Беспилотные летательные аппараты и индустрия 4.0

Официальный поставщик продукции Leroy-Somer

Рост популярности беспилотных летательных аппаратов, несомненно, уже вышел за рамки папки с пометкой «причуда». Если когда-то полеты на авиамодел считались довольно нишевым хобби, которым увлекались мужчины в практичных куртках и очках в толстой оправе, то теперь, похоже, все хотят поучаствовать в акте беспилотника.

Такие фирмы, как DJI, Parrot и Yuneec, предлагают огромный выбор вариантов дронов для любых целей. Начиная с высококлассных высокотехнологичных образцов, предназначенных для кинематографистов, и заканчивая крошечными ручными аппаратами, предназначенными только для съемки идеального селфи, потребители постепенно осознают захватывающие возможности, предлагаемые дронами.

Дроны использовались для доставки пиццы, съемок голливудских блокбастеров и помощи в продаже домов. Их можно запрограммировать так, чтобы они следовали за вами, удаленно фотографировали, когда вы подаете им знак, и автоматически летели домой в чрезвычайных ситуациях. А еще есть гонки на дронах, которые привлекают огромное спонсорство, платят своим гонщикам чрезвычайно хорошо, и теперь их можно увидеть по крупным телевизионным сетям.

Но, как и в случае с большинством крупных технологических достижений, рост технологий беспилотных летательных аппаратов уходит своими корнями в индустриальный мир. Точно так же, как мы должны благодарить военных за GPS в наших телефонах и спутниковых навигаторах, прогресс в технологии потребительских беспилотных летательных аппаратов во многом обусловлен способами, которые вы даже представить себе не могли.

В Южной Африке национальный парк без названия использует технологию беспилотных летательных аппаратов для защитите африканских носорогов, находящихся под угрозой исчезновения от браконьеров. Благодаря сотрудничеству между Cisco и Dimension Data парк был оснащен различными подключенными датчиками, системами видеонаблюдения и беспилотными летательными аппаратами, что позволило рейнджерам дистанционно отслеживать и записывать активность.

Задача технологии, среди прочего, заключается в мониторинге ограждений по периметру, чтобы гарантировать, что браконьеры не прорубят себе путь в парк. Любые нарушители будут обнаружены до того, как они доберутся до животных, что снизит вероятность возникновения чего-либо вредного или незаконного. Планируется распространить эти пакеты на другие национальные парки в этом районе с удаленным обменом данными между каждым парком в целях повышения эффективности.

Беспилотные летательные аппараты также широко используются для проведения инспекций или для обследования и картографирования местности в суровых или опасных условиях. Линии электропередач, нефтяные вышки, шахтные поля; польза для здоровья и безопасности работников очевидна. Зачем посылать человека на пилон для оценки неисправности, когда беспилотнику, оснащенному камерой, требуется 10 секунд, чтобы подняться туда?

Они используются в сельское хозяйство и нефтегазовая промышленность. Они используются в районах, пострадавших от кризиса, для доставки лекарств или тушения лесных пожаров. Есть даже примеры использования дронов для плетения высокопрочных проволочных конструкций, таких как гигантская паутина, которую в конечном итоге можно было бы использовать для строительства жилья.

Что интересно, так это параллельный рост Индустрия 4.0, промышленный Интернет вещей (IIoT) и большие данные. У нас есть эти две новые истории в области технологий, которым суждено найти способы дополнять друг друга, но на самом деле мы все еще просто исследуем внешние границы их объединенного потенциала.

На примере сельского хозяйства нетрудно представить сценарий, в котором автономный беспилотник мог бы отслеживать ряд полей, составляя профиль того, какие культуры где находятся. Используя эти данные, он может затем удаленно нацеливаться на конкретные районы для распыления пестицидов только там, где это необходимо, в отличие от простого сплошного покрытия всего поля, что сокращает потери и эксплуатационные расходы.

Или вы могли бы увидеть тепловизионное устройство, подключенное к беспилотнику, которое замечает опасно высокий уровень тепла, исходящий из зоны на заводе, и автономно активирует спринклерную систему или уведомляет аварийные службы. Это довольно простые примеры, но вы можете видеть, где находятся связи.

Как мы уже обсуждали в другом месте этого блога, индустрия 4.0 и IIoT в значительной степени основаны на данных. Одно устройство собирает данные и передает их другому устройству, которое выполняет соответствующее действие. «Если это, то то’. Когда вы рассматриваете беспилотник как просто еще один датчик, такой же, какой можно найти на заводах и станках где угодно, вы можете начать понимать, как он вписывается в экосистему автоматизации.

У израильской фирмы Airobotics есть интересное предложение для промышленного мира; ее упаковка Optimus «дрон в коробке» поставляется в чем-то, напоминающем небольшой транспортный контейнер. Здесь внутри роботизированные манипуляторы меняют батареи дрона, устанавливают различные полезные нагрузки (например, камеры, лебедки) и извлекают данные, предоставленные самолетом, для последующего анализа. Здесь все, от программирования траекторий полета до взлета и посадки, полностью автоматизировано. Он действительно может «работать в фоновом режиме» без какого-либо вмешательства человека.

Конечно, одно из главных препятствий для внедрения беспилотных летательных аппаратов касается новых законов и нормативных актов, связанных с их использованием. Опасения, связанные с безопасностью и неприкосновенностью частной жизни, по понятным причинам скрываются на заднем плане. Как только вы добавляете автоматизацию в микс, все становится еще более чувствительным.

В Великобритании опубликованы руководящие принципы Управления гражданской авиации, в которых пользователям сообщается, как и где они могут использовать свои беспилотники. Но, как мы видели с этот пример, руководящие принципы будут либо соблюдаться, либо нет. Становится все труднее управлять полицией.

На данном этапе эволюции беспилотных летательных аппаратов есть несколько четких областей, в которых можно добиться технологических улучшений. Время автономной работы, вероятно, самое высокое в списке; возможно, через годы мы оглянемся назад и посмеемся над тем, как наши дроны могли находиться в воздухе всего 15 минут, прежде чем им требовалась подзарядка.

Однако для промышленного использования это более уместно. По мере того, как придумываются новые и интересные потенциальные области применения, предполагается, что дроны будут оснащаться все более тяжелой и сложной полезной нагрузкой. Вполне возможно увидеть роботизированные руки, установленные на беспилотных летательных аппаратах, или даже аппараты для перевозки людей. Все это требует большей мощности и большей дальности полета. Не говоря уже о повышенной надежности; мой знакомый, который является профессиональным пилотом дрона, прокомментировал, что, когда крупные бренды запускают новые дроны, мы (потребители) фактически являемся бета–тестерами, такова сложность этих современных устройств.

Однако вопрос питания дрона по-прежнему остается ключевым. На данный момент операторам необходимо сбалансировать вес полезной нагрузки с требуемым временем полета. Более мощные (или более эффективные) батареи, которые смягчают эту проблему, несомненно, находятся на горизонте, либо в виде улучшений существующих LiPo-батарей, либо в виде новой технологии.

Что ясно, так это то, как использование беспилотных летательных аппаратов будет продолжать расти. Международная ассоциация систем беспилотных транспортных средств (AUVSI) в Штатах считает, что беспилотные летательные аппараты и технологии, связанные с беспилотными летательными аппаратами, могут способствовать созданию там до 100 000 новых рабочих мест и внести дополнительный вклад в экономику США в размере 82 миллиардов долларов к 2025 году.

Как бы вы на это ни смотрели, дроны здесь надолго. Примеров использования дронов во благо, или для повышения производительности, или для того, чтобы сделать работу более безопасной, намного больше, чем негативных примеров. Регулирование, как и следовало ожидать, будет развиваться с течением времени, чтобы соответствовать постоянно меняющемуся ландшафту беспилотных летательных аппаратов, но безопасность останется первостепенной.

Сейчас важно, чтобы промышленность продолжала соединять точки между их глазами в небе, их машинами на земле и всеми этими данными, хранящимися в облаке. Используйте это, и небо больше не будет пределом.