24 ноября 2024
USD 102.58 +1.9 EUR 107.43 +1.35
  1. Главная страница
  2. Статьи
  3. Дрон вам в помощь: какие бытовые задачи решают современные беспилотные системы
беспилотники Наука и Технологии

Дрон вам в помощь: какие бытовые задачи решают современные беспилотные системы

Роботизация с каждым годом затрагивает все больше сфер человеческой деятельности. В первую очередь это касается транспорта. Два ключевых сценария применения автономных машин – перевозка людей и грузов. В каких еще отраслях беспилотники готовы заменить либо облегчить работу людей и на какой стадии находится реализация этих бизнес-процессов, разбирался «Профиль».

Беспилотный подвесной монорельс Sky Train в Ухане

Испытания беспилотного поезда в Ухане. Китай, 11 мая 2023 года

©ImagineChina/Imaginechina via AFP/East News
Содержание:

Беспилотники для людей

Перевозка людей – один из наиболее очевидных и востребованных сценариев, который реализован в меньшей степени, чем все остальные, из-за вопросов безопасности человеческой жизни и серьезных регуляторных ограничений.

В России на территории Иннополиса (Татарстан) уже пять лет действует и постепенно масштабируется сервис такси от «Яндекса», но лишь в начале этого лета компания анонсировала запуск для пассажиров в одном из московских районов – по-прежнему в тестовом режиме.

В Китае первый коммерческий сервис без страхующего водителя в салоне был запущен только год назад: компания Baidu получила разрешение перевозить пассажиров в полностью беспилотном режиме в двух ограниченных зонах городов Ухань и Чунцин. Когда такие сервисы станут повсеместными, зависит от государственного регулирования в стране, а также от наката беспилотных автомобилей: чем больше реальных данных получат нейросети, тем эффективнее и надежнее они будут работать.

Сам себе автоном: когда беспилотные автомобили вытеснят водителей с дороги

Здесь стоит отметить, что к созданию беспилотных автомобилей есть два подхода, и помимо классических беспилотников некоторые компании разрабатывают шаттлы. Такие машины изначально не предполагают наличие водителя. В России шаттлы наряду с обычными беспилотными автомобилями разрабатывал «Сбер». В 2021 году он показал концепт «такси будущего» Flip, однако в серийное производство машина пока не пошла.

Несмотря на востребованность, сценарий перевозки людей на беспилотных автомобилях едва ли поддается убедительному прогнозированию: предыдущие расчеты аналитиков и вендоров оказались слишком позитивными. Например, в мае 2020-го планировалось завершить подготовку к полноценному запуску беспилотников в России к началу 2023 года, чего очевидно не случилось. Кроме того, запуск беспилотных машин пробуксовывает как из-за затянутых регуляторных вопросов (несмотря на экспериментальные правовые режимы), так и вследствие технологических проблем, вызванных уходом зарубежных вендоров из страны. В частности, во многих беспилотах используется оборудование Nvidia для работы с ИИ, которое теперь обходится дороже и не обслуживается в рамках технической поддержки.

А в США тем временем набирает силу протестное движение против автономного транспорта. Группа активистов Safe Street Rebel начала блокировать работу беспилотников с помощью дорожных конусов – оказывается, если поставить один такой на капот, алгоритмы машины начнут сходить с ума. Таким образом активисты пытаются привлечь внимание к необходимости прорабатывать систему общественного, а не персонального (даже автономного) транспорта, а также к проблеме безопасности: якобы беспилотники несут в себе больше рисков, чем живые водители. Их позицию поддерживает глава пожарной службы Сан-Франциско, который отмечает, что за полгода автономные такси были замечены почти в 40 инцидентах, в том числе препятствовали работе спасательных служб.

С этой, а также с технологической точки зрения куда проще автоматизировать поезда метро, ж/д, трамваи или даже подвесной монорельс, поскольку такой транспорт сталкивается с заметно меньшим числом дорожных сценариев (соответственно, и регулировать его проще). Во многих странах уже запущены беспилотные поезда. Известнее всего в этом плане Дубай, транспортная сеть которого полностью автоматизирована.

В России в апреле 2023-го начались полевые испытания беспилотных поездов «Ласточка» на Московском центральном кольце. Полностью перейти на беспилотные поезда планировалось уже в 2024 году. Но и в этом сегменте далеко не все гладко: РЖД в новых условиях не смогли закупить планируемые комплекты автопилотов для поездов компании Cognitive Pilot из-за резко возросшей стоимости.

Беспилотное благоденствие: cмогут ли роботы вывести человечество из экономического тупика

Особняком стоят беспилотные аэротакси, которые куда сложнее и опаснее наземных машин, но все же не дают покоя некоторым компаниям. Еще в 2017 году в Дубае немецкий стартап Volocopter тестировал прототип похожего на легкий вертолет автономного такси, однако сертификацию машина так и не получила. В 2024-м компания рассчитывает все же запустить первый коммерческий сервис аэротакси на Олимпийских играх в Париже, но это случится, только если компания сможет получить сертификат регуляторов.

Российская компания Hover также занимается подобным проектом: в 2021-м она провела публичные испытания летающего такси в «Лужниках», а в конце 2022-го заявила о намерениях сертифицировать свою разработку для запуска коммерческого сервиса к 2025 году.

По данным исследовательской компании ReportLinker, объем глобального рынка автономного транспорта в 2021 году достиг $87,5 млрд, а к 2030-му вырастет до $614,9 млрд. Подсчеты и прогнозы Next Move Strategy Consulting еще более позитивны: аналитики рассчитывают на рост с $106 млрд до $2,2 трлн за тот же период.


Первые проекты автономных авто

Идее беспилотного наземного транспорта почти столько же лет, сколько и классическим автомобилям и самолетам. Первые проекты по созданию автономной машины возникли еще в 1920-х, когда сигнал передавался с управляемого автомобиля на беспилотный по радио, чтобы тот мог полностью повторить все маневры. А в 1933 году полетел биплан Fairy Queen, но он был беспилотным с оговоркой: им управляли дистанционно по радио.

Беспилотники в современном понимании заметно моложе и появились в 1980-х годах. Первый автономный автомобиль был создан в 1986 году в рамках проекта ученых из университета Карнеги – Меллона Navlab 1. Это был фургон с небольшим суперкомпьютером на борту для обработки всех необходимых данных. Летательные беспилотники (БПЛА, БАС или БВС) появились еще позднее: с развитием технологий, навигации (GPS) и связи – для передачи данных в обработку на дистанционных компьютерах.


Беспилотники вместо людей

Чуть более простой и почти столь же востребованный на рынке сценарий – перевозка и доставка грузов. Его простота обусловлена тем, что от беспилотных грузовиков реже зависят жизни людей (в случае нештатной ситуации пострадает в первую очередь груз), а с технической точки зрения ехать по загородной трассе (где их эффективность выше, чем в городе) намного проще, чем по магистралям мегаполиса.

Вирусы с большой дороги: способна ли киберзащита предотвратить восстание машин

Автономные грузовики работают в реальных бизнес-процессах уже несколько лет. Например, еще в 2019 году шведский стартап Einride запустил полностью беспилотные грузовики с 5G-связью на ограниченном участке дороги для обслуживания логистического центра. Сегодня подобные проекты встречаются во многих странах, включая Россию: в этом году стартовал проект «Беспилотные логистические коридоры» на трассе М-11 (Москва – Санкт-Петербург), в будущем автономные грузовики будут запущены по трассе М-12. Но в мире в перспективность этого направления верят не все: Waymo в конце июля объявил о приостановке работ по беспилотным грузовикам в пользу такси, поскольку там увидел больше коммерческих перспектив.

Постепенно появляются сервисы по доставке небольших грузов (например, еды из ресторанов или небольших заказов из интернет-магазинов) и для граждан. Для этого был разработан специальный тип миниатюрных беспилотников – роботов-курьеров, или роверов. Принцип их передвижения во многом схож с беспилотными автомобилями, но они меньшего размера и передвигаются по пешеходным зонам с небольшой скоростью, соответственно, менее опасны для себя и окружающих. В России такие беспилотники производит «Яндекс», который с 2020 года доставляет посылки (в том числе в коллаборации с «Почтой России»), а также еду из ресторанов в Иннополисе, нескольких районах Москвы и Санкт-Петербурга, а теперь и в Красной Поляне.

Робот-доставщик

Специальный тип миниатюрных беспилотников – роботы‑курьеры. Принцип их передвижения схож с беспилотными автомобилями, но они менее опасны для себя и окружающих

KIMIMASA MAYAMA/EPA/Vostock Photo

Подобной доставкой могут заниматься и воздушные дроны. Пионером в этом сегменте в мире является ИТ- и ритейл-гигант Amazon, который еще в 2016 году продемонстрировал возможности доставки груза из распределительного центра на дом с помощью беспилотного дрона. Впрочем, коммерческий сервис был запущен только в начале 2023-го, и он по-прежнему зависим от многих регуляторных запретов, из-за чего за месяц смог обслужить менее 10 домохозяйств.

«Почта России» в 2018 году провела эксперимент с беспилотной доставкой в регионах России, однако на первом запуске дрон не сориентировался в пространстве и врезался в стену дома. Впрочем, позднее были и успехи: в марте этого года беспилотный вертолет компании успешно доставил посылку в условиях Крайнего Севера. К слову, Минтранс планирует до 2030-го вложить в создание инфраструктуры для воздушных беспилотников в России 236 млрд рублей.


Километры нейросетей

Современные беспилотники напрямую связаны с технологией искусственного интеллекта (ИИ), а именно с работой нейросетей. Нейросети отвечают за непрерывный анализ и обработку в реальном времени данных с камер, лидаров и других датчиков, за составление прогнозных моделей (предсказаний, как поступят другие участники дорожного или иного движения) и непосредственно за управление.

Чем больше данных в распоряжении нейросети, тем точнее она предсказывает поведение водителей, анализирует погоду либо корректирует движение. Соответственно, качественный беспилотный транспорт требует большого количества пройденного в реальных условиях пути.

Беспилотники Baidu, например, к концу 2022 года проехали около 40 млн км, «дочки» Google Waymo к августу 2021-го – более 32 млн. «Яндекс» к середине 2021 года накатал в беспилотном режиме 13 млн км, а машины «Сбера», который в 2021-м только начал тестировать беспилотники на дорогах общего пользования, за два года проехали около 4,5 млн км.


Беспилотники в помощь людям

В перспективе беспилотные летательные аппараты (БПЛА) станут куда более функциональными устройствами, нежели наземные беспилотники. Уже сейчас они могут решать задачи, для которых нет достойных технологических альтернатив.

Как Четвертая промышленная революция влияет на международные отношения

Например, в мире тестируются летательные беспилотники для проведения спасательных операций, в том числе тушения пожаров в высотных зданиях. Дрон или группа дронов китайского разработчика EHang самостоятельно находят очаг возгорания и тушат его с помощью специальных капсул-огнетушителей.

В России БПЛА применяются для мониторинга безопасности на дорогах. Еще в 2021-м ГИБДД использовала беспилотные дроны для отслеживания нарушителей ПДД в 17 регионах страны. И эта география растет: в конце июля 2023-го такие системы были запущены в Оренбургской области и на трассе Казань–Ульяновск.

В российском лесном хозяйстве сегодня используется 700 беспилотников, а в ближайшие годы может понадобиться до 20 тысяч. Задачи разные: мониторинг лесов, координация при пожарах, доставка экстренных грузов, дезинсекция.

Впрочем, и наземные беспилотники нашли свою нишу за пределами городов – в сельском хозяйстве. С 2019 года Cognitive Pilot (совместное предприятие Cognitive Technologies и «Сбера») разрабатывает автономные системы для комбайнов, тракторов и другой сельхозтехники. Компания уже установила более 100 систем автопилотирования тракторов в 15 регионах страны, а также активно продолжает работу с другими странами и расширяет географию, что говорит о востребованности технологии.

При этом постоянно появляются все новые сценарии замены человека или помощи ему в различных отраслях. Например, израильская компания Tevel Aerobotics в прошлом году продемонстрировала возможность сбора урожая яблок на ферме с помощью роя дронов и автоматизированной тележки.

Консалтинговая компания McKinsey выделяет пять основных категорий, где применяются и будут применяться в будущем БПЛА. Это наблюдение, проведение различных операций, развлечение и реклама (например, световые шоу дронов), передача сигнала (например, сотовой связи) и перемещение (людей и грузов).

Применительно к наземным беспилотникам перевозка людей рассматривается как одна из ключевых бизнес-моделей. По прогнозам аналитиков, в базовом сценарии к 2030 году 12% машин в мире будут иметь продвинутый автопилот либо полностью автономное управление, к 2035-му этот показатель вырастет до 37%.


Домашнее задание для беспилота

Все более продвинутыми становятся и домашние автономные системы –различные прикладные роботы, которые решают бытовые задачи. Самый известный тип таких устройств – пылесосы. Сейчас набирают популярность автоматические мойщики окон. Их прикрепляют к стеклу, и они самостоятельно его моют, нужно только подключение к воде и электричеству.

Робот-пылесос
©Shutterstock/FOTODOM

Японский стартап Preferred Networks тем временем работает над созданием домашнего робота с продвинутой интеллектуальной системой, которая может выполнять сложные задачи, связанные с уборкой, например, раскладывать вещи по местам. Однако пока это только концепт, данных о продажах такого девайса нет.

Разрабатывается множество других домашних роботов под различные задачи: охрана (чаще для внешних территорий, чем для квартир), развлечения (роботы – домашние животные, игрушки), помощь маломобильным людям и др. Но все такие устройства слишком дорогие, обладают ограниченным функционалом и сложны в обслуживании, поэтому пока не получили массового распространения.

Читайте на смартфоне наши Telegram-каналы: Профиль-News, и журнал Профиль. Скачивайте полностью бесплатное мобильное приложение журнала "Профиль".