Zostań w domu, zamów taniej!
Nie wychodź z domu i zamów online swoje ulubione pisma 20% taniej. Skorzystaj z kodu rabatowego: czytajwdomu

Świat dronów

Świat dronów
Od czasu kiedy pisaliśmy w MT o "świcie dronów", czyli od roku 2013, zmieniło się tyle, że teraz możemy bez obaw, że ktoś zarzuci nam przesadę, pisać o "świecie dronów".

Według statystyk zebranych przez producenta dronów DJI, już ponad pół tysiąca ludzi na całym świecie zostało uratowanych przez drony. Pięćsetną osobą uratowaną była zaginiona 93-letnia kobieta, w połowie października 2020 r. odnaleziona na polu w Missouri. Dron zauważył panią Chris Fairchild jako jasnożółtą kropkę na ekranie obrazu z termowizji i poprowadził ratowników do miejsca, w którym przebywała. Wcześniej, 30 września 2020 roku, w Splicie, w Chorwacji, Chorwackie Górskie Pogotowie Ratunkowe znalazło za pomocą drona Mavic 2 Enterprise Dual człowieka, który zagroził, że się zabije i opuścił dom. Kilkanaście dni wcześniej w mieście Boao na wyspie Hainan, w Chinach, ratownicy użyli drona do namierzenia trzech surferów, którzy nie mogli dopłynąć do brzegu. Sięgnięcie po drona pomogło też kilka miesięcy temu w zlokalizowaniu człowieka, który zaginął w dżungli w pobliżu Long Jegan w Tinjar, Baram na indonezyjskiej wyspie Borneo (1). "Dron pozwolił nam na poszukiwania w większym promieniu", opowiadali w lokalnych mediach ratownicy.

1. Obraz z drona poszukiwanego człowieka w dżungli

Dziś instytucje i agencje bezpieczeństwa publicznego na całym świecie przyjęły drony jako standardowe wyposażenie, a te co kilka dni ratują ludzi. Drony ratunkowe zapuszczają się w dżunglę i unoszą w wysokie góry. Szwajcarska organizacja ratownicza Rega np. testuje autonomicznego UAV-a do poszukiwań i pomocy ludziom w górach. Powinien on zostać dopuszczony do pracy w 2021 roku. Naukowcy pracują nad małymi autonomicznymi dronami, które mogłyby eksplorować zakamarki ruin i zawalonych budynków. Wśród nich są konstrukcje biomimetyczne, podobne do ptaków lub owadów.

Wspomniana firma DJI stworzyła mapę, która ukazuje miejsca, w których na świecie służby używały bezzałogowców, od pierwszego znanego przypadku w 2013 roku. Mapa DJI nie pokazuje przypadków, w których drony były używane jako część większych akcji poszukiwawczych i ratunkowych. Tych byłoby znacznie więcej. Są na niej jedynie te zdarzenia, w których dron bezpośrednio zlokalizował, pomógł w ratunku lub bezpośrednio uratował osobę w niebezpieczeństwie (2).

2. Mapa przypadków uratowania ludzi za pomocą dronów firmy DJI

Coraz więcej dronów - coraz więcej inteligencji w dronach

Firma badawcza IDTechEx przewiduje, że do 2041 r. rynek globalny urządzeń określanych ogólnie jako drony wart będzie ponad 22 mld USD. Jej raport pt. "Drone Market and Industries 2021-2041" wymienia kluczowe obszary wykorzystania dronów: rolnictwo (3), opisywane wyżej poszukiwania i ratownictwo, mapowanie (4) i geolokalizacja, dostawy i użytkowanie konsumenckie (5). Są wyższe prognozy. "Drone Industry Insights Report 2020" przewiduje, że do 2025 roku wielkość światowego rynku dronów wzrośnie do 42,8 mld dolarów. W ciągu ostatnich czterech lat sprzedaż precyzyjnych latających bezzałogowców klasy handlowej wzrosła o 500 proc.

3. Dron pielęgnujący uprawy
4. Oparty na dronach i AI system mapujący

Możliwości samolotów bezzałogowych zostały znacznie zwiększone dzięki wykorzystaniu w nich AI, czyli algorytmów sztucznej inteligencji. Wojsko już wykorzystuje je do celów wywiadowczych, a czasem jako broń. Szybko jednak rośnie liczba zastosowań cywilnych. Maszyny, które do niedawna były wykorzystywane głównie w celach rekreacyjnych, mogły służyć jako bardzo ważne narzędzia do nadzoru i konserwacji w sektorze energetycznym. Mogą one być również wykorzystywane na placach budowy do przeprowadzania inspekcji.

5. Rynek dronów do 2041 roku według raportu IDTechEx

Drony mogą pomóc w skróceniu czasu realizacji zamówień. Wyposażone w czujniki mogą z łatwością mierzyć i przesyłać dane w czasie rzeczywistym do firm w celu bardziej efektywnego zarządzania magazynami. Kolejne pole zastosowań to ratownictwo medyczne w odległych rejonach. Drony można wykorzystać do transportu próbek laboratoryjnych do testów, leków, a nawet drobnego sprzętu w nagłych wypadkach medycznych. Przewiduje się, że po drony sięgać będą także takie sektory jak ubezpieczenia i górnictwo, bo pozwoli im to doskonalić procesy pozyskiwaniu danych o wysokiej jakości i dużej objętości.

W wielu szkołach i na uczelniach drony są wykorzystywane przez nauczycieli jako praktyczne narzędzie do nauczania, od nauki kodowania i elektroniki po zapoznanie się z mechanicznymi elementami elektroniki. Ponadto, ponieważ rynek pracy związany z dronami prawdopodobnie będzie się rozwijał w przyszłości, stworzy on ogromne możliwości zatrudnienia dla inżynierów i specjalistów z wiedzą w zakresie rozwoju i eksploatacji dronów.

Sianie smoczych jaj i sadzonek - 120 sztuk na minutę

Skoro drony tak spodobały się ratownikom, to nic dziwnego, że coraz bardziej interesują się nimi strażacy. Bezzałogowce mogą na różne sposoby uczestniczyć w akcjach gaśniczych, np. pomagać w rozpoznaniu skali pożaru, rekonesansie płonących budynków i innych obiektów. Mogą oczywiście pomagać w identyfikacji oraz lokalizacji ludzi i innych żywych stworzeń, którym trzeba pospieszyć na ratunek. Po pożarze mogą pomagać w oględzinach pogorzeliska, w szacowaniu strat i wielu innych związanych z takimi akcjami zadaniami.

Kalifornijska policja stosuje drony WingtraOne do oceny szkód spowodowanych pożarami. Wydział Policji w Lafayette we współpracy z firmą GeoAcuity pracuje nad stworzeniem publicznego portalu z danymi pochodzącymi z UAV-ów dla zainteresowanych stron, czyli np. ludzi, którzy zostali poszkodowani przez pożary. Mapy lotnicze dostarczają im potrzebnych informacji, danych, których potrzebują firmy ubezpieczeniowe, a w niektórych przypadkach także dowodów potrzebnych do pozyskania funduszy.

Nie są jeszcze znane przypadki ratowania przez drony kotków na drzewach, ale, jak się okazuje, można je wykorzystać do neutralizacji gniazd os na drzewach, jak to miało miejsce niedawno w Chinach. W okręgu Zhong, w środkowych Chinach, dron został przerobiony na latający miotacz ognia w ramach szerzej zakrojonej kampanii mającej na celu wyeliminowanie ponad stu gniazd os w okolicy.

Jak podał kilka miesięcy temu serwis Digital Trends, władze federalne USA sięgnęły po flotę dronów do operacji kontrolowanych podpaleń np. uschniętych drzew, których celem jest powstrzymanie pożarów lasów i innych obszarów. Do tej pory do przeprowadzania owych "backburns" używano śmigłowców wyposażonych w miotacze ognia. Teraz sięgnięto po inny sposób. Wysyłane na tego typu akcje drony mają w zasobnikach "smocze jaja" (6), które zawierają nadmanganian potasu. System, zwany IGNIS, przenosi 400 kul tego rodzaju na pokładzie jednego drona. Na polecenie operatora skorupa "jaja" jest przebijana i do wnętrza wstrzykiwany jest glikol. Rozpoczyna się w ten sposób reakcja chemiczna, która po maksymalnie minucie powoduje zapłon. IGNIS potrafi wystrzeliwać te kulki w liczbie do 120 na minutę.

6. Pożarniczy dron ze "smoczymi jajami" na pokładzie

Dzięki temu i algorytmom sterującym strażacy mogą precyzyjnie i bezpiecznie rozpoczynać kontrolowane podpalenia, trzymając się z dala od niebezpieczeństwa. Według Digital Trends w 2020 roku do powstrzymania pożarów w Kalifornii, Kolorado, Oregonie i innych rejonach wystrzelono "setki tysięcy kul zapłonowych". Oszczędzało to służbom ok. 14 tysięcy dolarów dziennie w porównaniu z wykorzystaniem helikopterów.

Jedne drony ratują drzewa przed pożarami - inne drzewa sadzą. I to w równie fascynującym tempie jak wyrzucają antypożarowe "smocze jaja". Projekt rozwijany przez londyńska fundację Worldview Impact zakłada "bombardowanie" leśnej gleby kapsułkami z nasionami drzew w liczbie 120 sztuk na minutę (7). Zasobniki z nasionami, które zrzucane są przez drony, zawierają mieszankę z nawozem, dobroczynne bakterie i grzyby oraz nieco gleby. Fundacja ma też taki pomysł, aby drony były zdalnie sterowane przez wolontariuszy, którzy mogliby obserwować las, który w ten sposób zasadzili.

7. Dron sadzący drzewa

Bezzałogowce sprawdzają się tam, gdzie dla ludzi jest zbyt niebezpiecznie, nie tylko w pożarnictwie. Kilka miesięcy temu dron o nazwie Elios 2 monitorował jedno z najbardziej niebezpiecznych i niedostępnych miejsc na świecie - Czarnobylską Elektrownię Jądrową. Zespół musiał sprawdzić, czy wewnątrz reaktora piątego nie pozostały żadne odpady jądrowe. Operatorzy dronem wlecieli do reaktora nr 5, co nie było łatwym zadaniem, gdyż jest tam dość ciasno i zebrali na podstawie obrazów z kamer i czujników wystarczającą ilość danych, aby potwierdzić, że baseny były puste i nigdzie w strukturze nie pozostały żadne odpady jądrowe.

Drony mogą monitorować także grożące erupcją wulkany. Naukowcy z niemieckiego Geo Forschungs Zentrum w Poczdamie z powodzeniem wykorzystali drona do serii wielokrotnych lotów badawczych wokół wulkanu Santa Maria w Gwatemali. Dron za pomocą kamer optycznych i termowizyjnych wykonał zdjęcia, które potem łączono w obrazy 3D, opublikowane później w czasopiśmie "Scientific Reports".

Krowy mniej stresują się przy dronach

Wydaje się, że wielka kariera czeka drony w rolnictwie. I choć już są ciekawe przypadki zastosowań, branży tej daleko jeszcze do masowej skali wykorzystania UAV-ów. Pojawiają się doniesienia takie, jak np. te o izraelskim gospodarstwie rolnym, w którym drony wykorzystywane są do… pasterstwa. Obserwują i bydło. Zdaniem Noama Azrana, dyrektora firmy BeeFree Agro, która wprowadza to rozwiązanie, użycie drona zamiast pasterzy i psów znacznie mniej stresuje krowy, a zwierzę mniej zestresowane jest dużo zdrowsze i bardziej produktywne.

Brytyjski farmer Niall Jeffrey testuje opartą na bezzałogowcach technikę firmy Dark Horse Technologies w swoim gospodarstwie. Wykorzystuje zdjęcia satelitarne i drony do monitorowania upraw, diagnozowania problemów ze wzrostem i przewidywania plonów. Opracowana przez nią usługa monitoringu upraw została uznana za sukces po tym, jak przewidziała plony pszenicy ozimej z dokładnością do 0,5 proc. Ostateczna prognoza, sporządzona przy wykorzystaniu mapowania i obrazów z dronów na trzy tygodnie przed żniwami, przewidywała plon 6,4 t/ha. Po żniwach okazało się, że zebrano 6,43 t/ha.

Nie chodzi tu tylko o zaspokojenie ciekawości. Farmer na podstawie tak precyzyjnych przewidywań może z wyprzedzeniem wiedzieć, ile miejsca w magazynach potrzebuje i ile może sprzedać. To przekłada się na decyzje biznesowe, które, podjęte z wyprzedzeniem, dają mu lepsze zarobki.

Oko fiskusa spojrzy na to, co masz, z góry

W USA samorządy w całym kraju od lat używają samolotów bezzałogowych do inspekcji i zapewnienia bezpieczeństwa publicznego. San Diego potajemnie planowało nawet przetestowanie wojskowego drona SIX TON w celu wyłapywania naruszających zakazy drogowe kierowców. Jednak są i inne pomysły, które nierzadko wzbudzają kontrowersje, np. amerykański fiskus planuje wykorzystanie oględzin za pomocą latających dronów do wyceny nieruchomości.

Bank Goldman Sachs używa technologii dronowej w trochę podobny do amerykańskiego fiskusa sposób. Również do oględzin z góry. Jednak w tym przypadku chodzi o możliwie dokładne pokazanie klientom, którzy nie mogą z różnych powodów, np. pandemii, przyjechać na miejsce, obiektów inwestycyjnych, czyli zakładów, fabryk, w które chcą inwestować.

Nie tylko dostarczanie obrazu i danych dla inwestorów ma na myśli izraelski Startup Drone Percepto, który chce używać robotów, w tym dronów, do monitorowania fabryk, kopalń i infrastruktury bez ingerencji człowieka. Dron firmy ma czas lotu 40 minut i zasięg 7 kilometrów. Za pomocą kamer, termowizorów i czujników może wykrywać problemy z maszynami, uszkodzenia infrastruktury, wycieki, problemy z panelami słonecznymi i inne anomalie lub potencjalne zagrożenia. Dane są zbierane i analizowane, a następnie przedstawiane operatorom urządzeń dronowych za pomocą autorskiego oprogramowania firmy.

W 2020 r. firma IndianOil uzyskała zgodę rządu na rozpoczęcie nadzoru powietrznego nad rurociągiem Delhi-Panipat. W ramach programu pilotażowego, który przewiduje ograniczenie kradzieży ropy naftowej, testowana będzie technologia dronowa do potencjalnego wykorzystania w rurociągach naftowych, gazowych i wodnych w Indiach. Rurociągi naftowe i inna ważna infrastruktura są często zlokalizowane w trudno dostępnych miejscach, gdzie niełatwo jest wykryć jakiekolwiek awarie, zanim znajdą się w krytycznym stadium. Drony oferują widok z lotu ptaka, dając bardziej szczegółowy wgląd w infrastrukturę i krajobraz.

Drony zastąpiły helikoptery w inspekcjach sieci energetycznej Skagerak Nett w Norwegii. Cała sieć, obejmująca 1206 masztów, została skontrolowana przez w pełni elektryczne bezzałogowce firmy KVS Technologies, które przechwytywały dane, udostępniane następnie w czasie rzeczywistym.

O dronach myśli się też w kontekście rozwoju sieci 5G, a konkretnie - o zastosowaniu ich do poprawy bezpieczeństwa infrastruktury, która obecnie dopiero jest budowana. Prawdę mówiąc, jest też obawa, że UAV-y mogą także zagrozić tej sieci. Giovanni Geraci, badacz z hiszpańskiego Departamentu Technologii Informacyjnych i Komunikacyjnych (DTIC) UPF, wskazuje w niedawno opublikowanym badaniu, że "dron może być źródłem zakłóceń sieci". Integracja urządzeń typu drony z sieciami piątej generacji może, jak ocenia narazić te ostatnie na potencjalne ryzyko ataku właśnie z wykorzystaniem UAV-ów. Z drugiej strony są to urządzenia świetnie nadające się do monitoringu bezpieczeństwa tych sieci. Czyli grozi nam wojna "dobrych dronów", strażników sieci 5G, ze "złymi dronami", które mogą sieć przewodową w przyszłości atakować?

Dronowe animacje powietrzne

Bezzałogowe pojazdy powietrzne są od dawna szeroko stosowane w filmie i mediach. Głównie była to jednak rola latających kamer, zastępujących znacznie droższe helikoptery. Teraz same stają się coraz częściej bohaterami widowisk, filmów, prezentacji.

Niedawno studio animacji w Detroit połączyło siły z Firefly Drone Shows, aby wyprodukować najnowszy teledysk VWLS, pt. "High in Heaven", w którym widzimy specyficzną animacje "twarzy" tworzonej przez rój dwustu świecących na niebie dronów. Ten swoisty "hologram" powstaje dzięki zaprogramowanym ruchom fizycznych urządzeń. Sieć supermarketów Walmart przygotowała z kolei w niektórych miastach w USA pokazy świąteczne tworzone przez konstelacje świecących dronów firmy Intel liczące nawet po tysiąc maszyn.

8. Pokaz świąteczny Walmartu

Dzięki dronom powstaje więc coś w rodzaju nowej formy rozrywki, alternatywa dla fajerwerków i innych świetlnych pokazów. Jak widać, rozwijające się drony rozbudzają zarazem silnie ludzką kreatywność i poszukiwania nowych rozwiązań.

Mirosław Usidus