Styring af droner via stemmekanaler

Fremtiden er luftbåren. Droner kan snart blive nøglen til at lette byrden af ​​trafikken på vores gader, optimering af leverancer, og forbedring af sikkerheden og effektiviteten af ​​brandslukning. Men der er stadig et par hindringer, der skal overskrides, før teknologien når den modenhed, der kræves for storstilet kommerciel udrulning. I særdeleshed, et passende kommunikationssystem til at kontrollere og bestemme deres placering er fortsat en udfordring. Dronekommunikation skal være stabil og bredt tilgængelig, skal koste så lidt som muligt, og arbejde pålideligt, selv når du er ude af syne. Forskere ved Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich-Hertz-instituttet, HHI i Berlin har fundet en løsning:Ring til en drone.

Droneteknologi lover meget. I en overskuelig fremtid kan droner erstatte leveringskøretøjer på vejene, til gengæld aflaste trafikbyrden og reducere CO₂-emissioner. Droner ville også gøre leveringsruterne betydeligt kortere og reducere den tid, det tager for pakker at ankomme. I tilfælde af brand, droner kunne flyve foran brandmændene og sende dem billeder af situationen på stedet. Der er mange flere sandsynlige scenarier for at sætte droner i arbejde. Men der er stadig et par forhindringer at krydse, før droner kan rulles ud til kommerciel brug i stor skala. En sikker kommunikation til at kontrollere og bestemme deres placering er fortsat en udfordring. Nutidens droner styres typisk af almindelig fjernbetjening. Det begrænsede udvalg af denne løsning, imidlertid, begrænser i høj grad omfanget af, hvor droner kan bruges. En alternativ mulighed ville være at udveksle information ved hjælp af mobilnetværkets datakanaler. Men denne mulighed har også sine mangler, som som tingene står, udelukke pålidelige, kommerciel brug i stor skala. Disse kanaler er ikke designet til at tilbyde en konstant, realtidsforbindelse; i stedet giver de en midlertidig forbindelse, der er tilstrækkelig til at overføre datapakker, at uploade en hjemmeside, for eksempel. Det betyder, at forbindelsen er genstand for hyppige afbrydelser. Hvad mere er, der er risiko for netværksoverbelastning, når datakanalerne bruges i travle bycentre eller ved større begivenheder. En anden løsning ville være at opsætte en dronespecifik infrastruktur, så controllere kan kommunikere med enhederne. Men ud over den kompleksitet og de omkostninger, dette ville medføre, de radioressourcer, der kræves til denne bestræbelse, er knappe. De tilgængelige frekvensområder er ofte plaget af forstyrrelser og kapacitetsoverbelastninger, gør en løsning af denne art hverken sikker, sikker eller økonomisk gennemførlig mulighed.

Eksperter fra Fraunhofer HHI, imidlertid, har udviklet en løsning, der er stabil, overkommelig, ikke begrænset i rækkevidde, og i det væsentlige, klar til brug:styring af droner ved hjælp af stemmekanalerne i mobilnetværk. "En stor fordel er, at – i modsætning til dataforbindelserne – er talekanalerne tilgængelige næsten overalt, og de er meget pålidelige, også, " forklarer Tom Piechotta, forskningsassistent hos Fraunhofer HHI. "Selv i områder, hvor der kun er en begrænset dataforbindelse, eller slet ingen, der er normalt stadig netværksdækning for talekanaler." En yderligere fordel er næsten fraværet af ekstra omkostninger involveret, fordi der ikke kræves ny infrastruktur eller særlige kontrakter med netværksudbydere om at prioritere dataforbindelser. En simpel lydforbindelse er alt, hvad der er nødvendigt - som allerede findes med ethvert forudbetalt simkort.

Global dækning

Dronekontrol fungerer på basis af tovejskommunikation:controllere på jorden sender kommandoer til enheden, og enheden returnerer information om sin position, højde eller batteristatus. "Relativt set, kontrolkommandoer og positionsinformation er forholdsvis små mængder data, men de skal ikke desto mindre overføres pålideligt, " siger Piechotta. "Vi konverterer kommandoerne til lydsignaler, stort set på samme måde som modemer plejede. Et lille modul på dronen oversætter så lydsignalet tilbage til en kommando. Transmission af information på denne måde er yderst fordelagtig, da den fungerer i realtid og er meget modstandsdygtig over for fejl og forbindelsesforstyrrelser. En anden fordel er, at der ikke kræves nye radiostandarder eller infrastruktur; den nødvendige teknologi er allerede tilgængelig i dag - over hele verden." Da informationen transmitteres via standard mobilnetværk, en forbindelse til dronen kan etableres næsten ethvert sted på jorden – det er ikke anderledes end at foretage et langdistancetelefonopkald.

Fremtidssikret kontrol i realtid

Men hvordan kan du styre en drone, når den er ude af syne, måske endda på den anden side af jorden? Dronens placering kan visualiseres ved hjælp af en online korttjeneste såsom Google Maps. Også vist på kortet er dronens position og højde, som enheden sender i realtid. En anden mulighed er at installere sensorer på dronen for at opdage og undgå uventede forhindringer, såsom andre droner, helikoptere, eller kraner. Droner kan enten styres af en operatør på jorden, eller ved at bruge transmitterende waypoints. Sidstnævnte mulighed er især tiltalende til applikationer som pakkelevering.

"Med vores system støder vi sjældent på nogen døde punkter. Hvis et netværk er nede, forbindelsen skifter til en anden mobilkommunikationsstandard, fra LTE til GSM eller UMTS, for eksempel. Hvis forbindelsen afbrydes, dronen har en automatisk tilbagekaldsfunktion, der aktiveres næsten øjeblikkeligt, " forklarer Piechotta. "En anden fordel ved teknologien er, at den er hundrede procent fremtidssikret. Mobilkommunikationsstandarder kommer og går – men talekanaler er en permanent funktion. Mobilnetværk vil altid levere talekanaler og, så længe dette forbliver tilfældet, det system, vi foreslår, er et pålideligt og overkommeligt alternativ til konventionelle dataforbindelser." Med andre ord, det er nu muligt at kommunikere med droner hvor som helst, når som helst.