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Dec 07, 2023

¿Qué tienen de especial los drones 5G?

Cuando se trata de drones, la mayoría de la gente ya sabe de qué se trata. Con su apariencia atractiva y funciones prácticas, los drones se han desarrollado rápidamente en los últimos años y han sido bien recibidos por la gente. De hecho,

Cuando se trata de drones, la mayoría de la gente ya sabe de qué se trata. Con su apariencia atractiva y funciones prácticas, los drones se han desarrollado rápidamente en los últimos años y han sido bien recibidos por la gente. De hecho, después de entrar en la era 5G, la tecnología de drones tendrá otro gran avance. Con el apoyo de 5G, el rendimiento y los escenarios de aplicación de los drones también mejorarán enormemente. Hoy hablaremos de los cambios que traerá el 5G a los drones y qué los hace tan especiales.

Antes de echar un vistazo a los drones 5G, comencemos con los drones normales o tradicionales. Un vehículo aéreo no tripulado (UAV) es una aeronave que utiliza control remoto inalámbrico o control de programa para realizar tareas de aviación específicas. La mayor diferencia entre este y un avión es, por supuesto, si hay personas a bordo del avión. Los UAV tienen diferentes tipos y se pueden dividir en UAV de ala fija, UAV de ala giratoria, UAV de ala batiente, UAV de ala paraguas y dirigibles no tripulados. El más popular de ellos es el UAV de ala giratoria, que la mayoría de nosotros conocemos simplemente como dron. Este tipo de drones se utiliza actualmente ampliamente en diversos campos sociales, como la dispersión de pesticidas con drones, la logística con drones, la filmación de películas con drones, los espectáculos de luces con drones, etc.

Para estos drones, la transmisión de datos entre el mando a distancia y el drone se realiza mediante Wi-Fi o Bluetooth. Como todos sabemos, el alcance de comunicación de Wi-Fi o Bluetooth es muy limitado. Tomando el Wi-Fi como ejemplo, normalmente sólo se puede controlar dentro del rango de línea de visión de 300 a 500 metros. Sin embargo, en determinadas condiciones puede alcanzar más de 1 kilómetro. El Bluetooth suele ser menor. Por lo tanto, esto restringe en gran medida el alcance de vuelo de los UAV.

Como piloto de drones, no puedes volar el drone demasiado lejos porque puede haber una interrupción en la comunicación. Esto puede provocar que el dron se pierda. Como resultado, los ingenieros idearon un nuevo método de comunicación para drones: los drones conectados en red.

Los drones en red en realidad utilizan redes de comunicación celular para conectar y controlar drones. En términos más simples, se trata de utilizar estaciones base para conectar en red drones. En comparación con Wi-Fi, las estaciones base celulares tienen un área de cobertura más amplia. Esto hace que la comunicación de los drones sea más flexible y fiable.

Sin embargo, la comunicación entre el UAV y tierra tiene principalmente tres propósitos: transmisión de imágenes, transmisión de datos y control remoto. La transmisión de imágenes tiene los requisitos más altos en cuanto a las capacidades de comunicación de los UAV.

Si utilizamos comunicación punto a punto Wi-Fi, la distancia de comunicación generalmente no supera los 500 metros. Por este motivo, la capacidad de transmisión de imágenes puede alcanzar 1080p (resolución 1920×1080, que pertenece a la ultraclara), unos 30 fotogramas por segundo. Sin embargo, si utiliza drones en red con tecnología de comunicación celular 4G LTE y hay una estación base, la transmisión de imágenes no está limitada por la distancia. Sin embargo, la capacidad es principalmente de alrededor de 720p (resolución 1280×720). Si captura una imagen aérea (larga distancia) con una resolución de 720p o 1080p, la salida no será clara debido a la larga distancia.

En términos de posicionamiento, la precisión de posicionamiento de la red 4G existente (4G se refiere a la red móvil de cuarta generación) en el espacio aéreo es de aproximadamente decenas de metros. En términos de cobertura del espacio aéreo, las redes 4G sólo pueden cubrir aplicaciones dentro de un radio de 120 metros del espacio aéreo. Por encima de los 120 metros, los drones son propensos a perder contacto. Con todo, los drones actuales de red 4G y red Wi-Fi tienen demasiados escenarios de aplicación y la audiencia de usuarios es demasiado pequeña. Esto dificulta su popularización en el mercado de usuarios y restringe su desarrollo a largo plazo y su valor.

Debido a la insuficiencia de 4G y Wi-Fi, necesitamos una tecnología de comunicación celular más potente, que es 5G. ¿Qué aportará exactamente el 5G a los drones? Veámoslos uno por uno.

En primer lugar, veamos la calidad de imagen que podemos capturar con drones. El ancho de banda teórico de 5G puede alcanzar más de 20 Gbps. En teoría, la velocidad de la red 5G es más de diez veces mayor que la de 4G. Con el soporte de esta velocidad, 720p y 1080p, incluso se pueden admitir perfectamente vídeos de ultra alta definición 4K o incluso 8K.

En comparación con la perspectiva estática y de baja latitud de las cámaras en tierra, los drones combinados con 5G lograrán un efecto de visión de gran angular dinámico, de alta definición y ultra alta latitud. Además, con el apoyo de 5G, los drones podrán levantar una cámara panorámica de 360° para realizar tomas multidimensionales. Los pilotos de drones en tierra pueden observar libremente en todas direcciones y desde múltiples ángulos a través de gafas de realidad virtual. En otras palabras, el UAV se ha convertido realmente en un "ojo en el cielo", muy claro y sin obstáculos.

La red 5G también tiene capacidad de latencia ultrabaja. Esto puede proporcionar una latencia de transmisión de nivel de milisegundos (menos de 20 ms, o incluso 1 ms y 4G es más de 50 ms). Esto permitirá que el dron responda más rápidamente a las órdenes desde tierra. También permitirá a los pilotos de drones en tierra controlar el dron con mayor precisión.

5G también puede proporcionar una precisión de posicionamiento a nivel de centímetros, superando con creces el nivel de diez metros de 4G y el nivel de metros del GPS. De esta manera, puede satisfacer plenamente las necesidades de vuelo en entornos de terreno complejos, como las zonas urbanas. 5G utiliza un conjunto de antenas a gran escala Massive MIMO y tecnología de formación de haces. Esto puede ajustar de forma flexible y automática la fase de la señal transmitida de cada antena. Puede hacer esto no sólo en dirección horizontal sino también en dirección vertical.

En comparación con 4G o Wi-Fi, 5G también tiene ventajas obvias en términos de seguridad de los datos de vuelo de los drones. El proceso de transmisión de datos de 5G es más seguro y confiable. Además, no es fácil interferir ni invadir el canal inalámbrico.

Además de resolver el problema de las capacidades de comunicación entre los UAV y las estaciones base, 5G ha realizado grandes mejoras en la plataforma de soporte del sistema UAV. En la comunicación punto a punto Wi-Fi normal, la parte terrestre solo tiene un control remoto y un teléfono móvil. Por tanto, tiene un escenario de uso muy limitado. Sin embargo, con 5G, la cantidad de drones que se pueden conectar a la red 5G es casi ilimitada.

Según las previsiones de organizaciones profesionales, en 2020 el número de drones de consumo en el mundo alcanzará los 16 millones de unidades y el valor de producción de toda la industria de los drones alcanzará los 127.300 millones de dólares estadounidenses. Si el 5G tiene un buen comienzo, sin duda aumentará aún más esas cifras. La integración transfronteriza entre 5G y drones es en realidad una innovación en la transformación digital de toda la industria. Puede que nos inspire más para utilizar 5G en otros campos, como el Internet industrial de las cosas.