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A medida que la tecnología ha avanzado, la naturaleza de los datos también ha sufrido muchos cambios, abriendo nuevas oportunidades y presentando desafíos únicos. Las primeras redes, construidas antes de la llegada de Internet, se usaban principalmente para intercambiar información a largas distancias y, por lo tanto, se centraban en documentos basados en texto. Con la llegada de Internet, el auge de las computadoras personales condujo a navegadores web que podían mostrar todo tipo de medios, incluidas imágenes y videos. Este cambio en la naturaleza de los datos condujo a la necesidad de mayores velocidades de descarga para mejorar la experiencia del usuario, lo que llevó a las empresas de telecomunicaciones a cambiar de cables de cobre a fibra óptica.
Antes de 2010, la mayoría de los dispositivos conectados a Internet eran computadoras de escritorio que ejecutaban aplicaciones locales y usaban servicios basados en Internet para alojamiento web y uso compartido de archivos. Sin embargo, la llegada de los teléfonos inteligentes y la informática móvil creó la necesidad de ejecutar aplicaciones y acceder a los datos de forma remota, lo que condujo a la informática en la nube.
Avance rápido hasta 2022 y la naturaleza de los datos continúa cambiando, siendo los flujos de datos en tiempo real la tendencia actual. En lugar de altas velocidades de descarga, los dispositivos en red necesitan flujos de datos confiables con latencias bajas. Además, la computación perimetral se está volviendo cada vez más popular, acercando físicamente las aplicaciones sensibles al tiempo basadas en la nube a los dispositivos finales y alejándolas de los centros de datos.
La tecnología de red tradicional está luchando
Si bien actualmente existen numerosas tecnologías de redes inalámbricas (3G, 4G, LoRaWAN, Wi-Fi, Bluetooth, LiDAR, Satélite, Zigbee/Z-Wave y Narrowband IoT), ninguna solución única puede satisfacer las demandas de conectividad de próxima generación a alta velocidad. Se requiere latencia de baja velocidad y soporte de dispositivo superior.
Wi-Fi, por ejemplo, ha dominado las redes domésticas gracias a su bajo precio, su extenso ecosistema y su facilidad de implementación. Si bien Wi-Fi tiene altas velocidades de descarga, se esfuerza por atender dispositivos en rangos más largos y se abruma cuando demasiados dispositivos intentan conectarse.
Las redes celulares como 4G están diseñadas para manejar una gran cantidad de dispositivos móviles conectados simultáneamente, lo que las convierte en un candidato principal para redes IoT a gran escala. Sin embargo, 4G se diseñó para dispositivos móviles de consumo, no para dispositivos IoT, lo que genera una alta latencia, un alto consumo de energía, altos costos de red y otros desafíos.
Básicamente, la mayoría de las tecnologías de red están diseñadas para brindar acceso a datos, pero no acceso en tiempo real. Además, estas tecnologías de red también se han centrado en la conectividad y la prestación de servicios, en lugar de optimizar la infraestructura subyacente para las tareas informáticas de próxima generación.
Las propiedades físicas de 5G ayudan
A diferencia de otras tecnologías de red, 5G fue diseñado para aplicaciones modernas como IoT, Industry 4.0 y Smart Cities.
Para dar cabida a todas estas diferentes aplicaciones, 5G introduce cambios fundamentales tanto en las redes físicas como de software, lo que permite modificarlo, adaptarlo a las necesidades cambiantes y mejorarlo con el tiempo.
Con respecto a las características físicas de 5G, el uso de varias frecuencias más altas permite un mayor ancho de banda (lo que brinda velocidades de carga y descarga más rápidas). Al mismo tiempo, 5G también introduce el uso de la formación de haces, que ayuda a dirigir la energía de la radio a clientes específicos al tiempo que permite que más dispositivos utilicen el mismo canal sin interferencias.
El uso de frecuencias más altas reduce el alcance efectivo de 5G (así como su capacidad de penetración), por lo que 5G también utiliza el espectro de banda media, lo que facilita la combinación de velocidad, cobertura y penetración. La densificación también será clave a medida que se implementen celdas más pequeñas, que manejen menos dispositivos en un rango más corto. Entonces, en lugar de depender de una gran estación base para cubrir muchos kilómetros, se están implementando varias estaciones más pequeñas para mejorar la cobertura 5G.
Finalmente, 5G también permite que los dispositivos transmitan datos cuando los necesiten (en lugar de esperar un intervalo de tiempo fijo asignado por la estación base). Si bien esto no afecta las velocidades de descarga, mejora significativamente la latencia, lo cual es fundamental para las aplicaciones en tiempo real.
5G va más allá de las especificaciones físicas
Cuando se habla de 5G, es muy fácil centrarse únicamente en las características físicas de la red, como un mayor ancho de banda, mayores frecuencias portadoras y una latencia reducida. Sin embargo, en verdad, 5G es mucho más que su capa física. A diferencia de las tecnologías de red anteriores, 5G también aborda los desafíos de conectividad a través de mecanismos de software, incluidas redes virtuales, división de redes y dispositivos de borde localizados.
El estándar 3GPP para 5G Core, que presenta una arquitectura basada en servicios, está diseñado para implementaciones nativas de la nube, RAN desagregada, RAN abierta y computación perimetral.
Primero, las redes 5G permitirán que los dispositivos informáticos de borde operen en redes celulares locales, en lugar de tener que enrutar todo el tráfico de regreso a una ubicación central central. esta función se denomina reenvío de plano de usuario. Esto permite que el tráfico se analice a nivel de usuario y que la información procesable se procese localmente. Solo los datos del plan de control se envían de vuelta al núcleo central.
Por ejemplo, las aplicaciones basadas en la nube pueden eliminarse de un centro de datos y ejecutarse en o cerca de un dispositivo de borde 5G (piense en la potencia de procesamiento en un interruptor de fábrica), lo que permite que los dispositivos conectados cercanos experimenten latencias increíblemente bajas.
En segundo lugar, las redes virtuales permiten que 5G opere redes privadas utilizando sus propios dominios y credenciales. Las redes virtuales también permiten una mayor seguridad y funcionalidad al tiempo que tienen la capacidad de proporcionar señales de red portadoras o utilizar un proveedor de host neutral que permite la cobertura del consumidor dentro de edificios que están separados de las redes privadas seguras.
Finalmente, la división de redes en 5G permite que ciertos servicios operen en sus propias redes virtuales dedicadas que se ejecutan en la misma infraestructura subyacente. Por ejemplo, los servicios de emergencia pueden usar una red única que opera independientemente de cualquier otro tráfico en la red, y esto podría permitir la transmisión de metadatos adicionales, incluidos datos de ubicación en vivo y niveles de batería de los teléfonos inteligentes.
5G puede potenciar los deportes y el comercio minorista
Cuando se trata de aplicaciones prácticas de 5G, muchos pensarán rápidamente en IoT y ciudades inteligentes, pero 5G se presta a muchas aplicaciones, incluidos los deportes y el comercio minorista.
Con mucho, uno de los mayores beneficios que 5G podría aportar a los deportes electrónicos es la capacidad de proporcionar datos de sensores en tiempo real de los jugadores, en particular biodatos. Las personas con carreras deportivas activas a menudo necesitan estar en óptimas condiciones físicas y minimizar las lesiones para garantizar una carrera larga y exitosa. (También tenga en cuenta que muchos eventos deportivos implican inversiones significativas de apuestas y espectadores).
La implementación de redes 5G en entornos deportivos podría ayudar a establecer conexiones de baja latencia entre el personal médico y los sensores portátiles, y esto podría proporcionar información valiosa sobre la condición de un jugador. Con la adición de la informática de vanguardia (a través de algoritmos de aprendizaje automático para decodificar los datos de los sensores), el personal médico podría tomar decisiones informadas sobre cuándo retirar a los jugadores que pueden sucumbir a las lesiones.
Estos datos en tiempo real también abren posibles fuentes de ingresos para las tiendas de juegos y apuestas, ya que la capacidad de los espectadores para ver estos datos podría generar un mayor interés. Por ejemplo, los espectadores podrían realizar un seguimiento del rendimiento a largo plazo de los jugadores y comprender mejor la progresión de su carrera.
Además, el uso de redes 5G en eventos deportivos podría ayudar a impulsar tecnologías de realidad virtual y aumentada. Miles de espectadores en un estadio pueden gravar la mayoría de las redes modernas, pero el uso de puntos de acceso más pequeños y numerosos en 5G podría ayudar a superar estos desafíos.
La combinación de baja latencia y alto ancho de banda con 5G permite a los espectadores transmitir datos en tiempo real en gafas inteligentes para crear un nuevo tipo de experiencia.
Finalmente, los grandes estadios podrían implementar modelos de suscripción de red privada 5G que ofrezcan una mejor conectividad o un segmento premium para los usuarios que pagan. Estas redes privadas también podrían integrarse con otra infraestructura del estadio, incluidos los sistemas de seguridad y los mecanismos de control de multitudes.
Si bien muchas aplicaciones de 5G buscan aprovechar la baja latencia y el alto ancho de banda, el comercio minorista puede beneficiarse de la capacidad de 5G para admitir dispositivos informáticos de vanguardia.
Por ejemplo, las tiendas individuales en un gran centro comercial podrían conectarse a un servicio 5G que brinde detalles sobre los hábitos de compra de los clientes que ingresaron a su tienda. Los visitantes del centro comercial pueden suscribirse a una red 5G local para mejorar la conectividad, y el uso de la informática de punta en la red 5G puede anonimizar los datos recopilados, incluidas las tiendas visitadas y las rutas recorridas. Las tiendas que pagan por el servicio podrían monitorear estos datos anónimos para comprender a dónde fueron los compradores después de visitar su tienda y comprender mejor sus hábitos.
Además, la realidad virtual y la realidad aumentada podrían ofrecer a los compradores mejores experiencias gracias a un mayor ancho de banda y una menor latencia. Por ejemplo, los compradores podrían usar las redes 5G en el hogar para navegar virtualmente por las tiendas en tiempo real y ver qué hay en stock sin tener que recurrir a los sistemas de gestión de inventario en línea.
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