Qué es un UAV y por qué van a ser tan importantes en el futuro

Publicado el por JAVIER MARTÍN / LOOGIC (autor)

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Hace pocos días que Facebook realizó las primeras pruebas de vuelo de su dron gigante llamado Aquila con el que se propone el objetivo de ofrecer conexión a Internet a las personas que viven en los lugares más recónditos del planeta. La prueba consistió en un vuelo de 96 minutos de duración sobre la localidad de Yuma, en Arizona, a una altura de vuelo de 600 metros sobre el nivel del mar. Las aeronaves del proyecto Aquila tienen una envergadura de 42 metros, son tan anchas como un Boeing 747 y tan sólo pesan 450 kilogramos. La empresa tiene previsto un plan en el que flotas de drones de fibra de carbono vuelen durante de 90 días a una altura de entre 20 y 30 kilómetros aproximadamente. Los drones son alimentados por energía solar y usan láseres para enviar la señal de internet a los usuarios en tierra, a más de 50 kilómetros de distancia en cualquier dirección. Gracias a esto se lograrán conexiones a Internet de decenas de miles de gigabytes por segundo, de lo cual podrán beneficiarse millones de personas.

Los drones duplican su relación precio/rendimiento cada 9 meses, lo cual supone que su exponencialidad es el doble que la que han tenido los ordenadores y que venía determinada por la ley de Moore. De esta forma si hoy en día un dron puede transportar un paquete de 4 kilos a una distancia de 20 kilómetros, en 9 meses podrán ser 8 kilos y así irá evolucionando sucesivamente, al tiempo que se reduce de forma drástica su coste. Por lo tanto estamos en los inicios de una gran revolución en los medios de transporte que va a estar protagonizada por los Unmanned Aerial Vehicle (UAV) o Vehículos Aéreos no Tripulados, hasta el punto que expertos de la Comisión Europea estiman que dentro de diez años los drones ocuparán el 10% de la actividad del sector de la aviación. ¿Está la sociedad preparada para este gran avance? a continuación vamos a comprobar cómo la industria tecnológica se ha lanzado a una carrera de innovación en la que los drones van a jugar un papel determinante y en la que será necesario adaptar la legislación para que permita que estos grandes avances puedan desarrollarse en su objetivo de hacer un mundo más eficiente y seguro.

Amazon como punta de lanza para la utilización de los drones en las ciudades

El gobierno británico y Amazon han llegado a un acuerdo para la realización de pruebas con drones de reparto en su territorio, con la posibilidad de que puedan salir del campo de visión de los operarios y llegar a realizar vuelos incluso durante la noche. Se trata de un test que se llevará a cabo en varias fases con el objetivo último de comprobar cómo operan los drones desarrollados por Amazon más allá del campo de visión de los técnicos y analizar si un sólo coordinador podría ocuparse de los movimientos de múltiples drones a la vezLa compañía también pondrá a prueba la tecnología propia que permite a sus aviones no tripulados detectar y evitar aviones, edificios y personas de forma automáticaPor otro lado, Amazon también podrá probar el funcionamiento de sus drones por la noche, con el objetivo de poder realizar nuevas formas de servicio logístico en horarios y tiempos de entrega que las compañías de mensajería no suelen realizar. Por el momento el servicio de reparto con drones de Amazon sólo podrá testarse cuando los drones que vayan fuera del campo de visión de sus operadores si es en zonas rurales y suburbanasdonde no existan riesgos notables para la población en caso de accidente. El gobierno británico realizará acuerdos similares con otras compañías de drones interesadas en este tipo de pruebas.

Estas pruebas forman parte de la iniciativa denominada Amazon Prime Air con la que Amazon pretende darle una nueva vuelta de tuerca al negocio del comercio electrónico, tras haber logrado que todo un sector siga su ritmo como pionero de las entregas en 24h. Ahora da un paso más allá con el objetivo de lograr entregas en 30 minutos o menos, usando un Unmanned Aerial Vehicle diseñado específicamente para tal fin. Para ello ha ideado un vehículo híbrido entre avión y helicóptero, cuyo diseño permite realizar vuelos de distancias largas a un coste muy bajo, para que una vez haya llegado a su destino pueda descender, entregar el paquete y volver a ascender con seguridad y agilidad. El peso del dron es menor a los 25 kilogramos, su vuelo se realiza por debajo de los 120 metros de altura y está preparado para recorrer una distancia de 16 kilómetros. Además está dotado con un conjunto de sensores dentro de su sistema de seguridad que le permiten percibir y evitar los obstáculos que pueda encontrar en su recorrido. Al ser Amazon quien está liderando una iniciativa tan innovadora las probabilidades de que llegue a implantarse este tipo de sistemas para la logística de última hora son muy altas, teniendo en cuenta la gran inversión que está realizando la empresa para conseguirlo y la relevancia que ha tomado como una de las principales empresas tecnológicas en el mundo. De esta forma otras muchas empresas podrán seguir su estela, para que entre todos, conseguir que en pocos años en nuestras ciudades tengamos a los drones como sistemas de reparto de mercancías, evitando así los problemas que generan a nivel de tráfico y contaminación, multitud de camiones, furgonetas y coches que se dedican al reparto de las mercancías.

Una de esas startups que va a aprovechar enormemente la estela de Amazon para utilizar los drones en el mundo de la logística es la empresa Matternet, fundada por Andreas Raptopoulos y Paola Santana con la misión de crear una red de vehículos aéreos no tripulados, que sirvan para entregar suministros médicos, alimentos y otros materiales a las personas en las zonas rurales de distintos países de África. Gracias a estos drones se podría garantizar el acceso a necesidades básicas en los lugares donde los caminos se vuelven intransitables en épocas de lluvia, o donde no se puede llegar por distintos motivos, como puede ser las situaciones de guerra o desastres naturales. Este proyecto ha sido concebido en la Singularity University y tiene previsto desplegar inicialmente el hardware, mantenimiento y servicios, para establecer una red de infraestructuras básicas, lo que implicaría estaciones de carga de vehículos aéreos no tripulados y los sistemas de comunicación necesarios para su gestión. A continuación, un grupo de ayuda usará los UAV para la entrega de medicamentos u otros materiales. El prototipo inicial con el que cuenta la empresa es un diseño de quadcopter que puede transportar alrededor de 2,2 kilos y cuyo sistema de control ha sido desarrollado por la empresa DIY Drones. Para lograr desarrollar con éxito este apasionante proyecto la empresa cuenta con el apoyo financiero del fondo Andreessen Horowitz que en 2013 realizó una inversión de 3,5 millones de dólares.

Por qué China es el país de los drones

La industria de los drones está dominada por empresas chinas, con DJI a la cabeza, que junto con otras empresas del mundo de la electrónica como Xiaomi, se han convertido en un símbolo de éxito de la nueva China en lo que a innovación tecnológica se refiere. En China existen 400 empresas dedicadas al diseño fabricación y venta de drones. Un sector que realizó exportaciones por valor de 385 millones de euros entre enero y noviembre de 2015. DJI representa una parte importante del mercado mundial de drones, según la propia empresa podría llegar a acaparar el 70% de este novedoso negocio. La empresa cuenta con drones tanto para uso particular como para uso profesional o industrial. Entre los productos que ha desarrollado destacan Agras MG-1, su dron de ocho hélices especialmente diseñado para la agricultura, con un coste de 13.000 euros y el Panthom 4, con un diseño inteligente capaz de detenerse o esquivar obstáculos y evitar su destrucción en caída libre, con un coste de 1.600 euros.  Los drones de la empresa han servido para llevar medicinas en operaciones de rescate, para grabar películas desde el cielo (se usaron en el rodaje de la última película de la saga Star Wars o de la serie Juego de Tronos) o para que las compañías de seguros puedan valorar daños desde las alturas. La empresa fue fundada en 2006 en la ciudad de Shenzhen por Frank Wang. Frank era un entusiasta de los modelos de radio control, y sus conocimientos como ingeniero le llevaron a jugar desde muy joven con dispositivos voladores. En pocos años la empresa ha logrado una valoración de en 10.000 millones de dólares y en 2015 recibió una inversión de 75 millones de dólares por parte de Accel Partners con el objetivo de desarrollar drones industriales. En 2014 la empresa recibió 30 millones de dólares de inversión por parte de Sequoia Capital. La facturación de la empresa ronda los 1.000 millones de dólares lo que muestra el gran negocio que se ha empezado a generar con los drones.

Por su parte Xiaomi tampoco quiere quedarse fuera de este suculento negocio y recientemente ha anunciado el lanzamiento del Mi Drone, un cuadricóptero con el que pretende trasladar su filosofía de tecnología barata, pero fiable, a este nuevo sector del mercado, después de haberse asentado en el segmento de los smartphones y de tener una buena posición en el ámbito de la tecnología para el hogar.  Mi Drone consta de un cuerpo con cuatro ejes para cada una de las cuatro hélices que le permiten elevar el vuelo, con el módulo de la cámara en la base. Dispone de una batería es de 5.100 mAh, con una autonomía aproximada de 27 minutos de vuelo. Cuenta con un control remoto que además de los botones permite que pueda colocarse el smartphone en un pequeño soporte en la parte superior, de modo que se puede observar lo que va capturando la cámara. La cámara cuenta con un sensor Sony de 12 megapíxeles que puede grabar a 1080p en una versión y en otra además puede grabar en 4K y capturar imágenes en formato RAW. Mi Drone cuenta con un sistema que evita que colisione con otros elementos y hace que además se detenga si llega a alguna zona restringida sin entrar a la misma. El alcance del dron es de unos 3 kilómetros gracias a su antena PCB y cuenta con un botón específico para ordenar una vuelta de emergencia.

Utilización de drones para mejorar la producción agrícola

El Instituto de Robótica de la Universidad de Carnegie Mellon, el Centro de Ciencias Botánicas Donald Danforth e investigadores botánicos de la Universidad de Clemson trabajan codo con codo con el objetivo de utilizar los drones para aumentar el rendimiento del cultivo sorgo que es utilizado como biocombustible. DARPA financia esta investigación con la vista puesta en el desarrollo de sistemas automatizados que puedan recopilar cantidades masivas de datos precisos de fenotipo, analizar el crecimiento de las cosechas y desarrollar algoritmos para seleccionar las mejores plantas para ser reproducidas. Un equipo del Centro de Ciencias Botánicas Donald Danforth en San Luis empleará las investigaciones generadas por estos grupos para desarrollar conjuntos de datos de fenotipo de fuente abierta que los científicos de todo el mundo podrán utilizar para sus propias investigaciones. En el proyecto se utilizan drones dotados con sensores que permiten recopilar datos sobre el terreno de una forma mucho más rápida que jamás podrían lograr las personas dedicadas a esa función sobre el terreno. Los proyectos de fenotipado con drones podrían eliminar el cuello de botella de la captación de datos, pero hacerlo requerirá que los investigadores botánicos unan fuerzas con expertos que puedan ayudar a analizar esos datos, para que no se produzca un nuevo cuello de botella que impida avanzar con la investigación.

Hemav es una de las startups españolas pionera en trabajar con drones en los ámbitos de la industria y la agricultura. Sus 7 fundadores recibieron en 2014 el apoyo de un gran número de inversores que participaron en una campaña de crowdfunding aportando 450.000 euros, que han ayudado a la compañía a convertirse en referente en la actividad con Vehículos Aéreos no Tripulados en España. En el sector agrícola trabajan realizando vuelos autónomos con sensores multiespectrales y térmicos con los cuales se generan mapas aéreos singulares con información relevante sobre los terrenos y las cosechas, para toma de decisión posterior. Esta información es analizada estadísticamente para generar patrones de mismos estados, similitudes del terreno, detección de patologías y anomalías, identificación de objetos y formas, etc. Posteriormente se generan informes técnicos donde se exponen conclusiones específicas de los mapas elaborados. Por lo tanto la empresa no solo se dedica a utilizar drones para generar un mapa o una imagen del terreno, sino que además realiza una recomendación o análisis basada en los datos obtenidos. Algunos de los servicios que Hemav puede ofrecer para el sector agrícola utilizando drones son la diagnosis estructural para recomendaciones relacionadas con el abonado, riego, poda y crecimiento. El objetivo es que el cliente aumente la cantidad y calidad de la producción interviniendo en aspectos modificables de sus cultivos. Gracias a la utilización de drones y a la teledetección es posible determinar el vigor del cultivo y detectar problemas en cualquier tipo de cultivo; planificar una cosecha selectiva realizando un mapa donde se discriminan diferentes cualidades organolépticas o químicas del fruto; generar un mapa de nitratos donde se resaltan las concentraciones de nitratos de cada zona de cultivo; generar un mapa de fertilización para planificar de manera óptima la fertilización; determinar la gestión hídrica a través de un mapa de la transpiración y el estado hídrico de las parcelas; y detectar enfermedades para resaltar problemas en relación a plagas.

En el ámbito de la agricultura también se utilizan los drones para mejorar los controles de campo en la gestión de las ayudas de la Política Agrícola Común(PAC). En concreto ha sido la Consejería de Agricultura de La Rioja quien ha iniciado las pruebas para el uso de esta tecnología con el vuelo sobre 180 parcelas localizadas en el término municipal de Ocón. Los drones equipados con un sistema de teledetección suponen una metodología innovadora en el uso de herramientas de agricultura de precisión, que permite comprobar la superficie, cultivos y otros parámetros que se exigen en los controles que se realizan en el marco de la PAC. La prueba ha sido realizada por la empresa Drónica Solutions, pionera en España aplicaciones profesionales en agricultura con drones, que ofrece un sistema más eficiente que el control tradicional para áreas dispersas, de difícil accesibilidad o cuando se trata de un número elevado de parcelas donde la teledetección obtiene ventajas en tiempo y coste, además de ofrecer una precisión y fiabilidad muy elevada.

Además de para la mejora de los cultivos agrícolas, los drones también pueden jugar un papel importante en la conservación de los bosques, por ejemplo de cara a detectar plagas, luchar contra ellas, e incluso en la lucha contra los incendios. El proyecto SILVA que desarrollan en Galicia el centro tecnológico Aimen, la Universidad de Santiago y las empresas gallegas Egatel y Ammi Technologies, se ha propuesto esta misión. Se utilizarán los drones como soporte para la gestión forestal sostenible de maderas nobles, concretamente de cerezo y nogal, y de bosques de eucalipto. La solución tecnológica desarrollada en este proyecto tendrá un coste entre dos y cinco veces inferior al de las tecnologías anteriores y, gracias a su adaptación a drones de ala fija, permitirá obtener imágenes con mayor resolución que los tradicionales sensores empleados en teledetección, incorporados a satélites o aviones. También permitirá la monitorización de un área extensa de bosque mediante el uso de herramientas de información geográfica,
El proyecto está siendo financiado por el programa Feder Interconnecta 2015 y cuenta con un presupuesto cercano a los 2 millones de euros hasta diciembre de 2017. La explotación comercial de sus resultados está estimada para 2019 o 2020.

Drones que salvan vidas

Un grupo de emprendedores colombianos ha desarrollado un dron capaz dedetectar mediante un radar de penetración terrestre minas antipersonales y que además tiene la capacidad de poder detonarlas a distancia al liberar sobre ellas pequeñas cargas de explosivos.  Este proyecto se ha presentado en el concurso “El gran inventor Colombia” que busca premiar las ideas de jóvenes y profesionales que compiten por conseguir una inversión significativa para su invento.Drominando es el nombre de este proyecto que requiere de un gran presupuesto por el alto coste que tienen las cámaras hiperespectrales. Según un informe de la Dirección para la Acción Integral Contra Minas Antipersonal (DAICMA) de Colombia, desde 1990 hasta el 2016 han muerto 2.255 personas por minas antipersonal y municiones usadas sin explosionar, de las cuales 830 son civiles y 1.425 miembros de la Fuerza Pública. Según un estudio realizado por el Departamento de Estado de Estados Unidos, se destaca que el uso de drones para la eliminación de minas supone un gran ahorro de tiempo y una mayor eficacia frente a la misma labor realizada por una persona. Mientras que una persona puede rastrear 98 explosivos en unos 30 minutos, un dron logra identificar 124 artefactos en apenas seis minutos.

Mine Kafon Drone es otro proyecto de utilización de drones para eliminar minas. En este caso la iniciativa se financia por medio del crowdfunding a través de la plataforma Kickstarter. Sus creadores ofrecen una tecnología que utiliza drones para mapear zonas peligrosas y detectar minas terrestres, para su posterior destrucción. Según su creador este sistema es hasta 20 veces más rápido que los sistemas tradicionales de eliminación de minas, además de resultar más económico y más seguro. La dinámica de este sistema consta de 3 etapas, donde el dron utiliza una cámara y tres extensiones robóticas intercambiables. Primero el dron mapea el terreno con la ayuda de un sistema de cartografía 3D para localizar las zonas peligrosas. Después, con la ayuda de un brazo robótico sobrevuela a 4 cm del suelo para detectar las minas terrestres y etiquetarlas geográficamente. Y por último, con una extensión de brazo robótico coloca un detonador para destruir la mina terrestre de manera segura. Cada una de las operaciones que se realiza siguiendo esta dinámica, va recolectando muchísimos datos que se analizan en tiempo real para optimizar  el proceso teniendo en cuenta todos los factores antes de desactivar una mina terrestre.

Los drones también están siendo utilizados para salvar vidas en el ámbito delsocorrismo, por ejemplo en las playas donde se han convertido en grandes aliados para los socorristas, que disponen ahora de la posibilidad de hacer llegar unsalvavidas a un bañista en apuros con mayor agilidad que si tuviese que hacerlo nadando o en moto acuática. En localidades españolas como Torrevieja ya se está poniendo en marcha iniciativas de este tipo, al igual que en playas francesas como la de Biscarrosse. Todo ello gracias a iniciativas tanto públicas como privadas que quieren sacar el máximo provecho de la tecnología para ayudar a los ciudadanos. Igualmente los drones pueden ser utilizados para transportar otro tipo de material de emergencias, como puede ser un desfibrilador con el que asistir a una persona que se encuentre en parada cardiaca.

Las carreras de drones van a ayudar a popularizar estas tecnologías

No cabe duda de que el ocio y el deporte han sido a lo largo de la historia impulsores de la llegada el mercado de nuevas tecnologías como pueden ser la radio, la televisión y los ordenadores, donde los usuarios se han lanzado a utilizarlas por el aliciente de disponer de contenidos basados en el entretenimiento. Las carreras de drones pueden resultar también un importante acicate para que los Vehículos Aéreos no Tripulados lleguen al gran público. De esta forma, tan rápido como han empezado a usarse los drones con fines industriales o para la realización de vídeo, han comenzado a proliferar las carreras de drones como un nuevo deporte, que además está ayudando a que muchas personas quieran convertirse en pilotos profesionales de drones. El incentivo para convertirse en piloto de drones profesional es importante, por ejemplo si se puede llegar a competir en el World Drone Prix que se realiza en Dubai y donde existe un premio de 250.000 dólares para el ganador. El joven Luke Bannister al frente de su equipo Tornado X-Blades Banni-UK ha sido el ganador de la primera edición de este campeonato. Equipado con mando radiocontrol y un visor que le permite pilotar el dron desde una perspectiva en primera persona, este joven ha logrado el mejor tiempo en un recorrido tremendamente complicado. Luke monta y prepara al detalle cada dron con el que compite en cada carrera. Cambia con frecuencia el modelo de dron y también cambia las partes que lo componen, porque es lo que puede marcar la diferencia en cada carrera.

Nadie me ha enseñado a manejar el dron. Tú te enseñas a ti mismo a volar. Empiezas a ver vídeos en YouTube, vas viendo cómo lo están haciendo los demás y vas aprendiendo los trucos. Luke Bannister, campeón mundial de carreras de drones.

Barcelona no quiere quedarse fuera de la gran atracción que pueden suponer lascarreras de drones, por ello seis empresarios barceloneses se proponen convertir el antiguo Canódromo Meridiana en un dronódromo para carreras de drones, pretendiendo convertir Barcelona en la primera drone city que capte talento e industria asociada a esta tecnología. El proyecto Reimagine Drone, tiene como objetivo convertirse en el centro de referencia para cualquier iniciativa vinculada a los dronesPara ello, sus creadores pretenden impulsar una liga profesional de carreras internacionales. El proyecto Reimagine Drone  junto con la incubadora de empresas Incubio, gestora del Canódromo-Parque de Investigación Creativa, impulsará programas de apoyo para startups que trabajen en la tecnología de drones y también tiene previsto ofrecer formación en el pilotaje y el desarrollo de estas tecnologías tanto para aficionados como para profesionales.

Empresas dedicadas al diseño y fabricación de drones

Como en cada ocasión en la que surge una nueva tecnología con una gran capacidad para impactar en la sociedad, son muchos los emprendedores que se lanzan a aprovecharlas para crear startups con las que desarrollar nuevos negocios. Veamos a continuación algunas de estas empresas que, tanto las internacionales como las que han surgido en España...

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