Einführung: Die autonome Drohnenrevolution - die neueste Technologie und die Zukunftsperspektiven im Jahr 2024.
Die autonome Drohnentechnologie entwickelt sich rasant weiter und wird unser Leben und unsere Industrie revolutionieren. Dank dramatischer Fortschritte bei der künstlichen Intelligenz (KI) und der Sensortechnologie können Drohnen ein noch nie dagewesenes Maß an Autonomie und Umweltbewusstsein erreichen. Autonome Drohnen werden zunehmend in verschiedenen Bereichen eingesetzt, darunter Logistik, Landwirtschaft und Bauwesen, und es wird erwartet, dass sie die Effizienz verbessern und neue Möglichkeiten schaffen. In diesem Artikel werden die neuesten Trends in der autonomen Drohnentechnologie, spezifische Anwendungen in verschiedenen Branchen und die Zukunftsaussichten erläutert.
Die Grenzen der autonomen Drohnentechnologie.
Neue Horizonte durch KI
von ...rechtsfähige Drohnehaben dank der Fortschritte im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) ein noch nie dagewesenes Maß an Autonomie erreicht. Mit den neuesten KI-Algorithmen ausgestattete Drohnen sind heute in der Lage, komplexe Umgebungen sofort zu analysieren und die optimale Flugroute zu wählen. Eine autonome Drohne, die von einem Forschungsteam der ETH Zürich in der Schweiz entwickelt wurde, ist beispielsweise in der Lage, Hindernisse innerhalb von 0,3 Sekunden zu erkennen und zu vermeiden, während sie mit einer Geschwindigkeit von über 40 km/h fliegt.
Dieses hohe Maß an Autonomie ermöglicht es ihnen, Aufgaben zu erfüllen, die über die menschlichen Fähigkeiten hinausgehen, z. B. Such- und Rettungseinsätze in Katastrophengebieten oder die Bewirtschaftung großer landwirtschaftlicher Flächen. Darüber hinaus können Drohnen dank verbesserter KI-basierter Bilderkennungstechnologie Objekte und Personen am Boden mit hoher Genauigkeit identifizieren und die Situation in Echtzeit beurteilen.
Besonders hervorzuheben ist, dass dieseAI-technologiegeht es nicht nur um die Vermeidung von Hindernissen,Angewandt auf komplexe Entscheidungsprozesse.Dies ist ein Argument, das bereits vorgebracht wurde. So hat ein Forscherteam an der University of California, Berkeley, ein autonomes Drohnensystem entwickelt, das mit Hilfe von Reinforcement Learning arbeitet. Das System ist in der Lage, in unbekannten Umgebungen effizient zu suchen und die besten Wege selbständig zu erlernen. Diese Technologie ist besonders nützlich in Situationen, in denen ein Wettlauf mit der Zeit erforderlich ist, wie z. B. bei der Früherkennung von Waldbränden oder der Suche nach Menschen in Not.
Weiter,KI-basiert.GruppeSteuerungstechnikschreiten ebenfalls rasch voran. Das israelische Start-up-Unternehmen Percepto hat ein KI-System entwickelt, das mehrere autonome Drohnen gleichzeitig steuert. Das System ermöglicht eine effiziente 24/7-Überwachung von großen Industrieanlagen und Häfen. Florida Power & Light, ein großes US-Versorgungsunternehmen, hat dieses System erfolgreich eingesetzt, um die Schäden nach einem Hurrikan schnell zu bewerten.
Die Anwendung dieser fortschrittlichen KI-Technologien erweitert das Anwendungsspektrum für autonome Drohnen rapide. Künftig dürften sie in einem breiteren Spektrum von Bereichen eingesetzt werden, etwa in der Stadtplanung, im Umweltschutz und sogar in der Weltraumforschung. Zum Beispiel hat die NASAFeuerMission zur Erforschung der SterneDer Einsatz von autonomen Drohnen wird in Erwägung gezogen KI-ausgerüstete Drohnen, auch in einer Kommunikationsumgebung mit Verzögerungen von der Erde aus.von ...Rituelle ErkundungstätigkeitenDies liegt daran, dass es möglich ist
Die Verschmelzung von KI und autonomen Drohnen hat also ein Potenzial, das unsere Vorstellungskraft übersteigt. Mit dem technologischen Fortschritt werden Lösungen für zuvor für unmöglich gehaltene Probleme und die Schaffung neuer Werte möglich.
Durchbrüche in der Sensortechnologie
Die neuesten LiDAR-Sensoren und Multispektralkameras haben das Umweltbewusstsein von Drohnen drastisch verbessert. DieseGeldbetragLeistungssensorenvon,dunkelPräzise 3D-Kartierung bei Dunkelheit und NebelShih,COrtung mit Zentimetergenauigkeit.Dies ist jetzt möglich. In der Landwirtschaft beispielsweise liefern mit Multispektralkameras ausgerüstete Drohnen detaillierte Analysen der Pflanzengesundheit und tragen so zur frühzeitigen Erkennung von Schädlingen und Krankheiten sowie zur angemessenen Düngung bei. In einigen Fällen haben Landwirte berichtet, dass sie mit dieser Technologie ihre Erträge um bis zu 201 TP3T steigern konnten.
Autonome Drohnen werden die Industrie revolutionieren
Transformation der Logistikbranche
Autonome Drohnen verändern die Logistikbranche
Autonome Drohnen sind eine Technologie, die die Logistikbranche revolutionieren wird. Amazon steht dabei im Mittelpunkt. Projekt Prime Air hat sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, Waren innerhalb von 30 Minuten auszuliefern, und wird ab 2024 in mehreren Regionen kommerziell eingesetzt.
In den USA wurde der Dienst Ende 2022 in College Station, Texas, und Rockford, Kalifornien, eingeführt. Ab November 2024 folgte ein neuer Drohnenlieferdienst in Tolson, Arizona, der den westlichen Teil des Großraums Phoenix bedient. International weitet Prime Air sein Einsatzgebiet stetig aus und plant den Start kommerzieller Dienste in Großbritannien und Italien.
Die neueste Drohne, die MK30, bietet technologische Innovationen wie einen leiseren Betrieb und eine größere Flugreichweite, was die Effizienz auf der "letzten Meile" der Logistik weiter fördert. Es wird erwartet, dass die Technologie die Lieferkosten um bis zu 701 TP3T senken wird.
Der Einsatz von Drohnen in der Logistik ist weltweit auf dem Vormarsch.
Amazon ist nicht das einzige Unternehmen, das autonome Drohnen in der Logistik einsetzt.
Die chinesische Jingdong-Gruppe (JD.com) hat bereits Drohnenlieferungen in ländlichen Gebieten in die Praxis umgesetzt und bis 2020 über 70.000 erfolgreiche Lieferungen durchgeführt. Dies hat die Lieferzeiten verkürzt und zur Wiederbelebung der lokalen Wirtschaft in ländlichen Gebieten beigetragen.
Ebenfalls in Afrika setzt das US-Unternehmen Zipline autonome Drohnen für medizinische Anwendungen ein. Ausgehend von Ruanda hat das Unternehmen seinen Dienst auf die Lieferung von Blutprodukten und Medikamenten in Ghana und Nigeria ausgeweitet und insgesamt mehr als 200 000 Lieferungen durchgeführt. Diese Innovation verbessert den Zugang zur Gesundheitsversorgung in entlegenen Gebieten erheblich.
Umweltauswirkungen und künftige Stadtgestaltung.
Die Logistikrevolution durch autonome Drohnen erregt auch wegen ihrer Umweltvorteile Aufmerksamkeit. Laut einer Studie der Technischen Universität Delft in den Niederlanden ist der Einsatz von Drohnen für die Paketzustellung in städtischen Gebieten im Vergleich zur traditionellen Zustellung per LKW Reduzierung der CO2-Emissionen um bis zu 541 TP3T Es hat sich gezeigt, dass sie dazu in der Lage ist. Dies hatte erhebliche Auswirkungen auf die Politik zur Schaffung nachhaltiger Städte.
Darüber hinaus erwägt die Regierung von Singapur im Rahmen ihrer "Smart Nation"-Initiative, die Stadt auf der Grundlage von Drohnenlieferungen zu gestalten. Es wird erwartet, dass dieser Ansatz die Verkehrsüberlastung vor Ort verringert und ein effizientes und nachhaltiges Lebensumfeld schafft.
Fähigkeit, auf Katastrophen und Pandemien zu reagieren.
Autonome Drohnen werden auch für die Logistik bei Katastrophen und Pandemien eingesetzt. Während der COVID-19-Pandemie im Jahr 2020 setzte Terra Drone in China beispielsweise Drohnen für den Transport von PCR-Testkits innerhalb der Stadt Wuhan ein und half so beim Aufbau eines Schnelltestsystems.
Die Zukunft der autonomen Drohnen.
Die Entwicklung von autonomen Drohnen in der Logistik geht über die reine Effizienz hinaus. Sie bieten eine breite Palette von Vorteilen, darunter Umweltschutz, verbesserter Zugang zur Gesundheitsversorgung und Katastrophenhilfe. Da die technologischen Innovationen weiter voranschreiten, werden sie den Wandel der Stadtgestaltung und der Sozialsysteme insgesamt weiter beschleunigen.
Wir können den Blick nicht von dieser logistischen Revolution abwenden, die unsere Lebensweise und die Städte, in denen wir leben, verändert.
Digitalisierung der Landwirtschaft
In der Landwirtschaft tragen autonome Drohnen zur Verwirklichung der Präzisionslandwirtschaft bei. Aus einem Bericht des japanischen Ministeriums für Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Fischerei geht hervor, dass die Ausbringung von Pestiziden mit Drohnen im Vergleich zu herkömmlichen Methoden die Arbeitszeit um mehr als 901 TP3T und den Pestizidverbrauch um mehr als 301 TP3T reduzieren kann. In der kalifornischen Weinregion Napa Valley beispielsweise werden Drohnen eingesetzt, um den Gesundheitszustand der Weinberge zu überwachen, Krankheiten frühzeitig zu erkennen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Dies hat Berichten zufolge zu stabilisierten Erträgen und verbesserter Qualität geführt und die Gewinne der Winzer um 151 TP3T erhöht.
Verbesserte Sicherheit und Effizienz
Im Baugewerbe und in der verarbeitenden Industrie tragen autonome Drohnen zur Verbesserung von Sicherheit und Effizienz bei. So setzt beispielsweise General Electric Drohnen zur Inspektion von Windkraftanlagen ein, wodurch die Inspektionszeit um 75% verkürzt und die Sicherheitsrisiken für die Arbeiter erheblich verringert werden. Ein anderes großes japanisches Bauunternehmen, die Shimizu Corporation, setzt Drohnen für das Fortschrittsmanagement und für Sicherheitskontrollen auf Baustellen ein. In Verbindung mit der 3D-Vermessungstechnologie ermöglicht dies dem Unternehmen, den Baufortschritt genau zu verfolgen, die Bauzeit zu verkürzen und die Qualität zu verbessern.
Technische Herausforderungen und innovative Lösungen
Revolution durch 5G-Kommunikation
Der weit verbreitete Einsatz der 5G-Kommunikationstechnologie verbessert die Kommunikationsprobleme für Drohnen erheblich: 5G-Netze ermöglichen eine Kommunikation mit geringer Latenz und hoher Bandbreite, eine hochauflösende Videoübertragung in Echtzeit sowie die Übertragung und den Empfang großer Mengen von Sensordaten. Dies ermöglicht einen stabilen autonomen Flug in komplexeren Umgebungen. So hat beispielsweise die südkoreanische SK Telecom ein 5G-basiertes Drohnenliefersystem demonstriert, das sichere Langstreckenflüge in städtischen Gebieten ermöglicht. Diese Technologie ermöglicht die schnelle Lieferung von Hilfsgütern unabhängig von Verkehrsstaus und ist für Katastropheneinsätze sehr vielversprechend.
Nutzung von Edge Computing
Fortschritte in der Edge-Computing-Technologie haben die Rechenleistung der Drohnen selbst drastisch erhöht, wobei leistungsstarke Edge-Geräte wie der Jetson AI-Computer von NVIDIA Bilderkennung und Pfadplanung in Echtzeit ermöglichen, ohne auf die Cloud angewiesen zu sein. Dank dieser Technologie können Drohnen selbst in Umgebungen mit instabiler Internetverbindung ein hohes Maß an Autonomie aufrechterhalten. Bei einem Projekt zur Lieferung medizinischer Güter in einer abgelegenen afrikanischen Region erkannten die mit Edge Computing ausgestatteten Drohnen beispielsweise visuelle Orientierungspunkte und flogen selbst in Umgebungen, in denen kein GPS verfügbar war, präzise.
Zukunftsaussichten: der Markt für autonome Drohnen im Jahr 2030.
Explosionsartiges Wachstum der Marktgröße
Laut Prognosen des Marktforschungsunternehmens MarketsandMarkets wird der Markt für autonome Drohnen bis zum Jahr 2030 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 23,261 TP3T auf einen Wert von 30,3 Mrd. USD anwachsen.7Dieses Wachstum wird durch technologische Innovation, Deregulierung und die Entwicklung neuer Anwendungsbereiche angekurbelt. Insbesondere der zunehmende Einsatz von autonomen Drohnen in städtischen Gebieten wird voraussichtlich einen neuen Wirtschaftsbereich schaffen, der auch als "industrielle Revolution im Himmel" bezeichnet wird. Singapur beispielsweise hat sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, dass Drohnen bis 2030 für 301 TP3T der städtischen Logistik verantwortlich sein sollen, und die Gesetzgebung und die technologische Entwicklung zu diesem Zweck schreiten rasch voran.
Schaffung von neuen Geschäftsmodellen
Die autonome Drohnentechnologie führt zu einem neuen Geschäftsmodell namens "Drone-as-a-Service" (DaaS). So wird beispielsweise erwartet, dass der Markt für Inspektionsdrohnen-Dienstleistungen bis 2028 24,2 Mrd. USD erreichen wird8Dies deutet darauf hin, dass Unternehmen zunehmend die Dienste von spezialisierten Anbietern in Anspruch nehmen, anstatt eigene Drohnen zu besitzen und zu betreiben. Als konkretes Beispiel bietet das Schweizer Unternehmen Verity einen autonomen Drohnenservice für die Bestandsverwaltung in Lagern an. Unternehmen, die diesen Dienst implementiert haben, berichten von einer Verbesserung der Genauigkeit ihrer Bestandsverwaltung um 99,91 TP3T und einer Verringerung der Arbeitszeit um 801 TP3T.
Zusammenfassung: Autonome Drohnen sind die Vision einer zukünftigen Gesellschaft.
Die autonome Drohnentechnologie hat das Potenzial, die Art und Weise, wie wir leben und arbeiten, grundlegend zu verändern. Ihr Anwendungsspektrum erweitert sich täglich, darunter eine effizientere Logistik, eine präzisere Landwirtschaft und eine höhere Sicherheit bei Infrastrukturinspektionen. Allerdings sind noch einige Fragen zu klären, z. B. in Bezug auf den Datenschutz und die Luftfahrtvorschriften.
So trat beispielsweise im Dezember 2022 Japans überarbeitetes Zivilluftfahrtgesetz in Kraft, das den Betrieb der Stufe 4 (Flüge ohne Sichtkontakt in bemannten Zonen) erlaubt. Dies wird voraussichtlich den Einsatz von Drohnen in städtischen Gebieten beschleunigen. In Europa werden im Januar 2023 neue Drohnenvorschriften eingeführt, die eine Registrierung der Betreiber und eine Zertifizierung der Fluggeräte vorschreiben, um sowohl die Sicherheit als auch den Schutz der Privatsphäre zu gewährleisten.
Ein Gleichgewicht zwischen Technologie und Gesetzgebung zu finden, um das Potenzial autonomer Drohnen zu maximieren, wird der Schlüssel zu einer wohlhabenderen und nachhaltigeren Gesellschaft sein. Die Revolution der autonomen Drohnen hat gerade erst begonnen.
[Referenzen].
1 ETH Zürich.(2022). "Autonome Drohnen lernen in der realen Welt zu fliegen".
2 PrecisionAg. (2023). "Drohnentechnologie in der Landwirtschaft: Vorteile und Anwendungen".
3 Amazon.(2023). "Amazon Prime Air".
4 Ministerium für Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Fischerei . (2022). "On the Promotion of Smart Agriculture".
5 General Electric.(2023). "GE Renewable Energy nutzt Drohnen für die Inspektion von Windturbinenblättern".
6 NVIDIA.(2023). "Jetson AI at the Edge".
7 MarketsandMarkets.(2023). "Autonomous BVLOS Drones Market".
8 Drone Industry Insights.(2023). "Drone Service Provider Ranking 2023".
Kommentar.