Investigadores de la UEx ponen a prueba el 5G

Cuatro grupos de investigación de la Universidad de Extremadura trabajan en el proyecto piloto de 5G en Extremadura. Su aportación será esencial para la valoración de esta tecnología en la conducción autónoma y asistida de vehículos eléctricos, las Smart Grids y la experiencia turística inmersiva de alta calidad

12/03/2021. Durante dos años la Ciudad Monumental de Cáceres y el campus universitario de la UEx serán el escenario de ensayo del 5G en Extremadura. Los investigadores de la empresa Gamma Solutions, la Escuela Politécnica y Centro Universitario de Mérida son los encargados de experimentar con esta tecnología a través de cuatro casos de uso para proponer soluciones óptimas de uso o mejora sobre despliegues de redes 5G.

España decidió en 2018 financiar proyectos piloto de tecnología 5G para probar las diferentes potencialidades de esta red y promover el desarrollo de ecosistemas entre operadores, proveedores de tecnología y resto de agentes implicados. Uno de los ocho proyectos financiados en la segunda convocatoria de ayudas por la Entidad Pública Empresarial Red.es con fondos FEDER es el proyecto “Piloto 5G en la ciudad de Cáceres”, liderado por la empresa Gamma Solutions S.L. Su desarrollo experimental ha comenzado hace unos meses y pretende en el periodo de dos años probar y contrastar las nuevas capacidades tecnológicas en diferentes escenarios o casos de uso.

El proyecto piloto para Extremadura cuenta con el trabajo y experiencia de cuatro grupos de investigación de la UEx: Robolab, Gítaca, Quercus Software Engineering y Benito Mahedero. Los investigadores de la UEx están al frente del desarrollo piloto de tres aplicaciones: la conducción autónoma y asistida de vehículos eléctricos, las Smart Grids y la experiencia turística inmersiva de alta calidad. Además, existe otra línea dedicada a la teleformación inmersiva de alta calidad en cirugía de mínima invasión. “Pretendemos comprobar en estos casos concretos si la red 5G es necesaria y, en su caso, qué necesidades puede requerir”, afirma Pedro Núñez, miembro del grupo Robolab.

Hay muchas expectativas puestas en la tecnología 5G y no es para menos. La sociedad está viviendo la llamada cuarta revolución industrial o industria 4.0 marcada por la convergencia de innovadoras tecnologías del ámbito de las telecomunicaciones, la informática y otras disciplinas científicas:  Inteligencia Artificial (IA), Big Data, 5G, IoT (Internet de las Cosas), Deep Learning, impresión 3D, realidad virtual, nanotecnología e informática cuántica, entre otras. Precisamente, la “softwarización del 5G” es la meta de los investigadores del grupo Gítaca. Ciencia e industria confluyen en este punto, la gestión de las redes 5G requerirá, en gran medida, soluciones basadas en software y en la virtualización de la red, de manera que se pueda hacer uso de la inteligencia artificial y el análisis de datos para optimizar su rendimiento, apunta Javier Carmona, investigador de Gítaca. En las redes tradiciones el software viene instalado por el fabricante y no se puede cambiar el modo de funcionamiento. Sin embargo, ahora gracias al 5G, y en línea con los principios de la Open Networking Foundation, va a ser posible desarrollar distintas soluciones software para la gestión de las redes, de acuerdo con Carmona. El trabajo del grupo Gítaca sobre comunicaciones y despliegue de la red es transversal en este proyecto piloto, su contribución es básica para los ensayos de las diferentes aplicaciones.

El 5G será uno de los pilares fundamentales de la industria 4.0. Se trata de una red basada en el concepto edge computing, es decir, preparada para procesar los datos generados por el internet de las cosas más cerca de donde se crean, como describe el informe de Telefónica Sociedad Digital en España de 2019. La quinta generación de tecnologías de telefonía móvil trae consigo redes más rápidas con mayor ancho de banda y menor latencia (retardo), lo que permite una conectividad en milésimas de segundo. En Internet móvil, según el Informe anual de Cisco sobre Internet 2018-2023, las redes 5G soportarán más del 10% de todas las conexiones móviles a escala global en 2023, con una velocidad media de 575 megabits por segundo, 13 veces mayor que la conexión móvil media.

Experimentaciones en el campus y en el centro histórico de Cáceres

Una parte importante de la implementación del 5G es la gestión eficiente de las redes. Este es un objetivo compartido por los grupos Benito Mahedero y Gítaca. Este último trabaja sobre el principio de red abierta, es decir, en el desarrollo de programaciones y aplicaciones informáticas en dispositivos que permita a los operadores gestionar cómo va a funcionar la red y el dispositivo. “De esta manera, obtenemos una gestión más eficiente, mayor capacidad y ahorro de energía ya que, por ejemplo, podemos apagar determinados elementos de la red que no se están utilizando en un momento determinado, y todo con menos retardo para poder dar respuesta a nuevos servicios como la conducción autónoma o la realidad virtual que requieren una baja latencia”, explica Javier Carmona.

Por su parte, el grupo Benito Mahedero, en el marco de su línea de investigación sobre energía renovable y almacenamiento a través de la Cátedra Gamma Solutions, trabaja sobre el potencial de las Smart grids o redes inteligentes. “Pretendemos analizar si es útil la tecnología 5G para implementarla en smart grids; queremos una red inteligente, en la que los productores de energía y consumidores están interconectados”, subraya José Ceballos, investigador del grupo Benito Mahedero. Los investigadores cacereños de este grupo pondrán a prueba la velocidad de transmisión y el volumen de datos en el ancho de banda del 5G. “Se trata de disponer información directa en tiempo real de la demanda por un lado y, por otro, de la disponibilidad energética procedente de múltiples fuentes”, subraya Ceballos. La Escuela Politécnica se convertirá en un “ecosistema piloto” de producción de energía renovable, almacenamiento y consumo, teniendo en cuenta su experiencia y resultados en la generación de energía microhidráulica y en el almacenamiento de energía renovable en baterías de litio.

Los grupos Robolab y Quercus dirigen su investigación a la conducción teledirigida y asistida y a la realidad virtual, respectivamente. “La baja latencia del 5G permitirá a los vehículos con conducción asistida responder en milésimas de segundos a imprevistos en el entorno, mucho más rápido que la capacidad de reacción del ser humano”, asegura Pedro Núñez. El grupo Robolab desarrolla su proyecto piloto en dos fases, primero van a ensayar la conducción teledirigida a distancia por un piloto externo desde un ordenador a modo de videojuego, mientras preparan los algoritmos para la conducción autónoma en una segunda fase. Este grupo, que también tiene una línea de robótica social, preparará un entorno de simulación profesional, incluyendo contornos climáticos, con un desarrollo en 3D del campus de Cáceres de la UEx. A partir de esta primavera esperan estar probando el coche eléctrico teledirigido en el campus.

La realidad mixta es el objetivo de Quercus. Esta tecnología, basada en una combinación de la realidad virtual y la realidad aumentada, permite percibir el mundo real a través de una pantalla con una inmersión virtual gracias a la superposición de otras capas de información u objetos como, por ejemplo, un guía turístico virtual. El investigador Marino Linaje quiere comprobar el impacto del 5G en el funcionamiento de unas gafas de realidad mixta para disfrutar de una visita interactiva cultural en la Ciudad Monumental de Cáceres. “Tenemos que resolver cómo tener conectividad multimedia sin retardos entre las gafas de realidad mixta, que estarán en la Plaza Mayor, y el ordenador que servirá la información y que se hallará en la Escuela Politécnica. Ensayaremos la comunicación entre la antena, el ordenador en la universidad, y el retorno de la señal hasta el dispositivo, en este caso, las gafas”. Los investigadores esperan tener datos contrastados al finalizar el piloto sobre la simulación con el hardware más barato que soporta estas gafas con la finalidad de reducir coste de implantación; el número de gafas de realidad mixta que se pueden utilizar al mismo tiempo, y determinar a partir de qué número de dispositivos la latencia de la red se ve afectada.

A finales de 2022 los resultados de este proyecto piloto estarán disponibles, las infraestructuras y los avances derivados de la tecnología de la red 5G serán imparables. Y mientras tanto, los investigadores de todo el mundo están ya concibiendo la red 6G. La innovación tecnológica es ya tan rápida como el 5G.