Controlando drones por meio de canais de voz

COMO É SER O NICOLAS ?? PARTE 2 (A DANCINHA) (Julho 2019).

Anonim

O futuro está no ar. Os drones podem em breve se tornar a chave para aliviar o fardo do tráfego em nossas ruas, otimizar as entregas e melhorar a segurança e a eficiência do combate a incêndios. Mas ainda há alguns obstáculos a serem enfrentados antes que a tecnologia atinja a maturidade necessária para o lançamento comercial em larga escala. Em particular, um sistema de comunicação adequado para controlar e determinar sua localização permanece um desafio. As comunicações por drone devem ser estáveis ​​e amplamente disponíveis, devem custar o mínimo possível e funcionar de forma confiável, mesmo quando fora da vista. Cientistas do Instituto Fraunhofer de Telecomunicações, Instituto Heinrich-Hertz, HHI em Berlim encontraram uma solução: chamar um drone.

A tecnologia do drone é uma grande promessa. No futuro previsível, os drones poderiam substituir os veículos de entrega nas estradas, o que, por sua vez, aliviaria a carga do tráfego e reduziria as emissões de CO₂. Os drones também tornariam as rotas de entrega consideravelmente mais curtas e reduziriam o tempo de entrega das encomendas. No caso de um incêndio, os drones podem voar à frente dos bombeiros e enviar-lhes imagens da situação no local. Existem muitos cenários mais prováveis ​​para colocar os drones para funcionar. Mas ainda há alguns obstáculos a serem ultrapassados ​​antes que os drones possam ser lançados para uso comercial em larga escala. Uma comunicação segura para controlar e determinar sua localização continua sendo um desafio. Os drones de hoje são tipicamente controlados por controle remoto regular. O alcance limitado dessa solução, no entanto, restringe severamente o escopo de onde os drones podem ser usados. Uma possibilidade alternativa seria trocar informações usando canais de dados da rede móvel. Mas esta opção também tem suas falhas que, como as coisas estão, descartam o uso comercial confiável em grande escala. Esses canais não são projetados para oferecer uma conexão constante e em tempo real; em vez disso, eles fornecem uma conexão temporária suficiente para transferir pacotes de dados, para fazer upload de um site, por exemplo. Isso significa que a conexão está sujeita a interrupções frequentes. Além do mais, há um risco de sobrecarga de rede quando os canais de dados são usados ​​em centros urbanos movimentados ou em grandes eventos. Outra solução seria configurar uma infraestrutura específica para os drones para os controladores se comunicarem com os dispositivos. Mas, além da complexidade e das despesas que isso envolveria, os recursos de rádio necessários para esse empreendimento são escassos. As faixas de freqüência disponíveis são frequentemente afetadas por interrupções e sobrecargas de capacidade, tornando uma solução desse tipo nem uma opção segura, nem economicamente viável.

Especialistas da Fraunhofer HHI, no entanto, desenvolveram uma solução que é estável, acessível, não limitada no alcance e, essencialmente, pronta para ser usada: controlar drones usando os canais de voz em redes móveis. "Uma grande vantagem é que - ao contrário das conexões de dados - os canais de voz estão disponíveis em quase todos os lugares e são altamente confiáveis ​​também", explica Tom Piechotta, pesquisador associado da Fraunhofer HHI. "Mesmo em áreas onde há apenas uma conexão de dados limitada, ou mesmo nenhuma, geralmente ainda há cobertura de rede para canais de voz." Um benefício adicional é a quase ausência de qualquer custo adicional envolvido, porque nenhuma nova infraestrutura ou contratos especiais com provedores de rede para priorizar conexões de dados são necessários. Uma simples conexão de áudio é tudo o que é necessário - como já existe em todos os cartões pré-pagos.

Cobertura global

O controle do drone funciona com base na comunicação bidirecional: os controladores no solo transmitem comandos ao dispositivo e o dispositivo retorna informações sobre sua posição, altitude ou status da bateria. "Relativamente falando, os comandos de controle e as informações de posicionamento são quantidades razoavelmente pequenas de dados, mas eles devem, no entanto, ser transmitidos de forma confiável", diz Piechotta. "Nós convertemos os comandos em sinais de áudio, da mesma maneira que os modems usados. Um pequeno módulo no drone então traduz o sinal de áudio de volta para um comando. Transmitir a informação dessa maneira é extremamente favorável, dado que ela funciona em verdade. -time e é altamente resistente a falhas e interrupções de conexão. Outra vantagem é que não são necessários novos padrões de rádio ou infra-estrutura, a tecnologia necessária já está disponível hoje - em todo o mundo ". Como a informação é transmitida através de redes móveis padrão, uma conexão com o drone pode ser estabelecida em quase qualquer ponto da Terra - não é diferente de fazer uma ligação telefônica de longa distância.

Controle à prova de futuro em tempo real

Mas como você pode controlar um drone quando está fora de vista, talvez até mesmo do outro lado do mundo? A localização do drone pode ser visualizada usando um serviço de mapas on-line, como o Google Maps. Também são mostradas no mapa a posição e a altitude do drone, que o dispositivo transmite em tempo real. Outra opção é instalar sensores no drone para detectar e evitar obstáculos inesperados, como outros drones, helicópteros ou guindastes. Os drones podem ser controlados por um operador no solo ou por meio da transmissão de waypoints. A última opção é particularmente atraente para aplicações como entrega de encomendas.

"Com o nosso sistema, raramente encontramos pontos mortos. Se a rede estiver inativa, a conexão muda para outro padrão de comunicação móvel, de LTE para GSM ou UMTS, por exemplo. Se a conexão for perdida, o drone tem uma chamada automática. função de volta que ativa quase imediatamente ", explica Piechotta. "Outra vantagem da tecnologia é que ela é cem por cento à prova de futuro. Os padrões de comunicação móvel vêm e vão - mas os canais de voz são uma característica permanente. As redes móveis sempre fornecerão canais de voz e, enquanto isso continuar, o sistema nós propomos é uma alternativa confiável e acessível para conexões de dados convencionais ". Em outras palavras, agora é possível se comunicar com drones em qualquer lugar, a qualquer momento.

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