¿Qué nos depara el futuro de la tecnología de los drones?

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Una pregunta como la que planteamos en el título no tiene una respuesta concreta, ya que estamos ante una de las tecnologías más disruptivas de nuestro tiempo. Se sabe cómo empiezan todas estas tecnologías que marcan un hito, pero ni siquiera se puede saber cómo continuarán pocos años más tarde, y mucho menos dónde llegarán en un futuro a más largo plazo.

En la imagen de cabecera se ha pretendido ilustrar, a modo de ejemplo, uno de los innumerables casos de innovaciones alocadas que ponen de relieve lo asequible que resulta esta tecnología para cualquier mente inquieta que tenga unos pocos conocimientos técnicos al alcance de cualquiera que tenga una mínima preparación de tipo técnico. Mucha gente ha realizado proyectos como ese sin siquiera ser ingenieros y son tantas las iniciativas de este tipo, que no son pocas las ideas alocadas que han logrado inspirar una línea de productos de algún fabricante.

Por todo ello, concretar por dónde irá el futuro de los drones no resulta un asunto trivial.

El punto de partida

«Caminante, son tus huellas el camino y nada más; Caminante, no hay camino, se hace camino al andar. Al andar se hace el camino, y al volver la vista atrás se ve la senda que nunca se ha de volver a pisar. Caminante no hay camino sino estelas en la mar.» (Antonio Machado)

Para entender el contexto tecnológico que ha permitido la llegada de esta tecnología, hay que considerar los avances tecnológicos recientes que han hecho posible que un simple cacharro con solo cuatro hélices sea capaz de lograr un perfecto equilibrio estático en el aire, de navegar por control remoto, y de muchas cosas más que comentaremos a continuación.

Han sido principalmente los multicópteros y más concretapente de los cuadricópteros propulsados por motores eléctricos los que más han contribuido a la explosiva expansión del sector de los drones a nivel comercial. Estos drones han dado origen a su vez a una gran diversidad de tipos de drones con diferentes características para diferentes tipos de usos.

Los avances en las baterías recargables han sido un factor determinante. Las baterías de polímero de iones de litio,  comúnmente denominadas LiPo, han permitido dotar a estas aeronaves de una fuente de energía con la eficiencia necesaria para poder volar durante un tiempo razonable. La capacidad de almacenamiento de energía eléctrica que proporcionan estas baterías en relación a su peso, ha hecho posible esta tecnología de drones y a partir de aquí cualquier mejora en las prestaciones de estas o de otras baterías hará avanzar aún más la tecnología de los drones.

Los motores de estas aeronaves, (también denominadas RPAS), han de tener un control muy preciso y muy rápido para compensar los eventuales desequilibrios estáticos del aparato, ya que el control del equilibrio se logra mediante el uso de sensores y un procesador que se denomina controlador de vuelo que asiste al operador automatizando gran parte del manejo del dron.

Los avances en la calidad de los sensores han venido por el abaratamiento de los mismos al ser usados en la electrónica de gran consumo; principalmente en los móviles. Hablamos de sensores tales como acelerómetros, magnetómetros, GPS, sensores barométricos, sensores giroscópicos, etc. Todos ellos ya se fabrican a precios muy baratos, así que podemos afirmar sin equivocarnos que los móviles han abierto el camino a la tecnología de los drones de gran consumo.

Al igual que en otras tecnologías disrruptivas, su futura evolución es un camino que no está trazado pero sabemos que nos llevará lejos y que tenemos el equipaje necesario para recorrerlo.

La situación actual

Estamos en un momento de expansión tecnológica lleno de vacíos legales y de falta de directrices claras, porque nada más aparecer esta tecnología las posibles aplicaciones que han surgido han provocado una enorme explosión de diversidad de modelos de drones.

Es como si a la humanidad se la hubiera concedido un nuevo súper-poder y todavía no supiera ni cómo, ni para qué usarlo, y se trata de un súper-poder que sabemos irá a más. Los drones serán cada vez más inteligentes y sus sensores serán cada vez más sofisticados.

Uno de los sensores que hasta hace poco tiempo tenía un precio prohibitivo y que parece podría empezar a popularizarse es el Lidar. A diferencia del sonar que mide distancias mediante ultrasonidos, el Lidar es un dispositivo que mide distancias mediante rayos láser y lo hace lanzando rayos en muchas direcciones diferentes con gran rapidez y precisión. En el caso de los drones lo que se está empezando a abaratar es un tipo de Lidar 2D relativamente sencillo y barato. Nada que ver con los potentes sensores Lidar 3D con precios prohibitivos. Con este tipo de sensores, los drones podrán percibir formas de objetos y distancias a los mismos.

Los aspectos normativos también evolucionarán

Dado que el sistema de comercio está globalizado y que las normativas y políticas son diferentes para cada país y que la tecnología avanza muy rápido y se ha popularizado bastante, se ha producido un desfase legal considerable.

La realidad ha atropellado a los legisladores y parece como si todos ellos se dedicaran en este momento a preguntarse cómo están resolviendo estos temas los demás países. Esto ocurre así entre otras cosas porque la falta de unificación legislativa en lo relativo a los drones perjudicaría gravemente a todo el sector. Se trata de un sector que todo el mundo quiere cuidar  porque tiene unas perspectivas de crecimiento económico muy golosas. La EASA en el caso de Europa y otras muchas agencias en otros espacios económicos ya están consensuando la elaboración de un marco legal lo más globalizado posible en el cual la seguridad será el aspecto más importante.

La tecnología de los drones nace muy bien preparada para evolucionar rápidamente

La marca china DJI no sólo ha trabajado en el diseño de una gama amplia de drones para cubrir el máximo de diversificación dentro de esta tecnología, sino que ha permitido en ciertos modelos, que los usuarios dispongan de una base para poder trabajar sobre ella y así poder usar diferentes configuraciones de equipos para cubrir necesidades específicas. Esto es muy importante y DJI lo sabe, la locura imaginativa y creativa que puede surgir de una amplia base de usuarios es una fuente de información muy valiosa que puede dar origen a nuevas ideas para cubrir las necesidades de sectores importantes de consumidores con necesidades especiales. DJI está acertando porque hace el camino al andar, es decir sabe adaptarse.  Véase: Qué traerá el futuro para los drones, China lo sabe.

También es interesante señalar que actualmente el firmware de control para drones que más se usa  se llama ArduPilot y es un software Libre que se usa sobre hardware libre. Ha sido adoptado por una enorme cantidad de fabricantes. El hardware más usado actualmente es el Ardupilot mega (APM) basado en un procesador de 8 bits a 16Mh. Ardupilot ya no sacará versiones nuevas para este procesador APM pese a su enorme éxito porque todos los esfuerzos actuales se está dirigiendo a generar versiones para su sucesor, el Pixhawk un poco más caro pero que  tiene un procesador de 32 bits a 168Mhz.

Menciono todo esto para que se comprenda que la notable tendencia en el aumento de potencia de los procesadores de estas aeronaves. Esta potencia crece a un ritmo de vértigo y esto se acompaña con un gran aumento de la inteligencia de estos drones que pronto serán capaces de realizar tareas cada vez más complejas. Los drones solo son un tipo de robot que tienen, entre otras muchas capacidades, tienen la capacidad de volar y por ello podrán beneficiarse de cualquier avance en el campo de la robótica.

Un dron diseñado por un fabricante puede tener partes de DJI o de otro fabricante y usar por ejemplo una controladora de vuelo ArduPilot mega o Pixhawk . El diseño y fabricación de estos nuevos diseños no requiere inversiones demasiado costosas ni requiere unos conocimientos de tecnología punta. Youtube está lleno de vídeos con diseños de drones muy locos que lo demuestran.

Los peligros que se divisan en el horizonte de esta tecnología

Todo esto tiene su parte peligrosa. El problema no es que alguien invente un dron para viajar montado en él o para viajar colgado de él o arrastrado por él usando patines o tablas de surf.

El peligro mayor es que también hay gente que pone armas o bombas en los drones, o que se usan para espiar, etc. Hablamos lógicamente de determinadas acciones que en algunos casos pueden servir no solo a delincuentes comunes sino a terroristas. Esto preocupa bastante por el escaso coste que tiene fabricar un dron frente al coste de derribarlo y además se trata de una tecnología que puede evolucionar y adaptarse a las medidas defensivas que se implementen para su control. Para bien o para mal, sensores  y software sofisticados pueden lograr soluciones técnológicas muy potentes.

Por esta razón, una de las evoluciones que posiblemente se vayan a producir en los drones será la de poder ser identificados en vuelo. Podría ocurrir obligando a usar transponders como en los aviones o mediante alguna otra combinación de sistemas.

El futuro ya está aquí, usos y aplicaciones de los drones.

Por el momento se puede afirmar que los drones ya se aplican en campos tan diversos como producciones audiovisuales, como para el cine o celebración de bodas, emergencias, salvamento, logística, investigación y desarrollo, comercio, distribución, fotografía, agricultura, gestión forestal, ganadería, pesca, formación, espectáculos de carreras de drones, minería, topografía, fotogrametría, energía, sector inmobiliario, seguridad y vigilancia, petroquímica, construcción y mantenimiento de infraestructuras, servicios aéreos diversos, etc.

A continuación haremos una mención especial de algunos usos que pueden alcanzar un especial protagonismo en un futuro.

Los drones ayudarán a agilizar las compras on-line.

Vamos a mencionar un tipo de uso cuya proyección en un futuro puede tardar algo más que otras aplicaciones porque requiere una evolución profunda de muchas de las infraestructuras actuales, pero es algo que llegará porque interesa mucho economicamente y  afectará positivamente al mercado de la pequeña paquetería a nivel global. Esto será así porque en el comercio on-line el cuello de botella actual se sitúa en la famosa última milla.  Hablamos de la última milla que recorre el paquete y que termina con la entrega del producto al cliente.

El resto de la logística ha avanzado tanto que nos permite comprar artículos pequeños a menos de un euro en China sin que se nos cobren gastos de envío. Para que eso sea viable, la eficiencia logística ha de ser espectacular y en efecto así es. Los pedidos on-line son gestionados con ayudas de robots sin apenas participación humana. Un ejemplo de esto podemos verlo en la logística de una empresa china capaz de despachar 200.000 paquetes al día. Recomendamos encarecidamente echar un vistazo a este espectacular vídeo: https://youtu.be/_QndP_PCRSw

Por desgracia en la última milla todo se complica y la intervención humana se hace imprescindible. Es en esta última milla donde se producen una gran cantidad de problemas de difícil solución por culpa del imprevisible factor humano. Los robots no solo trabajan sin descanso y sin apenas coste, además de eso lo hacen sin cometer apenas errores.

No es de extrañar que Amazon y Google estén trabajando ya en ello. Por el momento, la entrega de pedidos con dron es algo que está muy limitado, pero las compañías que han optado por ser las primeras tienen muy claro por dónde puede ir el futuro.

Mucha gente pensará que hacer entregas con drones en una ciudad es una utopía, y actualmente sí que resulta bastante utópico, pero en realidad el tipo de problemas que hay que resolver se pueden solucionar. Por ejemplo mediante el ordenamiento del espacio aéreo en ciudades y mediante un incremento de la inteligencia y de las prestaciones de los actuales drones. Hablamos de nuevas normativas, pasillos aéreos, etc.

Los edificios más adecuados para beneficiarse de este tipo de entregas en ciudades podrían ser los rascacielos con azoteas dotadas de instalaciones aereoportuarias para drones. Todo el edificio se vería muy beneficiado por un servicio que para muchas empresas podría llegara a ser una ventaja competitiva muy grande y por ello es inevitable que termine ocurriendo.

Seguridad y videovigilancia con drones

Muchas son las areas que pueden beneficiarse de este tipo de servicios: fronteras, costas, tráfico rodado, perímetros de instalaciones sensibles, etc.

Controladores de drones para la vigilancia aerea

En la imagen a la izquierda podemos ver a unos oficiales de aire y marinos que controlan y observan las imágenes tomadas por drones para la vigilancia de actividades ilegales. La vigilancia con drones se presta a ser usada en muchas circunstancias y podría ir a más. Muchas de las tareas de vigilancia que ahora se hacen con helicópteros se podrían hacer con drones.

Transporte de pasajeros

Podríamos empezar a comentar las distintas posibilidades de los drones de cara al futuro y no terminaríamos porque la imaginación es el límite. Hemos destacado el gran papel que parece que tendrán los drones en la logística de la paquetería pequeña, pero algunos drones pueden cargar con más peso y en Dubai sabemos que se usarán drones a modo de taxis aéreos. Estamos hablando del Ehang 184, con capacidad para transportar a un solo pasajero de hasta 100 kilos de peso con una autonomía de 50 kilómetros o 30 minutos de vuelo. Su velocidad máxima es teóricamente de 160 kilómetros por hora aunque circularía bastante más lento.

Enjambre de drones

Un campo de aplicación muy sugerente son los enjambres de drones. En ellos se logra que un conjunto de drones actúe de forma coordinada. Para ello, una vez en vuelo, los drones toman conciencia de su posición dentro del grupo y de la posición del grupo en el terreno. Actúan aceptando órdenes dirigidas al grupo como si tuvieran un único procesador/controlador (cerebro colectivo formado por la suma de los procesadores individuales). Es decir, como si se tratara de un único procesador electrónico distribuido entre todos ellos. Las aplicaciones pueden ser muy variadas. Son conocidas las demostraciones nocturnas y también tienen aplicaciones militares. En este último campo, el Lincoln Laboratory del Instituto Tecnológico de Massachusetts, lanzó el Perdix en 2013.  Se trata de un micro-dron de sexta generación capaz de actuar en formaciones de enjambres y capaz de alcanzar a velocidades de 740 km/h.

Para finalizar

La evolución futura de los drones (RPAS) se concretará en la incorporación de más sensores, más inteligencia, más potencia, más agilidad, más autonomía, más aplicaciones, más usos, más seguridad… y todo ello ocurrirá en el transcurso de muy pocos años,  y por ello te recomendamos que desde ya, te puedas poner las pilas, y aprender con este turorial como aprender Arduino, y así podrás entender, mejorar, reparar o montar tu propio drone.

Podemos decir que el futuro ya está aquí.

Nota (19-agosto-2017):

Para los que tengan gana de continuar informándose sobre este tema os sugiero visitar esta página: Siete industrias que están cambiando gracias a los drones

Nota (23-agosto-2017):

Passenger Drone es un concepto que no sabemos hasta que punto podría llegar porque se está apostando mucho en esa dirección con logros espectaculares. Passenger Drone – The most advanced Manned Autonomous VTOL in the World !!!