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Höhenflug: Die Digitalisierung der Lüfte verändert die Industrie

Im Jahr 2013 konnten die Menschen nicht genug von Drohnen bekommen. Amazons Ankündigung in Lieferdrohnen zu investieren war der Auftakt einer anhaltenden Wachstumsperiode und schürte Begeisterung für die Nutzung unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) sowohl in der Wirtschaft als auch im Hobbybereich. Die Auslieferung von Waren ist zwar ein wichtiger Einsatzbereich für Drohnen, aber fast noch spannender sind die dabei entstehenden Daten.

Inhaltsverzeichnis

1. Datenerhebung im Flug

2. Alle Daten an Bord

Durch die Ausstattung von Drohnen mit Kameras, schufen Enthusiasten ein mächtiges Werkzeug: einen ferngesteuerten Datensammler, der Informationen bereitstellt die Menschen bisher noch nicht erfassen konnten. Die Ausweitung dieser Idee führte zu einem enormen Wachstum bei der Nutzung von Drohnen in einer Vielzahl von Bereichen wie Jagd, Natur- und Artenschutz, Landwirtschaft und Bergbau. Untersuchungen über die Art der gesammelten Daten, ihre Speicherung und ihre Nutzung, erklären, warum die Drohnenbranche bis 2028 einen Wert von 501,4 Milliarden Dollar haben soll.

Drohnen werden mittlerweile auch für Gutachten bei Liegenschaften eingesetzt. So habe ich letztlich noch Luftaufnahmen für die Bewertung der Insel Nonnenwerth mit dem darauf liegenden Franziskus Gymnasium im Rhein gemacht.

Datenerhebung im Flug

Die wichtigste Art der Drohnen-Daten sind visuelle Informationen. Während heute Vogelperspektiven dank Quadcopter bei Filmaufnahmen und Fotografien nicht wegzudenken sind, war die ursprüngliche Nutzung von Drohnen weniger künstlerisch. Bereits im Ersten Weltkrieg wurden unbemannte Fluggeräte für verschiedene Zwecke eingesetzt. Weitere technologische Entwicklungen führten dazu, dass Drohnen später auch im Vietnamkrieg zur Erkundung und Aufklärung eingesetzt wurden.

Die kontinuierlichen Fortschritte der Fluggeräte haben auch zu Innovationen bei der Datenerfassung geführt und die Verbreitung von UAVs in verschiedenen Branchen vorangetrieben. Mit geografischen Informationssystemen (GIS) ausgerüstete Drohnen vermessen das Land und helfen bei der Erstellung maßstabsgetreuer Karten für Naturschutz oder Katastrophenhilfe. Und auch Baufirmen rüsten Drohnen mit Wärmebildkameras aus, um Wärmelecks zu erkennen und so sicherere, energieeffizientere Gebäude zu schaffen.

Höhenflug: Die Digitalisierung der Lüfte verändert die Industrie - drohnen, agrar

Auch in der Landwirtschaft liefern Drohnen dank Echtzeitinformationen entscheidende Erkenntnisse über den Gesundheitszustand der Pflanzen, den Aufenthaltsort des Viehs und die Bewässerungssysteme. Größere Distanzen oder räumliche Trennung spielen dabei keine Rolle, was den Landwirten massive Kosteneinsparungen bei der Arbeit, eine bessere Ressourcenallokation und höhere Ernteerträge ermöglicht. Analysten gehen davon aus, dass allein der Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft bis 2023 einen Umsatz von 1 Milliarde Dollar erreichen wird, wobei weltweit ein stetiges Wachstum prognostiziert wird.

Alle Daten an Bord

All diese gesammelten Daten müssen gespeichert werden – aber wo? Da Drohnen im Wesentlichen fliegende, autonome Computer sind, benötigen sie robuste Speicherlösungen, um eine optimale Leistung zu gewährleisten. Neben internen Laufwerken und SD-Karten sind auch Cloudspeicher und ein stabiles Netzwerk entscheidend für die Sicherung der Informationen.

Da Drohnen auch bei extremen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit, Vibrationen und anderen anspruchsvollen Bedingungen operieren müssen, sollten auch die Speicherlösungen diese extremen Anforderungen bewältigen können und gleichzeitig genügend Speicherplatz für die entstandenen Aufnahmen mitbringen. Ein 4K-Video mit 100 Mbps über 30 Minuten Betriebsdauer kann beispielsweise bis zu 22 GB an Daten erzeugen.

Dafür eignen sich die Industrial MicroSD-Karten von SanDisk. Die microSD-Karten in Industriequalität sind entwickelt und getestet, um anspruchsvollsten Bedingungen standzuhalten. Zudem bringen sie hohe Zuverlässigkeit sowie Langlebigkeit für den Drohnenbetrieb mit.

„Drohnen bewegen sich schnell und sind manchmal ungeplant hohen Belastungen ausgesetzt. Daher profitieren sie von Solid-State- und Flash-Speichern, die keine beweglichen Teile haben“, sagte Yaniv Iarovici, Director of Technical Segment Marketing Flash Business. „Im Allgemeinen nutzen die Entwickler von Drohnen und anderen vernetzten Anwendungen die Fortschritte im Bereich der mobilen Datenverarbeitung und integrieren eingebettete Speicher (eMMC und UFS), Wechselkarten und Solid-State-Laufwerke in ihre Systeme.“

Die embedded Multimedia Card ist ein auf Flash-Speicher basierender Standard für universell einsetzbare, integrierte Massenspeicher. Embedded Flash Drive (EFD) ist Western Digitals fortschrittlichste e.MMC-Flash-Speicherlösung für industrielle Anwendungen, die sich durch hohe Zuverlässigkeit und Ausdauer bei einer Vielzahl von Anforderungen auszeichnet. Entwickelt und getestet, um anspruchsvollen Umgebungen standzuhalten, verfügen diese industrietauglichen Produkte über eine erweiterte Flash-Speicher-Management-Firmware, die eine verbesserte Energie-Immunität, ECC, Wear Leveling und Bad-Block-Management bietet.

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Ein Beispiel eines industriell eingebetteten Flash-Laufwerks ist das iNAND® IX EU312 EFD für Industrie- und Überwachungsanwendungen. Ausgestattet mit optimierter 3D-NAND-Technologie und einer schnellen UFSv2.1-Schnittstelle, bietet das Produkt eine überragende Lese- und Schreibleistung für datenintensivste Anwendungen. Das Flash-Laufwerk widersteht Temperaturen bis zu -40 Grad und eignet sich dadurch ideal für den Einsatz in Drohnen.

Zusammen mit einem effektiven, schnellen Edge- und Cloud-Computing ermöglichen diese internen Lösungen es Landwirten, auf stärker automatisierte Systeme umzustellen, und so beispielsweise frühzeitig vor einem Pilzbefall zu warnen und rechtzeitig eine Epidemie oder Ernteverluste zu verhindern.

Auch die 5G Funktechnologie spielt eine entscheidende Rolle in dieser Entwicklung. Diese prompte Informationsübermittlung wird insbesondere für die Katastrophenhilfe und Krisenbewältigung von entscheidender Bedeutung sein. Leben und Tod können davon abhängen, Flächenbrände richtig einzuschätzen oder Überlebende in einem einstürzenden Gebäude zu bestimmen.

Das Wachstum, die Innovation und die Expansion der Drohnenindustrie seit ihrem Durchbruch in den Massenmarkt sind bemerkenswert. Drohnen sind heute vielleicht noch faszinierender und nützlicher als 2013. Da immer mehr Anwendungsbereiche geschaffen werden, werden auch die Aufgaben von Drohnen immer vielfältiger und kreativer.

Die UAVs sind mächtige Werkzeuge, die es ermöglichen, Gegenstände, Sachverhalte und Trends aus bisher undenkbaren Perspektiven zu betrachten. Über das Geschäft und die Technologie hinaus geht es darum, neue Perspektiven zu erschließen, die uns voranbringen. Bilder, die unsere Räume neu gestalten, Einblicke, die zur Versorgung der Welt beitragen, und Informationen, die Leben retten.

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Wohin steuert die Drohne? – 3 spannende zukünftige Einsatzbereiche

Schon heute werden Drohnen in vielen Bereichen und für verschiedenste Zwecke eingesetzt. Aber ihr Potenzial ist noch lange nicht ausgereizt. Das unbemannte „Lufttaxi“ als Privatjet für jedermann, autonome Drohnen im Zustelldienst oder die Laserdrohne im Einsatz gegen Unkraut in der Landwirtschaft klingen nach Science-Fiction? Dabei ist all das bereits zum Greifen nah. Denn mit Hochdruck wird an neuen Einsatzmöglichkeiten für Drohnen geforscht und gearbeitet. Ein paar besonders spannende stellen wir hier vor:

Unterwegs mit dem autonomen Flugtaxi

Wer heute individuell mit dem Flugzeug reisen möchte, benötigt dafür einen Privatjet – natürlich mit einem Piloten. Für die meisten Menschen ist das zu teuer und zu aufwendig, um mal eben von A nach B zu kommen. Sind vielleicht Drohnenflüge für Personenbeförderung eine Alternative zu Privatjets? In gewisser Weise schon.

Weltweit arbeiten Forscher und Unternehmen bereits an der Entwicklung unbemannter Flugsysteme für die Personenbeförderung. Und einige dieser Systeme sind so gut wie einsatzfähig.

Sie sollen allerdings eine etwas andere Funktion erfüllen als heutige Privatjets. Statt eine luxuriöse, individuelle Reisemöglichkeit zu bieten, sollten sie vielmehr die Mobilität im Alltag verbessern. Verstopfte Straßen sind schon heute ein Problem in vielen Großstädten. Vor allem dort sollen die Drohnen in Zukunft als „Flugtaxis“ Abhilfe schaffen. Schnelle Transfers innerhalb von und zwischen Städten sind das voraussichtliche Einsatzgebiet. Anders als Flugzeuge benötigen Drohnen dabei keine großen Flugplätze für ihre Starts und Landungen. Die klassische Flugreise auf längeren Strecken im Jet ersetzen sie erst mal nicht – aber auch das könnte noch kommen.

Expresslieferung per Drohne

Auch hieran wird bereits fleißig gearbeitet. Drohnen sollen immer mehr Transport- und Lieferaufgaben übernehmen. Interessant ist das natürlich besonders für Zustell- und Lieferdienste. Dort, wo der Paketbote schlecht hinkommt – also etwa auf Inseln oder Berge – könnte die Drohne schnell und unkompliziert einspringen.

Auch große, schwere Lasten von mehreren hundert Kilogramm sollen zukünftig von Schwerlast-Drohnen transportiert werden. Expresslieferungen per Drohnen könnten in Zukunft sogar lebensrettend sein, wenn sie im medizinischen Bereich eingesetzt werden. Dort könnten sie beispielsweise dringend benötigte Medikamente in Katastrophengebiete bringen oder medizinische Proben zeitnah in Laboren abliefern.

Wohin steuert die Drohne? - 3 spannende zukünftige Einsatzbereiche -

Drohnen als Unkrautvernichter

Für die Landwirtschaft sind Drohnen ebenfalls interessant. Hier sollen sie vorwiegend für mehr Nachhaltigkeit und Effizienz sorgen.
Aktuell werden vielerorts bereits Wärmebild-Drohnen eingesetzt, um vor Ernteeinsätzen Rehkitze aufzuspüren. Sie fallen sonst häufig dem Mähdrescher zum Opfer.

Aber Drohnen für die Landwirtschaft sollen in Zukunft noch speziellere Aufgaben übernehmen. Geforscht wird etwa an Systemen, die autonom Anbauflächen auf Schädlinge, Unkräuter, Nährstoff- oder Wassermangel überprüfen. Diese Probleme sollen sie dann punktgenau und bedarfsgerecht beseitigen, indem beispielsweise Unkräuter direkt per Laser entfernt werden. So soll zukünftig Wasser gespart und der Pestizideinsatz minimiert werden.

Auch in der Tierhaltung haben Drohnen Potenzial. In Neuseeland sind entsprechende Modelle bereits als fliegende „Hütehunde“ auf Schaffarmen im Einsatz. Hierzulande könnten sie helfen, Tierbestände vor Wölfen zu schützen. Dabei sollen sogenannte „Pfefferspray-Drohnen“ zum Einsatz kommen.

Die Möglichkeiten des Drohneneinsatzes sind noch lange nicht ausgeschöpft und das sind nur einige wenige Beispielsweise dafür. In einigen Fällen, etwa beim Thema „Flugtaxi“, sind es zurzeit vor allem noch Sicherheitsbedenken und Vorschriften, die die Entwicklung bremsen. Technisch jedoch ist vieles bereits umsetzbar.