Redes de Fibra Óptica: los cimientos de una Ciudad Inteligente
Según las Naciones Unidas, más de la mitad de la población mundial ya vive en zonas urbanas. Un cambio en las proporciones históricas. No solo los administradores de la ciudad tienen que adaptarse cada vez más a los nuevos desafíos asociados. Los servicios públicos municipales, los operadores de redes de telecomunicaciones, los hospitales, las empresas de transporte público, el comercio, la industria, la administración de instalaciones e incluso la policía se ven afectados. Más gente significa más fortaleza económica, más tráfico, más energía, más servicio, más costos, más datos, más necesidades de comunicación.
¿Cómo responderán las ciudades a este cambio? La respuesta que escucha a menudo es: “Inteligencia”. Sin embargo, los modelos y definiciones son diferentes. En la superficie, esta es una pregunta sobre cómo los diferentes mundos tecnológicos pueden interactuar de manera efectiva. La situación ideal es una sinergia global entre las TICs.
Mayor calidad de vida
Los tomadores de decisiones quieren poder gestionar el crecimiento a través de la inteligencia. Cuanto más rápido sea el flujo de información, más inteligentes se utilizarán los datos y más inteligente se volverá la ciudad, no hay duda de que este es el foco del debate. Tanto la Smart City Expo en Barcelona como el Smart City World Congress en Sydney han confirmado recientemente estas altas expectativas. A partir de octubre, Dubai Expo 2020 se convertirá en un verdadero modelo de edificios inteligentes y ciudades.
Cuanto más rápido el flujo de información y más inteligente el uso de los datos, más inteligente la ciudad
Una serie de objetivos está corroborando la idea de la ciudad inteligente. Entre otras cosas, las ciudades quieren:
- Mejorar la red de personas, empresas, educación, etc.
- Optimizar la calidad de vida, la seguridad y el servicio
- Automatizar las tareas administrativas
- Mejorar la aplicación de los recursos y las huellas de carbono
La búsqueda inteligente de una plaza de aparcamiento
Algunas opciones técnicas y aplicaciones muy interesantes se están probando o de hecho ya se están utilizando en todo el mundo:
Las ciudades inteligentes vigilan e influyen en la calidad del aire y el consumo de agua y energía en tiempo real. Un ejemplo: Amsterdam.
Santander y otras ciudades de España guían automáticamente el tráfico a través de la “señalización digital”, que acorta el tiempo para que las personas encuentren espacios de estacionamiento y reduce la congestión del tráfico.
Los botes de basura informan de su estado para los servicios de eliminación de desechos y pueden optimizar sus rutas en consecuencia.
Las luces de la calle se convierten en los pilares inteligentes de sensores ambientales, cámaras, WiFi y antenas 5G, y estaciones de carga para scooters eléctricos y automóviles eléctricos.
El robot es responsable de algunas tareas policiales más ligeras, por ejemplo, en Dubai.
La tecnología de “realidad aumentada” guía a los turistas a través de las principales ciudades del mundo, brindándoles información sobre cómo viajar.
En el futuro, millones de sensores pueden cargar datos de calles, edificios e IO a la nube para su análisis y optimizar la gestión de la ciudad. En el proyecto modelo portugués “Valle del PlanIT”, se supone que cada residente usará un promedio de más de 400 sensores en el futuro. Esto permitirá la generación de imágenes digitales de ecosistemas urbanos. Siempre y cuando todas las fuentes de datos estén bien conectadas.
Antes de que una ciudad pueda ser inteligente, tiene que estar conectada en red
Incluso los autos autónomos necesitan un ecosistema de ciudad inteligente porque no son completamente independientes. Se basa en el intercambio de datos permanente, sin restricciones y casi en tiempo real con carreteras, infraestructura, otros usuarios de la carretera y el medio ambiente. En este proceso, genera varios terabytes de datos todos los días.
En este caso, la ciudad no es la única entidad que confía en el estándar de telefonía móvil 5G. En comparación con la tecnología 4G / LTE instalada actualmente, 5G aumenta la velocidad de comunicación de datos entre vehículos, teléfonos inteligentes, máquinas, centros de datos, edificios, sensores, dispositivos y varios controles de 50 a 100 veces.
Para muchos casos de uso posibles de ciudades inteligentes, 5G puede proporcionar una respuesta casi en tiempo real a una latencia muy baja, y puede usar un rango de frecuencia más alto al tiempo que aumenta la capacidad de frecuencia.
Sin embargo, la premisa para esto es que, por un lado, es necesario crear celdas pequeñas con casi diez veces más cobertura de radio que hoy. Esto sucederá especialmente en el centro urbano en evolución. Otro aspecto importante es la provisión de conexiones de fibra óptica entre todos estos nuevos sitios de antenas y la red existente, así como la expansión central de la capacidad de la red central en tecnología FO para poder manejar grandes flujos de datos. Ciudades “inteligentes” y su creciente población.
¿Olvidó el cableado?
Cuando se habla de ciudades inteligentes, a menudo se pasa por alto un aspecto clave. Específicamente, es la conexión física, el cableado entre las antenas, el tablero de distribución de energía y el centro de datos sobre y debajo del asfalto.
Los cables forman la base de una ciudad inteligente. Sin acceso a Internet, la tecnología inteligente no podrá transferir datos. De hecho, la red es parcialmente inalámbrica entre el usuario final y la red. Pero desde la primera antena receptora del lado de la red, el cableado FO moderno es absolutamente necesario. TechTarget News Service escribió: “Quizás el mayor desafío que enfrentan las ciudades inteligentes es la complejidad de la conexión”.
Y el Instituto Global McKinsey enfatiza: “Antes de que una ciudad pueda ser inteligente, tiene que estar conectada en red.”
Incluso las estaciones base 5G y las mini células de radio tienen que ser integradas en las redes FO. Una encuesta de la consultora Deloitte concluye que, “Las fibras ópticas son el alma de la 5G”.
¿Hay capacidad suficiente?
Los problemas de capacidad también juegan un papel importante. Steffen Braun, director del Centro de Ingeniería de Sistemas Urbanos en el Instituto Fraunhofer de Ingeniería Industrial (IAO) dijo: “Las redes de comunicación existentes generalmente ya no proporcionan las funciones necesarias para manejar estas cantidades masivas de datos y la transmisión segura.) En Stuttgart, Alemania.
Según un estudio de Deloitte, los operadores de red ya no podrán soportar el crecimiento esperado del tráfico de datos por sí mismos. Tendrán que desplegar o proporcionar otros cables de FO directamente en áreas metropolitanas. Para lograr este objetivo dentro de un marco de tiempo realista, se deben establecer más asociaciones, desarrollar conceptos flexibles de gestión de fibra y arrendar la capacidad de otros proveedores independientes de FO.
La revista “Servicios y aplicaciones de Internet” confirmó: “Cuando las aplicaciones de ciudades inteligentes se usan ampliamente, generará mucho tráfico de datos, lo que puede causar serios problemas de rendimiento en la infraestructura de red básica”.
La arquitectura de red de la ciudad inteligente requiere un concepto de planificación abierto porque el tráfico de datos continuará desarrollándose dinámicamente durante décadas. Donde una sola fibra es suficiente hoy, es posible que mañana necesite un cable de múltiples núcleos con hasta 256 fibras.
Planificación a largo plazo
R&M extrae las siguientes conclusiones y recomendaciones a partir de observaciones, análisis y proyectos de clientes a nivel mundial que gozaron de un apoyo intensivo:
Hoy en día, el plan maestro de una ciudad debe incluir la creación de redes de datos y comunicaciones de fibra óptica de malla estrecha y el reemplazo gradual de redes obsoletas. La planificación de la red cubre de 20 a 30 años. Esto es tan importante como planificar las tuberías de agua, alcantarillado, electricidad y gas natural.
Las redes de radio y las redes fijas ya no se pueden calcular por separado. Las redes de fibra hasta la antena (FTTA) y fibra hasta el hogar (FTTH) se desarrollarán juntas en el futuro. En términos de planificación, la solución ideal es una red de fibra universal (UFG) que cubra toda la ciudad y admita todas las aplicaciones potenciales. Las líneas separadas para funciones separadas pronto se convertirán en cosa del pasado, por ejemplo, para el control de semáforos, alumbrado público, puntos de acceso WiFi, cámaras de vigilancia y supervisión de líneas eléctricas. De lo contrario, la ciudad tendrá que cavar repetidamente caminos en el futuro para aumentar la infraestructura. Es más útil considerar las “redes” y las funciones de grupo en la etapa de planificación.
Los operadores de redes públicas y privadas están coordinando sus instalaciones. Trabajan juntos para aprovechar al máximo su infraestructura y recursos: para lograr la alta densidad de las redes interconectadas futuras, los cables independientes de la aplicación y las soluciones modulares e integradas en tecnología de conexión son cuestiones clave. Junto con la tecnología y el software modulares activos, los usuarios finales pueden usar múltiples plataformas de servicio al mismo tiempo, y crean requisitos previos para un futuro inteligente.
Establecer una conexión FO entre una antena 5G y una red de retorno es un asunto complicado. A veces, se deben encontrar rutas de cableado creativas en los lugares más inusuales para conectar conjuntos de antenas densas y equipos de extracción electrónica activos. La combinación de la solución FTTX de R&M proporciona el módulo correcto.
A nivel de infraestructura de red, solo una infraestructura de fibra óptica escalable, unificada y de tamaño adecuado puede garantizar permanentemente el rendimiento de transmisión requerido. Debe poder evolucionar a medida que la ciudad y sus necesidades crecen. La fibra óptica es la única forma de administrar de manera integral el tráfico de datos pronosticado entre dispositivos móviles, vehículos, diversas aplicaciones de Internet de las cosas (IO) y usuarios en tiempo real a la red.
Por ejemplo, sistemas de distribución de FO de alta densidad modulares y escalables (como PRIME ODF), la caja de distribución y la caja de conexiones de la serie de cajas Polaris (que se pueden usar de varias maneras diferentes), y la innovadora cubierta de domo R&M SYNO. Con la ayuda de las cerraduras de domo SYNO, los cables FO de varios tamaños y las diferentes tecnologías de cableado se pueden ampliar o adaptar a las necesidades, por ejemplo, la posterior instalación celular pequeña 5G o futuras aplicaciones locales de IO.
El micro data center hecho a medida en el borde de la red (centro de datos edge) se utilizará para la futura expansión de las llamadas aplicaciones de misión crítica (como la cirugía controlada remotamente o la conducción autónoma urbana).
La interacción entre el dispositivo terminal y la red no puede durar más de unos pocos nanosegundos, es decir, los datos deben procesarse en tiempo real lo más cerca posible de la acción, y el tiempo de espera del flujo de información es corto. Y es obligatorio casi instantáneamente. Este micro centro de datos con conexiones FO redundantes debe estar disponible cada 5 a 15 kilómetros.
Buscando Socios
Conclusión: si tiene todos los recursos y capacidades necesarios a nivel de infraestructura FO, la metamorfosis de ciudad a ciudad inteligente puede tener éxito. Las ciudades pueden crear algunas por su cuenta, o planificar y proporcionarles los operadores de telecomunicaciones existentes y las redes de televisión por cable, así como también proporcionar empresas de servicios públicos y participantes del mercado privado.
Como consultor y proveedor de soluciones, R&M puede aprovechar su experiencia de una gran cantidad de proyectos de ciudades inteligentes que se han implementado. La experiencia técnica abarca desde la planificación hasta el diseño de soluciones de conexión personalizadas para verificar y administrar la operación del cable FO.
Los socios típicos para proyectos que implementan infraestructura de FO para ciudades inteligentes son los servicios públicos o privados, los operadores de redes de telecomunicaciones y los inversores privados en el sector inmobiliario.
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