: Amberes-Brujas, Barcelona, Constanza y Venlo. Su objetivo es colaborar en la consecución de los objetivos del Pacto Verde Europeo en el sector portuario.
Uno de los paquetes de trabajo del proyecto global incluye el Maritime 5G, liderado por el Departamento de Innovación del Port de Barcelona y el Centro de Innovación del Transporte (CENIT), que es un grupo de investigación del CIMNE y miembro de PIONEERS.
El objetivo del proyecto es el uso del 5G para detectar el posicionamiento de los buques dentro del puerto, tanto los grandes como los pequeños. El servicio 5G garantizará la interconexión de la información en tiempo real procedente de cámaras inteligentes. Las anteriores monitorizarán los flujos de buques capturando sus movimientos en los límites del puerto. Por último, un algoritmo de inteligencia artificial elaborará los datos para crear la información final.
El desarrollo de esta tecnología creará un nuevo sistema de localización basado en información en tiempo real y fomentará la mejora de las actividades logísticas. Su primera demostración está prevista para 2024, durante la Copa América que se celebrará en Barcelona.
Los casos de uso anteriores prometen grandes expectativas con la implantación de la red 5G. Cada puerto está trabajando en actividades diferentes, pero todos tienen un único objetivo final: mejorar la eficiencia portuaria.
¿Bastarán estos proyectos para justificar su enorme inversión? ¿Cuántas más cosas podrían hacerse con la nueva red inteligente?
El proyecto PIONEERS ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención 101037564.
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