¿Podría ser la 5G la clave para desbloquear la autonomía en las minas profundas?

En los últimos años, la automatización en el sector minero ha experimentado un gran auge. En particular, los vehículos automatizados como los camiones, que permiten un transporte eficiente casi las 24 horas del día, los 7 días de la semana, son ahora una visión común en las minas de Rio Tinto, BHP y otras. La comunicación segura y fiable con estos dispositivos es esencial para evitar accidentes, así como para controlar y gestionar el sitio.

En el Congreso Mundial 5G en Londres, el proveedor de telefonía móvil sueco Telia anunció su Programa de Asociación 5G. Reunirá la experiencia de Volvo Construction Equipment (Volvo CE), Ericsson y Telia para hacer avanzar las redes 5G para las minas a través de una serie de pruebas.

"Estamos muy contentos de que Volvo CE se haya unido al programa de socios, siendo la primera empresa en hacerlo", dijo Mats Lundbäck, director de tecnología de Telia Suecia. "Telia aportará su experiencia en tecnología móvil, desarrollo de negocio y en la construcción de todo, desde conectividad hasta soluciones completas".

Aunque muchos sitios mineros ya utilizan una combinación de WiFi y 4G, ¿cuáles son los beneficios de cambiar a 5G?

Construyendo sobre la colaboración
No es la primera vez que Telia se asocia con Volvo CE y Ericsson. El reciente proyecto piloto de comunicaciones móviles industriales en minería (PIMM) reunió a varias empresas, entre ellas ABB, Atlas Copco, Boliden, Ericsson, InfoVista, RISE, Telia, Volvo CE y Wolfit, para desarrollar la comunicación móvil 5G para los yacimientos mineros.

Durante un período de dos años, PIMM realizó una serie de pruebas en la mina subterránea de Boliden en Kankberg, Suecia. Durante el proyecto, Volvo CE desarrolló y probó con éxito un cargador de ruedas con mando a distancia, que se podía manejar desde una oficina en la superficie, a 400 metros por encima de la máquina.

"La declaración de misión de Volvo CE para el proyecto era demostrar que la tecnología que estamos desarrollando internamente es aplicable en el entorno del cliente", dijo el líder del programa de ingeniería avanzada de Volvo, Erik Uhlin. "Queríamos destacar que las aplicaciones industriales en las redes móviles no son sólo algo de ciencia ficción, sino que son reales. Las pruebas se llevaban a cabo durante la producción y eso era exigente, pero eso significaba que estábamos trabajando con problemas reales, en un entorno real. El proyecto fue un gran éxito. La colaboración entre todos los socios nos llevó a demostrar que una futura mina subterránea no sólo podría ser más eficiente, sino también más segura".

El programa de asociación 5G permitirá a las empresas aprovechar los éxitos de esta colaboración. Para Volvo CE, esto incluirá "ampliar los límites de las máquinas autónomas y desarrollar soluciones en la obra que aumenten la seguridad, la productividad y el tiempo de actividad", según una declaración.

El programa utilizará el centro de pruebas de Telia en Eskilstuna, Suecia, durante un período de dos años. La aplicación exitosa de las tecnologías 5G en los yacimientos mineros traería mejoras en la seguridad y la productividad. Por ejemplo, después de la voladura de rocas, las compañías ya no tendrían que esperar varias horas para permitir que el espacio se ventile antes de que un operador entre. En su lugar, podría simplemente enviar vehículos y máquinas autónomos, controlados desde un lugar seguro por operadores que utilizan conexiones seguras y en tiempo real.

"Las ventajas en términos de velocidad que 5G supone para nosotros un gran paso adelante", afirma Patrik Lundblad, vicepresidente senior de tecnología de Volvo CE. "Dentro de nuestra industria, hay un gran potencial para procesar datos móviles y aprender cómo nuestras máquinas pueden comunicarse e interactuar."

5G: ¿Qué hace la G extra?
Tal vez no sorprenda entonces que muchas compañías de telefonía móvil hayan estado buscando una versión nueva y más rápida: la 5G. La'G' significa generación, y cada iteración ha aportado nuevas capacidades. En la década de 1990, la tecnología 1G permitía el uso de teléfonos inalámbricos; después, la 2G permitía el envío de mensajes de texto; la 3G permitía a los usuarios navegar por Internet.

La evolución a largo plazo de 4G (LTE) es ahora el estándar para usos industriales, y ha aportado velocidades lo suficientemente rápidas como para compartir información y ubicación en tiempo real. Esta velocidad la ha hecho atractiva para las compañías mineras, ya que han buscado adoptar tecnologías autónomas.

"Las compañías mineras son las pioneras cuando se trata de vehículos autónomos y despliegues privados de redes LTE", dijo el analista senior de ABI Research, Lian Jye Su, en 2017. "BHP, Fortescue y Rio Tinto están actualmente llevando a cabo actividades autónomas de transporte y perforación en sus minas de mineral de hierro. Creemos que el sector minero será agresivo en el despliegue de tecnologías inalámbricas y esto merece la atención de los vendedores y proveedores de servicios de LTE. Además de la conectividad, pueden ofrecer servicios de valor añadido, como grandes análisis de datos, seguridad de red y edge computing".

Pero a medida que las flotas autónomas se expanden en tamaño y el número de dispositivos conectados en los sitios mineros aumenta, se necesitará más. Aquí es donde entra en juego la 5G.

Actualmente, las velocidades de transferencia estándar de 4G LTE son de aproximadamente 1 GB por segundo. 5G aumentará esta cantidad hasta casi 10 GB por segundo. Para un consumidor, eso significaría que una película en alta definición podría ser descargada en un momento dado. 

Conseguir una ventaja
"La 5G nos permite transportar los datos de una forma con la que sólo podíamos soñar y puede aumentar las posibilidades de máquinas autónomas y teledirigidas en nuestro futuro", dijo el especialista técnico de Volvo CE para máquinas conectadas, Calle Skillsäter.

Los sitios mineros tradicionalmente han luchado con la conectividad por varias razones, la más obvia de las cuales son las gruesas paredes, techos y pisos. Esto puede reducir seriamente la capacidad de una señal para proporcionar una conexión segura entre operadores y vehículos. Además, las minas subterráneas pueden extenderse por millas en todas las direcciones, lo que hace más difícil que las señales viajen entre los dispositivos.

Este es un problema en el que Volvo está bien versado, habiendo desarrollado el primer camión autopropulsado para minas subterráneas en 2016. "Este es el primer camión totalmente autopropulsado del mundo que funciona en condiciones tan duras", dijo Torbjörn Holmström, miembro de la junta directiva del Grupo Volvo y director de tecnología del Grupo Volvo. "Es un verdadero desafío asegurar que todo funcione meticulosamente a más de 1.300 metros bajo tierra."

Una red de 5G que corre a través de una mina aumentará el ancho de banda, reduciendo la latencia y mejorando la confiabilidad. También se espera con impaciencia fuera del espacio industrial, trayendo velocidades más rápidas a los consumidores de todo el mundo.

Probablemente pasarán años antes de que 5G esté disponible para el público en general, pero a través de proyectos como el Programa de Asociación 5G, parece que la minería se adelantará a la curva y estará lista para cosechar las recompensas.

"Al eliminar los posibles riesgos de seguridad y el tiempo de inactividad asociados a operaciones como la minería, podemos acercarnos más al cumplimiento de nuestras ambiciones de ofrecer cero emisiones, cero accidentes y cero paradas no planificadas", dijo Skillsäter.