Tecnologie "sul campo"

Se siete avvezzi all’uso dei software, ciò che sto per dirvi vi sembrerà banale. La questione riguarda la loro versione, voglio dire quei numeretti, spesso intervallati da un punto, che denotano una certa “uscita” del software e i suoi principali aggiornamenti. Per intenderci, 1.0, 2.1, e così via. Da quando il digitale ha invaso  le nostre vite, si usa abbinare una versione anche ad altri argomenti non informatici. Forse avete sentito parlare di una Industria 4.0, ma anche dell’Agricoltura 4.0. Fino a qualche anno fa associare il settore primario al digitale avrebbe fatto sorridere: oggi non è più così. L’evoluzione tecnologica è destinata ad invadere anche questo campo (gioco di parole …), dove già non è successo.

Il successo commerciale dei droni ha fatto pensare ad un uso dopo l’altro. Tra di essi, quello di avere un occhio speciale dall’alto che valuta lo stato di salute delle piantagioni non è affatto da sottovalutare. Videocamere che registrano nello spettro dell’infrarosso e nel vicino infrarosso (NIR, Near  Infrared Reflectance) permettono di visualizzare la risposta del seminato alla luce e, da questa, alcuni algoritmi estraggono il vigore delle piante stesse. Si interviene pertanto solo dove c'è veramente bisogno, evitando spreco di risorse ed eccesso di fertilizzante, specie se chimico. E’ quella che si chiama agricoltura di precisione. Ma questo dei droni è solo una delle possibilità dell’Agricoltura 4.0.

A Bordeaux, in alcune vigne dove si produce l’omonimo nettare, si sta testando un prototipo di robot da vigneto chiamato TED, per aiutare la coltivazione e il diserbo dei terreni.  Oltre a rendere il lavoro meno faticoso e ad agire con rispetto verso i suoli, si tende a ridurre la dipendenza dalle energie fossili e dai danni causati dalle macchine agricole tradizionali. Un robot che quindi sostituisce l'uomo quando si tratta di raccogliere e selezionare le uve. I proprietari di questi appezzamenti, dai quali nasce la prestigiosa etichetta Chateau Mouton Rothschild, mostrano sensibilità e preoccupazione riguardo al benessere dei lavoratori di campagna. Secondo il direttore generale di queste cantine, monsieur Dhalluin, "TED sarà in grado di liberarli da alcuni dei compiti ripetitivi, ma non sostituirà mai la mano dell'uomo, strumento  essenziale per un raccolto perfetto e di alta qualità".

Qualcosa di analogo sta accadendo in Portogallo, dove il produttore Port Symington Family Estates ha  recentemente sperimentato un robot da vigneto denominato Vine Scout, per monitorare la salute delle viti e allertare i vignaioli su qualsiasi problema, come lo stress idrico, utilizzando un tracciamento GPS per muoversi in autonomia tra i filari. Esso fa parte di un progetto triennale cominciato l'anno scorso e parzialmente finanziato dall'Unione Europea, oltre che da istituzioni private. Ciononostante, alcuni produttori credono che la spinta verso un'alta tecnologizzazione sia legata ad una nuova filosofia: ottenere bassi rendimenti in quantità ma qualità eccelse, oltre che minore dipendenza dalle sostanze chimiche. (NdR: verranno così premiati i pochi eletti che possono permettersi bottiglie dai prezzi esorbitanti).

Rimanendo sul tema “cura dell’ambiente”, spostiamoci in ambito silvicolo e arboricolo. Alla recente Maker Faire di Roma, fiera dell’innovazione e dell’artigianato digitale, è stata presentata l’app Fagus Base, un software di analisi e raccolta dati dedicato ai professionisti della cura degli alberi. Attraverso un sistema integrato si potranno avere facilmente a disposizione tutte le informazioni sugli alberi, gestire le analisi visive e strumentali, indicare note e prescrizioni, fissare gli interventi e le priorità in funzione dello stato di salute delle piante. Di base vi è una necessità imprescindibile: fare vera manutenzione del verde, concetto fino a pochi anni fa piuttosto astratto, perché il rispetto della natura è anche un dovere civico e morale. E poi, non dimentichiamo,  tecnologie come queste possono rilevare anomalie nei movimenti degli alberi e segnalarle prima di gravi cadute su persone e cose. Città più belle e più sicure, dunque. 

Sia nel caso delle vigne che in quello degli alberi, sono le best practices a tracciare la via. Impensabile  parlare di Agricoltura 4.0 o addirittura di versioni superiori, senza un uso efficace ed efficiente degli strumenti digitali. L'innovazione è fondamentale, e fortunatamente non manca. Gli operatori possono stare tranquilli: non si tratta di un settore che si presta ad automatismi spinti, ma far finta di niente può essere controproducente. A loro preme la competitività, a noi importa ottenere il giusto compromesso tra prodotti sani e minimo impatto ambientale. A questo purtroppo ci pensa già il clima.

(fonte http://www.decanter.com/wine-news/clerc-milon-trials-robot-vineyard-workers-380747/)

Droni autonomi, ci siamo quasi

I droni, quegli oggetti volanti dalle numerose possibilità, oltre ad essere novelli spioni ipertecnologici,  ad oggi si pilotano con un radiocomando. Esistono diversi software che ne permettono lo spostamento automatico ed autonomo, ma sono dedicati ad attività, diciamo, senza imprevisti. Nell'agricoltura di precisione, nella fotogrammetria, per i monitoraggi sistematici e periodici di particolare zone, gli interventi possono essere condotti programmando la rotta del velivolo e lasciando che faccia il suo lavoro, mentre noi ne controlliamo il comportamento dalla stazione di terra. Ma per molte altre situazioni è l’abilità del pilota, con tutte le certificazioni e sicurezze del caso, a renderlo un mezzo al momento fuori dal comune.

In California, un’azienda chiamata Skydio ha realizzato un prototipo di APR (Aeromobile a Pilotaggio Remoto) che riesce a districarsi in un percorso con ostacoli, scansandoli a dovere e seguendo un obiettivo predeterminato. Il mezzo fa uso di diverse videocamere non solo per muoversi senza problemi, ma anche per navigare a velocità relativamente elevate attraverso lo spazio aereo, anche se a quote basse, come fosse un pilota umano esperto. Adotta un sistema di riferimento per il volo fino a ieri impensabile per un sistema dai costi così ridotti e dalle dimensioni così contenute.  Gli algoritmi di calcolo non devono avere alcun margine di incertezza, dato che viaggiando nelle 3 dimensioni il drone non può permettersi di accostare come un auto in panne. Una tematica del genere è già molto sentita nei regolamenti ufficiali, gestiti in Italia dall’ENAC, con i quali si dice in modo chiaro di intraprendere tutti i protocolli di sicurezza possibili prima di far volare gli APR, certificati dallo stesso ente. Nel caso di Skydio la questione è ancora più complessa, dato che deve essere il mezzo stesso a decidere il da farsi, in tempo reale.

Grazie al software di visione creato dai 2 principali progettisti della startup californiana, ex studenti del MIT, si può iniziare a parlare di un pilota automatico a bordo del drone. Con tutte le conseguenze del caso. Positive senz’altro, perché in alcuni scenari dove il drone può già ispezionare ma il suo pilota a terra correrebbe dei rischi, la versione tipo Skydio permetterà di farlo senza alcun problema. Negative, sia perché si introduce una alea in più rispetto a quelle attuali, ma pure perchè dei malintenzionati potrebbero usarlo per scopi non benefici.

Si tratta comunque di questioni che non fermeranno i progetti al riguardo. Molti gli attori coinvolti, a livello mondiale. La DJI, per esempio, gigante cinese del settore, ha di recente introdotto un sistema intelligente per auto-controllare un suo modello di APR, il Phantom4, anticipando addirittura le azioni del comando umano a distanza, comunque presente. Ancora, al Georgia Institute of Technology stanno sperimentando un sistema composto da più droni che, comunicando tra loro, permettono di aumentare l’autonomia utile a terminare un certo lavoro, richiamandone in automatico un altro quando la loro batteria è in via di esaurimento.

Il settore è davvero in piena espansione. Si moltiplicano le iniziative per professionisti di varia estrazione e per appassionati. Oltre ai workshop dei maggiori produttori italiani, di recente l'università di Padova ha istituito un master sui droni, il primo in Italia nel suo genere, denominato "GIScience e Sistemi a Pilotaggio Remoto per la gestione integrata del territorio e delle risorse naturali". Ben vengano quindi tutti i prototipi e le startup del caso, che possono fare da ulteriore leva tecnologica ed economica; ma appare scontato rimarcare che, tra ammucchiate e grandi corse sensazionalistiche, le regole, oltre ad essere sempre rispettate, dovranno essere chiare e stabili.

Qui il video del drone "scansa alberi" della Skydio.

Droni che sorvegliano i cantieri edili

L'aumento vertiginoso dell'uso dei droni nelle attività più disparate è certamente una conferma di quanto sia positiva questa tecnologia. Ora una nuova possibilità sta venendo fuori nelle ultime settimane in California, dove alcuni droni vengono utilizzati per catturare video che mostrano i progressi nella costruzione del nuovo stadio dei Sacramento Kings, nota squadra di basket appartenente al gotha di questo sport, l'NBA. Naturalmente alcuni operai non l'hanno presa molto bene.

All'interno del cantiere, una volta al giorno, diversi droni pattugliano automaticamente le principali aree, registrando dei video. Da questi dati un software dedicato realizza un'immagine tridimensionale del sito, la quale può essere confrontata con piani architettonici predefiniti e con il calendario lavori della costruzione, che mostra quando ciascun elemento deve essere terminato. Così facendo, i manager delle ditte esecutrici verificano in tempo reale come il progetto sta procedendo, risalendo in modo semplice alle parti del progetto che stanno ritardando. Il software è stato sviluppato presso la University of Illinois: gli ingegneri informatici sostengono di poter ottenere anche altre informazioni oltre quelle grafiche, ossia il motivo per cui un particolare elemento strutturale è in ritardo, forse perché i materiali non sono ancora arrivati, e cosa fare per recuperare il tempo perso, aumentando quindi l'efficienza dei lavori.

A differenza di settori come quello agricolo e forestale, dove una volta definito il percorso del drone, le riprese in periodi diversi possono evidenziare piccoli cambiamenti, in un cantiere edile i lavori sono molto più dinamici: è dunque meno semplice far convergere certe informazioni e renderle utili a chi deve verificare il cronoprogramma. Ma alla University of Illinois non si sono preoccupati per questo, al contrario hanno cercato di registrare il maggior numero di dati grazie agli aeromobili a pilotaggio remoto. Infatti, oltre all'avanzamento dei lavori, le riprese permettono di individuare, in modo meno automatico del primo, l'effettiva collaborazione tra le squadre disseminate sul cantiere, al fine di capire perché qualcuno sta lavorando meno e male, rallentando l'intero progetto.

E' però facilmente sollevabile la controversia secondo cui la privacy dei lavoratori non è più garantita. La prima conseguenza potrebbe essere che, data la presenza del “grande fratello volante”, qualcuno pensi sia meglio lavorare di più: troppi straordinari e, alla lunga, prestazioni qualitativamente inferiori. Il responsabile del progetto, l'ingegner Golparvar-Fard, sostiene che nel settore delle costruzioni, almeno per i lavori di una certa dimensione, ci sono sempre state persone che controllano il lavoro degli operai e, negli ultimi anni, anche delle telecamere per lo stesso scopo. “Capisco che la presenza dei droni può essere fonte di disagio per i lavoratori, ma bisognerebbe fargli capire che il vero target è l'efficienza dell'intero progetto e non quella del singolo: dunque questo sistema ci permette di capire come alimentare le risorse in un modo più puntuale, dal punto di vista quantitativo e temporale” ha detto Golparvar-Fard.

Al riguardo, un portavoce di una importante associazione statunitense dei lavoratori, la LIUNA (Laborer’s International Union of North America), ha dichiarato di non essere a conoscenza di questo tipo di controllo, ma non ha espresso alcun parere. In ogni caso, uno innovativo strumento come questo, se non troverà ostacoli di carattere burocratico, potrà essere in futuro una possibilità di monitoraggio a largo spettro, compresi alcuni tipi di lavoro manuale, semplicemente dando un'occhiata ad un pc o ad uno smartphone, con gli annessi software di controllo.

(fonte http://www.technologyreview.com/news/540836/new-boss-on-construction-sites-is-a-drone/ ; si ringrazia il sito http://blog.brickhousesecurity.com/ per la gentile concessione della foto)

Nuovi usi per gli occhi volanti dei droni

Chiamateli quadricotteri, aeromobili a pilotaggio remoto (APR) o, più semplicemente, droni, le loro potenzialità visive ad altezze insolite e la versatilità d’uso ne fanno degli oggetti portentosi. Nati per scopi militari alcuni decenni fa, hanno avuto un’impennata di fama a causa della loro larga diffusione negli ultimi 3-4 anni.  Ogni tanto vengono fuori degli utilizzi insospettati, com’è successo di recente in campo archeologico e geofisico.

Due archeologi dell’Università inglese di Leicester hanno utilizzato immagini satellitari e riprese fatte da droni per rivelare tracce di civiltà del passato in ambienti inospitali, come il deserto del Sahara. Per chi studia i tempi andati non è semplice fare valutazioni con climi così estremi, quindi le immagini con i droni sono ideali per visitare i luoghi di una popolazione poco nota del 1000 a.C., i Garamanti. Analizzando le registrazioni in un'area di circa 2500 chilometri quadrati, sono stati individuati 158 grandi insediamenti, 184 cimiteri e 30 chilometri quadrati di campi, più molti sistemi di irrigazione. La visione complessiva che se ne ricava permette di avere informazioni che gli archeologi non avrebbero mai ottenuto scavando in alcuni di questi siti, dove la realtà di uno o pochi posti non è estendibile a tutta la popolazione.

Nello stesso campo hanno avuto successo i droni utilizzati da archeologi dell’Università di Exeter, Regno Unito, per scandagliare alcune zone della foresta amazzonica, altro posto poco adatto a gite fuori porta. L’Amazzonia è (si spera ancora per molto) una terra vergine, almeno rispetto a questa nostra epoca, ma le scoperte fatte con i rilevamenti dall’alto, tra cui la presenza di alcuni geoglifi mai visti prima, portano a pensare che un tempo sia stata una terra ricca di insediamenti agricoli. La mappatura ottenuta con sofisticate apparecchiature a bordo può far capire qual è stato l’impatto antropologico intorno al Rio delle Amazzoni. E, qui come nel Sahara, è importante carpire certe informazioni prima che il tempo e l’uomo, le facciano scomparire del tutto.

Dunque il drone come estensione dell’occhio umano, al fine di guardare e scoprire cose che dall’alto del nostro metro e 74 cm (media italiana maschile) non riusciremmo mai a percepire. Ma, com’è noto, un APR può sostituirci in compiti gravosi e pericolosi. E’ quello che hanno pensato in Islanda quando, pochi giorni fa, un metereologo ed un geofisico hanno ripreso con due droni il vulcano Bardarbunga in piena attività, evidenziando bolle di magma e punti più caldi, al fine di ricavare una stima del comportamento a breve termine di questa immensa torcia solido-liquida. Per la verità hanno anche sfruttato lo spettacolo gratuito della natura offrendo una diretta televisiva dell’avvenimento: crediamo gli islandesi siano rimasti incollati allo schermo, più di quanto facciano per il loro sport preferito …

A prescindere dall’uso, scientifico, archeologico, sociale e di soccorso, oppure turistico e di intrattenimento, si tratta davvero di uno strumento prezioso. Ci sono le aziende futuristiche che stanno pensando di mandare i droni a consegnare i pacchetti al posto dei corrieri. Ancora, sono stati usati poco tempo fa per portare provviste a persone isolate a causa di disastri naturali. Nel rispetto delle regole, sia della navigazione che della privacy, queste tecnologie di visione a volo d’angelo sulle nostre teste hanno come unico limite la fantasia.

(fonti http://news.sciencemag.org/2015/02/drones-and-satellites-spot-lost-civilizations-unlikely-places ;

http://makezine.com/2015/02/03/watch-two-quadcopters-broadcast-live-tv-footage-inside-an-active-volcano/ )