IoT Drones: Cómo están cambiando los casos de uso de los drones

Los drones existen desde hace mucho tiempo, pero es interesante ver los casos de uso que están surgiendo, especialmente en el ámbito del Internet de las cosas. Los drones son juguetes divertidos, y mucha gente los vuela por afición. Pero con el tiempo se están desplegando más drones comerciales y profesionales para una serie de aplicaciones empresariales y misiones críticas, desde la fotografía deportiva hasta la ciencia, la investigación, las misiones militares, los fines médicos y la búsqueda y el rescate. Llamémosles IoT drones.

Con el crecimiento masivo del Internet de las Cosas (IoT), y el Internet Industrial de las Cosas (IIoT), veremos más drones realizando tareas importantes - especialmente donde es caro, peligroso o imposible que los humanos se desplacen. En estos casos, los drones a menudo pueden hacer el viaje más rápido o realizar una tarea de manera más eficiente y con menos riesgo. Pueden actuar como un "canario electrónico en una mina de carbón", por así decirlo.

En este artículo trataremos algunas de las aplicaciones de los drones en IoT , en qué se diferencian de los aviones teledirigidos que pilotan los aficionados y cómo se están adoptando los drones para aplicaciones de misión crítica IoT .

¿Pueden los drones salvar vidas?

Recientemente, el Minneapolis Star Tribune publicó una historia cautivadora: Un dron pone fin al misterio del niño desaparecido. Era una historia fascinante. Toda una comunidad de más de 600 personas se movilizó en torno a la búsqueda del niño de 6 años desaparecido, que salió a jugar con su perro un día después de la escuela y desapareció.

Una de las personas que se interesó y pensó que podía ayudar era el propietario de un dron con una cámara térmica que podía "ver" los puntos calientes. Había caído la noche y nadie tenía visibilidad más allá del límite del resplandor de una linterna. El aparato no solo podía buscar puntos calientes, sino que podía sobrevolar rápidamente gigantescas extensiones de maizales que los buscadores habrían tardado horas y horas en peinar.

"Me topé con una mancha de la firma de calor que parecía diferente", dijo el propietario del dron, Steve Fines. "Era una forma brillante e irregular. No parecía un ciervo ni un oso". (Aquí los lectores astutos notarán la posibilidad de un oso u otro animal salvaje en las cercanías de este niño desaparecido).

La mancha caliente resultó ser el niño y su fiel perro, Remington. Además de detectar al niño y a su mascota, el dron guió a los trabajadores hasta el mismo lugar en el que el niño estaba sentado con las piernas cruzadas en la oscuridad, sosteniendo a su cachorro.

Esta historia es inspiradora en muchos sentidos. La tecnología actual puede ayudarnos a ver más allá de nuestras limitadas capacidades con el ojo humano. Mientras que nosotros carecemos de alas y sensores y somos fundamentalmente vulnerables, un dron puede moverse rápidamente por el terreno, adentrarse en lugares peligrosos que no serían aptos para los humanos, e incluso guiar a un equipo de buscadores a través de un oscuro campo de maíz. Y la tecnología sigue mejorando, permitiendo a los drones viajar más lejos de la fuente y realizar misiones mucho más sofisticadas.

Drones de trabajo frente a drones de aficionado

Hoy en día cualquiera puede tener un dron, también conocido como "pequeña aeronave no tripulada", "vehículo aéreo no tripulado" (UAV), "sistema de aeronave no tripulada" (UAS) o "aeronave pilotada a distancia" (RPA). Estos términos tienen diferentes significados, según un artículo de Botlink. Por ejemplo, muchos creen que el término UAV indica que la nave tiene capacidades autónomas, mientras que los simples drones no. A efectos de este artículo, nos quedamos con la denominación común -dron- para indicar esta clase de aeronaves de control remoto.

Los proyectos de desarrollo de drones para el Internet de las Cosas van en aumento. Muchos de los desarrolladores pueden empezar como aficionados, y luego se dan cuenta de que hay aplicaciones en el mundo real o incluso propósitos para salvar vidas o misiones críticas para sus aviones no tripulados, como hizo el hombre de Minnesota que ayudó a encontrar al niño perdido y a su perro. Así pues, existe una zona gris entre los drones de aficionado y los drones de trabajo. Pero para aquellos que estén considerando embarcarse en un proyecto de drones en IoT , hablemos de algunas de las cosas que diferencian estos dos mercados.

Acerca de los drones para aficionados

La amplia disponibilidad de los drones es maravillosa para los consumidores, pero también presenta algunos desafíos, ya que se sabe que los drones privados vuelan en el espacio aéreo restringido y son derribados por ser percibidos como un mecanismo de espionaje. Es importante volar de forma responsable si se posee y maneja un dron privado, y seguir las normas y reglamentos. Éstas se aplican a todo tipo de drones personales, excepto a los pequeños juguetes.

Las normas para volar un dron privado son fáciles de encontrar, al menos para los drones que se poseen y operan en Estados Unidos, donde todas las aeronaves se rigen por la Administración Federal de Aviación (FAA) de Estados Unidos. Asegúrese de encontrar la normativa que se aplica en su país. Según un artículo de PCMag, en Estados Unidos las normas son las siguientes:

• Si su dron pesa más de 250 g, debe registrarlo en la FAA
• La inscripción viene acompañada de una pegatina, que debes colocar en el exterior de la embarcación
• Vuele su dron a 400 pies o menos
• Mantenga su dron a la vista
• Nunca vueles cerca de otros aviones, especialmente cerca de los aeropuertos (tienes que mantener una distancia de 5 millas, o notificar al control de tráfico aéreo)
• Nunca vueles sobre grupos de personas
• Nunca sobrevuele estadios o eventos deportivos
• No vuele nunca cerca de los esfuerzos de respuesta a las emergencias, como los incendios
• Nunca vueles bajo los efectos del alcohol
• Conozca los requisitos del espacio aéreo

Acerca de los drones de trabajo para las aplicaciones de IoT

Ahora hablemos de los drones que realizan tareas y misiones importantes. Los drones de trabajo tienen un propósito como los perros de servicio, pero no tienen que ser alimentados. Y aunque trabajan duro, no cobran un sueldo. Pero, hablando en serio, hay algunas diferencias clave entre los drones profesionales que realizan tareas importantes y los drones para aficionados:

• Los drones en funcionamiento pueden tener misiones comerciales, industriales y militares, que van desde el entretenimiento a la vigilancia, pasando por la agricultura o la entrega de paquetes.
• Tienen una amplia gama de características y funcionalidades adicionales para apoyar sus usos previstos. Estas pueden incluir:
  • Radios y GPS para información de localización y transferencia de datos
  • Cámaras de vídeo y fotográficas para grabar la posición de objetos y personas, delincuentes en fuga o videografía deportiva
  • Sensores de luz, calor y temperatura para localizar seres vivos, controlar los sistemas meteorológicos y mucho más
  • Capacidad para transportar y entregar cargas útiles, incluyendo carga, paquetes y suministros médicos
  • Capacidad para distribuir semillas o fertilizantes en aplicaciones agrícolas
  • Paneles solares de recarga para aumentar la duración de la batería
• Por las razones anteriores, los drones de trabajo deben tener especificaciones de diseño industrial:
  • Están endurecidos para soportar una serie de condiciones ambientales
  • Suelen tener más hélices, en función del peso que deben soportar
  • Suelen estar equipados con luces, sensores y otras características de tipo industrial

Para obtener más información sobre la gama de casos de uso de los drones, consulte la página de Dronegenuity, A Comprehensive List of Commercial Drone Use Cases.

Ejemplos de aplicaciones para drones profesionales IoT

He aquí un breve repaso de algunas de las aplicaciones de los drones del Internet de las Cosas. Como cada uno de estos casos de uso podría ser un artículo propio, aquí sólo pretendemos ofrecer una visión general de los drones de IoT para destacar la funcionalidad que requieren para realizar diversas tareas y misiones. Si eres un desarrollador que trabaja en el campo de la tecnología de los drones, esperamos que esto alimente tu imaginación para tu próximo proyecto de drones IoT .

Drones diseñados para misiones de búsqueda y rescate

Como hemos visto en la anécdota real compartida al principio de este post, la tecnología de los drones es ideal para las misiones de búsqueda y rescate. Los drones pueden llegar a zonas remotas más rápido que las personas o los vehículos. Pueden llegar rápidamente a zonas impracticables en vehículo, demasiado extensas para ser recorridas a pie, o demasiado remotas o arriesgadas. Además, pueden sobrevolar las zonas de búsqueda con luces, sensores y cámaras, y pueden identificar las firmas de calor que localizan a los seres vivos mediante tecnología de infrarrojos.

Además, como se indica en la imagen, los drones de búsqueda y rescate pueden entregar dispositivos de flotación y suministros para salvar vidas, como comida, agua, cuerda, chalecos salvavidas, inflables o salvavidas. Por ejemplo, una empresa llamada UrbanDrones desarrolla drones que entregan salvavidas que se inflan automáticamente.

La tecnología que equipa a los drones para llevar a cabo misiones de salvamento va en aumento. Incluso los drones privados están teniendo un enorme impacto en la búsqueda y el rescate. Un artículo de Aerosociety informó de los resultados de una encuesta que muestra que los drones civiles están salvando una vida por semana de media.

Para pensar en el futuro de la tecnología de los drones, considere las posibilidades de la IA y el aprendizaje automático. Por ejemplo, este vídeo de YouTube ilustra cómo el aprendizaje automático puede ayudar a los drones a aprender a reconocer y sortear obstáculos para evitar colisiones. Podemos imaginar entonces misiones de rescate en espacios de difícil navegación como cuevas, minas y túneles.

Drones de primeros auxilios

Un artículo reciente en IEEE Spectrum cubría la historia de una carrera entre un dron equipado con primeros auxilios y una ambulancia. El dron ganó. La tecnología está diseñada para hacer llegar a los pacientes suministros médicos que salvan vidas lo más rápidamente posible.

Un escenario en el que esto entraría en juego, por ejemplo, sería si dos personas están caminando por una calle y una de ellas se desploma. En casos como éste, una posible causa de riesgo vital es la parada cardíaca súbita (PCS). La posibilidad de salvar la vida de esa víctima depende de la disponibilidad de un DEA o Desfibrilador Externo Automático diseñado para reiniciar el corazón. Aunque estos equipos suelen estar en los armarios de primeros auxilios de los edificios de oficinas, no se encuentran en cualquier esquina.

El artículo informa: "Descrito en la revista Sensor , el sistema de drones llegó con éxito a todos los falsos pacientes de prueba en una concurrida ciudad del norte de Irak, y llegó entre 90 y 120 segundos más rápido que una ambulancia".

Drones en aplicaciones agrícolas

Imagínese poder enviar un dron para realizar una tarea sobre un campo en lugar de una enorme máquina de varias toneladas que consume gasolina. Evidentemente, no todas las aplicaciones agrícolas pueden ser sustituidas por un UAV, pero el ahorro de tiempo y dinero será, lógicamente, considerable en los casos en los que un dron IoT pueda realizar el trabajo. La fumigación de cultivos para la fertilización y la gestión de plagas sería una aplicación obvia de los drones IoT para la agricultura, pero hay más:

• Sembrar semillas: Es probable que la siembra de semillas, junto con los nutrientes para mantenerlas, se convierta con el tiempo en una práctica habitual, ya que los drones pueden realizar esta tarea con rapidez y excelente precisión, y pueden disminuir los costes de siembra en un 85%.
• Análisis del suelo: Según un artículo publicado en Technology Review, los drones pueden aportar información en las primeras fases del ciclo de los cultivos al producir mapas precisos en 3D que permiten a los agricultores planificar sus patrones de siembra, así como la fertilización y el riego.

Consulte la página de Wikipedia sobre drones agrícolas para obtener más información sobre la supervisión de cultivos y la normativa de la FAA.

Drones para la entrega de paquetes, suministros o carga

Como sabemos, Amazon utilizará muy pronto drones para la entrega de paquetes. Y un artículo reciente en Emerging Tech informaba de una alianza entre CVS y UPS que permitiría a los drones entregar productos farmacéuticos. Se está explorando una amplia gama de casos de uso de la entrega, que estarán sujetos a las aprobaciones regulatorias a medida que estas aplicaciones entren en el mercado. Presumiblemente, una vez que la entrega de paquetes con drones sea omnipresente, la entrega de pizzas y otras comidas rápidas no tardará en llegar.

¿Cuál es el peso máximo que puede transportar un dron? Obviamente, los drones varían considerablemente según su finalidad y el tipo de carga útil que deben transportar. Pero, según un artículo de Drone Tech Planet, la "capacidad media de carga de los drones profesionales es de 20 a 220 kg", es decir, de 44 a 485 libras.

Los drones en las operaciones militares

Los drones son frecuentes en las operaciones militares, y éste es posiblemente el caso de uso más conocido de los vehículos aéreos no tripulados. Una página de Wikipedia sobre los vehículos aéreos no tripulados en el ejército de Estados Unidos ofrece una serie de datos. Por ejemplo, el artículo afirma:

• En 2005, sólo las aeronaves no tripuladas de nivel táctico y de teatro realizaron más de 100.000 horas de vuelo en apoyo de la Operación Libertad Duradera y la Operación Libertad Iraquí.
• El coste de estos UAS oscila entre unos pocos miles de dólares y decenas de millones de dólares, con aeronaves que pesan desde menos de una libra hasta más de 40.000 libras.

La vigilancia es obviamente un caso de uso clave para las operaciones militares. Un artículo de ZDNet describe diminutos drones que pueden espiar a otras fuerzas desde el cielo.

Drones para el deporte y el entretenimiento

Los eventos deportivos y el entretenimiento son también uno de los casos de uso más comunes para los drones comerciales hoy en día, ya que ofrecen excelentes capacidades de fotografía y vídeo aéreos. Ten en cuenta que la FAA tiene una estricta normativa en torno al uso de drones privados cerca de eventos deportivos por motivos de salud y seguridad.

Pero nuestra historia aquí no estaría completa sin mencionar el famoso uso de drones en el espectáculo de medio tiempo de Lady Gaga en 2017. Un artículo de Tech Crunch ofrece una excelente descripción del evento, en el que 300 drones se conectaron en red para crear la bandera estadounidense, todos ellos operados por una sola persona.

Carreras de drones

Las carreras de drones se han convertido en un deporte popular, y hoy en día se pueden encontrar ligas de operadores de drones aficionados y semiprofesionales. La página de Wikepedia sobre carreras de drones ofrece una excelente descripción introductoria de este deporte:

"Lascarreras de drones FPV (donde FPV significa vista en primera persona o vídeo en primera persona) son un tipo de deporte en el que los participantes controlan "drones" (normalmente pequeñas aeronaves de radiocontrol o cuadricópteros), equipados con cámaras mientras llevan pantallas montadas en la cabeza que muestran la transmisión en directo de la cámara de los drones."

La FPV es realmente interesante, ya que mantiene la atención del operador en el patrón de vuelo, como si estuviera pilotando un vehículo aéreo. La página de Wikipedia lo explica: "El vuelo FPV (vista en primera persona) significa que los pilotos sólo ven lo que ve el dron. Esto se consigue mediante la transmisión en directo de imágenes desde una cámara montada en el morro del dron".

Casos prácticos de drones y proyectos IoT

Digi International cuenta con una serie de clientes que construyen drones en IoT para distintos casos de uso. A continuación se presentan dos historias de clientes de Digi sobre empresas que incorporan soluciones de Digi en sus productos que sirven a los mercados de drones profesionales, comerciales y gubernamentales. Tenga en cuenta que puede encontrar más estudios de casos de Digi en la pestaña Customer Stories de Digi.com.

Draganfly Innovations Inc.

 

 

Como el fabricante de helicópteros no tripulados multirrotor más antiguo del mundo, Draganfly Innovations ha tenido un gran impacto en la tecnología innovadora de los drones. Cuando quisieron equipar sus vehículos aéreos no tripulados con comunicaciones avanzadas punto a punto para el control remoto inalámbrico, recurrieron a Digi International. Eligieron el Digi XBee-PRO 900HP, que se comunica a través de la banda sin licencia de 900 MHz y es excelente para aplicaciones que requieren comunicaciones de largo alcance. Las radios sub-2 GHz se ven menos afectadas por obstáculos como edificios y árboles.

Los vehículos aéreos no tripulados Draganfly se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde las operaciones militares hasta la búsqueda y el rescate, los estudios geográficos y la investigación de la escena del crimen. Puede leer más en la historia del cliente de Dra ganfly en Digi.com.

Ojo volador

 

 

Flying Eye es un fabricante francés de drones profesionales para una amplia gama de usos comerciales e industriales, así como para aplicaciones gubernamentales y militares. La empresa recurrió a Digi para mejorar su tecnología con funciones adicionales. Utilizan el módulo Digi XBee 802.15.4 para una conectividad punto a punto con un alcance de hasta tres kilómetros. Los drones equipados con dos enlaces de radiofrecuencia dedican una radio a un paracaídas de reserva. Desplegado en caso de emergencia, el paracaídas está diseñado para salvar el UAV y evitar daños a las personas que están debajo si la nave pierde su capacidad de vuelo.

Los casos de uso de los drones Flying Eye van desde la lucha contra los incendios hasta las aplicaciones agrícolas y de construcción y el entretenimiento. Por ejemplo, en el ámbito de las fuerzas del orden, sus drones están equipados para localizar e identificar a las personas, vigilar la evolución de las situaciones para determinar si es necesario intervenir, y vigilar las infraestructuras y las carreteras de la ciudad para identificar los puntos de acceso de los vehículos de emergencia. Están equipados con sensores térmicos y cámaras de iluminación para realizar misiones nocturnas. Puede obtener más información en la historia del cliente de Flying Eye en Digi.com.

Más proyectos de drones en IoT

Además de estos estudios de casos de drones comerciales, puede ver algunos proyectos privados de drones de IoT en nuestra Galería de Proyectos.

Y un proyecto de drones Digi XBee® IoT fue cubierto recientemente en un artículo de Techapeek, en el que un desarrollador creó un mecanismo de mano, llamado SwarmTouch, para manipular varios drones a la vez.