La tecnologia dei droni sta superando quello che è il livello del puro divertimento (far volare qualcosa per guardare il cielo con il naso all’insù) per entrare nel mondo del service. In particolare, le grandi organizzazioni che gestiscono vaste infrastrutture territoriali cominciano ad accorgersi che potrebbero trarne grandi vantaggi e si comincia a parlare di cifre di rilievo da investire in questa nuova tecnologia.

Per capire meglio come i droni possono rivelarsi importanti per questa classe di operatori è bene avere un’idea più precisa di cosa sia un drone.  A parte l’origine etimologica della parola, che si può trovare con una facile ricerca su internet, il concetto si è imposto alla nostra attenzione grazie alle realizzazioni dell’aereonautica militare statunitense per impiegare un aereo robot e risparmiare le vite dei piloti messi in grave rischio dalle missioni di osservazione del territorio nemico.

Un drone è in pratica un qualsiasi oggetto volante la cui navigazione è garantita da un sistema automatico che può svolgere le funzioni che svolgerebbe un pilota umano e cioè rendersi conto, tramite opportuni strumenti, dell’assetto del velivolo, correggerlo, mantenere una rotta e ricevere istruzioni da un coordinatore di livello superiore (nel caso dei piloti umani sono abitualmente i controllori del traffico aereo).  I droni, per lo più, possono essere ad ala fissa (come nei normali aerei) o ad ala mobile (come gli elicotteri) e portano con sé i pregi e i difetti di entrambi questi sistemi. Ma i droni non si limitano a queste due categorie di mezzi e di recente si è affermato il concetto di droni marini o sottomarini per i quali la precedente definizione si applica ancora limitandosi a rimuovere l’aggettivo “volante”.

Si potrebbe parlare moltissimo di quello che i droni possono fare e di quello che non possono fare o almeno che non è conveniente che facciano, ma questo articolo vuole dare una rapida prospettiva rispetto a quello cui ci dovremo abituare nel prossimo futuro, il monitoraggio del territorio.

Un’azienda che gestisce importanti infrastrutture territoriali, per esempio TERNA (che si occupa delle reti per il trasporto dell’energia elettrica, tanto per capirsi i tralicci con i fili elettrici) deve sostenere un enorme impegno per la manutenzione di un patrimonio che è costantemente esposto all’azione degli elementi, a incidenti imprevedibili (caduta di alberi), all’usura naturale dei materiali, alla necessità di aggiornare le infrastrutture stesse per adeguarle alle nuove possibilità offerte da tecnologie più recenti.  Questo richiede un esercito di uomini e di mezzi che ogni giorno si muovono per ispezionare, riparare, smontare e rimontare, estendere la rete o anche ridimensionarla dove non serve più. Vuol dire raggiungere posti di difficile accessibilità e spesso costruire strade che non sono diversamente utili alla società civile (e infatti sono di frequente private e con accesso vietato). Vuol dire anche assumersi responsabilità per gli eventuali incidenti provocati dall’infrastruttura qualora questo processo continuo di revisione e manutenzione dovesse mostrare qualche limite.

Secondo gli studi di compagnie di analisi economica che operano nel settore a livello internazionale, come la PricewaterhouseCoopers, il costo dei soli interventi di recupero dei danni che si verificano annualmente nel settore elettrico sfiora i 140 miliardi di euro, mentre il costo di tutta la struttura che si occupa di prevenirli è verosimilmente almeno tre o quattro volte tanto. Stiamo parlando di un investimento a livello globale che si avvicina al Prodotto Interno Lordo dell’intero Stato italiano e stiamo parlando del Service per la sola rete elettrica, mentre le infrastrutture territoriali coprono altri settori critici come la distribuzione dell’acqua, la distribuzione del gas, gli elettrodotti sottomarini, la manutenzione delle strade (particolarmente all’attenzione in questo periodo) e altri ancora.

Si capisce, perciò, come l’investimento su una tecnologia che ha la potenzialità di abbattere di almeno un ordine di grandezza gli investimenti sul mantenimento di queste strutture rappresenti da un lato un’opportunità di estremo interesse economico e dall’altro un’occasione eccezionale per il progresso della tecnologia stessa. Ma di cosa ha bisogno quest’ultima per rispondere in modo più adeguato alle esigenze delle grandi utility del settore? Abbiamo visto come si definisce un drone, ma cosa c’è dentro un drone? Oggi parlare di Intelligenza Artificiale (I.A) è come sfondare porte aperte, tutti se ne occupano o dicono di occuparsene e qualunque oggetto della nostra vita quotidiana sembra essere diventato improvvisamente più intelligente di noi. Bene, nei droni di cui ci occupiamo (militari a parte) NON vi è traccia di Intelligenza Artificiale, almeno fino ad ora. Un po’ perché l’Intelligenza Artificiale, quella vera, non è poi così diffusa come i media vorrebbero farci credere e un po' perché i controlli automatici, che sono il cuore di molti robot e sono il cuore anche dei droni, non ne hanno bisogno. Un drone, almeno un drone volante, è una struttura che deve essere leggerissima per poter offrire le massime prestazioni mentre una grande capacità di calcolo porta con sé la necessità di tanta energia e quindi anche tanto peso.

Eppure le funzioni che potrebbero essere richieste a questi droni implicano che una disponibilità di I.A. locale potrebbe essere di grande importanza. Un drone impiegato per la sorveglianza degli elettrodotti deve inviare una grandissima quantità di immagini che un uomo addestrato deve esaminare con attenzione senza altri mezzi a sua disposizione. Mentre, infatti, un professionista di una squadra ispettiva presente fisicamente sul posto è in grado di osservare con facilità indizi che possono far sospettare una precoce disfunzione del tratto osservato, un osservatore che ha a disposizione solamente questo flusso di immagini potrebbe facilmente trascurare elementi importanti. Avere perciò a disposizione una capacità di analisi locale delle immagini (Visione Artificiale), una capacità di correlare informazioni di contesto tramite una Intelligenza Artificiale (es: quantità di verde e posizionamento spaziale delle piante, presenza di elementi di potenziale rischio, informazioni prese dai big data ad esempio sugli assorbimenti energetici della zona), una capacità di imparare (Deep Learning) a riconoscere configurazioni di rischio potenziale può consentire all’osservatore di avere, oltre alle immagini, una valutazione di rischio potenziale in tempo reale dell’area ispezionata. Starà poi a lui prestare un livello di attenzione adeguato alla situazione ed eventualmente richiedere una maggiore quantità di osservazioni o persino l’invio di una squadra perché sono necessari approfondimenti o, direttamente, l’intervento di specialisti.

Dove dovrebbe essere quindi concentrato l’investimento tecnologico che le utility sembrano intenzionate a focalizzare su questa tecnologia?

Innanzitutto, sull’energia e sulle sorgenti che il drone deve portare con sé: senza sufficiente energia, l’autonomia di volo risulta limitata e quindi sono necessarie molte più missioni per monitorare una data porzione di territorio; è limitato il carico pagante e quindi anche la capacità del sistema di analizzare in tempo reale la situazione che lo circonda; sono limitate anche le informazioni che possono essere inviate, a causa della limitazione di sensori idonei a catturare un quadro dettagliato e completo dello scenario.

In secondo luogo, circa il sistema di realtà che viene fornito all’operatore, attualmente la maggior parte dei droni dispongono di sistemi di comando e controllo per lo più riferiti ad uno smartphone o, nei casi più sofisticati ad un computer interconnesso ad un sistema di comunicazione a larga banda e con monitor ad alta risoluzione.  La necessità di operare in sicurezza per tempi lunghi richiede però un investimento maggiore sui sistemi di riproduzione della realtà, con visione tridimensionale studiata in modo da non affaticare l’operatore ed il pilota. Tale rendering è fondamentale perché consente una percezione della velocità del mezzo rispetto all’ambiente impossibile da percepire con la normale visione 2D ed andrebbe possibilmente completato con un potenziamento degli elementi visuali e non visuali del contesto (tecnologie di Augmented Reality).

Trattandosi poi di sistemi di volo a bassa quota dovrebbe essere garantita una serie di funzioni in grado di impedire usi impropri del mezzo, assicurando che lo spazio di volo rimanga confinato in zone preliminarmente approvate anche dalle autorità di controllo del traffico aereo. È di pochi giorni fa il blocco di una enorme quantità di voli che erano destinati all’aeroporto di Gatwick, in Inghilterra, a causa di voli non autorizzati di piccoli droni nei pressi delle piste di atterraggio.

In Italia le autorità di controllo del volo (ENAC), consapevoli dell’importanza che questi temi stanno acquisendo a livello mondiale e delle indicazioni già emanate dall’autorità europea verso gli stati membri, stanno svolgendo già da molti mesi dei test relativi ai margini di sicurezza che i droni di tipo BVLOS (Beyond Visual Line of Sight - Oltre la linea di vista) possono garantire nel corso delle loro operazioni. Questi droni sono gli unici che possano garantire un reale vantaggio per gli obiettivi di interesse delle utility e per questo motivo Snam, uno degli attori di maggior peso anche a livello europeo, ha deciso di collaborare attivamente con l’ENAC effettuando dei voli di prova sulle proprie infrastrutture al fine di agevolare l’emissione delle regole in materia.

Anche ENEA, l’Agenzia Italiana di ricerca che si occupa di Energia per conto del Ministero per lo Sviluppo e le Attività Produttive e che sta sviluppando studi sull’impiego dei droni in ambito Ricerca di Sistema Elettrico, sta svolgendo ricerche nel settore.