ドローンテクノロジーがモバイルIoTの到達範囲を拡大

無人航空機（より一般的には「ドローン」として知られています）は、パイロットレスの飛行機械を気道に導入することで、ライト兄弟の有人飛行の夢を実現しました。

ドローンは、遠隔戦の厳粛な仕事からアマチュア飛行士の嫌悪感まで、さまざまな試みに使用できます。しかし、企業がドローン対応機能の運用上および経済上の利点を評価し始めているため、軍事ツールと趣味のおもちゃの間のギャップを埋めるドローン活動はもっとたくさんあります。

ドローンのサイズは、手元の作業に応じて、長さがわずか1フィートから小型飛行機のサイズまでさまざまです。これらのタスクのうち、より興味深いアプリケーションのいくつかは、モノのインターネット/産業用IIoT / IIoT環境に登場しています。ドローンは、モバイルIoTエンドポイントを効果的に追加して、物理的な制限を超えてネットワークを拡張できます。多くのエンタープライズプロセスがネットワークのエッジで行われるため、これは重要になっています。次に、ドローンテクノロジーは、多くのモバイルIoTデバイスの機能をエッジの新しい領域に拡張しました。

「ドローンは非常にIoTデバイスであり、テクノロジーだけでなく、顧客やユースケースに関しても多くの重複があると思います」と、カリフォルニア州レッドウッドシティーのドローンハードウェアおよびソフトウェアメーカーであるSkydioのCEOであるAdamBry氏は述べています。

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無人航空機（UAV）または無人航空機システム（UAS）とさまざまに呼ばれるドローンは、他の手段ではアクセスできない可能性のある場所を独自に探索して報告することができます。 IoT設定では、ドローンがモバイルセンサーとして機能し、データを収集してクラウドアプリやその他の分析サービスに中継することができます。

ドローンは、IoTエンドポイントやその他のコンポーネントの保守に役立つリモート検査デバイスとしても使用できます。たとえば、ドローンはタワーベースのセンサーやその他のIoT接続ギアの物理的状態をチェックできるため、潜在的に危険な対面検査の必要がなくなります。場合によっては、ドローンを使用して必要なメンテナンス作業やデバイスの修理を行うことができる場合があります。少なくとも、重要な機器を監視するための高速で安全かつ経済的な方法です。

ドローン市場の成長

調査会社のGartnerは、商用ドローンの成長を予測しました。 「2020年には、モノのインターネット（IoT）エンタープライズドローン（フライングドローンとして定義）の世界的な出荷台数は合計526,000ユニットになり、2019年から50％増加します」とGartnerは予測分析：IoTエンタープライズドローンの出荷数で述べています。世界中 。 「世界の出荷台数は2023年までに130万台に達すると予測されています。」

「突然ペースが上がりました」と、DroneAnalystの調査責任者であるDavidBenowitz氏は述べています。 「過去数年間で、より多くの産業用途が見られました。そこでは、多くの加速が起こっています。しかし、過去4〜5年前、具体的には、ドローンテクノロジーが成熟し、それが多くの…ビジネスの採用につながったことをご存知でしょう。」

顧客の採用は、市場予測でも追跡されます。ドローンソフトウェアプロバイダーであるDroneDeployが実施した調査では、140人の顧客のうち53％が、2020年にドローンとドローンソフトウェアの支出を増やすと予測していると回答しました。同社の調査結果は、 "に詳しく説明されています。 「ドローン市場2020の現状：規模と成長」レポートでは、回答者の5％未満がドローンの支出を削減すると予想していることにも言及しています。

この有望なニュースにもかかわらず、ドローンテクノロジーは、特にIoT環境で成長する可能性と余地はあるものの、初期の産業です。 「それは…製品と技術の観点からはまだ西部開拓時代です」とブライは言いました。

ドローンテクノロジーの使用方法と理由

ガートナーのレポートによると、ドローンは現在建設業界で最も広く使用されており、火災監視サービス、保険会社、警察署がこれに続きます。今後数年間で、これらすべてのセクターでドローンの使用が2倍になると予想されています。

ドローンインダストリーインサイト（DII）が実施した調査では、ドローン市場調査機関の「ドローンインダストリーバロメーター2020」レポートに結果が掲載されており、ドローンサービスプロバイダーの35％と18それぞれビジネスユーザーの割合。その他の主な用途には、マッピング（25％/ 16％）、測量（15％/ 33％）、写真または撮影（16％/ 19％）が含まれます。

DIIの回答者は、ドローンを採用する理由を非常に重要、重要、重要ではないとランク付けしました。 60％が時間を節約することが非常に重要であり、それに続いて品質が向上した（59％）と述べています。 53％が作業の安全性を向上させることが非常に重要であると述べ、最後に47％がコスト削減を非常に重要であるとランク付けしました。

いくつかの業界は、IoT環境の拡張として、または他のデータ収集プロセスを補完するものとして、ドローンの使用を開拓してきました。

エネルギー会社は、ドローン対応の検査を広範なIoTインフラストラクチャに追加しています。ドローンは簡単に高架になり、電力線、風力タービン、その他の発電および送電装置を視覚的にスキャンできます。そうしないと、手動で実行する必要があるタスクや、まったく実行できないタスクが発生する可能性があります。より速く、より安く、より安全であるというドローンのマントラは、それらの使用を電力会社にとって特に魅力的なものにします。

アグリビジネスは、別のドローンの先駆的な分野を表しています。大規模な農場では、水やり、土壌の質、その他の主要な指標を測定するために、すでにIoTに接続されたセンサーに依存しています。しかし、多くの農場では、ドローン搭載のセンサー機器を武器庫に追加しています。ドローンは、接続されたセンサーと同じ情報の一部を収集しますが、赤外線写真やその他の航空写真などの高度な技術を使用して収集されたデータを使用して、より基本的な情報を超えることができます。

建設業界や保険業界も、労働者が現場にいる必要なしに、現場や構造物を簡単に検査できるため、ドローン技術に自然に適合しています。

Skydio’s Bryは、ノースカロライナ州運輸局がSkydioのハードウェアとソフトウェアを使用して、橋の下側と支持構造を検査する方法について説明しました。

「これは、以前はスヌーパートラックと呼ばれるものを使用していたユースケースです。これは、橋の上部に沿って運転し、その下に人を大きな片持ち梁の腕に掛ける巨大な機械です。高価で危険です。」ブライは言った。

言うまでもなく、スヌーパートラックの代わりにドローンを使用することで、以前のアプローチの費用と危険性の多くを回避できました。この場合、ドローンはオペレーターの視線を超えて飛行しなければならない可能性があるため、Skydioドローンの自律動作能力は重要です。

ドローンペイロード

ドローンが処理できるさまざまなタスクを考えると、データを収集し、分析のためにデータをIoTエンドポイントまたは他の施設に転送するために、ドローンは専用の機器を運ぶ必要があります。

基本的なドローンギアには、データを送信するためのGPSやWi-Fi、LTEラジオなどのナビゲーションおよび通信デバイスが含まれます。

スチルカメラやビデオカメラからより洗練されたイメージングデバイスまで、カメラもドローンのツールセットの基本コンポーネントです。用途によっては、ドローンは熱や湿気を感知するギアを搭載している場合もあります。イメージングデータをリアルタイムで処理できるようになり、ドローンはIoTに接続された他のデータ収集デバイスのように見えます。

ドローンは商品の輸送にも使用できます。これは、Amazonによるオンライン販売商品のドローンベースの配送テストで最も顕著に示されています。

ドローンの実装に関する考慮事項

ドローンには通常、2種類のソフトウェアが搭載されています。ドローンハードウェアと緊密に連携しているソフトウェアは、ドローンとギアを操作して、ドローンの飛行経路を制御するオペレーターに接続しながら、ドローンとギアを空中に保ちます。 2番目のタイプのソフトウェアはアプリケーションです。これは、ドローンが特定のタスクを完了し、関連情報を収集できるようにするプログラムです。

現在、制御ソフトウェアまたはアプリケーションソフトウェアの標準はありません。したがって、潜在的な購入者は、アプリケーションソフトウェアは通常、特定のメーカーのドローンとその基本的なオペレーティングシステムで動作するようにカスタマイズする必要があることに注意する必要があります。その結果、必要なソフトウェアが、取得しようとしたドローンハードウェアで実際に実行できることを確認する必要があります。たとえば、Skydioは、Skydio 3DScanやSkydioHouse Scanなどの一部のアプリケーションソフトウェアをドローンとともに販売しており、他のアプリケーションについてはサードパーティのドローンソフトウェアメーカーと提携しています。そしてもちろん、潜在的なユーザーは、ドローンが収集して配布するデータの形式が、すでに実施されているデータ分析プログラムで現在使用されている他の形式と一致していることを確認する必要があります。統合作業が必要になる場合があります。

すべてのメーカーは通常、API [アプリケーションプログラミングインターフェイス]として機能する独自のSDK [ソフトウェア開発キット]を持っているため、さまざまなアプリをインストールしたり、さまざまなコントロールを使用したり、さまざまな自動化を行ったりできます」とBenowitz氏は述べています。

もう1つの考慮事項は、ドローンに装備されている通信の種類と、既存のIoTまたはその他のネットワーク環境との統合のしやすさです。

「独自の通信形式があり、ドローンからリモートコントローラーへの通信のほとんどは独自のものです」とBenowitz氏は述べています。「一般的に、AES-256で暗号化されています。」

ほとんどのドローンはWi-Fiまたはその標準の独自のバリエーションを使用していますが、LTEブロードバンドは迫り来る代替手段です。これは、SIMチップをドローンに組み込むことで可能になります。これにより、4Gまたは5Gテクノロジーを活用して、運用範囲を大幅に拡大できます。

「時間の経過とともに、LTEは業界にとって非常に重要な要素になると思います」とSkydio’sBry氏は述べています。

範囲の拡大は、技術的なハードルだけではありません。 FAAの規制は、現在、「視線を超えて」、人の上または夜間に飛行するドローンを制限しています。これらの条件のいずれかでドローンを操作するには、FAAからの免除が必要であり、場合によっては、オペレーターのパイロットスキルを実証するテストに合格する必要があります。

さらに別の範囲の問題は、バッテリーの寿命です。バッテリーはドローンの飛行とデータの収集と送信に電力を供給する必要があるため、バッテリーの寿命が短いということは、ミッションがより短く、より頻繁になることを意味します。バッテリー技術は進歩し、他のバッテリー対応輸送装置と同様に、この技術は多くの注目と開発を受けています。フランスの会社xSunは、ドローンに太陽電池を装備することでバッテリーの問題に対処しようとしています。

「ほとんどのアプリケーションでは、バッテリーの寿命は大きな問題ではないと思います」とBenowitz氏は述べています。 「自動イメージングミッションを実行している場合、ドローンは十分に自動化されており、バッテリーを交換する必要がある場合は、バッテリーを交換するだけで、バッテリーを交換して仕事に戻ります。」

注目すべきその他の開発には、自律型ドローンを再充電して起動できる高度なドッキングデバイスや、より高度な飛行制御を提供する交通管理システムが含まれます。

ドローンの価格ステッカーは異なります

特定の環境で達成できることを考えると、ドローンは非常に経済的なソリューションになる可能性があります。特に、代替手段がヘリコプターやその他の航空機での有人飛行である場合はそうです。

ドローンのコストは、その用途、つまり、ドローンが何をするか、どのくらいの期間、どのような条件で行うかによって大きく異なります。とは言うものの、商用ドローンは消費者モデルとほぼ同じくらい安価で、1000ドルほどの費用がかかる可能性があります。もちろん、産業用のドローンはより高価ですが、それでも一般的には数万ドルではなく「数千ドル」の範囲に分類されます。

「大きな範囲があります。購入の大部分はまだ1,000ドルから2,000ドルの価格帯ですが、」とBenowitz氏は述べています。

ほとんどの企業にとって、その手頃な価格は、IoT / IIoTインフラストラクチャへの追加としてドローンを非常に手頃な代替品にします。