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Redes LTE e 5G privadas para setores industriais

A aparição progressiva das redes 5G está configurando um novo cenário para diferentes indústrias em seu caminho para a digitalização, permitindo a implementação e desenvolvimento de um novo conjunto de aplicativos orientados para incrementar a produtividade e otimizar os processos, conseguindo redução de custos e melhorias na operação.

Tais aplicativos geram novas necessidades da infraestrutura de rede, como a necessidade de comunicação em tempo real (baixa latência), transmissão de grandes volumes de dados, tanto em envio (uplink) como em recepção (downlink), e a comunicação de uma infinidade de sensores (IoT), que combinados com tecnologias como “Edge computing”, Big data e inteligência artificial (IA), permitirão a implantação de controle remoto da maquinaria, veículos autônomos e não tripulados, manutenção preventiva em tempo real e muitos outros casos de uso que fazem parte da quarta revolução industrial, também conhecida como Indústria 4.0.

No gráfico a seguir, vemos alguns dos valores necessários para tais aplicativos, como a latência, a velocidade de downlink (DL Speed) e a velocidade de uplink (UL Speed). Dependendo do setor, necessitaremos de um maior ou menor nível desses parâmetros e, se os valores atuais forem diferentes dos valores desejáveis, pode-se concluir, sem dúvida, que os recursos disponíveis não são suficientes e que é necessária uma nova infraestrutura de rede.

As redes privadas que são majoritariamente usadas hoje em dia apresentam importantes desvantagens. Em primeiro lugar, oferecem um baixo rendimento em mobilidade e, por usarem frequências não licenciadas, estão mais expostas a interferências e ataques cibernéticos. Além disso, têm custos elevados, pois os diferentes serviços exigem redes independentes e, por utilizarem altas frequências, demandam um maior número de repetidores, o que eleva os custos de instalação e manutenção.

Portanto, uma tecnologia como o Wi-Fi não pode satisfazer as novas exigências da indústria 4.0 em termos de capacidade, cobertura, latência e interferências.

Diante desses fatos, as redes celulares privadas oferecem suporte à mobilidade naturalmente, possibilitando uma operação sem cortes, além de oferecerem níveis mais elevados de qualidade de serviços (QoS) para os aplicativos mencionados. Além disso, utilizam bandas licenciadas, o que evita interferências, e por utilizarem frequências mais baixas, melhoram o CAPEX e o OPEX por exigirem menos locais. Finalmente, são implantadas como uma tecnologia padrão e totalmente aberta, o que representa um mercado de livre competência com um maior número de fornecedores que incentivam a evolução e incorporação de futuros aplicativos dentro de um tipo de trabalho claro e inovador.

Portanto, as redes privadas de banda larga oferecem múltiplas vantagens para as diferentes indústrias verticalizadas:

  • Autogestão que assegura a flexibilidade da produção.
  • Um ecossistema totalmente padronizado que facilita o desenvolvimento de novos aplicativos.
  • Maior escalabilidade.
  • Monitorização em tempo real.
  • QoS mediante uma rede dedicada para aplicativos industriais.
  • Suporte de uma comunicação ultra confiável de baixa latência (URLLC).
  • Máxima privacidade e segurança dos dados.
  • Proteção de Know-How, Dados de Produção e Patentes.

UM EXEMPLO: SMART MINING

Vejamos as vantagens em um cenário específico como a mineração. A “smart mining” é orientada para melhorar os processos por meio de sensores e câmeras. Por exemplo, os veículos autônomos evitam acidentes e reduzem o consumo de combustível, o que para a empresa significa incrementar a produtividade em 34%, além de reduzir os custos em 13%, dois objetivos básicos do processo industrial.

A monitorização em tempo real pode aumentar o tempo de funcionamento dos equipamentos em até 150% e o controle remoto dos equipamentos de perfuração em 60%. O uso de drones para certas funções (segurança, cartografia) prevê reduções de custos de até 51%, e o controle inteligente de ventilação, além de reduzir custos em 60%, ainda melhora os níveis de qualidade do ar, algo absolutamente fundamental nas explorações minerais.

Nesse tipo de ambiente, uma rede celular privada tem a capacidade de transmissão e os níveis de QoS necessários para ser o canal de comunicação indispensável para todos esses novos serviços e aplicativos.