IoT en drones automatiseren veldoperaties

Terwijl het internet der dingen zich door verschillende industrieën verspreidt, is het begonnen om zijn stempel te drukken door kosten te verlagen en efficiëntie te optimaliseren. In augustus 2019 meldde McKinsey bijvoorbeeld dat technologische vooruitgang de kosten van veldoperaties met 10%-40% had verlaagd en de algehele productiviteit van veldoperaties met 30%-40% had verbeterd. De belangrijkste technologische drijfveren waren intelligente en prescriptieve actieborden, kunstmatige intelligentie en machine learning.

Hoewel veel van deze ontwikkelingen op het gebied van veldoperaties plaatsvinden in toepassingen op de grond, zoals smart city-monitoring, voorspellende productie, veldgebaseerd activabeheer en logistieke optimalisatie, nemen IoT en drones ook een vlucht.

"We hebben de belangstelling voor drones echt zien toenemen", zegt Mike Winn, CEO van DroneDeploy, een leverancier van kaartsoftware voor drones en UAV (onbemande luchtvaartuigen). De observaties van Winn komen overeen met een studie uit 2021, uitgevoerd door Research Dive, die een CAGR-groei van 19,9% voorspelt in drone-inkomsten tot 2017. groei in drone-inkomsten tot 2027.

Bestuurders van drone- en IoT-adoptie

Het gebruik van IoT-compatibele drones levert operationele efficiëntie en besparingen op in het veld.

Hier is een voorbeeld van enkele van deze efficiëntieverbeteringen:

• Bouw . Jarenlang worstelt de bouwsector met kostenoverschrijdingen en een chronisch onvermogen om de voortgang te bewaken, apparatuur te volgen en projecten te beheren en inspanningen te coördineren op locaties die geografisch van elkaar verwijderd zijn. Nu kunnen dronevluchten materiaalvoorraden en werkvoortgang documenteren, wat een beter projectbeheer en kostenbesparingen mogelijk maakt.
• Tot voor kort was het niet ongebruikelijk dat een verkeersongeval op een grote snelweg het verkeer urenlang en kilometers lang vasthield. Met behulp van drones kunnen zowel wetshandhavers als verzekeringsmaatschappijen nu snel "ter plaatse" komen, de fysieke details van ongevallen met drones documenteren, en zonder te hoeven wachten tot fysieke bemanningen worden gestuurd om het werk "met de hand" te doen. ” Door het gebruik van drones is de tijd om te documenteren teruggebracht van 2 tot 3 uur naar 20 tot 30 minuten. https://www.pix4d.com/blog/drone-mapping-crash-investigation.
• Mijnbouw en gas. Bij mijnbouw en aardgasexploratie kunnen moeilijk toegankelijke gebieden met uitdagende topografieën nu door drones in kaart worden gebracht, waardoor de noodzaak en de kosten van veldpersoneel worden geëlimineerd, samen met de gevaren waaraan ze kunnen worden blootgesteld.
• Het leger gebruikt drones om gevaarlijke verkenningsmissies uit te voeren, waardoor de risico's die deze operaties met zich meebrengen voor menselijk personeel dat ze anders zou moeten uitvoeren, worden geëlimineerd.
• Gezondheidszorg. Drones zijn gebruikt om dringend noodzakelijke medische benodigdheden te leveren aan bevolkingsgroepen die in afgelegen en geïsoleerde gebieden van de wereld leven.

Elk voorbeeld is uniek, maar ze hebben allemaal een gemeenschappelijk thema:de voordelen van het gebruik van drones zijn direct herkenbaar en er worden kostenbesparingen en operationele efficiëntie behaald.

De rol van IoT in drones

Wat drones effectief maakt in bedrijfsactiviteiten, zijn de door IoT gegenereerde gegevens die hen aandrijven.

Het buitenste chassis van de drone is gemaakt van lichtgewicht materialen die het vliegen vergemakkelijken en trillingen en geluid minimaliseren. De IoT-sensoren en het navigatiesysteem worden in de neus van de drone geplaatst en de rest van het dronelichaam is uitgerust met andere IoT-technologie die nodig is om de missie van de drone uit te voeren. Deze IoT-technologie kan variëren van GPS-systemen, centrale controlesystemen, infrarood laser en camera's; tot LiDAR-instrumenten (lichtdetectie en -afstand), fotogrammetrie-apparatuur en inerte meeteenheden (IMU) die rotatie-elementen zoals stampen, rollen en gieren meten. Al deze systemen worden bestuurd vanuit een grondveldsysteem en ze werken samen om een ​​operationeel resultaat te produceren.

Bathymetrie is de studie van de onderwaterdiepte van oceaanbodems, meerbodems en rivierbeddingen. Om de waterdiepte te meten, gebruiken bemanningen echolood, die sonargeluidsgolven in het water zenden en vervolgens dieptemetingen bepalen op basis van de gegevens die door deze golven worden teruggekaatst.

Helaas is het in sommige situaties onmogelijk om een ​​echolood in het water te laten zakken om metingen uit te voeren. Voorbeelden zijn watermassa's waar het zeewier zo dicht is dat het water ondoordringbaar is, of steenpuin en ander afval (bekend als residuen) die achterblijven en die het water ondoordringbaar maken nadat een mijnbouwoperatie is voltooid.

Als tijdelijke oplossing in deze situaties kan een echolood op een drone worden geladen die een combinatie van zijn eigen IoT-systemen gebruikt in combinatie met het vermogen van de echolood om geluidsgolven te meten die nog steeds van de bodem van een waterlichaam kunnen weerkaatsen om te meten diepte, ook al is de echolood in de lucht op de drone en niet ondergedompeld in het water. Offsets worden berekend voor de ruimte tussen de drone en het wateroppervlak, en ook voor alle rotatie- of vluchtgerelateerde hoeken die worden gecreëerd door het vechtpatroon van de drone. Het eindresultaat zijn zeer nauwkeurige metingen.

“Het kan beter zijn om een ​​drone met een echolood te gebruiken voor het in kaart brengen,

meet- en inspectietaken en omgevingsmonitoring als u bathymetrische onderzoeken uitvoert van residudammen en vijvers”, zegt Alexey Dobrovolskiy, CTO bij SPH Engineering, dat software en integratiediensten levert voor onbemande systemen. "Bovendien kunnen drones worden gebruikt voor het opstellen van profielen van rivieren en meren voor wetenschappelijk onderzoek en milieumonitoring,

onderwaterinspecties voor kunstwerken zoals brug- of pijpleidingkruisingen, en voor

slibvolumemetingen bij afvalstabilisatievijvers.”

De volgende stap voor IoT en drones

Het gebruik van IoT en drones in veldoperaties heeft potentieel, maar de wet- en regelgeving moet nog een inhaalslag maken.

In de VS zijn het Congres en de Federal Aviation Administration traag opgeschoten en hebben ze de tijd genomen om de publieke impact van commerciële drones te overwegen voordat licenties worden verleend aan degenen die drones willen gebruiken voor uitgebreide commerciële doeleinden. De huidige richtlijn is dat drones niet hoger dan 400 voet mogen vliegen, om interferentie met andere soorten vliegtuigen te voorkomen. Commerciële veldoperators moeten ook een licentie en certificering hebben om met drones te vliegen, en ze moeten zichtlijncontact behouden met de drones die ze vliegen.

Wat betreft de fysieke drones zelf, batterijen zijn nog steeds een probleem. De gemiddelde dronevlucht duurt 30 minuten. Deze tijd in de lucht is korter als de drone tegenwind moet bestrijden. Door de beperkte levensduur van de batterij is het voor bedrijven belangrijk om drone-missies zorgvuldig te plannen.