Tres tecnologías que serán posibles con 6G

En el artículo ‘6G, la vía para la fusión del mundo digital y el mundo físico’, explicábamos que es el momento de empezar a hablar de 6G. También avanzamos cómo será ese mundo con la sexta generación de redes celulares: conectado, sostenible, digitalizado y programable.

En este artículo, vamos a centrarnos en tres tecnologías que hasta hace unos años podrían parecernos fruto del ingenio de algún escritor o guionista de ciencia-ficción. Tres avances tecnológicos que serán posibles con 6G:

Telepresencia holográfica inmersiva con realidad extendida

Aunque la presencia holográfica es posible desde hace más de una década, la experiencia no resulta completa sin esa capacidad inmersiva con realidad extendida. El momento en la saga de Star Wars en el que la princesa Leia se presenta en forma de proyección holográfica emanada de R2-D2 para pedir ayuda a Ben Kenobi y Luke Skywalker sería un antecedente mucho menos sofisticado al avance del que hablamos. Este futuro servicio consistirá en la representación de la persona de manera virtual en una determinada localización cuando se encuentre físicamente en otro sitio. Además, permitirá que la persona experimente el estar realmente en la localización remota. Por ejemplo, podría parecer que está en la oficina en una reunión cuando está realmente en casa, en el metro o en el bus.

Esta tecnología puede tener su utilidad más inmediata en el ámbito laboral (por ejemplo, para la celebración de reuniones a distancia) y para interacción social. Esto supone un gran avance con respecto a la realidad virtual y realidad extendida. Aunque ambas tecnologías propician una experiencia de usuario del entorno enriquecida, no disponen de esa capacidad de telepresencia.

¿Qué será necesario para hacer posible esta tecnología?

Para hacer este tipo de servicios posible serán necesarios dispositivos transportables (wearables) como gafas o lentes de contacto inteligentes y otros embebidos en la ropa. Es posible que sean necesarios asimismo bioimplantes capaces de recoger la información ambiental y de contexto. Para que la interacción telepresencial sea más intuitiva y eficiente deberían reemplazarse las actuales interfaces de teclado y ratón por gestos, voz o movimientos de ojos.

En cuanto a los retos técnicos para que sea posible comercializar este tipo de servicio, existen dos desafíos importantes. Por un lado, la capacidad de transmisión de la red deberá incrementarse posiblemente dos órdenes de magnitud con respecto a 5G, pasando de tasas de decenas de gigabytes por segundo a terabytes por segundo. Además, el retardo en las comunicaciones debe ser prácticamente nulo y constante para que la telepresencia sea en tiempo real y no ocasione asincronías. Este problema resultaría muy incómodo, por ejemplo, en una reunión con varios participantes.

Una vez superados estos retos, la seguridad de la comunicación 6G debe ser una prioridad. Este aspecto es el que aborda el proyecto 6GEnablers. En dicho proyecto, Gradiant está trabajando en diferentes mecanismos de seguridad. Por un lado, se está trabajando en una prueba de concepto de PKG (Physical-layer Key Generation), que es un innovador mecanismo para la generación de claves seguras basadas en información del canal de comunicaciones. Por otro lado, Gradiant trabaja, también en 6GEnablers, en el desarrollo de aplicaciones inteligentes llamadas xApps, que utilizamos para la detección, clasificación y mitigación de anomalías de seguridad en la red tales como interferencias. Dichas aplicaciones podrían ser instaladas en un controlador inteligente de red, llamado RIC, por parte de los operadores de red de un modo parecido al que descargamos e instalamos aplicaciones en un teléfono móvil.

Conciencia situacional

El conocimiento del entorno es esencial para que pueda haber una comunicación inalámbrica efectiva. La conciencia situacional, concepto también conocido como conciencia ambiental, tiene como objetivo proporcionar toda la información posible sobre el entorno que rodea a los equipos que intervienen en las comunicaciones (típicamente transmisor y receptor).

El propósito básico de la conciencia situacional es hacer frente a las posibles interacciones indeseadas con el entorno de manera eficiente. Entre otros factores que pueden afectar a las comunicaciones se encuentran los obstáculos susceptibles de bloquear o reflejar las señales (desde edificios a seres humanos), las interferencias y el comportamiento del canal de radiocomunicación. No obstante, este acercamiento es más propio de sistemas 5G. La conciencia situacional con 6G sería capaz de lograr una caracterización del entorno mucho más completa. Por  ejemplo, incluiría las percepciones sensoriales que posibilitan servicios como los sistemas de localización avanzados o telepresencia inmersiva. Estas funcionalidades requieren de una capacidad de red de la que no dispone 5G, así como modelos de canales de comunicaciones 3D en un amplio rango de frecuencias, llegando hasta los terahertzios (THz).

Otro reto para llegar a hacer posible este avance son los sistemas avanzados de sensado que puedan renderizar el entorno en tiempo real y proporcionar no sólo imagen y audio sino también posicionamiento de objetos. Estos sistemas de sensado se prevén que estén basados en tecnologías de THz y la integración de sensado y comunicaciones (ICAS, por sus siglas en inglés). Su desarrollo está actualmente dando los primeros pasos.

Posicionamiento, localización y seguimiento 3D de alta precisión

Adaptarse a nuestro entorno de vida requiere de una alta precisión. Acciones como girar un picaporte, coger un libro específico de un estante o elegir la herramienta adecuada son tareas para las que se necesita una exactitud milimétrica. La localización 3D de alta precisión y las capacidades de seguimiento mejoradas a un nivel de centímetros o menos, en concreto en espacios interiores, abrirán muchas nuevas oportunidades. Las fábricas del futuro, almacenes, hospitales y bibliotecas inteligentes podrían alcanzar la completa automatización. Los futuros robots que se muevan de forma autónoma y que tengan integrada esta tecnología de posicionamiento, localización y seguimiento 3D de alta precisión, podrían igualar en capacidad a una persona en determinados trabajos

¿Cómo podrían ser las bibliotecas del futuro?

Si esta tecnología se integra en estos espacios, los libros se podrían identificar con módulos inalámbricos de muy reducido tamaño y no sería necesario clasificarlos: sus posiciones se recopilarán automáticamente en una base de datos o incluso un gemelo digital 3D. Un bibliotecario robótico podría localizar un libro para un usuario utilizando esa información de posicionamiento.

Este tipo de localización de alta precisión también es muy esperada por los sistemas autónomos (drones, automóviles), especialmente en entornos de fábrica inteligente cuando dos o más robots operan en colaboración. Además, es posible que un dron necesite aterrizar en un vehículo de transporte en movimiento para cargarse o que un robot de entrega se encargue de llenar un contenedor inteligente (contenedor/tanque) con una determinada sustancia líquida o sólida. En tales casos de uso de proximidad, se requiere una precisión de localización relativa a nivel de centímetros para realizar la tarea.

Los sistemas de posicionamiento actuales no permiten estos niveles de precisión. Asimismo, es necesaria una integración completa de los mecanismos de posicionamiento con la red 6G, lo cual no ocurre en 5G. Para ello, habrá que desarrollar las tecnologías de THz y conseguir haces muy estrechos (del grosor de un lápiz) para alcanzar una precisión de apuntamiento muy alto y el desarrollo de la tecnología de integración de sensado y comunicaciones de la que hablamos antes.

Ya se trabaja en especificaciones y diseños de 6G

Estas son algunas de las tecnologías que el desarrollo de 6G podría permitir, y tal y como explicaba Joaquín Escudero en su artículo, es posible que hasta principios de la década de 2030 no esté disponible esta sexta generación. Mientras, se empieza a trabajar en las especificaciones y diseño de 6G a través de proyectos que desarrollen las tecnologías necesarias para poder disponer de los servicios y aplicaciones arriba citados, como el proyecto 6GOPENVERSO-NET en el cual Gradiant está desarrollando un prototipo de enlace en la banda de sub-THz con capacidades de sensado.

Financiado por el Ministerio para la Transformación Digital y de la Función Pública y la Unión Europea-NextGenerationEU en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia del Gobierno de España.