Droni e innovazione: dove arriveremo?

di Giorgio Lodato 0 visite

In questo momento, il ritmo di trasformazione del settore dei droni e della robotica mobile è a dir poco entusiasmante. Con la maturazione di diverse e ampie tendenze tecnologiche - tra cui il cloud computing e l'edge computing, l'analisi dei dati distribuiti, le reti 5G+, l'AI/ML avanzata, lo sviluppo di standard e open source e numerose efficienze software e hardware - i droni stanno integrando costantemente le innovazioni. Questo ha già migliorato le capacità dei droni, le funzioni che possono svolgere e il loro impatto su utenti, aziende e governi. E molto altro ancora è in arrivo.

Il futuro dei droni e di tutta la robotica mobile autonoma, sia che vengano impiegati nello spazio aereo, nello spazio esterno, sott'acqua o sulla terraferma, seguirà a grandi linee l'evoluzione di un altro pezzo di tecnologia ormai onnipresente: il personal computer. Come i PC, lo sviluppo dei droni ci sta portando verso un futuro altamente connesso. Confrontiamo le traiettorie.

Tra la fine degli anni '70 e gli anni '80, i primi personal computer, costruiti da aziende del calibro di IBM, Xerox, Apple, Commodore, Hewlett-Packard e altre, si sono imposti sul nascente mercato dei consumatori, proponendosi come dispositivi per la finanza personale, l'elaborazione di testi e la programmazione per hobby. Si trattava di unità indipendenti con funzioni proprietarie che la gente acquistava perché erano divertenti da usare, avevano un fattore "cool" e sembravano sperimentali. Erano anche molto manuali e lenti. Il trasferimento dei dati avveniva su grandi dischetti che si riducevano gradualmente in dimensioni e formato. E gli acquirenti credevano nella loro futura integrazione.

Circa dieci anni fa sono arrivati sul mercato i primi piccoli veicoli aerei senza equipaggio destinati ai consumatori. Sebbene i droni non fossero certo una novità per le organizzazioni militari e di ricerca, questi dispositivi leggeri al dettaglio e a pilotaggio remoto erano belli, come i primi PC, e divertenti per ronzare un campo e catturare immagini e video, che venivano salvati su schede SD per un trasferimento molto manuale dei dati raccolti. I droni erano dispositivi personali, autonomi e non collegati a nulla se non alla propria unità di controllo remoto. Molti, ovviamente, lo sono ancora e il trasferimento dei dati su scheda SD continua a richiedere molto tempo e non è affatto scalabile.

Quando nel 1993 Internet è diventato pubblicamente disponibile tramite il World Wide Web, i PC hanno iniziato a parlare tra loro e, una volta connessi, la vera potenza delle reti e delle applicazioni ha preso vita per il business e l'impegno sociale. Con i droni e la robotica mobile, ci troviamo ora in quel punto di inflessione. La connettività necessaria per il trasferimento dei dati sta emergendo. È necessario che le piattaforme dei sistemi autonomi mobili si parlino tra loro, in modo che possano subire le stesse trasformazioni che ha subito l'informatica personale, compresi i telefoni digitali e i giochi. La posta in gioco è alta per i droni perché, essendo diventati più compatti, potenti e convenienti, il loro potenziale per l'uso lavorativo quotidiano è salito alle stelle.

La produzione di droni consumer è stata in gran parte dominata da un unico fornitore cinese con software proprietario. Anche se nuovi produttori in Europa e nelle Americhe sono diventati protagonisti del mercato, la necessità di una standardizzazione aperta di sistemi operativi, componenti e protocolli è più che mai sentita.

Anche i PC hanno attraversato una fase dolorosa in cui nulla era standardizzato. Se si acquistava una stampante, bisognava trovare il driver appropriato da scaricare. Ogni tipo di componente aveva un'interfaccia parallela. Poi è arrivato il bus seriale universale (USB) a salvare la situazione e i protocolli a cui tutti i produttori di stampanti, tastiere e mouse aderiscono. Oggi il personal computing è plug-and-play con hardware, software e servizi cloud pubblici.

Man mano che la standardizzazione aperta prende forma nel settore dei droni, un produttore di telecamere o di sensori, ad esempio, avrà uno standard verso il quale costruire, che funzionerà con più piattaforme di più produttori. Gli utenti potranno togliere il componente da un sistema e utilizzarlo in un altro. L'industria della robotica mobile sta inventando la sua "USB", per così dire, e l'equivalente dell'interoperabilità software e dei protocolli di trasferimento Internet. L'esercito ha dato il via all'interoperabilità con il profilo di interoperabilità (IOP) RAS-A MAVLink.

L'obiettivo non è reinventare tutto, ma costruire sopra le API. Gli sviluppatori di app e software utilizzano standard aperti per creare soluzioni in modo che tutti i componenti "funzionino" all'interno di un ecosistema in espansione e ben regolato.

I comportamenti futuri derivano da dati attuabili

Con sistemi operativi e software standardizzati che integrano capacità di supercalcolo e implementazioni di app nel drone stesso, l'IA on the edge può essere sfruttata per un consumo e un'analisi rapidi dei dati, trasformando i droni in decisori. Saranno in grado di regolare autonomamente la loro rotta e di condividere le informazioni su un'intera flotta di droni. L'accesso ai dati in tempo reale è fondamentale. I modelli di intelligenza artificiale e gli algoritmi migliorati possono filtrare e fornire i dati necessari per un compito, eliminando i dati superflui che non sono utilizzabili. Immaginate questo in uno scenario di ricerca e soccorso o di aiuto antincendio o anche per la valutazione di infrastrutture su larga scala e la consegna di merci al dettaglio.

Un software interoperabile e con standard aperti e l'utilizzo di dati in tempo reale e fruibili sono la spina dorsale per l'implementazione di flotte autonome e flussi di lavoro integrati.

Dove siamo diretti: Un ecosistema attraverso lo spazio aereo dedicato

Un vero e proprio ecosistema di droni creerà un volano efficiente in cui i produttori di droni, i costruttori di telecamere e sensori e gli sviluppatori di carichi utili, componenti e app potranno insieme creare flotte connesse e scalabili. E, in un futuro non troppo lontano, i veicoli della flotta senza equipaggio potrebbero operare in modo abbastanza autonomo in un basso strato di spazio aereo dedicato. Finora l'industria dei droni ha spostato il pilota dall'aereo a terra, operando con un drone alla volta. Affinché ciò sia scalabile ed economicamente vantaggioso, dato che il pilota del drone è la parte più costosa del dispiegamento, è necessario un cambiamento: Un operatore umano controllerà molte piattaforme e non sarà più un pilota, ma più un controllore del traffico aereo.

Più avanti, quando i droni si affermeranno pienamente come il PC e le sue permutazioni, potremmo trovarci a puntare su una mappa digitale e a dire a un dispositivo robotico mobile dove esattamente vogliamo che vada e cosa esattamente vogliamo che faccia. Il dispositivo si limiterà a eseguire, comprendendo autonomamente l'ambiente circostante grazie all'analisi dei dati guidata dall'intelligenza artificiale e connessa al 5G o al 6G.