Redes a prueba de catástrofes naturales: presente y futuro de TETRA y las comunicaciones críticas

Para los usuarios de a pie el quedarnos sin cobertura temporalmente cuando estamos en un gran evento, como pasa habitualmente en conciertos o partidos de fútbol, puede ser un inconveniente mayor o menor, pero que eso mismo les pasase a los servicios de emergencia (policía, bomberos, ambulancias…) podría tener consecuencias muy serias. Es por ello que existen redes alternativas para que los servicios de emergencia tengan sus comunicaciones aseguradas, como es el caso de TETRA.

En Xataka hemos tenido la ocasión de atender a la 20ª edición del Critical Communications World en Berlín, donde los mayores actores de esta, desconocida para muchos, industria presentan sus últimas novedades. TETRA sigue siendo a día de hoy la red que más equipos de comunicación críticas utilizan, aunque el 4G/LTE se están abriendo paso poco a poco en este sector, mientras el estándar abierto MCOP se prepara para asaltar el trono y en el horizonte se ve de cerca el 5G.

Así es TETRA, la red móvil especial para servicios de emergencia

TETRA network architecture diagram.

A mediados de la década de los noventa ETSI, el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicación, se propuso desarrollar un estándar abierto para comunicaciones críticas digital que dejase atrás el uso de radio analógicas. Así se creó TETRA, Trans European Trunked Radio, que aunque nació como un proyecto europeo no tardó en imponerse a Project 25, un estándar americano similar. A día de hoy TETRA está implantado en más de 100 países de todos los continentes.

¿Por qué está presente TETRA en tantos países? Las ventajas que ofrece dicha tecnología frente a otras ha llevado a administraciones (desde ayuntamientos a cuerpos de policía a nivel nacional) y empresas privadas (son muy habituales en redes de metro por ejemplo) a optar por ella. Lo primero de todo es que la mayoría de países del mundo tienen reservada una banda para comunicación críticas (en torno a 380-400 MHz) que al ser tan baja permite alcanzar más cobertura por cada antena instalada, al igual que ocurrirá cuando se usen los 700 MHz para el 5G frente a bandas más altas.

La necesidad de menos antenas, la posibilidad de comunicarse cuando estas no funcionen o la inmediatez de las comunicaciones son las principales ventajas de TETRA

Otro punto muy importante es la no dependencia absoluta de la red para poder comunicarse con terminales TETRA. En casos extremos como los de catástrofes naturales, donde la infraestructura puede sufrir daños, las redes móviles que usamos a diario pueden caer y su puesta en pie de nuevo puede llevar días e incluso semanas. En el caso de TETRA es posible la comunicación punto a punto sin necesidad de tener una red en pie, no con el mismo alcance, pero al menos permitiendo la comunicación entre usuarios en momentos que pueden ser vitales.

Y para que la comunicación sea lo más instantánea posible, todo equipo con conectividad TETRA, desde radios tipo walkie-talkie a terminales fijos e incluso smartphones, incorpora un botón push-to-talk, que pone casi de inmediato (menos de un segundo) en comunicación con el resto del equipo a quien lo pulsa. Las transmisiones, siempre protegidas mediante encriptación end-to-end, son principalmente de voz pero también permiten datos, aunque a una velocidad muy baja (unos 10 kbps). Este punto, el de la casi nula conectividad de datos, es uno de los que está llevando al sector a plantearse un salto hacia nuevas redes.

En el camino de la transición

Terminales Tetra CcwEn la CCW pudimos ver como los terminales TETRA son de lo más variados: de las clásicas radios a smartphones, que también cuentan con 4G

A pesar de llevar más de 20 años en funcionamiento y de todas las alternativas que han intentado desbancarles, TETRA sigue muy vivo y los pronósticos apuntan a que seguirá creciendo al menos hasta 2022. Demostración de ello es la buena salud del negocio de Motorola Solutions, la empresa que domina este mercado a nivel global (y más en Estados Unidos, su tierra natal) que solo en el primer trimestre de 2018 ingresó casi 1.500 millones de dólares, un 15% más que hace un año. Pero lo cierto es que viendo las novedades que ha presentado la empresa en el CCW vemos como el sector de las comunicaciones críticas está en plena transición.

A pesar de que el negocio en torno a TETRA sigue creciendo, la convivencia con el 4G es un imprescindible

Signo de esa transición es que la misma Motorola Solutions no se ha centrado únicamente en las comunicaciones TETRA en el CCW. Dos de las mayores novedades de la empresa han sido un smartphone compatible con TETRA sí pero también con LTE y una red LTE portable, capaz de ser puesta en marcha en cinco minutos y con capacidad para dar cobertura a hasta 100 dispositivos en un radio de un kilómetro. El mismo camino están tomando otros actores del sector de las comunicaciones críticas como Hytera, que presentó soluciones que unen TETRA y el LTE, o Huawei, que apostó por un sistema (eLTE MCCS) basado en 4G para transmitir contenido multimedia entre equipos de seguridad pública, con una fiabilidad y disponibilidad similar a la que ofrece TETRA.

La convivencia con LTE es ya un requisito de los usuarios de TETRA, que quieren contar en un mismo dispositivo con las ventajas del 4G (sobre todo por la escasa capacidad de transmisión de datos de TETRA) sin renunciar a la seguridad que ofrece el viejo estándar.

El galimatias de TETRA y MCOP como alternativa

McopFidel Liberal, coordinador del proyecto, en la presentación de MCOP en la CCW

Y a la vez que a TETRA le crecen los enanos por el lado del LTE y del futuro 5G, del que hablaremos más adelante, dicho estándar no está al margen de las críticas. Cada país tiene sus frecuencias reservadas para el despliegue de redes TETRA públicas (policía, ambulancias, bomberos…) y privadas (industrias químicas y petroleras, redes de metro…). Son responsables por tanto las administraciones públicas y empresas privadas de pagar el despliegue de las redes, un coste contenido cuando el recinto a cubrir es pequeño pero costoso cuando se amplia el rango a cubrir.

Y recordemos que TETRA es un estándar, que se traduce en distintas redes. La Policía Nacional y la Guardia Civil utilizan SIRDEE (Sistema de Radiocomunicaciones Digital de Emergencia del Estado), sistema al que se han adherido policías locales de distintas ciudades desde otros sistemas TETRA. En el País Vasco la red basada en TETRA de titularidad pública se llama Enbor-Sarea y es usada tanto por la Ertzaintza como por las policías locales. Todo ello acaba en una mezcla de proveedores y diferencias entre redes que acaban atrapando a las administraciones en un proveedor, con el sobrecoste que ello supone.

MCOP quiere “liberalizar” el sector de las comunicaciones críticas, facilitando mediante el uso de Open Source la elección de proveedor o el desarrollo de soluciones a medida

A raíz del alto coste de los despliegues y de los equipos TETRA (intentamos conocer los costes concretos en el CCW pero siempre se nos respondió con que dependía de cada caso) y de que el sector de las comunicaciones críticas se reparte entre pocas empresas, nació Mission Critical Open Platform (MCOP), una iniciativa financiada por el Departamento de Comercio de Estados Unidos y liderada por la Universidad del País Vasco.

MCOP acaba de publicar el kit de desarrollo de software (SDK) open source y una aplicación de muestra para el desarrollo de soluciones Mission Critical Push to Talk, aplicaciones de pulsar y hablar basadas en las especificaciones del 3GPP. Ahora está por ver cómo reciben las empresas y administraciones (quienes podrían cambiar de bando) a MCOP, que podría ahorrar costes y romper las cadenas que atan a proveedores TETRA y sus clientes, al poderse cambiar de suministrador sin tantas complicaciones por la apuesta por el open source de MCOP.

El 5G puede cambiarlo todo

Por si todas las amenazas anteriores (fragmentación, 4G, la alternativa de MCOP) no fuesen suficientes, todavía no hemos hablado de lo que está por llegar: el 5G. Una de sus principales características, presentes desde su primera definición, puede ser la que revolucione el sector de las comunicaciones críticas y se llama network slicing. Con el 5G los operadores no tendrán una única red, podrán trocearla en subredes con distintos propósitos y semiindependientes entre sí.

Si las comunicaciones críticas no han podido confiar hasta ahora en el 3G o 4G era por una sencilla razón: su vulnerabilidad ante grandes aglomeraciones de usuarios. Todos hemos sufrido en alguna ocasión como era casi imposible llamar desde un partido de fútbol o un concierto, por el alto número de gente conectada a una misma antena. Para nosotros, los usuarios de a pie, puede quedarse en un simple inconveniente, pero para los servicios de emergencia puede ser un serio problema, sobre todo en ese tipo de situaciones.

El 5G tendrá un cauce dedicado a las comunicaciones críticas, entrando los operadores en este negocio

El network slicing que llegará de la mano del 5G permitirá crear un sistema de pequeñas tuberías paralelas, por representarlo gráficamente de una manera sencilla, de manera que si una de ellas se obstruye las demás puedan seguir funcionando. Y una de esas tuberías sería para comunicaciones críticas, separándose de esa manera de otros tipo de usos. Precisamente, este uso fue uno de los que planteó Telefónica en el pasado MWC, por lo que parece claro que veremos a los grandes operadores meterse en el mercado de las comunicaciones críticas.

Lo cierto es que hasta que el 5G alcance una cobertura medianamente completa pueden quedar todavía tres o cuatro años de tregua para TETRA. Salir de ese viejo estándar no sería rápido ni barato para sus usuarios actuales, pero la amenaza es importante. Los actuales líderes del mercado de las comunicaciones críticas se tendrán que adaptar a ese futuro escenario, si no quieren verse desplazados por los operadores.

Fuente: mikel cid- xataka.com

No tan rápido: por qué la revolución de los vehículos eléctricos traerá sus propios problemas consigo

Tras años siendo ridiculizados y vistos como una broma por los fabricantes de coches y por el público, el interés por los coches eléctricos ha aumentado de forma significativa y los gobiernos de todo el mundo ya están creando planes para prohibir el petróleo y los coches de diésel.

Hemos visto cómo casi de repente hay una gran disponibilidad de coches eléctricos, especialmente en la gama alta donde Tesla va muy por delante de otras marcas más arraigadas. Probablemente muy pronto los coches eléctricos también se harán con el resto del mercado, de hecho se espera que para el año 2025 los precios serán similares a los de los automóviles convencionales.

Los coches eléctricos son alabados como la respuesta que necesitamos para conseguir una movilidad verde y limpia, pero la sostenibilidad general de los coches eléctricos todavía no está clara. Examinando la situación detenidamente, quizá deberíamos replantearnos todo nuestro modelo de transporte.

En comparación con los motores de combustión, el transporte eléctrico tiene ventajas obvias en cuanto a las emisiones y nuestra salud. Solo el transporte es responsable de cerca del 23% de las emisiones de dióxido de carbono energéticas a nivel mundial, una cifra que se espera sea el doble para el año 2050.

Los vehículos a motor también son un obstáculo para la sociedad, especialmente en entornos urbanos donde son uno de los principales responsables del ruido y la contaminación atmosférica. La posibilidad de evitar estos problemas es la razón por la que los coches eléctricos están considerados como una tecnología clave para ayudarnos en la limpieza del sector del transporte. Sin embargo, los coches eléctricos traen consigo sus propios problemas.

Problemas en la cadena de suministro

Istock 488178053

Para empezar, existe un factor preocupante en la cadena de distribución de los coches eléctricos: el cobalto es un componente clave en las baterías de ión-litio, una materia prima relacionada con la explotación infantil. También hay que tener en cuenta que es tóxico extraer del suelo el níquelutilizado en esas mismas baterías y que existen preocupaciones a nivel medioambiental y conflictos sobre el uso del suelo relacionados con la extracción del litio en países como el Tíbet y Bolivia.

Los elementos utilizados en la producción de baterías son finitos y tienen un suministro limitado, lo que hace que sea imposible cambiar todo el transporte mundial a un transporte eléctrico con la tecnología de baterías actual. Mientras tanto, sigue sin haber una forma segura a nivel medioambiental para reciclar las baterías de ión-litio.

Si bien los coches eléctricos no producen gases de escape, sí existen preocupaciones sobre las emisiones de partículas finas. Los coches eléctricos suelen ser más pesados que los automóviles convencionales y cuanto más pesado sea el vehículo producirá más emisiones que no son de escape. El elevado par motor de los vehículos eléctricos también empeora el problema de las emisiones de partículas finas, puesto que los neumáticos sufren un mayor desgaste y se produce una mayor dispersión de partículas finas.

Diferente motor, mismo problema

Existen muchos otros problemas que los coches eléctricos comparten con los coches convencionales: ambos necesitan carreteras, zonas de aparcamiento y otras infraestructuras, un problema crítico en las ciudades. Las carreteras pueden dividir a las comunidades y dificultar el acceso a servicios esenciales para aquellas personas que no dispongan de un coche.

Un cambio en la dependencia de la gente a los coches con motor de combustión tampoco mejoraría mucho el estilo sedentario urbano porque no mejoraría nuestra falta de actividad física.

Otros problemas están relacionados con la densidad de tráfico. En Australia, se estima que los atascos crean un gasto social innecesario de 16.500 millones de dólares australianos y se espera que la cifra aumente en un 2% anual hasta el 2030. Si tenemos en cuenta las tendencias en el aumento de la población y en la urbanización a nivel mundial y en Australia, los coches eléctricos, a pesar de las obvias ventajas que tienen sobre los combustibles fósiles, no solucionarán los problemas relacionados con la movilidad y con las infraestructuras urbanas.

Las nuevas tecnologías o las nuevas normativas podrían solucionar estos quebraderos de cabeza técnicos y medioambientales. Las mejoras en el reciclaje y en innovación, así como una producción de baterías más verde podrían ser la clave para reducir los impactos de la fabricación de baterías. Los sistemas de certificación, como el propuesto en Suecia, podrían ayudar a que el impacto sea menor en las cadenas de producción de las baterías y evitar el uso de minerales conflictivos y violaciones de derechos humanos en la industria.

Un nuevo modelo de transporte

Istock 186293410

Sin embargo, aunque nuestras preocupaciones sobre el cambio climático ya son de por sí una garantía suficiente para acelerar la transición a la movilidad eléctrica, puede que solamente se trate de una tecnología de transición. Los coches eléctricos harán poco para mejorar la movilidad y la habitabilidad de las ciudades durante los próximos años. Algunos fabricantes tradicionales como Porsche ya están trabajando en nuevos modos de transporte, especialmente para mercados tan saturados y en crecimiento como el de China.

Sin embargo, su idea se sigue basando en utilizar vehículos personales en los que los coches eléctricos utilizarían un sistema de tráfico inteligente para evitar los atascos en las carreteras. En vez de tener menos coches, algo recomendado por los expertos en transporte, las fabricantes de coches siguen promoviendo el transporte individual en vez de buscar una versión más verde.

Con el aumento de la población se hace necesario un cambio en el modelo del transporte basado en un cambio en el diseño urbano para resolver los problemas del transporte.

En Copenhague, por ejemplo, ya hay más bicis que coches en el centro de la ciudad y se espera que llegue a no haber ningún coche en los próximos diez años. Muchas otras ciudades, como Oslo en Noruega y Chengdu en China, también van de camino a convertirse en ciudades sin coches.

Los expertos ya están contemplando nuevos diseños para las ciudadesque se basan en la combinación de un transporte público eficiente, como el de la ciudad de Curitiba, en Brasil con la prioridad para los peatones, como en la ciudad de Vauben, en Alemania. Se trata de un modelo que combina un desarrollo del transporte mixto, como se puede ver en lugares como Fruitvale Villa, en California.

Pero estas innovaciones no solucionan solamente los problemas medioambientales relacionados con el transporte, sino que también mejoran la calidad de vida recuperando los espacios verdes en la ciudad. El coste de vida es menor porque se reduce el tiempo y el coste de los desplazamientos y proporcionan beneficios para la salud gracias a la reducción de la contaminación y a la promoción de un estilo de vida más saludable. También mejoran la cohesión social fomentando la interacción de las personas en la calle y ayudan a reducir la delincuencia. Tampoco hay que olvidar que la economía mejoraría porque se reduciría la pérdida de productividad por culpa de los atascos.

Los coches eléctricos son una solución tecnológica de rápida implementación que contribuye a resolver los problemas del cambio climático y mejora la calidad del aire urbano, por lo menos hasta cierto punto. Sin embargo, el objetivo final de la sostenibilidad es eliminar muchas de las necesidades de transporte diarias actuales a través de diseños inteligentes recuperando aquellas partes de nuestras vidas que hemos perdido por culpa de décadas de dependencia a los coches.

Autor:

  • Martin Brueckner, profesor titular de Sostenibilidad, Universidad de Murdoch

Este artículo ha sido publicado originalmente en The Conversation. Puedes leer el artículo original aquí

Traducido por Silvestre Urbón – xataka.com

Cristal, ándate con cuidado: llega la ‘madera transparente’

“El que a buen árbol se arrima, buena sombra le cobija”. A no ser, claro, que el árbol sea transparente. La madera es uno de los materiales de construcción más usados del mundo. Es resistente, barata, duradera, renovable y, a partir de ahora, además, deja pasar la luz.

Un equipo de investigación de Royal Institute of Technology (KTH) de Estocolmoha desarrollado un método para crear madera transparente a gran escala. Esto abre un sin fin de posibilidades muy interesantes. La transparencia está de moda y no sólo en política.

No es cristal todo lo que transluce

Nendo Transparent Table Lede

Según explican en Biomacromolecules, el primer paso consistió en la extracción de la lignina (un polímero natural presente en las paredes celulares de las plantas). Esto da como resultado una madera blanca (“preciosa”, según los investigadores), pero no la convierte en transparente. Por ello, el siguiente paso consiste en sustituir la lignina por polimetilmetacrilato, un polímero plástico que tiene alrededor de un 93% de transparencia. Gracias a esto, y manteniendo una estructura muy parecida a la madera, consiguen que el material resultante tengauna transparencia del 85% que como podemos ver en la foto es mucho.

LA MADERA TRANSPARENTE A GRAN ESCALA PUEDE CAMBIAR NUESTRA FORMA DE CONSTRUIR COSAS TAN BÁSICAS COMO VASOS O VENTANAS

No es la primera vez que se consigue crear madera transparente. La diferencia fundamental es que los anteriores procedimientos solo eran viables a muy pequeña escala: daban, como mucho, para crear michochips de madera). Con esta técnica podemos empezar a hablar de introducir la madera transparente como material de construcción.

Los investigadores ya están trabajando en crear ‘cristales’ de ventana o células solares con estas maderas. No sólo las hojas de madera son más resistentes que las hojas de cristal; sino que además “ofrece excelentes propiedades mecánicas, incluyendo resistencia, tenacidad, baja densidad y baja conductividad térmica”. Por otro lado, “la madera transparente es un buen material para las células solares dado que es barata, abundante y renovable”, nos dice el director del proyecto, Lars Berglund. Está claro que si consiguen que sea un procedimiento sencillo y barato podemos estar hablando de una auténtica revolución en el mundo de los materiales. Toquemos madera.

Fuente: Javier Jiménez – xataka.com