As¨ª ser¨¢ la vida en 10 a?os gracias al 6G

La vida dibujada en la ciencia ficci¨®n empieza a ser realidad. Decenas de dispositivos conectados de forma simult¨¢nea en cada hogar, comunicaciones con presencia virtual, rob¨®tica avanzada, control de tr¨¢fico y de operaciones log¨ªsticas o industriales instant¨¢neas, telemedicina, nuevas formas de educar, gemelos digitales, el internet de los sentidos¡­ La lista de aplicaciones que esperan la nueva generaci¨®n de tecnolog¨ªas inal¨¢mbricas, el 6G, es interminable. En una d¨¦cada comenzar¨¢ una nueva revoluci¨®n tecnol¨®gica con miles de millones de humanos, aparatos, veh¨ªculos, robots y drones conectados. Ya comienza a dar los primeros pasos.

Las principales multinacionales tecnol¨®gicas se re¨²nen desde el lunes hasta el 13 de mayo en Sevilla para celebrar una nueva edici¨®n del F¨®rum 5G. Esta generaci¨®n naci¨® con el reclamo de m¨¢s velocidad y capacidad: 20 gigabytes por segundo y reacci¨®n en un milisegundo. Pero sus aplicaciones han ido mucho m¨¢s lejos que esas virtudes. Seg¨²n Ricardo Medina, director general de la organizadora del encuentro internacional de la capital andaluza (Medina Media Events), ¡°resulta que no se hab¨ªa valorado suficientemente lo bueno que pod¨ªa ser¡±.

Las aplicaciones de esa tecnolog¨ªa est¨¢n orientadas al presente con la mirada puesta en el futuro inmediato, en el 6G, que permitir¨¢ el intercambio de hasta un terabyte por segundo y latencia (respuesta) de 0,1 milisegundos. Para Tommy Svensson, profesor de sistemas de comunicaci¨®n de la Universidad de Tecnolog¨ªa Chalmers (Suecia), ¡°las expectativas son altas y la lista de deseos es larga¡±. Chalmers forma parte del conjunto de 25 entidades implicadas en el proyecto europeo de investigaci¨®n Hexa-X para la implementaci¨®n de la nueva generaci¨®n.

Los integrantes de este grupo consideran que, ¡°si bien 5G ha permitido consumir medios digitales en cualquier lugar y en cualquier momento, la tecnolog¨ªa del futuro deber¨ªa permitir integrarnos en mundos completamente virtuales o digitales¡±. ¡°En el mundo de 2030¡å, se?ala el consorcio, ¡°la inteligencia humana se ver¨¢ aumentada al estar estrechamente acoplada y entrelazada a la perfecci¨®n con la red y las tecnolog¨ªas digitales. Con los avances en inteligencia artificial, las m¨¢quinas pueden transformar los datos en razonamientos y decisiones que ayudar¨¢n a los humanos a comprender y actuar mejor en nuestro mundo. A medida que las m¨¢quinas dom¨¦sticas e industriales de hoy se transforman en enjambres de robots multiprop¨®sito y drones, las nuevas interfaces h¨¢pticas [interacci¨®n mediante el tacto] y de pensamiento hombre-m¨¢quina para controlarlas desde cualquier lugar deber¨ªan convertirse en una parte integral de la red futura¡±.

Svensson destaca que, en los pr¨®ximos 10 a?os ¨D¡±o incluso antes¡±, vaticina¡ª, el 6G habilitar¨¢ el internet de los sentidos. ¡°Esto significa que podremos experimentar las aplicaciones de internet utilizando los cinco sentidos humanos, no solo la vista y el o¨ªdo como hoy¡±. ¡°Y nuestros hogares, oficinas, f¨¢bricas y ciudades¡±, a?ade, ¡°se representar¨¢n en un mapa interactivo constantemente actualizado, capaz de predecir lo que suceder¨¢ en el mundo real. Podremos comunicarnos a trav¨¦s de hologramas y trabajar con superficies inteligentes posicionadas en tres dimensiones con informaci¨®n sobre la orientaci¨®n de los objetos¡±.

Los hologramas permitir¨¢n interactuar con todo tipo de objetos en cualquier lugar o disfrutar de un espect¨¢culo imposible, como los conciertos de Mar¨ªa Callas celebrados en teatros de todo el mundo hace dos a?os, o recrear la presencia de seres queridos o mantener una reuni¨®n casi presencial a kil¨®metros de distancia, como la experiencia de los primeros humanos holtransportados para una prueba de telemedicina en la Estaci¨®n Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en ingl¨¦s), o ir al supermercado sin moverse de casa o participar del mundo paralelo que promete el metaverso.

¡°Todo esto ser¨¢ posible¡±, seg¨²n el cient¨ªfico, ¡°gracias a las altas velocidades de transmisi¨®n, la baja latencia, el conocimiento del entorno, el posicionamiento y la orientaci¨®n, la detecci¨®n integrada, la red de redes y la potencia computacional descentralizada en las redes m¨®viles. El 6G puede garantizar una comunicaci¨®n energ¨¦ticamente eficiente, confiable, robusta y segura¡±.

Akihiro Nakao, profesor de Ingenier¨ªa de la Universidad de Tokyo e integrante de un equipo de investigaci¨®n finland¨¦s y japon¨¦s sobre el desarrollo del 6G, coincide: ¡°No se trata solo de velocidades m¨¢s altas y una respuesta m¨¢s r¨¢pida, aunque estas cosas mejorar¨¢n. Los objetivos del 6G incluyen una mejora masiva en la eficiencia energ¨¦tica, la seguridad basada en la mec¨¢nica cu¨¢ntica, la optimizaci¨®n de la red impulsada por la inteligencia artificial, la integraci¨®n con las redes satelitales y m¨¢s. Para la vida cotidiana, todo esto significa que las personas tendr¨¢n una experiencia m¨¢s fluida comunic¨¢ndose entre s¨ª, as¨ª como interactuando con servicios y dispositivos¡±.

A?ade Akihiro Nakao que ¡°algunas ¨¢reas de la vida que podr¨ªan beneficiarse del 6G incluyen la atenci¨®n m¨¦dica, donde los sensores integrados de baja potencia podr¨ªan comunicar datos de salud en tiempo real a m¨¦dicos o sistemas, o incluso la respuesta a desastres, ya que la integraci¨®n con plataformas satelitales significa que, si la infraestructura terrestre se da?a, se puede mantener la comunicaci¨®n esencial¡±.

Andy Molisch, profesor de ingenier¨ªa el¨¦ctrica e inform¨¢tica en la Universidad Southern California Viterbi, identifica tres aplicaciones que marcar¨¢n el desarrollo de la nueva generaci¨®n de comunicaciones: internet h¨¢ptico, comunicaciones hologr¨¢ficas y edge computing, una infraestructura inform¨¢tica que mejora la eficiencia de las aplicaciones, dispositivos (internet de las cosas) y servidores perif¨¦ricos locales. ¡°Estas tres ¨¢reas¡±, seg¨²n Molisch, ¡°tienen el potencial de cambiar las comunicaciones, la salud, el transporte, la educaci¨®n y m¨¢s¡±.

Otro de los grandes avances, seg¨²n los integrantes del proyecto europeo ENABLE-6G, dirigido por Domenico Giustiniano y Joerg Widmer, ser¨¢n los gemelos digitales (digital twin). Este concepto, que supone la representaci¨®n virtual exacta de un objeto f¨ªsico, permitir¨¢ investigaciones m¨¦dicas para conocer la reacci¨®n molecular a un tratamiento antes de administrarlo o ensayar una intervenci¨®n quir¨²rgica o conocer la respuesta de una infraestructura o anticipar el comportamiento del tr¨¢fico o prever el resultado de un proceso industrial, entre otros miles de aplicaciones. Hyundai, entre otras compa?¨ªas, ya utiliza la ¨²ltima tecnolog¨ªa de realidad virtual para transformar el dise?o del autom¨®vil.

Tambi¨¦n mejorar¨¢n los sistemas de localizaci¨®n, imprescindibles para la conducci¨®n aut¨®noma o los procesos industriales teledirigidos. Seg¨²n Henk Wymeersch, profesor de sistemas de comunicaci¨®n en Chalmers, la nueva tecnolog¨ªa m¨®vil ¡°ofrecer¨¢ funciones de geolocalizaci¨®n cada vez m¨¢s sofisticadas y con una precisi¨®n de hasta menos de un cent¨ªmetro¡±.

La tecnolog¨ªa permitir¨¢ del mismo modo la transmisi¨®n multicanal de v¨ªdeo de ultra alta definici¨®n sin comprimir, la transferencia de datos a corta distancia y ultra alta velocidad entre dispositivos, as¨ª como las comunicaciones de chip a chip.

Como explica Svensson, en el plano individual, el 6G abre la puerta al internet de los sentidos. Seg¨²n Marianna Obrist, catedr¨¢tica de Interfaces Multisensoriales en el University College de Londres, ¡°aunque las tecnolog¨ªas interactivas constituyen una parte fundamental y com¨²n de nuestra vida cotidiana, la experiencia t¨ªpica del usuario solo implica los sentidos de la vista y el o¨ªdo¡±. ¡°Sin embargo¡±, a?ade, ¡°el tacto, el gusto y el olfato tienen una gran repercusi¨®n en la salud, la seguridad, el ocio, el trabajo y nuestro bienestar general. Por lo tanto, las experiencias multisensoriales, si se incorporan en tecnolog¨ªas interactivas de una forma f¨¢cil de usar, podr¨ªan posibilitar oportunidades de productos, tecnolog¨ªas y servicios totalmente nuevos¡±.

En la integraci¨®n de estos sentidos trabaja el proyecto europeo Sense X y ya se anticipan dispositivos como el TastyFloats, un sistema para degustar a partir del principio de levitaci¨®n ac¨²stica. Seg¨²n explica Obrist, este modelo ¡°emplea ondas sonoras de alta intensidad para suspender materia, en este caso part¨ªculas de sabor, en el aire¡±. ¡°Desarrollamos un dispositivo sin contacto que ofrece est¨ªmulos gustativos en el aire, sin ninguna sujeci¨®n. De este modo, el usuario es libre de interactuar con el est¨ªmulo usando su lengua¡±. Tambi¨¦n trabajan con la implementaci¨®n de tecnolog¨ªa t¨¢ctil para dise?ar experiencias multisensoriales. En este sentido, un equipo de investigaci¨®n de la Universidad de Chemnitz y Dresde (Alemania) ha dado un gran paso adelante en el desarrollo de pieles electr¨®nicas sensibles (e-skin) con pelos artificiales integrados. Las pieles electr¨®nicas son sistemas electr¨®nicos flexibles que intentan imitar la sensibilidad de la piel humana.

Desaf¨ªos

Este futuro inmediato tiene que resolver algunos desaf¨ªos. El primero es que la se?ales del 6G, para alcanzar velocidades de datos de un terabyte por segundo y tiempos de respuesta tan bajos como 0,1 milisegundos, deben transmitirse en el rango de los terahercios, m¨¢s all¨¢ de 300 GHz. Esto significa que el ancho de banda ser¨¢ muy alto, pero tambi¨¦n que el alcance de las se?ales ser¨¢ muy corto y podr¨ªan bloquearse con muros y otros obst¨¢culos. Esto implica un mayor n¨²mero de estaciones base, aunque ser¨¢n m¨¢s peque?as, y de nuevos tipos de antenas y mucha cantidad de estas para proporcionar una cobertura suficiente.

Seg¨²n explica Andy Molisch, ¡°a frecuencias m¨¢s altas, las ondas se vuelven m¨¢s dif¨ªciles de manejar, lo que facilita la p¨¦rdida de conexi¨®n¡±. ¡°Tambi¨¦n se deben desarrollar nuevos algoritmos que permitan que el procesamiento en el nuevo ancho de banda y dispositivos (hardware) completamente nuevos. Todav¨ªa hay mucho que necesitamos entender antes de que podamos comenzar a construir herramientas pr¨¢cticas que funcionen en este espacio, de que entendamos la comunicaci¨®n a estas frecuencias lo suficiente como para hacer de 6G una realidad cotidiana¡±, a?ade.

Para Svensson, frente a este inconveniente, se parte de una ventaja: la nueva generaci¨®n nace con un soporte de inteligencia artificial y aprendizaje autom¨¢tico ya disponible.

Las futuras redes 6G tambi¨¦n exigen mejorar las comunicaciones inal¨¢mbricas para proporcionar detecci¨®n exacta del entorno y reducir significativamente la huella energ¨¦tica por dispositivo con el fin de evitar un enorme aumento del consumo general de energ¨ªa de la red.

En este campo se trabaja en dos tecnolog¨ªas clave: la comunicaci¨®n de luz visible de baja potencia (que utiliza luces LED para transmitir datos a trav¨¦s del espectro visible) y las superficies inteligentes reconfigurables (que dotan de capacidades de comunicaci¨®n a la superficie de las paredes y objetos). Seg¨²n Joerg Widmer, investigador principal de Enable 6G, ¡°la integraci¨®n de las superficies reflectantes inteligentes (RIS, por sus siglas en ingl¨¦s) mejorar¨¢ la capacidad de la red y una mayor tolerancia a la p¨¦rdida de enlaces, mejorando as¨ª los servicios m¨®viles de los que dependen los ciudadanos y la industria¡±.

Por ¨²ltimo, la avalancha de datos supone un desaf¨ªo para garantizar la privacidad, para lo que se trabaja en mecanismos de aprendizaje autom¨¢tico que la preserven, ¡°para compartir con la infraestructura de red¡±, seg¨²n explica Giustiniano, ¡°s¨®lo los metadatos necesarios para prestar estos servicios, al tiempo que se protegen los datos personales¡±.

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