IoT e Drones Automatizam Operações de Campo

À medida que a Internet das Coisas se espalha por uma variedade de setores, ela começou deixar sua marca reduzindo custos e otimizando a eficiência. Em agosto de 2019, por exemplo, a McKinsey relatou que os avanços da tecnologia reduziram os custos de operação de campo em 10% -40% e melhoraram a produtividade geral das operações de campo em 30% -40%. Os principais impulsionadores de tecnologia foram placas de ação inteligentes e prescritivas, inteligência artificial e aprendizado de máquina.

Embora muitos desses avanços de operação de campo estejam em aplicações locais, como monitoramento de cidade inteligente, manufatura preditiva, gerenciamento de ativos com base em campo e otimização de logística, IoT e drones também estão "decolando".

“Nós realmente vimos o interesse por drones aumentar”, disse Mike Winn, CEO da DroneDeploy, um fornecedor de software de mapeamento de drones e UAV (veículos aéreos não tripulados). As observações de Winn estão de acordo com um estudo de 2021 conduzido pela Research Dive, que projeta um crescimento CAGR de 19,9% na receita dos drones até 2017. crescimento nas receitas dos drones até 2027.

Motivadores da adoção de Drones e IoT

A adoção de drones habilitados para IoT está proporcionando eficiência operacional e economia em campo.

Aqui está uma amostra de algumas dessas eficiências:

• Construção . Durante anos, a indústria da construção lutou com estouros de custos e uma incapacidade crônica de monitorar o progresso, rastrear equipamentos e gerenciar projetos e coordenar esforços em locais que estão geograficamente dispersos uns dos outros. Agora, voos de drones podem documentar suprimentos de materiais e andamento do trabalho, facilitando um melhor gerenciamento de projetos e economia de custos.
• Até recentemente, não era incomum que um acidente de trânsito em uma grande interestadual prendesse o trânsito por horas e quilômetros. Agora, com a ajuda de drones, tanto as autoridades legais quanto as seguradoras podem “chegar ao local” rapidamente, documentando os detalhes físicos dos acidentes com drones e sem ter que esperar que equipes físicas sejam enviadas para fazer o trabalho “manualmente. ” O uso de drones reduziu o tempo de documentação de 2 a 3 horas para 20 a 30 minutos. https://www.pix4d.com/blog/drone-mapping-crash-investigation.
• Mineração e gás. Na mineração e na exploração de gás natural, as áreas de difícil acesso com topografias desafiadoras agora podem ser mapeadas por drones, eliminando a necessidade e o custo das equipes de campo, juntamente com os perigos a que podem estar expostas.
• Os militares usam drones para executar missões de reconhecimento perigosas, eliminando os riscos que essas operações representam para o pessoal humano que, de outra forma, teria que realizá-las.
• Cuidados de saúde. Drones têm sido usados ​​para entregar suprimentos médicos de necessidade urgente para populações que vivem em áreas remotas e isoladas do mundo.

Cada exemplo é único, mas todos têm um tema comum:os benefícios do uso de drones são imediatamente reconhecíveis e são obtidas reduções de custos e eficiências operacionais.

Papel da IoT nos Drones

O que torna os drones eficazes nas operações da empresa são os dados gerados pela IoT que os alimentam.

O chassi externo do drone é construído com materiais leves que facilitam o vôo e minimizam a vibração e o som. Os sensores IoT e o sistema de navegação são colocados no nariz do drone, e o resto do corpo do drone é equipado com outra tecnologia IoT necessária para realizar a missão do drone. Esta tecnologia IoT pode variar de sistemas GPS, sistemas de controle central, laser infravermelho e câmeras; à instrumentação LiDAR (detecção e variação de luz), equipamento de fotogrametria e unidades de medição inerte (IMU) que medem elementos rotacionais como pitch, roll e yaw. Todos esses sistemas são controlados a partir de um sistema de campo no solo e trabalham juntos para produzir um resultado operacional.

Batimetria é o estudo da profundidade subaquática do fundo do oceano, fundo de lago e leito de rio. Para medir a profundidade da água, as equipes usam ecobatímetros, que transmitem as ondas sonoras do sonar para a água e, em seguida, determinam as medições de profundidade com base nos dados que são devolvidos a partir dessas ondas.

Infelizmente, em algumas situações, é impossível abaixar um ecobatímetro na água para fazer medições. Os exemplos incluem corpos d'água onde as algas marinhas são tão densas que a água é impenetrável, ou detritos de rocha e outros resíduos (conhecidos como rejeitos) que são deixados para trás e que tornam a água impenetrável após a conclusão de uma operação de mineração.

Como uma solução alternativa nessas situações, um ecobatímetro pode ser carregado em um drone que usa uma combinação de seus próprios sistemas IoT em conjunto com a capacidade do ecobatímetro para medir ondas sonoras que ainda podem ricochetear no fundo de um corpo de água para medir profundidade, embora o ecobatímetro esteja no ar no drone e não submerso na água. Os deslocamentos são calculados para o espaço entre o drone e a superfície da água, e também para quaisquer ângulos de rotação ou relacionados ao voo criados pelo padrão de luta do drone. O resultado final são medições altamente precisas.

“Pode ser melhor usar um drone com ecobatímetro para mapeamento,

tarefas de medição e inspeção e monitoramento ambiental se você estiver realizando levantamentos batimétricos de barragens e reservatórios de rejeitos ”, disse Alexey Dobrovolskiy, CTO da SPH Engineering, que fornece software e serviços de integração para sistemas não tripulados. “Além disso, os drones podem ser usados ​​para perfis de fundos de rios e lagos para investigações científicas e monitoramento ambiental,

inspeções subaquáticas para obras de engenharia, como travessias de pontes ou oleodutos, e para

medições de volume de lodo em lagoas de estabilização de resíduos. ”

A próxima etapa para IoT e Drones

O uso de IoT e drones em operações de campo tem potencial, mas os campos legal e regulatório ainda precisam ser atualizados.

Nos EUA, o Congresso e a Administração Federal de Aviação têm agido lentamente, levando tempo para considerar o impacto público dos drones comerciais antes de emitir licenças para aqueles que gostariam de usar drones para fins comerciais expandidos. A presente diretriz é que os drones não podem voar a mais de 400 pés de altitude, para evitar interferência com outros tipos de aeronaves. Os operadores comerciais de campo também devem ser licenciados e certificados para voar drones e devem manter contato direto com os drones que voam.

Quanto aos próprios drones físicos, as baterias ainda são um problema. O vôo médio do drone é de 30 minutos. Este tempo no ar é mais curto se o drone tiver que lutar contra um vento contrário. As limitações de duração da bateria tornam importante que as empresas planejem missões de drones com cuidado.