CC BY
93Перспективы использования БПЛА в логистике
Машненков Даниил Владимирович
бакалавр, Департамент логистики и управления цепями поставок, Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (Санкт-Петербург), daniil.mashnenkov@yandex.ru
В наше время очень остро встает вопрос об автоматизации производства. В сфере транспортной логистики часто применяются программы для удаленного управления курьерами и маршрутами, чтобы экономить время на общении оператора с исполнителем. Целью данной статьи является рассмотрение перспектив использования дронов для доставки грузов.
В статье рассмотрен вариант использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для осуществления доставки мелкогабаритных грузов, а также будут рассмотрены перспективы развития данной отрасли.
Данная технология перспективна, востребована и эффективна в своей сфере, позволяет сильно снизить издержки производства, но ее необходимо правильно и грамотно совмещать с другими видами доставки, а также необходимо устранить неточности в законодательстве стран относительно доставки с помощью дронов и усовершенствовать систему безопасности самих БПЛА.
Ключевые слова: логистика, дроны, БПЛА, технологии, инновации, перспективы, 1Т, инвестиции
В наше время очень остро встает вопрос об автоматизации производства. Развитие технологий и повышение требований потребителей к производителям сильно на это влияют, ведь простые работники (особенно в сфере услуг) зачастую не справляются со всем объемом работы, возложенным на них. Для решения этой проблемы компании пытаются наибольшим образом автоматизировать рабочий процесс, например с помощью мобильных приложений, GPS систем и тому подобными технологиями. В сфере транспортной логистики часто применяются программы для удаленного управления курьерами и маршрутами, чтобы экономить время на общении оператора с исполнителем. Например программное обеспечение (в дальнейшем ПО) «КиберЛог» позволяет отслеживать все этапы выполнения заявки - от заключения договора и формирования оферты до доставки груза. В сфере услуг, таких как доставка малогабаритных товаров, еды или такси давно применяются мобильные приложения со встроенными навигатором и системой получения заказов, а также общения с оператором при необходимости [6].
Однако спрос на услуги растет, повышается конкуренция, от чего нагрузки на работников становится слишком много, а мотивации для работы в таких условия недостаточно. Ввиду этих фактов, появляется потребность в еще большей автоматизации в области логистики.
Целью данной статьи является рассмотрение перспектив использования дронов для доставки грузов.
В качестве методов осуществления исследования были выбраны:
1. Систематический обзор
2. Изучение законодательства о БПЛА
3. Изучение методов защиты от дронов и защиты ПО самих дронов
4. Поиск и изучение конкурентных способов доставки, которые могут повлиять на развитие данной отрасли.
Рассмотрим несколько типов дронов.
БПЛА - это беспилотный летательный аппарат или дрон.
Первым видом рассматриваемых в данной статье БПЛА стал беспилотник с неподвижным крылом (Рис. 1).
fO
сч о сч
<0
О Ш
m
X
<
m О X X
Рис.1 беспилотник «Zip 2» с неподвижным крылом от компании «ZipLine»
Такой тип БПЛА уже используется компанией Zipline в Гане для доставки легких грузов и медикаментов (около 2 кг) на большие расстояния (до 80 км) с высокой скоростью (около 100 км/ч). Запуск дрона осуществляется со специальной базы с помощью катапульты. Посылка доставляется простым сбрасыванием ее с высоты, так как посадка такого дрона требует специального оборудования. Полет осуществляется автоматически. Дрон Zip 2 (Рис.1) был внесен в список лучших изобретений 2018 года по версии Time.
1. Мультироторные - мультикоптерные дроны
Рис.2 мультикоптер Почты России разработанный «Рудрон/Экспе-дитор 3М»
Дроны такого типа являются малогабаритными, маневренными и легкоуправляемыми с возможностью вертикальной посадки и взлета, однако скорость такого аппарата не слишком большая, а аккумулятор не позволяет эксплуатировать такой аппарат очень долго, поэтому доставка осуществляется на небольшие расстояния (около 10 км) [2]. Компания DHL проводила множественные эксперименты с данным типом дронов, эксплуатируя их в основном в местах, куда трудно или невозможно добраться на автомобиле, однако проект так и не был до конца реализован. Также такие дроны могут быть использованы в сфере складской логистики для проверки наличия груза с помощью считывания RFID меток. MIT Media Lab также планирует реализовать алгоритм определения местоположения каждой посылки, чтобы беспилотные летательные аппараты также могли быть использованы для поиска пропавших коробок.
2. Гибридные дроны
что было разработано специальное ПО для полностью автономной работы такого аппарата, где человек выполняет лишь роль оператора (дрон принимает груз, совершает взлет, доставку и посадку автоматически).
Стоит уточнить, является ли данная отрасль перспективной или нет. На данный момент мы не имеем ни одной компании, которая бы сумела внедрить полноценную рабочую систему доставки с помощью БПЛА в пределах мегаполиса или крупного города, однако такие примеры существуют в странах третьего мира ярчайшим из которых является опыт компании ZipLine, которая смогла наладить систему поставок медикаментов с помощью дронов в Гане. В условиях постоянных стихийных бедствий, наводнений и отсутствии нормальных асфальтированных дорог, дроны оказались идеальным решением. В летательные аппараты загружается посылка с медикаментами, затем БПЛА оснащается аккумулятором, крыльями и затем запускается со специальной катапульты. На этом моменте участие человека в доставке заканчивается. Беспи-лотник следует по заранее заданному маршруту, производит сброс посылки в точке назначения, затем возвращается в точку старта или на ближайшую базу. Такой способ доставки позволяет доставлять груз практически в любой медицинский центр страны примерно за час или быстрее и сохранить в целостности на 95% груза больше, чем при доставке на автомобиле. Преимущества очевидны. Нет сомнений, что в пригороде больших городов такая система была бы более чем эффективной, учитывая тот факт, что для осуществления такого процесса не требуется ручное управление дроном.
Переходя к теме доставке в пределах пригорода большого города, обязательно стоит упомянуть Amazon Prime Air и их полностью автоматических дронов собственного производства. Принцип работы прост - человек, совершивший заказ может указать в способе доставки доставку с помощью Amazon Prime Air и получить посылку в крайне сжатые сроки. Впервые Amazon представили свой дрон в 2017-ом году, который уже на тот момент мог работать полностью автономно, развивать скорость до 160 км/ч, а также обладал системой обнаружения препятствий и был способен их преодолевать.
Рис.3 гибридный дрон «Amazon Prime Air»
Гибридные БПЛА соединяют в себе технологии двух предыдущих видов, закрепляя за собой возможность вертикального взлета и посадки, а также быстрого передвижения в пространстве подобно самолету. Такой тип дрона активно используется в экспериментах Amazon Prime Air. Также известно,
Рис.4 Гексакоптер MK27 от компании Amazon
В 2019 году был представлен новый прототип гексакоптер MK27 (Рис.4), который стал еще более компактным и обладал двумя степенями свободы вращения винтов. Он способен поднять груз весом 2,2 кг и перевезти его от склада до клиента за полчаса на расстояние примерно 12 км. Посылки весом 2,5 кг составляют 75-90% всех заказов Amazon. Также компания планирует создать специальные башни для взлета и посадки дронов (Рис.5) (такой патент уже имеется)
X X
о го А с.
X
го m
о
2 О M
со
408 402 J^ — 406
fO CS
0
CS
<0
01
о ш m
X
<
m О X X
Рис.5 башня-улей "Amazon"
Еще одним важным моментом является то, что Amazon получила разрешение Федеральной авиационной администрации США (FAA) на коммерческие доставки товаров дронами. Для этого ведомство присвоило компании статус авиаперевозчика. Это означает, что с течением времени, компании конкуренты также получат такие права и данная сфера логистики получит больше развития. На данный момент компании UPS и Wing уже получили такие права и проводят тестирования своих дронов [3].
В России также были попытки осуществления доставки с помощью БПЛА, однако этот опыт оказался неудачным. Ответственной за разработку дрона (Рис.2) была компания Рудрон/Экспедитор 3М. О следующем испытании пока новостей нет. Причиной неудачи называется большое количество точек доступа Wi-Fi из-за которых дрон потерял управление. Это говорит о необходимости улучшения стабильности и автономности технологии российскими разработчиками. Иные пути развития невозможны на данный момент, ведь сейчас ведется ожесточенная борьба за первенство. Еще одной причиной заняться доработкой своей системы российскими компаниями является отсутствие конкурентов в этой сфере в России на данный момент.
Технологии делают нашу жизнь проще, но нельзя забывать, что благодаря этому злоумышленники тоже получают массу преимуществ и новых инструментов влияния. Сейчас осуществить перехват гражданского БПЛА очень легко потому, что в большинстве дронов используется один и тот же протокол передатчика DSMx, который является крайне слабозащи-щенным. Даже если установлен другой протокол, то адрес устройства будет очень сильно выделяться на фоне остальных, поэтому перехват управления является острой проблемой при осуществлении логистических операций с помощью дронов. Его могут использовать злоумышленники в целях хищения посылок или самих дронов. Даже БПЛА военного назначения являются уязвимыми. Известны случаи, когда террористической организации ИГИЛ удавалось перехватывать управление над дронами оппозиции и устраивать диверсии [1]. Однако принцип перехвата управления дроном может быть использован и в целях защиты, например, в случае обнаружения неопознанного БПЛА, возможна его принудительная посадка полицией. Такой же резкой является проблема конфиденциальности, особенно при использовании дроном-доставщиком видеокамеры. На данный момент эта проблема не имеет однозначного решения [4].
Сейчас использование БПЛА является вне конкурентным способом доставки. Внедрение такой технологии значительно
повысит интерес потребителя, выделит компанию среди других и увеличит стоимость акций компании. Вероятно, что в будущем данная технология станет необходимым инструментом в любой логистической компании. Также плюсом технологии является комплементарность с другими видами доставки, например совмещение автомобиля, используемого как миниатюрного авианосца. Также при полной или даже частичной автоматизации процесса и грамотном применении типов дронов, значительно снизятся издержки компаний на доставку с помощью автомобилей или курьеров. Минусами на данный момент являются неточности в законодательствах стран относительно доставки дронами и возможность их перехвата хакерами.
На взгляд автора, максимальный интерес для логистической компании должны представлять дроны гибридного типа, которые будут способны эффективно работать в условиях города, а также за его пределами. В идеале компания должна иметь два типа дронов: для полета на короткие расстояния в пределах города и для полета на дальние дистанции за его пределами. Также важен и удобный сервис для клиентов, где будет легко и просто совершить заказ. От качества сервиса будет зависеть конкурентное преимущество перед другими логистическими компаниями, которые уже ввели в эксплуатацию своих дронов. Для полноценной эксплуатации дронов компании будут нужны базы, где беспилотники будут заряжаться, проходить техническое обслуживание и загружаться [5]. На данный момент ближе всего к такому уровню находится Amazon со своими дронами MK27 (Рис.4) и программой Amazon Prime Air.
Таким образом, технология перспективна, востребована и эффективна в своей сфере, позволяет сильно снизить издержки производства, но ее необходимо правильно и грамотно совмещать с другими видами доставки, а также необходимо устранить неточности в законодательстве стран относительно доставки с помощью дронов и усовершенствовать систему безопасности самих БПЛА. Инвестиции в данную сферу логистики будут оправданы, но вероятнее всего дадут результат только через 8-10 лет в связи с новизной самой отрасли.
Литература
1. Almohammad, Asaad & Speckhard, Anne. (2017). ISIS Drones: Evolution, Leadership, Bases, Operations and Logistics. ICSVE Research Reports.
2. Тихонов А.А., Акматов Д.Ж. Актуальность применения мультикоптеров на производстве // ГИАБ. 2019. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n7aktualnost-primeneniya-multikopterov-na-proizvodstve (дата обращения: 18.06.2023).
3. Lotz, Andrew, "Drones in Logistics: A Feasible Future or a Waste of Effort" (2015). Honors Projects. 204. URL: https://scholarworks.bgsu.edu/honorsprojects/204
4. Бадалян Бениамин Феликсович, Карапетян Артур Ка-ренович, Степанян Левон Арменович Обработка данных в мультисенсорной системе обнаружения дронов // Век качества. 2019. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obrabotka-dannyh-v-multisensornoy-sisteme-obnaruzheniya-dronov (дата обращения: 18.06.2023).
5. Чуйкин К.А. Влияние дронов и искусственного интеллекта на сельское хозяйство // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2018. №14. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-dronov-i-iskusstvennogo-intellekta-na-selskoe-hozyaystvo (дата обращения: 18.06.2023).
6. Севергин, К. (2020). Новые задачи логистики: фулфил-мент, интеграция, роботизация [Электронный ресурс]. Trans.Info. URL: https://trans.info/ru/novyie-zadachi-logistiki-fulfilment-integratsiya-robotizatsiya-198468 (дата обращения: 18 июня 2023 года).
Prospects for the use of UAV in logistics Mashnenkov D.V.
Higher School of Economics
JEL classification: C10, C50, C60, C61, C80, C87, C90
In our time, the issue of automation of production is very acute. In the field of transport logistics, programs are often used for remote management of couriers and routes in order to save time on communication between the operator and the contractor. The purpose of this article is to consider the prospects for using drones for cargo delivery.
The article considers the option of using unmanned aerial vehicles (UAVs) for the delivery of small-sized cargo, and will also consider the prospects for the development of this industry.
This technology is promising, in demand and effective in its field, it can greatly reduce production costs, but it must be correctly and competently combined with other types of delivery, and it is also necessary to eliminate inaccuracies in the legislation of countries regarding delivery using drones and improve the security system of the UAVs themselves.
Keywords: Logistics, Drones, UAVs, Technologies, Innovations, Prospects, IT, Investment
References
1. Almohammad, Asaad & Speckhard, Anne. (2017). ISIS Drones: Evolution,
Leadership, Bases, Operations and Logistics. ICSVE Research Reports.
2. Tikhonov A.A., Akmatov D.Zh. The relevance of the use of multicopters in
production // GIAB. 2019. No. 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/aktualnost-primeneniya-multikopterov-na-proizvodstve (date of access: 06/18/2023).
3. Lotz, Andrew, "Drones in Logistics: A Feasible Future or a Waste of Effort" (2015).
honors projects. 204 URL: https://scholarworks.bgsu.edu/honorsprojects/204
4. Badalyan Beniamin Feliksovich, Karapetyan Artur Karenovich, Stepanyan Levon
Armenovich Data processing in a multisensor drone detection system // Age of Quality. 2019. No. 4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obrabotka-dannyh-v-multisensornoy-sisteme-obnaruzheniya-dronov (date of access: 06/18/2023).
5. Chuikin K.A. Influence of drones and artificial intelligence on agriculture // Actual
problems of aviation and cosmonautics. 2018. No. 14. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-dronov-i-iskusstvennogo-intellekta-na-selskoe-hozyaystvo (date of access: 06/18/2023).
6. Severgin, K. (2020). New tasks of logistics: fulfillment, integration, robotization
[Electronic resource]. Trans.Info. URL: https://trans.info/ru/novyie-zadachi-logistiki-fulfilment-integratsiya-robotizatsiya-198468 (accessed June 18, 2023).
X X
o 00 A c.
X
00 m
o
2 O
ho CO
