O que os Drones do Futuro podem fazer

Em 11 de outubro de 2019, a vigilância de alta precisão ao longo de 50 km de toda a rota percorrida pelo comboio do presidente chinês Xi Jinping na Índia por quatro drones projetados pela Anna University nos fez pensar nas possibilidades surgindo de algo como 3 cm de resolução a uma altitude de 100 m.

Mas, por outro lado, o ataque do drone na Arábia Saudita em setembro de 2019, que secou cerca de 5% do fornecimento global de petróleo, e repercutiu em uma pergunta difícil. Os drones continuarão como benfeitores da humanidade ou se tornarão uma arma de destruição em massa e terrorismo no futuro?

Existem três fatores nos drones. A necessidade de boa tecnologia, grande investimento e adoção rápida. Todos os três níveis podem conspirar em um cenário onde as oportunidades antitéticas de prosperidade e destruição podem coexistir, sujeitas aos nossos drones do futuro.

Introdução aos Drones

Um drone é um veículo aéreo não tripulado (UAV) que pode voar de forma autônoma por uma unidade remota dedicada. Ele tem a capacidade de realizar certas operações no ar ditadas pelo programa de computador, enquanto os controles do modo de vôo são auxiliados por dispositivos de rastreamento, como GPS.

A origem dos drones atribui à necessidade percebida pelo governo e militares de dispositivos de guerra inteligentes desde 1960. Durante a Guerra do Vietnã, o Exército dos EUA usou drones ativamente para fins de vigilância, seguido pelo uso posterior pelos militares israelenses em 1982 durante a Guerra do Líbano.

No entanto, com o avanço da tecnologia, os drones foram posteriormente personalizados em diferentes formas para muitas aplicações comerciais. Para o grande benefício da humanidade, veio assistência no acesso a situações angustiantes, localização de pessoas desaparecidas, criação de mapas 3D, levantamento de paisagem, conservação da vida selvagem, inspeção de dutos, monitoramento de tráfego, previsão do tempo e combate a incêndios, agricultura, fotografia, produção de vídeo, projetos acadêmicos.

Mesmo os serviços de entrega - especialmente em situações de pandemia, podem ser um benefício reconfortante para todos nós.

O custo dos drones depende do tamanho e da funcionalidade. Os drones da versão mini que cabem na palma da mão podem custar menos de US $ 100, enquanto os drones de nível militar que cabem em uma mochila podem custar dezenas de milhões de dólares. Um dos maiores drones militares tem 47,6 pés de comprimento MQ-4 Global Hawk, que é mais largo do que um Boeing 737 avião.

Um dos drones mais populares do mercado era o DJI Phantom 3 conhecido pela cinematografia profissional. O drone usa uma tecnologia avançada que é herdada pelos drones mais recentes, como o Mavic Air, Phantom 4 Pro, Inspire 2, Walkera Voyager 5, etc.

Como funcionam os drones

Um drone é feito de material composto leve para reduzir o peso e fornecer cobertura em grandes altitudes. A operação do motor é obtida por um sistema multi-hélice compacto de alto torque que torna este dispositivo altamente independente e fornece recursos de segurança de forma que mesmo se qualquer motor dentro deste dispositivo parar de funcionar; ele continuará voando à medida que for apoiado por hélices que estão trabalhando em grupo.

Essas hélices são operadas por sistemas de controle remoto de solo (GSC) usando ondas de rádio, incluindo wi-fi. A maioria desses dispositivos contém baterias removíveis para que possam permanecer no ar por muito tempo. O tempo de vôo pode aumentar com o uso de baterias potentes no design.

As taxas de rotação e outros parâmetros são retransmitidos pelos giroscópios e sensores para computadores que usam algoritmos para fazer ajustes no posicionamento do drone. Isso mantém o drone equilibrado, pairando de forma consistente e movendo-se para frente, para trás ou verticalmente.

Algoritmos de computador ajudam o operador do drone a controlar a descida do drone. Embora o piloto do drone possa controlar onde e quando o drone se move, são os algoritmos de posicionamento do computador que garantem um nível de estabilidade automático.

Os sistemas de navegação, como o GPS, são fixados no nariz de um drone, que comunica a localização precisa do drone. Opcionalmente, um altímetro de bordo pode comunicar os vetores de altitude e manter o drone em uma altitude específica, se comandado pelo controlador.

Tecnologias em evolução

Os drones de alta tecnologia mais recentes de hoje estão superando com sucesso as versões anteriores em uma variedade de maneiras.

• Sistemas anticolisão - Sensores de detecção de obstáculos são usados ​​para escanear os arredores, enquanto algoritmos de software produzem as imagens em mapas 3D, permitindo que o drone detecte e evite obstáculos. O exemplo mais popular é o mais recente DJI Mavic 2 Pro e Mavic 2 Zoom, que possuem detecção de obstáculos em todos os 6 lados.
• Recurso No Fly Zone - Para aumentar a segurança do voo e prevenir acidentes em áreas restritas regulamentadas e categorizadas pela FAA (Federal Aviation Administration), os drones mais recentes da DJI e de outros fabricantes incluem um recurso “No Fly Zone” que avisa sobre a entrada nessas zonas.
• Transmissão de vídeo FPV ao vivo - A tecnologia baseada em FPV (First Person View) consiste em uma câmera de vídeo que é montada no drone e transmite o vídeo ao vivo usando o sinal de rádio para o piloto no solo. Isso dá experiência a bordo em tempo real para o piloto de solo, permitindo que o drone voe muito mais alto e mais longe do que se pode olhar para a aeronave do solo.
• Interface inteligente - A maioria dos drones hoje pode ser pilotada por um controle remoto ou de um aplicativo de smartphone, que pode ser baixado do Google Play ou da Apple Store. Esse aplicativo específico do fabricante permite o controle total do drone.

Novas áreas e perspectivas de negócios

Os drones usados ​​para aplicações comerciais estão florescendo. Isso dará às diferentes empresas uma oportunidade em grande escala de aumentar suas receitas e ajudar as economias globais a crescer de maneiras inimagináveis.

• Serviços de remessa - De acordo com os relatórios recentes, Google e Amazon estão desenvolvendo seus próprios drones para que a remessa possa ser entregue por via aérea em um tempo muito mais curto. O Facebook está planejando desenvolver drones gigantes para levar o sinal a locais remotos para acesso à Internet.
  Em 2018, a Boeing anunciou que havia prototipado um veículo aéreo de carga elétrico não tripulado VTOL (CAV) que pode transportar até 500 libras de carga útil. Como parte da iniciativa "Medicine from the sky" do WEF, o Telangana Govt adotou uma estrutura para usar drones para a entrega de suprimentos médicos essenciais, como sangue e amostras médicas, em um esforço para aumentar o acesso aos cuidados de saúde para as comunidades em todo o Estado. Drones também são usados ​​por repórteres de notícias para coletar informações de locais inacessíveis.
  
• Colaboração com IoT - Um sistema integrado de Drones com redes de sensores IoT no solo pode ajudar empresas agrícolas a monitorar terras e plantações, empresas de energia pesquisam linhas de energia e equipamentos operacionais e companhias de seguros monitoram propriedades para reclamações e apólices. Em 2015, um experimento foi conduzido em Austin, Texas, no qual drones identificaram com sucesso as redes IoT que estavam presentes em áreas residenciais e comerciais da cidade.
• Medição e estimativa - Drones podem medir e registrar a altura de plantações, edifícios e montanhas. Isso é feito usando a tecnologia de sensoriamento remoto chamada Lidar, que ilumina o alvo com um laser e calcula a distância e a altura medindo o que é refletido de volta.
• Estudos atmosféricos - Drones podem voar para áreas inseguras e inacessíveis para medir a qualidade do ar, verificar a presença de micro-organismos ou elementos atmosféricos específicos e até mesmo detectar terremotos.
• Gravação ao vivo - Redes esportivas de televisão usam Drones hoje em dia para capturar imagens de eventos esportivos que, de outra forma, seriam difíceis de adquirir.

Dado o terreno tão extenso de novos aplicativos, aqui estão algumas previsões de negócios recentes sobre a economia dos drones:

• A PricewaterhouseCoopers avaliou o mercado de serviços de negócios baseados em drones em mais de US $ 127 bilhões, com os principais setores sendo infraestrutura em US $ 45,2 bilhões, agricultura em US $ 32,5 bilhões e transporte em US $ 13,0 bilhões.
• A Association for Unmanned Vehicle Systems International (AUVSI) prevê que a indústria de drones criará mais de 100.000 empregos nos EUA e adicionará US $ 82 bilhões à economia dos EUA até 2025.
• O Goldman Sachs prevê um mercado de US $ 100 bilhões para drones entre 2016 e 2020, com os militares sendo a maior parte com gastos de US $ 70 bilhões. Estima-se que os drones de consumo terão uma fatia de US $ 17 bilhões desse mercado, com o uso comercial e civil do governo totalizando US $ 13 bilhões.
• O Instituto das Nações Unidas para Pesquisa de Desarmamento cita em seu relatório de 2017 que o mercado global de drones pode aumentar quatro vezes em 2022 em relação ao seu valor de 2015 e ultrapassar um patrimônio líquido de US $ 22 bilhões, que inclui drones usados ​​para fins militares e não militares .

Os dados acima indicam claramente que os drones estão aqui para ficar, assim como a ameaça que representam se pousarem em mãos inseguras.

Ameaças de proliferação

Não importa o quão impressionantes os drones possam parecer, por enquanto, eles podem se tornar armas perigosas no futuro. A popularidade crescente dos drones e a facilidade de uso são uma razão para uma série de questões de privacidade, segurança e proteção. Daí a importância de encontrar uma maneira de eles coexistirem com segurança com aeronaves tripuladas é cada vez mais urgente.

• Ameaças de privacidade - Esses espiões travessos no céu podem tirar fotos de pessoas em suas casas ou outros locais privados. Por exemplo, uma revista como a Splash News reuniu cerca de 200 conjuntos de fotos de pequenos episódios da vida de celebridades. Drones também foram encontrados em áreas potencialmente inseguras, como locais urbanos e próximos a aeroportos.
• Colisões - O aumento do tráfego de drones pode levar a colisões no ar e perda de controle do drone. A ameaça de drones voando muito perto de aeronaves comerciais gerou pedidos de regulamentação. Por exemplo, em junho de 2019, o Irã abateu um drone de vigilância militar dos EUA. O impacto foi a dissuasão das principais rotas aéreas em todo o mundo para evitar ataques por engano ao entrar no espaço aéreo do país.
• A possibilidade de ataques civis - Drones são relativamente mais baratos em comparação com armas convencionais e ainda podem alcançar resultados muito mais destrutivos. É essa tecnologia fácil de adquirir, operar e infalível que o torna uma arma atraente de destruição em massa. Em um estudo de 2017, o Instituto das Nações Unidas para Pesquisa de Desarmamento (UNIDR) disse que as mesmas características que tornam os drones atraentes para os militares podem torná-los particularmente suscetíveis ao uso indevido. De acordo com um relatório da Penn Political Review, muitos grupos armados como os rebeldes Houthi, Hezbollah libanês, Hamas, milícias líbias, separatistas ucranianos, Peshmerga curdo, Al Qaeda na Síria, FARC colombianas são conhecidos por possuir e usar drones. Além disso, o caso recente do ataque de drones à instalação de petróleo da Saudi Aramco prova como os caros sistemas de detecção de mísseis se tornam ineficazes para drones devido a suas baixas altitudes e baixa velocidade.
• Hacking - Os drones, de certa forma, são como computadores voadores com um sistema operacional e software com código programável que pode ser hackeado. Os drones foram desenvolvidos para voar em busca de outros drones, invadindo sua rede sem fio, desconectando o proprietário e assumindo o controle.

Regulamentações de segurança do governo

Com o tempo, os reguladores em todo o mundo tomaram medidas para prevenir o possível uso indevido de drones.

• China: Qualquer drone pesando mais de 15 libras ou voando a mais de 120 metros requer uma licença da Administração de Aviação Civil da China (CAAC).
• Reino Unido: A Autoridade de Aviação Civil (CAA) exige o registro de drones com mais de meio libra e proíbe voar acima de 500 pés.
• EUA: A FAA exige especificamente certos regulamentos, como Certificado de Piloto Remoto para drones comerciais e registro para velocidades de até 160 km / h, operações apenas à luz do dia com iluminação anticolisão adequada e a proibição de operação de UAV sobre não participantes sob uma estrutura coberta ou dentro de um veículo estacionário coberto.
• Europa: O SESAR (Single European Sky ATM Research) está planejando a implementação de serviços de base do espaço U, incluindo e-registro, e-identificação e geofencing de drones e integração total com a aviação tripulada para evitar interferência e colisão com aeronaves comerciais.

Conclusão

Os drones são os dons espetaculares da tecnologia. Sua expansão em grande escala está inspirando quase todos os países a desenvolver seus drones para diferentes aplicações. Um drone de hoje é uma combinação de todas as tecnologias avançadas, como microcontroladores, GPS, Wi-Fi e unidades de sensor. Eles precisam trabalhar de forma sincronizada, o que está gerando negócios para muitas empresas e start-ups. Além disso, a profusão de kits de drones, linguagens de programação fáceis de aprender e material de curso na internet tornam mais fácil para iniciantes construir e codificar um drone.

O papel do governo é vital em tal cenário para impor o desenvolvimento de sistemas de detecção de baixo custo. Esses sistemas devem ser avançados o suficiente para detectar drones malévolos e criar regulamentos rígidos. Para que os invasores não usem indevidamente esta preciosa tecnologia.