Teknologi Drone Memperluas Jangkauan Mobile IoT

Kendaraan udara tak berawak—lebih dikenal sebagai “drone”—telah berubah impian Wright bersaudara tentang penerbangan berawak di telinganya dengan memperkenalkan mesin terbang tanpa pilot ke saluran udara.

Drone dapat digunakan untuk berbagai upaya, dari tugas serius perang jarak jauh hingga kejenakaan penerbang amatir. Namun ada lebih banyak aktivitas drone yang mengisi kesenjangan antara alat militer dan mainan hobi karena perusahaan mulai menghargai manfaat operasional dan ekonomi dari fungsi yang mendukung drone.

Ukuran drone berkisar dari hampir satu kaki panjangnya hingga ukuran pesawat kecil, tergantung pada tugas yang ada. Dari tugas-tugas tersebut, beberapa aplikasi yang lebih menarik telah muncul di lingkungan Internet of Things/Industrial IIoT/IIoT. Drone dapat secara efektif menambahkan titik akhir IoT seluler untuk memperluas jaringan melampaui batasan fisik. Ini menjadi kritis karena banyak proses perusahaan berlangsung di tepi jaringan. Pada gilirannya, teknologi drone telah memperluas banyak kemampuan perangkat IoT seluler ke wilayah baru di edge.

“Saya pikir drone adalah perangkat IoT yang sangat banyak dan ada banyak tumpang tindih dalam hal teknologi dan juga pelanggan dan kasus penggunaan,” kata Adam Bry, CEO Skydio, produsen perangkat keras dan perangkat lunak drone Redwood City, CA.

Secara beragam disebut sebagai kendaraan udara tak berawak (UAV) atau sistem pesawat tak berawak (UAS), drone secara unik dapat menjelajahi dan melaporkan lokasi yang mungkin tidak dapat diakses melalui cara lain. Dalam pengaturan IoT, drone dapat bertindak sebagai sensor seluler untuk mengumpulkan data dan menyampaikannya kembali ke aplikasi cloud atau layanan analitik lainnya.

Drone juga dapat digunakan sebagai perangkat inspeksi jarak jauh untuk membantu memelihara titik akhir IoT dan komponen lainnya. Misalnya, drone dapat memeriksa kondisi fisik sensor berbasis menara atau peralatan lain yang terhubung dengan IoT, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk inspeksi langsung yang berpotensi berbahaya. Dalam beberapa kasus, dimungkinkan untuk menggunakan drone untuk melakukan aktivitas pemeliharaan atau perbaikan perangkat yang diperlukan. Setidaknya, ini adalah cara yang cepat, aman, dan ekonomis untuk mengawasi peralatan penting.

Pasar Drone  Bertumbuh

Perusahaan riset Gartner memproyeksikan pertumbuhan untuk drone komersial. “Pada tahun 2020, pengiriman drone perusahaan Internet of Things (IoT) di seluruh dunia (didefinisikan sebagai drone terbang) akan berjumlah 526.000 unit, meningkat 50% dari 2019,” catat Gartner dalam Forecast Analysis:IoT Enterprise Drone Shipments, Seluruh dunia . “Pengiriman global diperkirakan mencapai 1,3 juta unit pada tahun 2023.”

“Tiba-tiba kecepatannya meningkat,” kata David Benowitz, kepala penelitian di DroneAnalyst. “Kami telah melihat lebih banyak penggunaan industri selama beberapa tahun terakhir dan di situlah banyak akselerasi terjadi. Tapi Anda tahu selama empat atau lima tahun terakhir, khususnya, kami telah melihat banyak kedewasaan dalam teknologi drone dan itu mengarah pada banyak … adopsi bisnis.”

Adopsi pelanggan juga mengikuti proyeksi pasar. Dalam survei yang dilakukan oleh DroneDeploy, penyedia perangkat lunak drone, dari 140 pelanggannya, 53% mengatakan mereka memperkirakan akan meningkatkan pengeluaran untuk drone dan perangkat lunak drone pada tahun 2020. Temuan perusahaan, dirinci dalam ” Laporan State of the Drone Market 2020:Scale and Growth”, juga mencatat bahwa kurang dari 5% responden mengantisipasi pengurangan pengeluaran drone.

Terlepas dari berita yang menjanjikan ini, teknologi drone adalah industri yang baru lahir, meskipun dengan potensi dan ruang untuk tumbuh, terutama di lingkungan IoT. “Ini … masih Wild West benar-benar dari perspektif produk dan teknologi,” kata Bry.

Bagaimana Teknologi Drone Digunakan dan Mengapa

Laporan Gartner menunjukkan bahwa drone saat ini paling banyak digunakan oleh industri konstruksi, diikuti oleh layanan pemantauan kebakaran, perusahaan asuransi, dan departemen kepolisian. Selama beberapa tahun ke depan, semua sektor ini diperkirakan akan menggandakan penggunaan drone.

Sebuah survei yang dilakukan oleh Drone Industry Insights (DII), dengan hasil yang dipublikasikan dalam laporan “Drone Industry Barometer 2020” organisasi riset pasar drone, menunjukkan bahwa inspeksi/pemeliharaan adalah kasus penggunaan drone teratas seperti yang dicatat oleh 35% penyedia layanan drone dan 18 % pengguna bisnis, masing-masing. Kegunaan utama lainnya termasuk pemetaan (25%/16%), survei (15%/33%) dan fotografi atau pembuatan film (16%/19%).

Responden DII mengurutkan alasan mereka menggunakan drone sebagai sangat penting, penting dan tidak penting. Enam puluh persen mengatakan penghematan waktu sangat penting, diikuti dengan peningkatan kualitas (59%). Lima puluh tiga persen mengatakan bahwa meningkatkan keselamatan kerja sangat penting dan, akhirnya, 47% menilai penghematan biaya sebagai sangat penting.

Beberapa industri telah memelopori penggunaan drone sebagai perluasan lingkungan IoT mereka atau sebagai pelengkap proses pengumpulan data lainnya.

Perusahaan energi menambahkan inspeksi yang diaktifkan drone ke infrastruktur IoT mereka yang luas. Drone dapat dengan mudah terbang di atas dan secara visual memindai saluran listrik, turbin angin, dan generasi serta peralatan transmisi lainnya—tugas yang seharusnya dilakukan secara manual atau mungkin tidak dapat dilakukan sama sekali. Mantra drone yang lebih cepat, lebih murah, dan lebih aman membuat penggunaannya sangat menarik bagi penyedia listrik.

Agribisnis mewakili vertikal perintis drone lainnya. Peternakan besar sudah mengandalkan sensor yang terhubung dengan IoT untuk mengukur penyiraman, kualitas tanah, dan metrik utama lainnya. Tetapi banyak peternakan telah menambahkan peralatan sensor yang dibawa drone ke gudang senjata mereka. Drone mengumpulkan beberapa informasi yang sama dengan sensor yang terhubung, tetapi mereka dapat melampaui informasi yang lebih mendasar dengan data yang dikumpulkan menggunakan teknik canggih seperti fotografi inframerah dan citra udara lainnya.

Industri konstruksi dan asuransi juga cocok untuk teknologi drone, karena memungkinkan mereka untuk memeriksa lokasi dan struktur dengan mudah dan tanpa mengharuskan pekerja hadir di lokasi.

Bry dari Skydio menjelaskan bagaimana Departemen Perhubungan North Carolina menggunakan perangkat keras dan perangkat lunak Skydio untuk memeriksa bagian bawah dan struktur pendukung jembatan.

“Ini adalah kasus penggunaan di mana di masa lalu kami akan menggunakan apa yang disebut truk pengintai, yang merupakan mesin raksasa yang melaju di sepanjang bagian atas jembatan dan kemudian menggantung seseorang di bawahnya dengan lengan kantilever besar, yang sangat mahal dan berbahaya.” kata Bry.

Tak perlu dikatakan, menggunakan drone sebagai pengganti truk pengintai menghindari banyak biaya dan bahaya dari pendekatan sebelumnya. Kemampuan drone Skydio untuk beroperasi secara mandiri sangat penting dalam kasus ini, karena drone mungkin harus terbang melampaui garis pandang operator.

Muatan Drone

Mengingat berbagai tugas yang dapat ditangani drone, drone perlu membawa peralatan khusus untuk mengumpulkan data dan mentransfer data ke titik akhir IoT atau fasilitas lain untuk analisis.

Perlengkapan drone dasar akan mencakup perangkat navigasi dan komunikasi seperti GPS dan radio Wi-Fi atau LTE untuk mengirimkan data.

Kamera—dari kamera diam dan kamera video hingga perangkat pencitraan yang lebih canggih—juga merupakan komponen dasar perangkat drone. Tergantung pada aplikasinya, drone juga dapat membawa peralatan penginderaan panas atau kelembaban. Data pencitraan kini dapat diproses secara real time, membuat drone terlihat seperti perangkat pengumpulan data lainnya yang terpasang pada IoT.

Drone juga dapat digunakan untuk mengangkut barang—seperti yang paling menonjol ditunjukkan oleh pengujian pengiriman barang dagangan penjualan online berbasis drone oleh Amazon.

Pertimbangan Implementasi Drone

Drone biasanya dilengkapi dengan dua jenis perangkat lunak. Perangkat lunak yang digabungkan erat dengan perangkat keras drone memanipulasi drone dan roda gigi untuk membuatnya tetap tinggi saat menghubungkannya kembali ke operator yang mengontrol jalur penerbangan drone. Jenis perangkat lunak kedua adalah aplikasi—program yang memungkinkan drone menyelesaikan tugas spesifiknya dan mengumpulkan informasi yang relevan.

Saat ini, tidak ada standar untuk kontrol atau perangkat lunak aplikasi, jadi calon pembeli harus menyadari bahwa perangkat lunak aplikasi biasanya harus disesuaikan untuk bekerja dengan drone pabrikan tertentu dan sistem operasi dasarnya. Akibatnya, Anda harus memastikan bahwa perangkat lunak yang Anda butuhkan benar-benar dapat berjalan di perangkat keras drone yang ingin Anda peroleh. Skydio, misalnya, memasarkan beberapa software aplikasi, seperti Skydio 3D Scan dan Skydio House Scan, dengan drone-nya, dan juga bermitra dengan pembuat software drone pihak ketiga untuk aplikasi lain. Dan, tentu saja, calon pengguna harus mengonfirmasi bahwa format data yang dikumpulkan dan disebarluaskan oleh drone konsisten dengan format lain yang saat ini digunakan oleh program analisis data yang sudah ada. Beberapa pekerjaan integrasi mungkin diperlukan.

Setiap produsen umumnya memiliki SDK [perangkat pengembangan perangkat lunak] sendiri yang berfungsi sebagai API [antarmuka pemrograman aplikasi] sehingga Anda dapat menginstal aplikasi yang berbeda, memiliki kontrol yang berbeda, dan memiliki otomatisasi yang berbeda,” catat Benowitz.

Pertimbangan lainnya adalah jenis komunikasi yang dilengkapi drone, dan seberapa mudah drone itu akan terintegrasi dengan IoT yang ada atau lingkungan jaringan lainnya.

“Ada bentuk komunikasi yang dipatenkan, dan sebagian besar komunikasi drone ke remote kontrol adalah milik,” kata Benowitz, “dan umumnya, itu dienkripsi di bawah AES-256.”

Sementara sebagian besar drone menggunakan Wi-Fi atau variasi eksklusif dari standar itu, broadband LTE adalah alternatif yang menjulang. Ini dapat diaktifkan dengan memasukkan chip SIM ke dalam drone yang memungkinkannya memanfaatkan teknologi 4G atau 5G untuk memperluas jangkauan operasionalnya secara signifikan.

“Saya pikir dari waktu ke waktu LTE akan menjadi bahan yang sangat penting bagi industri ini,” kata Bry dari Skydio.

Meningkatkan jangkauan bukan hanya rintangan teknologi. Peraturan FAA saat ini membatasi drone terbang "di luar garis pandang visual" dan di atas orang-orang atau di malam hari. Untuk mengoperasikan drone di bawah salah satu kondisi tersebut memerlukan pengabaian dari FAA dan kemungkinan lulus tes yang menunjukkan keterampilan piloting operator.

Namun masalah jangkauan lainnya adalah masa pakai baterai. Baterai harus memberi daya pada penerbangan dan pengumpulan data serta transmisi drone, sehingga masa pakai baterai yang singkat berarti misi yang lebih pendek dan lebih sering. Teknologi baterai telah meningkat dan—seperti halnya perangkat transportasi berkemampuan baterai lainnya—teknologi ini menerima banyak perhatian dan pengembangan. Sebuah perusahaan Prancis, xSun, berusaha mengatasi masalah baterai dengan melengkapi drone-nya dengan sel surya.

“Saya akan mengatakan untuk sebagian besar aplikasi, masa pakai baterai bukanlah masalah besar,” kata Benowitz. “Jika Anda melakukan misi pencitraan otomatis, drone cukup otomatis di mana ketika Anda perlu menukar baterai, itu akan kembali, Anda akan menukar baterai dan itu akan kembali ke pekerjaannya.”

Perkembangan lain yang harus diperhatikan termasuk perangkat docking canggih yang dapat mengisi ulang dan meluncurkan drone otonom, dan untuk sistem manajemen lalu lintas yang akan menyediakan kontrol penerbangan yang lebih canggih.

Stiker Harga Drone Bervariasi

Mengingat apa yang dapat mereka capai di lingkungan tertentu, drone dapat menjadi solusi yang sangat ekonomis—terutama jika alternatifnya adalah penerbangan berawak dengan helikopter atau pesawat lain.

Biaya drone akan sangat bergantung pada aplikasinya—apa yang diharapkan untuk dilakukan, untuk berapa lama dan dalam kondisi apa. Konon, drone komersial bisa hampir semurah model konsumen, seharga seribu dolar atau lebih. Namun, drone yang ditujukan untuk keperluan industri tentu saja lebih mahal, tetapi umumnya masih termasuk dalam kisaran "ribuan dolar", daripada puluhan ribu.

“Ada kisaran harga yang besar–sebagian besar pembelian masih dalam kisaran harga $1.000 hingga $2.000,” kata Benowitz.

Bagi sebagian besar bisnis, label harga sederhana tersebut akan menjadikan drone sebagai alternatif yang sangat terjangkau sebagai tambahan infrastruktur IoT/IIoT.