La transició cap a la 4a revolució industrial promet integrar l’IoT i els sistemes ciberfísics en el domini industrial i impulsar la productivitat dels verticals industrials gràcies a l’automatització radical de totes les fases de producció. Les comunicacions són clau per habilitar la i4.0, però estan subjectes als requisits estrictes de les aplicacions automatitzades en termes de disponibilitat, fiabilitat, baixa latència, integritat, escalabilitat, seguretat i precisió de posicionament. Una fàbrica connectada sense fils permet nous robots mòbils, una reconfiguració fàcil de les línies de muntatge i la migració de funcions de control incrustades als recursos computacionals/de memòria cau virtualment infinits i a la flexibilitat dels núvols a la perifèria (edge clouds). Des d’una perspectiva de gestió, les capacitats de facturació i seguiment integrades del 5G faciliten nous models que poden impulsar una disrupció empresarial. Com a resultat, l’ecosistema i4.0 és una oportunitat per a la comunitat sense fils i s’ha convertit en un dels objectius clau del 5G. Des del punt de vista tècnic, el desenvolupament de la i4.0 sense fils implica un canvi de paradigma des de xarxes reactives i centralitzades cap a xarxes massives, ultra fiables i proactives que poden operar en escenaris remots amplis, amb milers de dispositius, incertesa, alta dinàmica, esdeveniments rars, interferències imprevisibles i condicions adverses. La fusió de les xarxes 5G i la i4.0 comporta les seves pròpies dificultats, ja que aquests dos dominis han estat desconnectats fins ara. Aquí hi ha l’obertura clau identificada per 5GSmartFact: la necessitat d’un augment d’investigadors i enginyers qualificats en els propers anys per treballar en la cruïlla de l’automatització industrial i les evolucions del 5G. Tenint això en compte, l’objectiu del programa de recerca és formar joves investigadors perquè puguin analitzar, dissenyar, desenvolupar i avaluar el desplegament de xarxes 5G que abordin els requisits de la i4.0 i les aprofitin per integrar aplicacions de robots actuals, la qual cosa podria portar a un redisseny complet de les arquitectures de robots i, per tant, a un salt endavant en la indústria de l’automatització.
5GSmartFact ha de definir un conjunt de reptes de recerca holístics i transversals que representin l’impuls radical de paradigma necessari en les evolucions del 5G per donar suport a la futura i4.0. La disponibilitat, la latència i la fiabilitat són conceptes complexos que abasten molts aspectes d’un sistema de comunicació sense fils. Sense ser exhaustius, la latència està influenciada pel retard de transmissió a través de l’aire, el retard de cua, el temps de processament, l’accessibilitat de les dades a prop d’on es necessiten i es pot definir d’extrem a extrem, en el pla de control o en el pla de dades. La fiabilitat es veu afectada per la disponibilitat de recursos, col·lisions, interferències, incertesa en l’estat del canal, cobertura, codificació, pèrdua de paquets, etc. Tenint en compte tots els aspectes, els reptes han d’abordar els següents objectius transversals a tota la xarxa:
