IoT y drones automatizan las operaciones de campo

A medida que Internet de las cosas se extiende a través de una variedad de industrias, ha comenzado dejar su huella reduciendo costes y optimizando la eficiencia. En agosto de 2019, por ejemplo, McKinsey informó que los avances tecnológicos habían reducido los costos de operación de campo en un 10% -40% y mejorado la productividad general de las operaciones de campo en un 30% -40%. Los impulsores clave de la tecnología fueron los tableros de acción inteligente y prescriptiva, la inteligencia artificial y aprendizaje automático.

Si bien muchos de estos avances en las operaciones de campo se encuentran en aplicaciones en el terreno, como el monitoreo de ciudades inteligentes, la fabricación predictiva, la gestión de activos en el campo y la optimización de la logística, el IoT y los drones también están “despegando”.

“Realmente hemos visto un aumento en el interés por los drones”, dijo Mike Winn, director ejecutivo de DroneDeploy, un proveedor de software de mapeo de drones y UAV (vehículos aéreos no tripulados). Las observaciones de Winn son coherentes con un estudio de 2021 realizado por Research Dive, que proyecta un crecimiento CAGR del 19,9% en los ingresos por drones hasta 2017. Crecimiento en los ingresos por drones hasta 2027.

Impulsores de la adopción de drones e IoT

La adopción de drones habilitados para IoT está brindando eficiencias operativas y ahorros en el campo.

Aquí hay una muestra de algunas de estas eficiencias:

• Construcción . Durante años, la industria de la construcción ha luchado con sobrecostos y una incapacidad crónica para monitorear el progreso, rastrear equipos y administrar proyectos y coordinar esfuerzos en sitios que están geográficamente dispersos unos de otros. Ahora, los vuelos con drones pueden documentar los suministros de materiales y el progreso del trabajo, lo que facilita una mejor gestión de proyectos y ahorros de costos.
• Hasta hace poco, no era raro que un accidente de tráfico en una interestatal importante atascara el tráfico durante horas y millas. Ahora, con la ayuda de drones, tanto las fuerzas del orden como las compañías de seguros pueden "llegar al lugar" rápidamente, documentando los detalles físicos de los accidentes con drones y sin tener que esperar a que se envíe personal físico para hacer el trabajo "a mano". " El uso de drones ha reducido el tiempo de documentación de 2 a 3 horas a 20 a 30 minutos. https://www.pix4d.com/blog/drone-mapping-crash-investigation.
• Minería y gas. En la exploración minera y de gas natural, las áreas de difícil acceso con topografías desafiantes ahora pueden ser mapeadas por drones, eliminando la necesidad y el costo de los equipos de campo, junto con los peligros a los que podrían estar expuestos.
• El ejército usa drones para ejecutar misiones de reconocimiento peligrosas, eliminando los riesgos que estas operaciones presentan para el personal humano que de otro modo tendría que realizarlas.
• Atención médica. Se han utilizado drones para entregar suministros médicos que se necesitan con urgencia a poblaciones que viven en áreas remotas y aisladas del mundo.

Cada ejemplo es único, pero todos tienen un tema común:los beneficios del uso de drones son inmediatamente reconocibles y se obtienen reducciones de costos y eficiencias operativas.

El papel de IoT en los drones

Lo que hace que los drones sean efectivos en las operaciones de la empresa son los datos generados por IoT que los impulsan.

El chasis exterior del dron está construido con materiales livianos que facilitan el vuelo y minimizan la vibración y el sonido. Los sensores de IoT y el sistema de navegación se colocan en la punta del dron, y el resto del cuerpo del dron está equipado con otra tecnología de IoT que es necesaria para realizar la misión del dron. Esta tecnología de IoT puede abarcar desde sistemas GPS, sistemas de control central, láser infrarrojo y cámaras; a la instrumentación LiDAR (detección de luz y rango), equipos de fotogrametría y unidades de medición inertes (IMU) que miden elementos rotacionales como cabeceo, balanceo y guiñada. Todos estos sistemas se controlan desde un sistema de campo terrestre y trabajan juntos para producir un resultado operativo.

La batimetría es el estudio de la profundidad submarina de los fondos oceánicos, los fondos de los lagos y los lechos de los ríos. Para medir la profundidad del agua, las tripulaciones utilizan ecosondas, que transmiten ondas sonoras de sonar al agua y luego determinan las mediciones de profundidad en función de los datos que se recuperan de estas ondas.

Desafortunadamente, en algunas situaciones, es imposible bajar una ecosonda al agua para tomar medidas. Los ejemplos incluyen masas de agua donde las algas son tan densas que el agua es impenetrable, o escombros de rocas y otros desechos (conocidos como relaves) que quedan atrás y que hacen que el agua sea impenetrable después de que se ha completado una operación minera.

Como solución en estas situaciones, se puede cargar una ecosonda en un dron que utiliza una combinación de sus propios sistemas de IoT junto con la capacidad de la ecosonda para medir ondas sonoras que aún pueden rebotar en el fondo de una masa de agua para medir. profundidad, a pesar de que la ecosonda se transporta por el aire en el dron y no se sumerge en el agua. Las compensaciones se calculan para el espacio entre el dron y la superficie del agua, y también para cualquier ángulo de rotación o relacionado con el vuelo creado por el patrón de lucha del dron. El resultado final son mediciones de alta precisión.

“Puede ser mejor usar un dron con ecosonda para mapear,

tareas de medición e inspección y monitoreo ambiental si está realizando levantamientos batimétricos de presas y estanques de relaves ”, dijo Alexey Dobrovolskiy, CTO de SPH Engineering, que proporciona software y servicios de integración para sistemas no tripulados. “Además, los drones se pueden utilizar para la elaboración de perfiles de fondos de ríos y lagos para investigaciones científicas y monitoreo ambiental,

inspecciones subacuáticas para obras de ingeniería como puentes o cruces de tuberías, y para

mediciones de volumen de lodos en estanques de estabilización de desechos ”.

El siguiente paso para IoT y drones

El uso de IoT y drones en operaciones de campo tiene potencial, pero los campos legal y regulatorio aún deben ponerse al día.

En los EE. UU., El Congreso y la Administración Federal de Aviación se han movido lentamente, tomándose el tiempo para considerar el impacto público de los drones comerciales antes de emitir licencias a aquellos que deseen usar drones para fines comerciales ampliados. La pauta actual es que los drones no se pueden volar a más de 400 pies de altitud, para evitar interferencias con otros tipos de aeronaves. Los operadores comerciales de campo también deben tener licencia y certificación para volar drones, y deben mantener el contacto visual con los drones que vuelan.

En cuanto a los drones físicos en sí, las baterías siguen siendo un problema. El vuelo promedio de un dron es de 30 minutos. Este tiempo en el aire es más corto si el dron debe luchar contra el viento en contra. Las limitaciones de duración de la batería hacen que sea importante para las empresas planificar las misiones con drones con cuidado.