Polacy opracowali system automatycznej wymiany baterii w dronach
Drony są coraz częściej stosowane w inspekcji infrastruktury, w tym krytycznej. W Australii czy USA bezzałogowce monitorują stan torów kolejowych. W branży budowlanej drony służą do celów geodezyjnych i inspekcyjnych. Rośnie też zainteresowanie procesem przetwarzania danych pozyskiwanych przez drony – sztuczna inteligencja analizuje ogromne ilości informacji w ciągu kilku minut. Polska firma opracowała stację dokującą, która automatycznie wymienia baterie w dronie, co umożliwia prowadzenie misji bezzałogowcami w trybie 24/7. Dzięki autonomicznym rozwiązaniom system pozwala zminimalizować udział człowieka w operacjach dronowych do minimum.
– Dzisiaj drony są bardzo szeroko wykorzystywane do monitoringu i inspekcji infrastruktury w każdej branży – od farm fotowoltaicznych, przez rafinerie, branżę gazowniczą, po kopalnie. Praktycznie każda branża, zarówno przemysł lekki, ciężki, jak i rolnictwo, wiele sektorów usług, dzisiaj wykorzystuje drony – podkreśla w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje Vadym Melnyk, prezes Dronehuba.
Drony, wyposażone w czujniki, takie jak RGB, multispektralne, termiczne lub LIDAR, mogą w krótkim czasie zebrać ogromną ilość danych. Za pomocą kamery RGB budynki i powierzchnia są wielokrotnie fotografowane pod różnymi kątami, a każdy obraz jest oznaczany współrzędnymi. Szczegółowe obrazy ze znacznikami geograficznymi można wykorzystać do inspekcji, na przykład trudno dostępnych obszarów. Mogą być również używane do monitorowania obszarów na dużych odległościach. Bezzałogowce w Australii i USA służą np. do monitorowania torów kolejowych na odległych obszarach.
– Dron sam w sobie to tylko latająca kamera, która zbiera ogromne ilości informacji, często z miejsc niedostępnych dla człowieka. Załóżmy, że potrzebujemy stworzyć ortofotomapę, mapę geograficzną terenu przywiązaną do współrzędnych geograficznych. Aby wykonać to zadanie, dron w ciągu pół godziny zbiera około kilkudziesięciu tysięcy zdjęć, czyli 60–80 gigabajtów danych. Następnie człowiek musi tę ortofotomapę manualnie złożyć i dokonać analizy danych. To zajmuje ogrom czasu, bywa niedokładne i narażone na błędy ludzkie. Z pomocą przychodzi nam sztuczna inteligencja, która mając różne datasety i ucząc się na rozmaitych algorytmach, może pewne procesy zautomatyzować – tłumaczy Vadym Melnyk.
Drony odgrywają coraz większą rolę w rozwiązywaniu problemów w różnych sektorach – w tym w obronności, rolnictwie, pomocy w przypadku klęsk żywiołowych, bezpieczeństwie czy budownictwie. Do niedawna drony potrafiły wyświetlać na ekranach tylko to, co przechwyciły ich kamery. Teraz, dzięki oprogramowaniu bazującemu na sztucznej inteligencji, mogą obserwować otoczenie, co umożliwia im mapowanie obszarów, śledzenie obiektów i dostarczanie analitycznej informacji zwrotnej w czasie rzeczywistym. Zdolność do stosowania danych w czasie rzeczywistym jest szczególnie przydatna, gdy drony są używane do monitorowania terenów i miejsc niebezpiecznych dla ludzi.
– Załóżmy, że na terenie wiejskim po intensywnym gradobiciu kilkaset dachów domów jest uszkodzonych. W tradycyjnym modelu pracy operator musi manualnie polecieć nad wsiami, stworzyć ortofotomapę, a następnie przez kilka godzin, a czasami kilka dni, analizować zdjęcia i szukać dachów, które są zniszczone. Nasz algorytm robi to w sposób prawie automatyczny, ze skutecznością powyżej 90 proc. w ciągu dosłownie kilku minut – podkreśla ekspert. – Dlatego przy prawie każdym zastosowaniu dronów sztuczna inteligencja prędzej czy później człowieka zastąpi i będzie te dane analizować automatycznie. A to oznacza oszczędność czasu, pieniędzy, większą dokładność oraz kompleksowość pomiarów i wyników.
Polska firma Dronehub stworzyła autorski system, który składa się z trzech komponentów – drona, stacji dokującej oraz oprogramowania na bazie sztucznej inteligencji. Stacja jest w stanie automatycznie wymieniać rozładowane baterie drona, co wpływa na wydłużenie jego czasu pracy i umożliwia działanie w trybie 24/7, bez przestojów. Wymiana baterii trwa bowiem zaledwie 2 min wobec ok. 1 godz. wymaganej do naładowania baterii w konkurencyjnych rozwiązaniach. W ten sposób system zwiększa bezpieczeństwo i minimalizuje udział człowieka w niebezpiecznych pracach.
– Dzięki naszemu systemowi rozwiązujemy bardzo podstawowy i uciążliwy problem pojemności akumulatorów w dronach. Każdy dron – bez różnicy, czy przemysłowy, czy rekreacyjny – lata maksymalnie przez pół godziny, a później potrzebuje operatora, który przejmie nad nim sterowanie, wyląduje, wymieni akumulator i umożliwi dronowi kolejne 30 minut lotu. My stworzyliśmy system, w którym zamiast człowieka całą operację wykonuje hub, na którym dron może sam wylądować i który sam wymienia mu akumulator, dzięki czemu po zaledwie 2 minutach dron może kontynuować misję – wskazuje Vadym Melnyk.
Inteligentne oprogramowanie automatycznie zbiera oraz przetwarza dane dostarczone przez drona. Obecnie Dronehub tworzy innowacyjny system monitoringu i zabezpieczeń. Detektory naruszeń, umieszczone np. na ogrodzeniu, alarmują o naruszeniu bezpieczeństwa i automatycznie uruchamiają drona, który sprawdza dane miejsce i przesyła obraz pracownikowi ochrony. Firma współpracuje też z Europejską Agencją Kosmiczną i Europejską Agencją Obrony przy projekcie AUDROS, którego celem jest stworzenie autonomicznego systemu dronowego do zabezpieczenia z zewnątrz i z powietrza więzień. Dzięki sztucznej inteligencji przesyłane dane mogą być analizowane w czasie rzeczywistym.
– Dzisiaj większość danych z drona jest przetwarzanych manualnie przez człowieka. My, wykorzystując algorytmy sztucznej inteligencji i bardzo wydajne serwery, staramy się, żeby raporty, które dostarczamy do naszych klientów, były generowane w sposób automatyczny przy użyciu sztucznej inteligencji – mówi ekspert.
Rozwiązanie Dronehuba wdrożył już m.in. PKN Orlen – na terenie rafinerii w Płocku powstał system monitorowania infrastruktury z dronów, za pomocą którego przeprowadzono kilkadziesiąt misji patrolowych.
