مقدمة: ثورة الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة - أحدث التقنيات والآفاق المستقبلية في عام 2024.
تشهد تكنولوجيا الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة تطوراً سريعاً ومن المقرر أن تحدث ثورة في حياتنا وصناعتنا. لقد مكّنت التطورات الهائلة في الذكاء الاصطناعي (AI) وتكنولوجيا الاستشعار الطائرات بدون طيار من تحقيق مستويات غير مسبوقة من الاستقلالية والوعي البيئي. يتم استخدام الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة بشكل متزايد في مجموعة متنوعة من المجالات، بما في ذلك الخدمات اللوجستية والزراعة والبناء، ومن المتوقع أن تحسن الكفاءة وتخلق إمكانيات جديدة. توضح هذه المقالة بالتفصيل أحدث الاتجاهات في تكنولوجيا الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة، والتطبيقات المحددة في مختلف الصناعات والآفاق المستقبلية.
حدود تكنولوجيا الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة.
آفاق جديدة يفتحها الذكاء الاصطناعي
من ...طائرة بدون طيار مدعومة بالقانونحققت مستوى غير مسبوق من الاستقلالية بفضل التقدم في مجال الذكاء الاصطناعي (AI). فقد أصبحت الطائرات بدون طيار المزودة بأحدث خوارزميات الذكاء الاصطناعي قادرة الآن على تحليل البيئات المعقدة على الفور واختيار مسار الطيران الأمثل. على سبيل المثال، تتمتع طائرة بدون طيار ذاتية القيادة طورها فريق بحثي في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ بسويسرا بالقدرة على اكتشاف العقبات وتجنبها في غضون 0.3 ثانية أثناء الطيران بسرعة تزيد عن 40 كم/ساعة.
هذه الدرجة العالية من الاستقلالية تمكنها من أداء مهام تتجاوز القدرات البشرية، مثل عمليات البحث والإنقاذ في مواقع الكوارث أو إدارة مساحات شاسعة من الأراضي الزراعية. علاوة على ذلك، تتيح تكنولوجيا التعرف على الصور المحسنة القائمة على الذكاء الاصطناعي للطائرات بدون طيار إمكانية التعرف على الأجسام والأشخاص على الأرض بدقة عالية وتقييم الوضع في الوقت الفعلي.
والجدير بالذكر أن هذهAI-التكنولوجيالا يتعلق فقط بتجنب العقبات,تطبق على عمليات صنع القرار المعقدة.هذه نقطة تم توضيحها. على سبيل المثال، قام فريق بحثي في جامعة كاليفورنيا في بيركلي بتطوير نظام طائرات بدون طيار ذاتية القيادة باستخدام التعلم المعزز. النظام قادر على البحث بكفاءة في بيئات غير معروفة وتعلم أفضل المسارات من تلقاء نفسه. هذه التكنولوجيا مفيدة بشكل خاص في الحالات التي تتطلب سباقاً مع الزمن، مثل الكشف المبكر عن حرائق الغابات أو البحث عن الأشخاص الذين يعانون من محنة.
بالإضافة إلى ذلك,قائم على الذكاء الاصطناعي.المجموعةتكنولوجيا التحكمتتقدم بسرعة أيضاً. فقد طورت شركة Percepto الإسرائيلية الناشئة نظام ذكاء اصطناعي يتحكم في عدة طائرات بدون طيار ذاتية القيادة في وقت واحد. يتيح النظام مراقبة فعالة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع للمنشآت الصناعية والموانئ الشاسعة. في الواقع، قامت شركة فلوريدا للطاقة والضوء، وهي شركة مرافق أمريكية كبرى، بنشر هذا النظام بنجاح لتقييم الأضرار التي لحقت بها بعد الإعصار.
ويؤدي تطبيق تقنيات الذكاء الاصطناعي المتقدمة هذه إلى توسيع نطاق تطبيقات الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة بشكل سريع. ومن المتوقع استخدامها في المستقبل في مجموعة واسعة من المجالات، مثل التخطيط الحضري وحماية البيئة وحتى استكشاف الفضاء. على سبيل المثال، قامت وكالة ناساحريقمهمة استكشاف النجوميجري النظر في استخدام الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة في الطائرات بدون طيار المجهزة بالذكاء الاصطناعي، حتى في بيئة الاتصالات مع وجود تأخيرات من الأرض.من ...الأنشطة الاستكشافية الطقسيةهذا لأنه من الممكن
وبالتالي، فإن اندماج الذكاء الاصطناعي والطائرات بدون طيار ذاتية القيادة ينطوي على إمكانات تفوق خيالنا. فمع تقدم التكنولوجيا، تتحقق حلول للتحديات التي كان يُعتقد أنها مستحيلة في السابق وخلق قيمة جديدة.
اختراقات في تكنولوجيا الاستشعار
أدت أحدث مستشعرات ليدار والكاميرات متعددة الأطياف إلى تحسين الوعي البيئي للطائرات بدون طيار بشكل كبير. وهذهمبلغ من المالمستشعرات الأداءبواسطة,الظلامرسم خرائط ثلاثية الأبعاد دقيقة في الظلام والضبابشيهCحدد الموقع بدقة سنتيمترية.ومن الممكن الآن القيام بذلك. على سبيل المثال، في القطاع الزراعي، توفر الطائرات بدون طيار المزودة بكاميرات متعددة الأطياف تحليلاً مفصلاً لصحة المحاصيل، مما يساهم في الكشف المبكر عن الآفات والأمراض واستخدام الأسمدة المناسبة. وفي بعض الحالات، أبلغ المزارعون عن نجاحهم في زيادة المحاصيل بنسبة تصل إلى 201 تيرابايت في السنة باستخدام هذه التكنولوجيا.
طائرات بدون طيار ذاتية القيادة تُحدث ثورة في الصناعة
تحوّل صناعة الخدمات اللوجستية
طائرات بدون طيار ذاتية القيادة تُحدث تحولاً في قطاع الخدمات اللوجستية
الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة هي تقنية من المقرر أن تُحدث ثورة في صناعة الخدمات اللوجستية. أمازون هي محور هذا الأمر. مشروع برايم إير هدفًا طموحًا يتمثل في توصيل البضائع في غضون 30 دقيقة، وهو يعمل تجاريًا في عدة مناطق اعتبارًا من عام 2024.
في الولايات المتحدة الأمريكية، تم إطلاق الخدمة في كوليدج ستيشن، تكساس، وروكفورد، كاليفورنيا، في نهاية عام 2022. وأعقب ذلك إطلاق خدمة توصيل جديدة بطائرات بدون طيار في تولسون بولاية أريزونا اعتباراً من نوفمبر 2024، لتخدم الجزء الغربي من منطقة فينيكس الحضرية. وعلى الصعيد الدولي، تعمل شركة Prime Air على توسيع نطاق عملياتها بشكل مطرد، حيث من المقرر إطلاق خدماتها التجارية في المملكة المتحدة وإيطاليا.
تقدم أحدث طائرة بدون طيار، MK30، ابتكارات تكنولوجية مثل التشغيل الأكثر هدوءاً ومدى طيران أطول، مما يعزز الكفاءة في "الميل الأخير" للخدمات اللوجستية. ومن المتوقع أن تقلل هذه التكنولوجيا من تكاليف التوصيل بما يصل إلى 701 تيرابايت.
يتقدم استخدام الخدمات اللوجستية للطائرات بدون طيار في جميع أنحاء العالم.
أمازون ليست الوحيدة في استخدام الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة في مجال الخدمات اللوجستية.
لقد قامت مجموعة Jingdong Group الصينية (JD.com) بالفعل باستخدام التوصيل بالطائرات بدون طيار في المناطق الريفية استخدامًا عمليًا، حيث قامت بأكثر من 70 ألف عملية توصيل ناجحة حتى عام 2020. وقد أدى ذلك إلى تقليل أوقات التسليم وساعد على تنشيط الاقتصادات المحلية في المناطق الريفية.
وفي أفريقيا أيضاً، تستخدم شركة Zipline الأمريكية طائرات بدون طيار ذاتية القيادة للتطبيقات الطبية. بدءاً من رواندا، وسّعت الشركة خدماتها لتوصيل منتجات الدم والأدوية في غانا ونيجيريا، بإجمالي تراكمي يزيد عن 200,000 عملية توصيل. يعمل هذا الابتكار على تحسين الوصول إلى الرعاية الصحية في المناطق النائية بشكل كبير.
التأثير البيئي والتصميم الحضري المستقبلي.
كما تجذب ثورة الخدمات اللوجستية للطائرات بدون طيار ذاتية القيادة الانتباه لفوائدها البيئية. فوفقًا لدراسة أجرتها جامعة دلفت للتكنولوجيا في هولندا، فإن استخدام الطائرات بدون طيار لتوصيل الطرود في المناطق الحضرية مقارنةً بالتوصيل التقليدي بالشاحنات خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بما يصل إلى 541 تيرابايت ثلاثي الفوسفات وقد ثبت أن لديها القدرة على القيام بذلك. وقد كان لذلك تأثير كبير على السياسات الرامية إلى إنشاء مدن مستدامة.
وعلاوة على ذلك، وكجزء من مبادرة "الأمة الذكية"، تدرس حكومة سنغافورة تصميم المدينة على أساس توصيل الطلبات بالطائرات بدون طيار. ومن المتوقع أن يخفف هذا النهج من الازدحام المروري على الأرض ويخلق بيئة معيشية فعالة ومستدامة.
القدرة على الاستجابة للكوارث والأوبئة.
تُستخدم الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة أيضاً في الخدمات اللوجستية أثناء الكوارث والأوبئة. على سبيل المثال، خلال جائحة كوفيد-19 في عام 2020، استخدمت شركة Terra Drone في الصين طائرات بدون طيار لنقل مجموعات اختبار PCR داخل مدينة ووهان، مما ساعد على بناء نظام اختبار سريع.
مستقبل الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة.
إن تطور الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة في مجال الخدمات اللوجستية يتجاوز مجرد الكفاءة. فهي تقدم مجموعة واسعة من القيم، بما في ذلك حماية البيئة وتحسين الوصول إلى الرعاية الصحية والاستجابة للكوارث. ومع استمرار الابتكارات التكنولوجية في التقدم، فإنها ستزيد من تسريع عملية التحول في التصميم الحضري والأنظمة الاجتماعية ككل.
لا يمكننا أن نغمض أعيننا عن هذه الثورة اللوجستية التي تغير الطريقة التي نعيش بها والمدن التي نعيش فيها.
رقمنة الزراعة
في القطاع الزراعي، تساهم الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة في تحقيق الزراعة الدقيقة. ويشير تقرير صادر عن وزارة الزراعة والغابات ومصايد الأسماك في اليابان إلى أن استخدام المبيدات باستخدام الطائرات بدون طيار يمكن أن يقلل من وقت العمل بأكثر من 901 طن من المبيدات واستخدام المبيدات بأكثر من 301 طن من المبيدات مقارنة بالطرق التقليدية. على سبيل المثال، في منطقة وادي نابا فالي للنبيذ في كاليفورنيا، تُستخدم الطائرات بدون طيار لمراقبة صحة مزارع الكروم واكتشاف الأمراض مبكرًا واتخاذ الإجراءات المناسبة. وأفادت التقارير أن ذلك أدى إلى استقرار المحاصيل وتحسين الجودة، وزيادة أرباح مزارعي الكروم بمقدار 151 تيرابايت في الساعة.
تحسين السلامة والكفاءة
في صناعات البناء والتصنيع، تساعد الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة في تحسين السلامة والكفاءة. على سبيل المثال، تستخدم شركة جنرال إلكتريك طائرات بدون طيار لفحص توربينات الرياح، مما يقلل من وقت الفحص بمقدار 751 تيرابايت 3 تيرابايت ويقلل بشكل كبير من مخاطر السلامة للعمال. وتستخدم شركة إنشاءات يابانية كبرى أخرى، وهي شركة شيميزو كوربوريشن، طائرات بدون طيار لإدارة التقدم المحرز وفحص السلامة في مواقع البناء؛ وبالاقتران مع تقنية المسح ثلاثي الأبعاد، يمكّن ذلك الشركة من تتبع تقدم البناء بدقة، وتقصير فترات البناء وتحسين الجودة.
التحديات التقنية والحلول المبتكرة
الثورة التي أحدثتها اتصالات الجيل الخامس 5G
يؤدي الاستخدام الواسع النطاق لتكنولوجيا اتصالات الجيل الخامس 5G إلى تحسين مشاكل الاتصالات للطائرات بدون طيار بشكل كبير: تتيح شبكات الجيل الخامس اتصالات منخفضة الكمون وعالية النطاق الترددي، ونقل الفيديو عالي الوضوح في الوقت الحقيقي، ونقل واستقبال كميات كبيرة من بيانات الاستشعار. يتيح ذلك إمكانية التحليق المستقل المستقر في بيئات أكثر تعقيداً. على سبيل المثال، عرضت شركة SK Telecom الكورية الجنوبية نظام توصيل للطائرات بدون طيار قائم على شبكة الجيل الخامس (5G) يتيح رحلات آمنة لمسافات طويلة في المناطق الحضرية. وتتيح هذه التكنولوجيا توصيل الإمدادات في حالات الطوارئ بسرعة دون التأثر بالازدحام المروري وتبشر بالخير لعمليات الإغاثة في حالات الكوارث.
الاستفادة من حوسبة الحافة
وقد أدى التقدم في تكنولوجيا الحوسبة المتطورة إلى زيادة قوة المعالجة للطائرات بدون طيار نفسها بشكل كبير، حيث تتيح الأجهزة المتطورة عالية الأداء مثل كمبيوتر NVIDIA Jetson AI من NVIDIA إمكانية التعرف على الصور في الوقت الفعلي وتخطيط المسار دون الاعتماد على السحابة. تُمكِّن هذه التقنية الطائرات بدون طيار من الحفاظ على درجة عالية من الطيران المستقل حتى في البيئات التي يكون فيها الاتصال بالإنترنت غير مستقر. على سبيل المثال، في أحد مشاريع توصيل الإمدادات الطبية في منطقة أفريقية نائية، تعرفت الطائرات بدون طيار المزودة بحوسبة الحافة على المعالم المرئية وحلقت بدقة حتى في البيئات التي لا يتوفر فيها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
التوقعات المستقبلية: سوق الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة في عام 2030.
نمو هائل في حجم السوق
وفقًا لتوقعات شركة MarketsandMarkets للأبحاث، من المتوقع أن ينمو سوق الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 23.261 تيرابايت في السنة ليصل إلى قيمة 30.3 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030.7يغذي هذا النمو الابتكار التكنولوجي وإلغاء القيود وتطوير مجالات تطبيق جديدة. على وجه الخصوص، من المتوقع أن يؤدي الاستخدام المتزايد للطائرات بدون طيار ذاتية القيادة في المناطق الحضرية إلى خلق مجال اقتصادي جديد، يُعرف أيضًا باسم "الثورة الصناعية في السماء". فقد وضعت سنغافورة، على سبيل المثال، هدفًا طموحًا للطائرات بدون طيار لتكون مسؤولة عن 301 تيرابايت من الخدمات اللوجستية الحضرية بحلول عام 2030، وتسير التشريعات والتطوير التكنولوجي لهذا الغرض بوتيرة سريعة.
إنشاء نماذج أعمال جديدة
تعمل تكنولوجيا الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة على إنشاء نموذج أعمال جديد يسمى "الطائرات بدون طيار كخدمة" (DaaS). على سبيل المثال، من المتوقع أن يصل حجم سوق خدمات الطائرات بدون طيار للتفتيش إلى 24.2 مليار دولار أمريكي بحلول عام 20288وهذا يشير إلى أن الشركات تستخدم بشكل متزايد خدمات الموردين المتخصصين بدلاً من امتلاك وتشغيل طائراتها الخاصة بدون طيار. وكمثال ملموس على ذلك، تقدم شركة Verity السويسرية خدمة الطائرات بدون طيار المستقلة لإدارة المخزون في المستودعات. وقد أبلغت الشركات التي طبقت هذه الخدمة عن تحسن بنسبة 99.91 نقطة مئوية في دقة إدارة المخزون وانخفاض قدره 801 نقطة مئوية في وقت العمل.
ملخص: تتصور الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة مجتمعاً مستقبلياً.
تمتلك تكنولوجيا الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة القدرة على إحداث تغيير جذري في طريقة عيشنا وعملنا. يتسع نطاق تطبيقاتها يوماً بعد يوم، بما في ذلك الخدمات اللوجستية الأكثر كفاءة، والزراعة الأكثر دقة وتحسين السلامة في عمليات تفتيش البنية التحتية. ومع ذلك، لا تزال هناك قضايا يتعين حلها، مثل المخاوف المتعلقة بالخصوصية ولوائح الطيران.
على سبيل المثال، دخل قانون الملاحة الجوية المدنية المنقح في اليابان حيز التنفيذ في ديسمبر 2022، مما يسمح بعمليات المستوى الرابع (رحلات جوية غير مأهولة في المناطق المأهولة). ومن المتوقع أن يؤدي ذلك إلى تسريع استخدام الطائرات بدون طيار في المناطق الحضرية. وفي الوقت نفسه، في أوروبا، سيتم إدخال لوائح جديدة للطائرات بدون طيار في يناير 2023، والتي ستتطلب تسجيل المشغلين واعتماد الطائرات لضمان كل من السلامة وحماية الخصوصية.
إن تحقيق التوازن بين التكنولوجيا والتشريعات لتحقيق أقصى قدر من إمكانات الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة سيكون عاملاً رئيسياً لجعل مجتمعنا المستقبلي أكثر ازدهاراً واستدامة. لقد بدأت للتو ثورة الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة.
[المراجع].
1 ETH زيورخ. (2022). "الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة تتعلم الطيران في العالم الحقيقي".
2 PrecisionAg. (2023). "تكنولوجيا الطائرات بدون طيار في الزراعة: الفوائد والتطبيقات."
3 أمازون.(2023). "أمازون برايم إير".
4 وزارة الزراعة والغابات ومصايد الأسماك . (2022). "بشأن تعزيز الزراعة الذكية."
5 جنرال إلكتريك.(2023). "جنرال إلكتريك للطاقة المتجددة تستخدم طائرات بدون طيار لفحص شفرات توربينات الرياح."
6 nvidia.(2023). "جيتسون للذكاء الاصطناعي على الحافة."
7 MarketsandMarkets.(2023). "سوق الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة والتحكم عن بُعد."
8 رؤى صناعة الطائرات بدون طيار.(2023). "تصنيف مزودي خدمات الطائرات بدون طيار لعام 2023."
تعليق.