El último informe de investigación de SNS Telecom & IT indica que el impacto en el mundo real de las redes 5G privadas - que se estima que supondrán 3.500 millones de dólares de gasto anual en 2027 - es cada vez más visible. Este último informe indica que el impacto en el mundo real de las redes 5G privadas -que se estima supondrán un gasto anual de 3.500 millones de dólares en 2027- es cada vez más visible, con diversos beneficios prácticos y tangibles, como el aumento de la productividad gracias a una menor dependencia de las conexiones inalámbricas y cableadas sin licencia en las instalaciones industriales, la reducción de accidentes al permitir a los trabajadores manejar a distancia grúas y equipos de minería desde una distancia más segura, y un ahorro de costes significativo y cuantificable gracias a los robots de patrulla conectados a 5G y el análisis de imágenes en la producción de carne de vacuno Wagyu.
Las redes LTE privadas son un mercado bien establecido y existen desde hace más de una década, aunque como un segmento de nicho del segmento más amplio de la infraestructura celular: la red LTE de 700 MHz de iNET (Infrastructure Networks) en la cuenca del Pérmico, la infraestructura 4G en alta mar de Tampnet en el Mar del Norte, la red LTE privada de Rio Tinto para sus operaciones mineras en Australia Occidental y otras instalaciones iniciales se remontan a principios de la década de 2010. Sin embargo, en la mayoría de los mercados nacionales, las redes celulares privadas o NPN (Non-Public Networks) basadas en el estándar 5G definido por el 3GPP apenas están comenzando a ir más allá de las pruebas PoC (Proof-of-Concept) y los despliegues a pequeña escala para convertirse en implementaciones de grado de producción de redes 5G autónomas, que están sentando las bases para la Industria 4.0 y los escenarios de aplicaciones avanzadas.
En comparación con la tecnología LTE, las redes privadas 5G -también denominadas 5G MPN (Mobile Private Networks), redes de campus 5G, 5G local o sistemas e-Um 5G dependiendo de la geografía- pueden abordar requisitos de rendimiento mucho más exigentes en términos de rendimiento, latencia, fiabilidad, disponibilidad y densidad de conexión. En particular, las capacidades URLLC (Ultra-Reliable, Low-Latency Communications) y mMTC (Massive Machine-Type Communications) de 5G, junto con una ruta de transición preparada para el futuro hacia redes 6G en la década de 2030, la han posicionado como una alternativa viable a las conexiones físicas por cable para comunicaciones de grado industrial entre máquinas, robots y sistemas de control. Además, a pesar de su coste de propiedad relativamente más elevado, el radio de cobertura más amplio por nodo de radio, la escalabilidad, el determinismo, las características de seguridad y el soporte de movilidad de 5G han despertado un gran interés por su potencial como sustituto de las tecnologías inalámbricas sin licencia propensas a interferencias en entornos IIoT (Industrial IoT), donde se espera que el número de sensores conectados y otros puntos finales aumente significativamente en los próximos años.
Cabe señalar que China es un caso atípico y el mercado nacional más maduro gracias a las directivas financiadas por el Estado destinadas a acelerar la adopción de la conectividad 5G en entornos industriales como fábricas, almacenes, minas, centrales eléctricas, subestaciones, instalaciones de petróleo y gas y puertos. Para contextualizar un poco, las mayores instalaciones privadas de 5G en China pueden comprender cientos o incluso miles de nodos RAN (red de acceso radioeléctrico) dedicados con el apoyo de funciones de red central basadas en la nube en las instalaciones o en el borde, en función de los requisitos específicos de latencia, fiabilidad y seguridad. Por ejemplo, el parque industrial de Jingzhou del fabricante de electrodomésticos Midea alberga 2.500 puntos de acceso 5G NR interiores y exteriores para conectar a trabajadores, máquinas, robots y vehículos en una superficie de aproximadamente 104 acres, El fabricante de acero WISCO (Wuhan Iron & Steel Corporation) ha instalado una red 5G privada de doble capa -que abarca 85 macroceldas multisectoriales y 100 celdas pequeñas- para manejar a distancia maquinaria pesada en su planta siderúrgica de Wuhan (Hubei), y el fabricante Wanhua Chemical, con sede en Fujian, ha construido recientemente una red inalámbrica personalizada que dará servicio a más de 8.000 dispositivos 5G RedCap (capacidad reducida), principalmente cámaras de vigilancia y sensores IoT.
A medida que las organizaciones de usuarios finales de Estados Unidos, Alemania, Francia, Japón, Corea del Sur, Taiwán y otros países intensifican sus iniciativas de digitalización y automatización, se están implantando progresivamente redes 5G privadas para dar soporte a casos de uso tan diversos como la maquinaria conectada de forma inalámbrica para la rápida reconfiguración de las líneas de producción, entornos PLC (controlador lógico programable) distribuidos, AMR (robots móviles autónomos) y AGV (vehículos guiados automatizados) para intralogística, guiado y resolución de problemas asistidos por AR (realidad aumentada), control de calidad basado en visión artificial, flasheo inalámbrico de software de vehículos fabricados, grúas teledirigidas, equipos de minería no tripulados, funcionamiento de drones BVLOS (Beyond Visual Line-of-Sight), modelos gemelos digitales de sistemas industriales complejos, ATO (Automatic Train Operation), análisis de vídeo para la seguridad en cruces ferroviarios y andenes de estaciones, inspecciones visuales a distancia de piezas de motores de aeronaves, colaboración en tiempo real para operaciones de mantenimiento de líneas de vuelo, entrenamiento militar basado en realidad extendida (XR), visitas virtuales para que los padres vean a sus hijos en las unidades de cuidados intensivos neonatales (UCIN), producción de emisiones en directo en lugares de difícil acceso para las soluciones tradicionales, comunicaciones críticas para las operaciones durante grandes acontecimientos deportivos y optimización del engorde y la cría de ganado para la producción de carne de vacuno Wagyu.
A pesar de los prolongados problemas iniciales en forma de falta de variedad de dispositivos que no sean teléfonos inteligentes, los elevados costes de los módulos IoT 5G debido a los bajos volúmenes de envío, la limitada competencia de las organizaciones de usuarios finales en sistemas inalámbricos celulares y el conservadurismo con respecto a las nuevas tecnologías, los primeros en adoptarlas están afirmando su fe en el potencial a largo plazo de la 5G privada invirtiendo en redes construidas de forma independiente utilizando nuevas opciones de espectro compartido y con licencia de área local, en colaboración con especialistas en redes privadas o a través de operadores móviles tradicionales. Algunas instalaciones privadas de 5G han progresado hasta una fase en la que los beneficios prácticos y tangibles -en particular el aumento de la eficiencia, el ahorro de costes y la seguridad de los trabajadores- son cada vez más evidentes. Algunos ejemplos notables son:
- La implementación privada de 5G de Tesla en el taller de su planta Gigafactory Berlin-Brandenburg en Brandenburgo, Alemania, ha ayudado a superar hasta el 90 por ciento de los problemas de sobreciclo para un proceso particular en el taller GA (General Assembly) de la fábrica. El fabricante de automóviles eléctricos está integrando una infraestructura de red 5G privada para abordar casos de uso de alto impacto en las operaciones de producción, intralogística y calidad en todas sus instalaciones de fabricación globales.
- John Deere avanza con paso firme en su objetivo de reducir la dependencia de las conexiones Ethernet por cable del 70 % al 10 % en los próximos cinco años mediante el despliegue de redes 5G privadas en sus instalaciones industriales de Estados Unidos, Sudamérica y Europa. En un esfuerzo similar, el proveedor de fundición a presión de aluminio para automoción IKD ha sustituido 10 kilómetros de cables que conectaban 600 piezas de maquinaria por una red 5G privada, reduciendo así los costes de mantenimiento de los cables casi a cero y aumentando la tasa de rendimiento del producto en un diez por ciento.
- La red de campus 5G de Lufthansa Technik en sus instalaciones de Hamburgo ha eliminado la necesidad de que sus clientes de aviación civil asistan físicamente a las revisiones, al proporcionar un acceso por vídeo fiable y de alta resolución para inspecciones virtuales de piezas y exámenes con boroscopio en sus dos talleres de revisión de motores. Los intentos anteriores de realizar inspecciones virtuales con tecnología Wi-Fi sin licencia resultaron ineficaces debido a la presencia de grandes estructuras metálicas.
- La red 5G privada de la terminal intermodal EWG (East-West Gate) ha aumentado la productividad de 23-25 contenedores por hora a 32-35 por hora y ha reducido los gastos operativos relacionados con el personal de la instalación en un 40 por ciento, al tiempo que ha eliminado la posibilidad de que el operador de la grúa se lesione debido al funcionamiento por control remoto con una latencia de menos de 20 milisegundos.
- La red 5G Create de Liverpool, en el centro de la ciudad de Kensington, ha demostrado un importante potencial de ahorro de costes para los servicios digitales de salud, educación y asistencia social, incluida una asombrosa reducción de 10.000 dólares en el gasto anual por residente en una residencia de ancianos gracias a un sistema de prevención de caídas conectado a 5G y una reducción de 2.600 dólares en los gastos de conectividad WAN (red de área amplia) por consulta de médico general, lo que representa un ahorro anual de 220.000 dólares para el NHS (Servicio Nacional de Salud) del Reino Unido cuando se aplica a 86 consultas de Liverpool.
- NEC Corporation ha mejorado la eficiencia de la producción en un 30% gracias a la introducción de un sistema de transporte autónomo local 5G para intralogística en su nueva fábrica de Kakegawa (prefectura de Shizuoka), Japón. La red 5G local de la planta de fabricación también ha dado lugar a un elevado grado de libertad en cuanto a la disposición de la planta de la fábrica, lo que permite a NEC responder con flexibilidad a las cambiantes necesidades de los clientes, las fluctuaciones de la demanda del mercado y los ajustes de producción.
- Una instalación 5G local en la granja Osumi de Ushino Nakayama en Kanoya (prefectura de Kagoshima), Japón, ha permitido al productor de carne de vacuno Wagyu lograr un ahorro de costes laborales de más del 10 por ciento gracias a la reducción de las tasas de accidentes, la pérdida de alimento y los costes administrativos. La red 5G proporciona conectividad inalámbrica para análisis de imágenes basados en IA (Inteligencia Artificial) y robots de patrulla autónomos.
- CJ Logistics ha logrado un aumento de la productividad del 20 % en su centro de Ichiri en Icheon (Gyeonggi), Corea del Sur, tras la adopción de una red 5G privada para sustituir los 300 puntos de acceso Wi-Fi de las instalaciones de almacenamiento de 40 000 metros cuadrados para aplicaciones de Industria 4.0, que experimentaban repetidos cortes y problemas de cobertura.
- Delta Electronics -que ha instalado redes 5G privadas para comunicaciones inalámbricas industriales en sus plantas de Taiwán y Tailandia- estima que la productividad por mano de obra directa y la producción por metro cuadrado han aumentado un 69 % y un 75 %, respectivamente, tras la implantación de líneas de producción inteligentes conectadas a 5G.
- Una red 5G privada independiente compatible con Open RAN en el condado taiwanés de Pingtung ha facilitado una reducción del 30 % de las pérdidas agrícolas relacionadas con plagas y un aumento del 15 % de los ingresos globales de las explotaciones agrícolas locales mediante el uso de UAV (vehículos aéreos no tripulados) equipados con 5G, robots móviles, gafas inteligentes y reconocimiento de imágenes habilitado con IA.
- JD Logistics -la rama de logística y cadena de suministro del minorista en línea JD.com- ha logrado una pérdida de paquetes casi nula y ha reducido la probabilidad de cortes de conexión en un impresionante 70 % desde que migró las comunicaciones AGV de sistemas Wi-Fi sin licencia a redes 5G privadas en sus parques logísticos de Pekín y Changsha (Hunan), China.
- Baosteel -una unidad de negocio del mayor fabricante de acero del mundo, China Baowu Steel Group- atribuye a su despliegue de 5G privado en 43 emplazamientos en dos fábricas vecinas la reducción de las inspecciones manuales de calidad en un 50 por ciento y el logro de una tasa de detección de defectos en el acero de más del 90 por ciento, lo que equivale a un ahorro anual de costes de 7 millones de dólares al reducir la capacidad de producción perdida de 9.000 toneladas a 700 toneladas.
- Dongyi Group Coal Gasification Company atribuye una reducción del 50 % en los requisitos de mano de obra y un aumento del 10 % en la eficiencia de la producción -lo que se traduce en más de 1 millón de dólares en ahorro de costes anuales- en su mina de carbón Xinyan en Lvliang (Shanxi), China, a la digitalización y automatización privadas habilitadas para 5G de las operaciones mineras subterráneas.
- La red 5G a prueba de explosiones de Sinopec (China Petroleum & Chemical Corporation) en su refinería de petróleo de Guangzhou, en Guangdong (China), ha reducido los accidentes y las emisiones de gases nocivos en un 20 % y un 30 % respectivamente, lo que ha supuesto un beneficio económico anual de más de 4 millones de dólares. La solución se está reproduciendo en más de 30 refinerías del gigante energético.
- Desde que adoptó una red 5G híbrida público-privada para mejorar la seguridad y la eficiencia de las operaciones de tránsito ferroviario urbano, el sistema de tránsito rápido del metro de Guangzhou ha reducido sus costes de mantenimiento en aproximadamente un 20% utilizando aplicaciones de percepción digital habilitadas para 5G para la identificación en tiempo real de anegamientos y otros peligros a lo largo de las vías férreas.
Algunas de las características técnicamente más avanzadas de 5G Advanced -la siguiente fase evolutiva de 5G- también se están probando en instalaciones inalámbricas privadas. Entre otros ejemplos, el fabricante de automóviles chino Great Wall Motor está utilizando una red 5G Advanced en interiores para el control industrial en tiempo crítico dentro de una línea de producción de techos de automóviles, como parte de un esfuerzo por evitar la abrasión de los cables en escenarios de aplicaciones móviles, lo que provoca interrupciones de la producción con un tiempo de inactividad medio de 60 horas al año.
Además, en un contexto de tensiones comerciales geopolíticas y sanciones que han impedido a los proveedores de equipos de telecomunicaciones operar en determinados países, las redes 5G privadas han surgido como un medio para probar productos de infraestructura de red 5G de producción nacional en entornos controlados antes de los despliegues a gran escala o los intercambios de proveedores en redes móviles públicas nacionales o regionales. Por ejemplo, grupos industriales rusos están probando redes 5G privadas en zonas piloto dentro de sus centros de producción, utilizando equipos 5G de fabricación nacional que operan en el espectro de la banda n79 (4,8-4,9 GHz).
Para aprovechar el potencial a largo plazo del 5G privado, varios proveedores alternativos nuevos también han desarrollado ofertas de infraestructura 5G adaptadas a las necesidades específicas de las aplicaciones industriales. Por ejemplo, la empresa de comunicaciones por satélite Globalstar ha lanzado un sistema RAN terrestre multipunto compatible con la versión 16 del 3GPP que está optimizado para despliegues inalámbricos privados densos en entornos de automatización de la Industria 4.0, mientras que el conglomerado alemán de ingeniería Siemens ha desarrollado una solución de red 5G privada propia para su uso en sus propias plantas, así como en las de clientes industriales.
SNS Telecom & IT estima que las inversiones anuales en redes 5G privadas para industrias verticales crecerán a una CAGR de aproximadamente el 42% entre 2024 y 2027, llegando a suponer casi 3.500 millones de dólares a finales de 2027. Aunque gran parte de este crecimiento estará impulsado por redes 5G altamente localizadas que cubren áreas geográficamente limitadas para aplicaciones de Industria 4.0 en las industrias de fabricación y procesos, también se prevé que las redes de comunicaciones críticas de área amplia por debajo de 1 GHz para seguridad pública, servicios públicos y comunicaciones ferroviarias comiencen su transición de LTE, GSM-R y otras tecnologías de banda estrecha heredadas a 5G hacia la segunda mitad del período de previsión, a medida que 5G Advanced se convierta en una realidad comercial. Entre otras características para redes de misión crítica, la versión 18 del 3GPP -que define el primer conjunto de especificaciones 5G Advanced- añade soporte para equipos 5G NR que operen en espectro dedicado con menos de 5 MHz de ancho de banda, allanando el camino para redes 5G privadas que operen en bandas sub-500 MHz, 700 MHz, 850 MHz y 900 MHz para banda ancha de seguridad pública, modernización de redes inteligentes y FRMCS (Future Railway Mobile Communication System).
El informe Private 5G Networks: 2024 - 2030 - Opportunities, Challenges, Strategies & Forecasts presenta una evaluación en profundidad del mercado de redes 5G privadas, incluyendo la cadena de valor, los impulsores del mercado, las barreras a la adopción, las tecnologías habilitadoras, los modelos operativos y de negocio, las industrias verticales, los escenarios de aplicación, las tendencias clave, la hoja de ruta futura, la estandarización, la disponibilidad y asignación de espectro, el panorama normativo, los estudios de casos, los perfiles de los actores del ecosistema y las estrategias. El informe también presenta previsiones del tamaño del mercado mundial y regional de 2024 a 2030. Las previsiones abarcan tres submercados de infraestructuras, 16 industrias verticales y cinco mercados regionales.
El informe incluye una hoja de datos Excel asociada que incluye datos cuantitativos de todas las previsiones numéricas presentadas en el informe, así como una base de datos de más de 7.000 compromisos mundiales de telefonía móvil privada -incluidas más de 2.200 instalaciones privadas de 5G- hasta el segundo trimestre de 2024.
Las principales conclusiones del informe incluyen:
- SNS Telecom & IT estima que las inversiones anuales en redes 5G privadas para industrias verticales crecerán a una CAGR de aproximadamente el 42% entre 2024 y 2027, llegando a suponer cerca de 3,5 Billones de dólares a finales de 2027. Gran parte de este crecimiento estará impulsado por redes 5G altamente localizadas que cubren áreas geográficamente limitadas para aplicaciones de Industria 4.0 de alto rendimiento y baja latencia en las industrias manufactureras y de procesos.
- También se prevé que las redes de comunicaciones críticas de área amplia sub-1 GHz para seguridad pública, servicios públicos y comunicaciones ferroviarias inicien su transición de LTE, GSM-R y otras tecnologías de banda estrecha heredadas a 5G hacia la segunda mitad del periodo de previsión, a medida que 5G Advanced -la siguiente fase evolutiva de 5G- se convierta en una realidad comercial.
- A medida que las organizaciones de usuarios finales intensifican sus iniciativas de digitalización y automatización, algunas instalaciones privadas de 5G han progresado hasta una fase en la que los beneficios prácticos y tangibles son cada vez más evidentes. En particular, las redes 5G privadas han dado lugar a aumentos de productividad y eficiencia en procesos específicos de fabricación, control de calidad e intralogística del orden del 20 % al 90 %, ahorros de costes de hasta el 40 % en una terminal intermodal, reducción de los accidentes laborales y de las emisiones de gases nocivos en un 20 % y un 30 % respectivamente en una refinería de petróleo, y una disminución del 50 % de las necesidades de mano de obra en operaciones de minería subterránea.
- Algunas de las características técnicamente más avanzadas de 5G Advanced también se están probando en instalaciones inalámbricas privadas. Entre otros ejemplos, el fabricante de automóviles chino Great Wall Motor está utilizando una red 5G Advanced en interiores para el control industrial en tiempo crítico dentro de una línea de producción de techos de automóviles, como parte de un esfuerzo por evitar la abrasión de los cables en escenarios de aplicaciones móviles, lo que provoca interrupciones de la producción con un tiempo de inactividad medio de 60 horas al año.
- Además, en un contexto de tensiones comerciales geopolíticas y sanciones que han impedido a los proveedores de equipos de telecomunicaciones operar en determinados países, las redes 5G privadas han surgido como un medio para probar productos de infraestructura de red 5G de producción nacional en entornos controlados antes de realizar despliegues a gran escala o intercambios de proveedores en redes móviles públicas nacionales o regionales. Por ejemplo, la siderúrgica rusa NLMK Group está probando una red 5G privada en una zona piloto dentro de su centro de producción de Lipetsk, utilizando equipos 5G de fabricación propia que operan en el espectro de la banda n79 (4,8-4,9 GHz).
- Para capitalizar el potencial a largo plazo del 5G privado, una serie de nuevos proveedores alternativos también han desarrollado ofertas de infraestructura 5G adaptadas a las necesidades específicas de las aplicaciones industriales. Por ejemplo, la empresa de comunicaciones por satélite Globalstar ha lanzado un sistema RAN terrestre multipunto compatible con la versión 16 del 3GPP que está optimizado para despliegues inalámbricos privados densos en entornos de automatización de la Industria 4.0, mientras que el conglomerado alemán de ingeniería Siemens ha desarrollado una solución de red 5G privada interna para su uso en sus propias plantas, así como en las de clientes industriales.
- Las iniciativas de liberalización del espectro -en particular los marcos de concesión de licencias de espectro compartidas y locales- están desempeñando un papel fundamental en la aceleración de la adopción de redes 5G privadas. Los reguladores de las telecomunicaciones en múltiples mercados nacionales -incluidos Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, Alemania, Francia, España, Países Bajos, Suiza, Finlandia, Suecia, Noruega, Polonia, Eslovenia, Bahréin, Japón, Corea del Sur, Taiwán, Hong Kong, Australia y Brasil- han liberado o están en proceso de conceder acceso al espectro con licencia de área compartida y local.
- Al capitalizar sus extensas tenencias de espectro con licencia, activos de infraestructura y experiencia en redes celulares, los operadores móviles nacionales han seguido manteniendo una presencia significativa en el mercado privado de redes 5G, incluso en países donde el espectro con licencia de área compartida y local está disponible. Con un mayor enfoque en las oportunidades verticales B2B (Business-to-Business) en la era 5G, los operadores móviles participan activamente en diversos proyectos que van desde redes 5G localizadas para una conectividad inalámbrica segura y fiable en entornos industriales y empresariales hasta redes híbridas público-privadas en rodajas que integran infraestructura 5G local con una porción dedicada de recursos de red móvil pública para una cobertura de área amplia.
- Las nuevas clases de proveedores de servicios de redes privadas también han tenido éxito en el mercado. Ejemplos notables son, entre otros, Celona, Federated Wireless, Betacom, InfiniG, Ataya, Smart Mobile Labs, MUGLER, Alsatis, Telent, Logicalis, Telet Research, Citymesh, Netmore, RADTONICS, Combitech, Grape One, NS Solutions, OPTAGE, Wave-In Communication, LG CNS, SEJONG Telecom, CJ OliveNetworks, Megazone Cloud, Nable Communications, Qubicom, NewGens y Comsol, y las unidades de negocio 5G privadas de proveedores de infraestructura de host neutral como Boldyn Networks, American Tower, Boingo Wireless, Crown Castle, Freshwave y Digita.
- NTT, Kyndryl, Accenture, Capgemini, EY (Ernst & Young), Deloitte, KPMG y otros integradores de sistemas globales se han apresurado a aprovechar la oportunidad celular privada con alianzas tecnológicas estratégicas. Mientras tanto, los hiperescaladores -en particular AWS (Amazon Web Services), Google y Microsoft- ofrecen servicios 5G privados gestionados aprovechando sus plataformas en la nube y de borde.
- Aunque la mayor diversidad de proveedores empieza a reflejarse en las ventas de infraestructuras, los grandes actores siguen invirtiendo en adquisiciones estratégicas, como pone de relieve la compra por HPE (Hewlett Packard Enterprise) del proveedor italiano de tecnología móvil básica Athonet.
- El segmento de proveedores de servicios tampoco es inmune a la consolidación. Por ejemplo, Boldyn Networks ha adquirido recientemente la unidad de negocio de redes privadas de Cellnex, que incluye en gran parte Edzcom, especialista en 4G/5G privadas con instalaciones en Finlandia, Francia, Alemania, España, Suecia y el Reino Unido.
- Entre otros ejemplos, el proveedor especializado en fibra y soluciones de red Vocus ha adquirido Challenge Networks -pionero australiano en redes privadas LTE y 5G-, mientras que el operador de telefonía móvil Telstra -a través de su división Telstra Purple- ha adquirido el proveedor industrial de soluciones inalámbricas privadas Aqura Technologies.
El informe será de utilidad para los inversores potenciales actuales y futuros en el mercado de redes 5G privadas, así como para los proveedores de equipos 5G, integradores de sistemas, especialistas en redes privadas, operadores móviles y otros actores del ecosistema que deseen ampliar sus conocimientos sobre el mismo.
(SNS Telecom & IT)
