Esta semana, a maior fabricante de drones no mundo, a DJI, lançou novos produtos. Um deles, o drone M30, é uma fusão e evolução da sua linha Enterprise, muito utilizada por empresas que atuam nos setores de mineração, energia e infraestrutura. O novo drone é uma mistura do Matrice 300, até então o melhor e mais robusto drone da DJI, com a linha Mavic, a mais compacta e ágil da empresa. Dentre as evoluções, estão o payload que integra vários sensores, como os sensores RGB e termal com ótima resolução e zoom de longo alcance, além de uma redução no peso do payload em mais de 50% em relação ao principal payload do Matrice 300, o H20T.

Mas o que surpreendeu o mercado e gerou muitas manifestações nas redes sociais foi a apresentação da plataforma drone in a box chamada de DJI Dock. E surpreendeu também os já existentes fabricantes de drones in a box, pois passa a ser uma ameaça às empresas que desenvolvem e comercializam a tecnologia há mais tempo e oferecem ao mercado este tipo de solução para automação das missões dos drones. Um conceito emergente de drone em uma caixa e que está se tornando realidade dia após dia.

Imagine uma grande rede de ferrovias, linhas de transmissão ou gasodutos. Você precisa realizar a inspeção de centenas de quilômetros e descobrir aonde ir primeiro para realizar a manutenção. Ao distribuir várias unidades do drone in a box ao longo destes ativos lineares, pode-se levantar voo de várias unidades ao mesmo tempo. E com a ajuda de plataformas digitais, visão computacional e inteligência artificial, gerar relatórios e então definir as prioridades. Há pouca margem para a Lei de Murphy indicar que o último trecho do ativo inspecionado ser o primeiro a receber alguma ação corretiva.

As plataformas drone in a box são estações autônomas de decolagem, pouso e recarga automática da bateria e que permite a execução de voos programados ou sob demanda a partir de uma central remota, desde que tenha comunicação disponível e baixa latência. No caso do DJI Dock, inclui a opção para comunicação 4G, caso se tenha telefonia 4G disponível. Outras empresas de drone in a box já incluem a opção de 5G, além de estarem testando a Internet via satélite da Starlink.

Como são desenvolvidas para estarem expostas às intempéries, as estações drone in a box devem ser robustas o suficiente para armazenar e proteger o drone durante o dia e à noite, com chuva ou sol, poeira ou neve, e temperaturas extremas de 50˚C ou o frio abaixo de zero. O grau de proteção contra água e partículas deve ser igual ou superior ao IP55. Alguns fabricantes integram uma pequena estação meteorológica para se avaliar as condições operacionais de chuva, velocidade e direção do vento. E o DJI Dock inclui este dispositivo. É praticamente mandatório nesta tecnologia, além de ter uma câmera de segurança para verificar se há pessoas ou animais próximos ao equipamento.

Um dos pré-requisitos mais importantes é ter a confiabilidade de pousar com precisão, pois afinal, dois dos três principais diferenciais deste tipo de solução são o de executar missões repetitivas em locais remotos, longe de pessoas para realizarem correções, como recuperar o drone que pousou fora da caixa. Este é o futuro para este tipo de tecnologia, que terá que obter aprovações das autoridades aeronáuticas para realizar voos BVLOS em cada país que for implementado quando não for possível a operação VLOS ou EVLOS. O terceiro diferencial para esta tecnologia é a resposta rápida em emergências, visto que o drone fica recarregado, pronto para missões de pronta resposta, como no caso de um incêndio em uma indústria ou invasão perimetral, com a possibilidade do acionamento a partir de sensores remotos.

O DJI Dock é compacto e relativamente portátil, pesando 90kg. Pode ser instalado na caçamba de um veículo e ser deslocado com facilidade em grandes áreas de construção. Enquanto é uma vantagem, também pode ser uma preocupação com relação à furto em locais remotos. O mercado de drones in a box já teve estações que pesavam 3 toneladas, como a unidade desenvolvida pela israelense Airobotics para o ambiente de mineração e que utiliza drones mais robustos, com peso de decolagem superior aos 4kg do M30. De fato, quanto mais pesado, mais difícil realizar o furto do equipamento, o que é, pelo menos aqui no Brasil, uma das primeiras perguntas do mercado quando se fala de instalação em locais remotos.

Talvez esta compactação seja um dos desafios para a DJI colocar no mercado até o final do ano de 2022, prazo alvo da empresa. Durante o anúncio global dos novos produtos, a DJI admitiu que ainda está aprendendo e que o produto é bem desafiador de se desenvolver. Por experiência própria no desenvolvimento deste tipo de plataforma para automação de missões de drones, uma boa rajada de vento é o suficiente para o pouso do drone ficar descentralizado e até mesmo cair para fora da plataforma. Por esta razão, as principais fabricantes de plataformas drone in a box, além de terem uma área de pouso maior, possuem dispositivos que ajudam a centralizar o drone após o pouso. De fato, o DJI Dock possui barras de centralização, mas a margem de erro é curta, embora o trem de pouso seja curto, típico da linha Mavic, diferentemente do M300, que exige uma área maior de pouso. O M30 pode pousar no DJI Dock com ventos de até 12m/s.

A solução de drone in a box é justificada para aplicações onde o uso intensivo do drone é necessário para atividades de grandes indústrias ou em locais remotos, onde o custo operacional justifica. Podem ser inspeções de ativos, monitoramento de segurança perimetral e mapeamentos recorrentes, como na mineração para o cálculo de volume de pilhas de minério e movimentação de rejeitos ou terra. Por esta razão, o tempo de recarga pode ser um fator importante em algumas aplicações. Algumas empresas de drones in a box optaram pela troca das baterias utilizando braços robóticos, caso da Airobotics. Além de encarecer a solução, aumenta o custo, peso e a frequencia da manutenção. Quanto menor a quantidade de partes móveis no equipamento, melhor. Outras empresas optaram pela recarga por contato elétrico direto, pois é mais fácil de implementar. Todavia, como a bateria esquenta muito durante uma missão de voo, deve-se esperar para resfriá-la antes de iniciar a recarga. Por esta razão, algumas empresas integram em suas estações drone in a box o resfriamento ativo a partir de coolers. É o caso do DJI Dock, que acelera o resfriamento para poder realizar a recarga rápida de 95% da bateria em 25 minutos quando em condições ótimas de temperatura ambiente.

Uma das aplicações que o M30 não pode realizar com a precisão exigida em alguns mercados é o mapeamento. O payload é fixo e não pode ser substituído. Neste caso, a opção teria que ser os fabricantes de drones in a box com plataforma aberta que integram o M300, que pode utilizar a câmera P1 para mapeamento com a qualidade desejada por estes mercados, além da opção do sensor LIDAR. A maior capacidade de peso máximo de decolagem do M300 possibilita a integração de outros payloads, como alto-falantes, detectores de gases e paraquedas, ampliando o leque de aplicações para o mercado que demanda por drones in a box para aplicações frequentes e específicas.

Não há dúvidas de que o lançamento do DJI Dock traz mais força e pressão para que as autoridades aeronáuticas simplifiquem o processo para aprovação BVLOS. Inclusive, é uma demanda da indústria de drones e de infraestrutura, que recentemente finalizou o relatório “Unmanned Aircraft Systems (UAS) Beyond Visual Line of Sight (BVLOS) Aviation Rulemaking Committee (ARC) Final Report” solicitado pela FAA, autoridade aeronáutica dos EUA. Um dos objetivos é libertar uma demanda reprimida de $58,4 bilhões de dólares e que é dependente das operações BVLOS. Mas, é fato que as autoridades aeronáuticas não são movidas à pressão, e sim pela garantia da segurança do uso do espaço aéreo e dos cidadãos que estão sob a circulação de aeronaves. Também, é verdade que as autoridades aeronáuticas estão atentas à evolução tecnológica para avançar na legislação e proporcionar maior efetividade dos benefícios do drone na sociedade.

Especialistas em certificação de aeronaves para operação BVLOS já observam uma sinergia entre vários países em relação aos requisitos necessários para um drone operar BVLOS para determinados escopos de operação. Os sistemas UTM de gerenciamento do tráfego aéreo estão avançando para poder oferecer maior escalabilidade e segurança às operações, sendo integrados aos drones e centros de comando remoto dos drones in a box.

O mercado de drones in a box está somente no começo. As fabricantes concorrentes ligaram o sinal de alerta com a entrada da DJI no segmento, que era questão de tempo. Mas também estão cientes que a DJI está entrando na “lista proibida” de diversos países, como os EUA, Australia, Canada, México, dentre outros. Versões com drones de asa fixa com decolagem vertical deverão surgir para a inspeção de ativos lineares como linhas de transmissão, gasodutos e ferrovias. Bem como drones multirotores a hidrogênio com longa autonomia de voo e que já estão em desenvolvimento para entrarem no mercado nos próximos anos. Também, estações drone in a box para drones de pulverização, drone delivery e para serem embarcados em navios para diversas operações. O céu e a legislação são o limite. E para se diferenciar neste mercado com uma gigante como a DJI, deve-se pensar fora da caixa e inovar todos os dias.

*Emílio Hoffmann
Engenheiro eletricista pela UFPR, autor do livro A Era do Hidrogênio, das Energias Renováveis e Células a Combustível, e pós-graduando em RPAs (Drones) e VANTs em Aplicações Civis e Comerciais – PUCPR. É co-fundador e diretor de operações na América Latina da H3 Dynamics, empresa com sede matriz em Cingapura e que desenvolve soluções disruptivas que convergem diversas áreas da tecnologia, tais como: células a combustível a hidrogênio ultraleves para drones de longa autonomia, plataformas robóticas para automação de missões remotas de drones, e plataformas de inteligência artificial para processamento dos dados coletados por drones. Também é diretor de desenvolvimento de negócios da H3ZOOM.AI (inteligência artificial) e da HES Energy Systems (células a combustível H2) na América Latina, ambas subsidiárias da H3 Dynamics. É fundador da Brasil H2, empresa fundada em 2003 e dedicada às tecnologias de células a combustível para diversas aplicações
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