Il futuro è in volo. I droni potrebbero presto diventare la chiave per alleviare il peso del traffico sulle nostre strade, ottimizzazione delle consegne, e migliorare la sicurezza e l'efficienza della lotta antincendio. Ma ci sono ancora alcuni ostacoli da superare prima che la tecnologia raggiunga la maturità richiesta per il lancio commerciale su larga scala. In particolare, un sistema di comunicazione adeguato per controllare e determinare la loro posizione rimane una sfida. Le comunicazioni dei droni devono essere stabili e ampiamente disponibili, dovrebbe costare il meno possibile, e funzionano in modo affidabile anche quando non sono visibili. Scienziati dell'Istituto Fraunhofer per le telecomunicazioni, Istituto Heinrich-Hertz, HHI di Berlino ha trovato una soluzione:chiamare un drone.

La tecnologia dei droni è molto promettente. Nel prossimo futuro i droni potrebbero sostituire i veicoli per le consegne sulle strade, a sua volta alleviando il carico del traffico e riducendo le emissioni di CO₂. I droni renderebbero inoltre notevolmente più brevi i percorsi di consegna e il tempo necessario per l'arrivo dei pacchi. In caso di incendio, i droni potrebbero sorvolare i vigili del fuoco e inviare loro immagini della situazione nel sito. Ci sono molti altri scenari probabili per far funzionare i droni. Ma ci sono ancora alcuni ostacoli da superare prima che i droni possano essere lanciati per un uso commerciale su larga scala. Una comunicazione sicura per controllare e determinare la loro posizione rimane una sfida. I droni di oggi sono generalmente controllati da un normale telecomando. La gamma limitata di questa soluzione, però, limita fortemente l'ambito di utilizzo dei droni. Una possibilità alternativa sarebbe quella di scambiare informazioni utilizzando i canali dati della rete mobile. Ma questa opzione ha anche i suoi difetti che, per come stanno le cose, escludere affidabile, uso commerciale su larga scala. Questi canali non sono progettati per offrire un costante, connessione in tempo reale; invece forniscono una connessione temporanea sufficiente per il trasferimento di pacchetti di dati, caricare un sito web, Per esempio. Ciò significa che la connessione è soggetta a frequenti interruzioni. Cosa c'è di più, esiste il rischio di sovraccarico della rete quando i canali dati vengono utilizzati in centri urbani trafficati o in occasione di grandi eventi. Un'altra soluzione sarebbe quella di creare un'infrastruttura specifica per i droni per consentire ai controller di comunicare con i dispositivi. Ma oltre alla complessità e alla spesa che ciò comporterebbe, le risorse radio necessarie per questo sforzo sono scarse. Le gamme di frequenza disponibili sono spesso afflitte da interruzioni e sovraccarichi di capacità, fare una soluzione del genere né una cassaforte, opzione sicura né economicamente fattibile.

Esperti del Fraunhofer HHI, però, hanno sviluppato una soluzione stabile, conveniente, non limitato nel raggio d'azione, ed essenzialmente, pronto all'uso:controllare i droni utilizzando i canali vocali nelle reti mobili. "Un grande vantaggio è che, a differenza delle connessioni dati, i canali vocali sono disponibili quasi ovunque e sono altamente affidabili, pure, " spiega Tom Piechotta, ricercatore associato presso Fraunhofer HHI. "Anche in aree dove c'è solo una connessione dati limitata, o addirittura nessuno, di solito c'è ancora una copertura di rete per i canali vocali." Un ulteriore vantaggio è la quasi assenza di costi aggiuntivi coinvolti, perché non sono necessarie nuove infrastrutture o contratti speciali con i fornitori di rete per dare priorità alle connessioni dati. È sufficiente una semplice connessione audio, come già esiste con ogni carta SIM prepagata.

Copertura globale

Il controllo del drone funziona sulla base di una comunicazione bidirezionale:i controller a terra trasmettono comandi al dispositivo, e il dispositivo restituisce informazioni sulla sua posizione, altitudine o stato della batteria. "Relativamente parlando, i comandi di controllo e le informazioni di posizionamento sono quantità di dati piuttosto piccole, ma devono comunque essere trasmessi in modo affidabile, " dice Piechotta. "Trasformiamo i comandi in segnali audio, più o meno come facevano i modem. Un piccolo modulo sul drone traduce quindi il segnale audio in un comando. Trasmettere le informazioni in questo modo è estremamente favorevole dato che funziona in tempo reale ed è altamente resiliente a guasti e interruzioni della connessione. Un altro vantaggio è che non sono richiesti nuovi standard o infrastrutture radio; la tecnologia necessaria è già disponibile oggi, in tutto il mondo." Poiché le informazioni vengono trasmesse tramite reti mobili standard, una connessione al drone può essere stabilita in quasi ogni punto della terra:non è diverso dal fare una telefonata a lunga distanza.

Controllo a prova di futuro in tempo reale

Ma come puoi controllare un drone quando non è in vista, forse anche dall'altra parte del mondo? La posizione del drone può essere visualizzata utilizzando un servizio di mappe online come Google Maps. Sulla mappa sono mostrate anche la posizione e l'altitudine del drone, che il dispositivo trasmette in tempo reale. Un'altra opzione è installare sensori sul drone per rilevare ed evitare ostacoli imprevisti, come altri droni, elicotteri, o gru. I droni possono essere comandati sia da un operatore a terra, o utilizzando waypoint di trasmissione. Quest'ultima opzione è particolarmente interessante per applicazioni come la consegna di pacchi.

"Con il nostro sistema raramente ci imbattiamo in punti morti. Se una rete non funziona, la connessione passa a un altro standard di comunicazione mobile, da LTE a GSM o UMTS, Per esempio. Se si perde la connessione, il drone ha una funzione di richiamata automatica che si attiva quasi immediatamente, " spiega Piechotta. "Un altro vantaggio della tecnologia è che è al cento per cento a prova di futuro. Gli standard di comunicazione mobile vanno e vengono, ma i canali vocali sono una caratteristica permanente. Le reti mobili forniranno sempre canali vocali e, finché questo rimane il caso, il sistema che proponiamo è un'alternativa affidabile e conveniente alle connessioni dati convenzionali." In altre parole, ora è possibile comunicare con i droni ovunque, in ogni momento.