طائرات الدرون المدعمة بالذكاء الاصطناعي تعيد تشكيل الصناعات والسلامة العامة

تطورت الطائرات بدون طيار، المعروفة اليوم باسم الدرون، من استخداماتها العسكرية الأولى في عام 2006 لتصبح ألعابًا مطلوبة، ثم تحولت لتكون أدوات حيوية في القطاع الصناعي.

اليوم، تدرك العديد من الصناعات، بما في ذلك التعدين، النفط والغاز، الموانئ، المرافق العامة، وفرق السلامة العامة، الإمكانات الهائلة لهذه التقنيات. عند استخدامها للمراقبة أو التفتيش، يمكن للدرون حماية العمال من دخول المناطق الخطرة، وتوفير وعي أكبر بالوضع التشغيلي أو الحوادث، حيث يُعد كل ثانية حاسمة.

التوسع في الاستخدامات الصناعية ونمو السوق

يشهد قطاع الدرون الصناعي تطوراً سريعاً، ومن المتوقع أن يشهد عام 2025 تقدمات كبيرة في التكنولوجيا والتطبيقات عبر مختلف الصناعات. وتعمل العديد من الدول على جعل الدرون أكثر جاذبية للاستخدام الصناعي، من خلال السماح لها بالطيران خارج خط البصر المرئي (BVLOS)، وهي العمليات التي تُجرى فيها الطائرة بدون طيار بعيدًا عن رؤية المشغل المباشرة، على ارتفاعات منخفضة بالقرب من المباني والبنى التحتية.

يُتوقع أن ينمو سوق الدرون العالمي من 36.7 مليار دولار في عام 2024 إلى 44.32 مليار دولار في عام 2025، وتُعد التطبيقات الصناعية مساهماً رئيسياً في هذا النمو. هذا التطور يفتح آفاقًا جديدة لحالات استخدام الثورة الصناعية الرابعة (Industry 4.0) لتحسين الكفاءة التشغيلية وسلامة العمال. الصناعة 4.0 هي مصطلح يشير إلى الثورة الصناعية الرابعة الجارية، والتي تتميز بدمج التقنيات الرقمية والفيزيائية مثل الذكاء الاصطناعي، وإنترنت الأشياء، والحوسبة السحابية، مما يؤدي إلى إنشاء مصانع ذكية وأنظمة إنتاج متصلة ومرنة.

تطبيقات الدرون في قطاعات التعدين والنفط والغاز

على سبيل المثال، في مواقع التعدين الشاسعة، يمكن للدرون التعامل مع مسوحات المواقع بشكل أكثر أمانًا وفعالية واستدامة من المسوحات التي تتم سيرًا على الأقدام أو بالطائرة.

يمكن إرسالها عدة مرات، مزودة بحمولات تشمل مستشعرات LiDAR، وهي تقنية تستخدم الليزر لإنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد دقيقة، وكاميرات عالية الدقة لجمع صور ومقاطع فيديو مفصلة، وأجهزة قياس المغناطيسية للكشف عن التغيرات في المجال المغناطيسي، وكاميرات التصوير الحراري للكشف عن الحرارة والنقاط الساخنة، للحصول على معلومات استخباراتية أو لرسم خرائط التضاريس.

بمجرد بدء تشغيل المنجم، يمكن للدرون فحص المخلفات والمخزونات، مما يريح العمال الذين غالبًا ما يعملون في درجات حرارة قاسية. كما يمكنها حساب أحجام المخزون بدقة وسرعة أكبر لتحسين الإدارة. تقلل الدرون من تعطيل العمليات ومخاطر العمال عند استخدامها لفحص تأثير التفجيرات.

يقلل استخدام الدرون للتعامل مع المراقبة المحيطية في المواقع الصناعية الكبيرة من الاعتماد على الأفراد، ويقلل من تآكل المركبات واستهلاك الوقود، مما يساهم في جهود الاستدامة للمؤسسات الصناعية. يمكن لشركات النفط والغاز استخدامها لفحص صهاريج التخزين، وخطوط الأنابيب، وأبراج التبريد، والمحطات الفرعية.

مساهمة الدرون في السلامة العامة والاستجابة للطوارئ

إن إرسال الدرون من مركز واحد أو عدة مراكز للعمليات قبل وصول فرق الاستجابة الأولية يُمكّن من التقييم المبكر لشدة الوضع، مما يساعد على دعم تخصيص الموارد بكفاءة، مع استقبال معلومات مدعومة بالذكاء الاصطناعي يمكنها توجيه القرارات وتسريعها للمساعدة في الحفاظ على سلامة العمال، والممتلكات، والمنشآت.

على سبيل المثال، في حرائق الغابات، يمكن للدرون الطيران على ارتفاع أقل من الطائرات المأهولة، باستخدام كاميرات حرارية لتحديد النقاط الساخنة عبر الدخان. باستخدام البيانات التي يتم الوصول إليها من خلال رحلات الدرون، تكون الفرق مجهزة بشكل أفضل للتعامل مع هذه المواقف وحماية أنفسهم، والمجتمع، والبيئة.

اليوم، لدى مئات أقسام الشرطة الأمريكية برامج درون. تستخدم أقسام الشرطة الدرون لمهام البحث والإنقاذ، مراقبة الحشود والفعاليات الكبرى، دعم العمليات التكتيكية، وتقييم مسرح الجريمة، مما يوفر وعيًا ظرفيًا متزايدًا ويحسن سلامة الضباط والجمهور.

تعزيز قدرات الدرون بتقنيات الحوسبة الطرفية والاتصال

يُعد دمج تقنيات الحوسبة الطرفية (Edge)، وهي معالجة البيانات بالقرب من مصدر إنشائها بدلاً من إرسالها إلى مركز بيانات مركزي، والذكاء الاصطناعي أمرًا حيويًا لرحلات الدرون الموثوقة، حيث يمكن للدرون، المتصلة بمنصة حوسبة طرفية وذكاء اصطناعي، أن تفيد المؤسسات الصناعية بأنشطة مؤتمتة تعزز الكفاءة والسلامة.

على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي التغييرات في بيانات المستشعر إلى تشغيل رحلة درون، مستفيدة من الذكاء الاصطناعي والتحليلات والتعلم الآلي، سواء لمراقبة اختراق محيط، أو عطل في المعدات، أو لإخطار فرق الاستجابة الأولية الصحيحة. باستخدام البيانات والفيديو من تلك الدرون، ستكون أي فرقة عمل مجهزة بشكل أفضل، مما يضمن وصول الأشخاص المناسبين إلى المكان المناسب بشكل أسرع باستخدام المعدات الصحيحة.

لتحقيق ذلك، يجب على الصناعات نشر منصة رقمنة متكاملة تستخدم المزيج الصحيح من التقنيات. وهذا يعني اتصالاً موثوقاً، ومعالجة بيانات طرفية في الوقت الفعلي، وأجهزة درون متينة، ومجموعة واسعة من البرامج لتمكين حالات استخدام جديدة.

للطيران خارج خط البصر المرئي (BVLOS)، يجب أن يكون الاتصال قويًا، مما يعني تسليمًا سلسًا للبيانات بسرعة. باستخدام الواي فاي وحده، مع تزايد التحميل على الشبكات، يمكن أن تتأخر عمليات التسليم بين نقاط الوصول، مما يؤدي إلى فشل الدرون. ومع ذلك، من خلال تطبيق منصة تدمج تقنيات متعددة، بما في ذلك الشبكات اللاسلكية العامة والخاصة من الجيل الرابع (4G) والجيل الخامس (5G) والواي فاي، ستستفيد المؤسسات من التكرار والاتصال الموثوق به حتى عندما تحلق الدرون خارج خط البصر المرئي.

تساهم شبكات 4G و5G الخاصة في تحسين قدرات الدرون من خلال توفير نطاق ترددي عالٍ وزمن انتقال منخفض واتصال آمن، مما يسمح بنقل البيانات الكبيرة في الوقت الفعلي ويدعم تطبيقات الذكاء الاصطناعي على الحافة.

مستقبل الدرون: المتانة، الكفاءة، وتطبيقات الزراعة

تسمح حلول المعالجة الطرفية الصناعية المحلية بمعالجة البيانات في الوقت الفعلي واستهلاكها بواسطة التطبيقات لتحقيق كفاءات جديدة. ستُعلم البيانات في الوقت الفعلي الفرق بشكل أفضل بأحدث المستجدات، مع تعزيز الإنتاجية وضمان وجود الأشخاص والمعدات المناسبة في المكان المناسب في الوقت المناسب.

يجب أن تكون أجهزة الدرون متينة، ومصممة لتحمل البيئات الصناعية القاسية والظروف الجوية في مواقع مثل المناجم والمناطق الزراعية ومنشآت النفط والغاز.

سيؤدي حل الدرون الذي يمكن استخدامه مع مزيج من الحمولات والبرامج إلى فتح المرونة لأي مؤسسة. وتزداد الكفاءة بشكل أكبر باستخدام الدرون التي يتم شحنها عن بُعد ويتم الطيران بها إلى مسافات أبعد خارج خط البصر المرئي (BVLOS).

في الزراعة، تُستخدم الدرون بشكل متزايد في مراقبة المحاصيل، تحليل صحة النباتات، رش المبيدات والأسمدة بدقة، وتقييم أنظمة الري، مما يزيد من كفاءة الإنتاج ويقلل من التكاليف البيئية.

ستختلف حالات استخدام الدرون باختلاف احتياجات المؤسسة الصناعية، ولكن في معظم الحالات، ستسمح لها بتحقيق أهداف متعددة في وقت واحد. على سبيل المثال، يمكن للصناعات الوصول إلى بيانات أكثر دقة لتحسين العمليات مع حماية عمالها أيضًا.