От дистанционного управления к полной автономии
Следует учитывать, что подавляющее большинство современных автономных систем не являются полностью независимыми. Они остаются пилотируемыми аппаратами, где управление осуществляется дистанционно. Нехватка операторов – постоянная проблема, поскольку они подвержены ошибкам, болезням и могут быть недоступны для работы. В связи с этим, перспективы связаны с созданием полностью автономных систем, способных самостоятельно решать поставленные задачи.
В качестве примера можно привести опыт Томска, где начат полный цикл производства беспилотных мини-тракторов без кабины. Если ранее инновационная сельскохозяйственная техника была полуавтономной и требовала присутствия оператора для контроля, то современные модели функционируют без кабины и участия человека. Сельскохозяйственные угодья представляют собой удобную площадку для тестирования подобных технологий, поскольку получение разрешений на использование автопилота в сельской местности происходит проще, чем на дорогах общего пользования. планшетомЭта тенденция выходит за рамки сельского хозяйства. Беспилотная доставка грузов – как наземным, так и воздушным транспортом – становится реальностью ближайшего будущего. Пандемия оказала значительное влияние на развитие курьерской доставки: компании были вынуждены внедрять новые логистические решения для сохранения бизнеса, и теперь не планируют отказываться от них. В настоящее время наблюдается высокий спрос на курьеров, однако все равно ощущается дефицит кадров, а учитывая рост заработной платы курьеров, замена их беспилотными устройствами представляется неизбежной.
Тенденция не ограничивается сельским хозяйством. Беспилотная доставка — как по земле, так и по воздуху — это вопрос ближайшего будущего. Пандемия стала мощным катализатором для развития курьерской доставки: компании были вынуждены освоить новые логистические модели, чтобы выжить, и теперь уже не собираются от них отказываться. Курьеры сегодня востребованы, но людей все равно не хватает, и, учитывая рост зарплат курьеров, использование беспилотных устройств скорее рано, чем поздно, станет выгодным.
Обеспечение независимости функционирования — это задача, напрямую связанная с навигацией. В городской среде она реализуется легче благодаря характерным особенностям окружающей среды (зданиям и дорогам), которые выступают в роли ориентиров. Значительно сложнее организовать навигацию над природными территориями – лесом, полем или водоемом, где ландшафт отличается однородностью и изменчивостью, однако эти трудности постепенно преодолеваются благодаря усилиям ученых и инженеров.
Инфраструктура для автономных устройств
Для того чтобы широкое внедрение автономных систем стало безопасным и экономически целесообразным, требуется создание специализированной инфраструктуры. Что следует предпринять в случае потери беспилотным устройством связи или способности к навигации? Наземный робот-курьер просто остановится, а летающий аппарат может упасть.
Для решения данной проблемы могут быть использованы специализированные «отстойники» – площадки, например, на крышах зданий. Они оснащены системами беспроводной зарядки и локальными сетями Wi-Fi. В случае возникновения неполадок аппарат сможет самостоятельно прилететь к такой площадке, передать информацию об обнаруженной неисправности, пополнить запас энергии, получить новые инструкции или ожидать проведения ремонтных работ.
Фото 2. Иллюстрация площадок для временного ожидания автономных устройств, созданная с использованием Perchance
Не менее значимым является программное обеспечение, которое должно быть стандартизировано. Требуется разработка открытой операционной системы для автономных устройств, подобной Android, предназначенной для мобильных телефонов. смартфонов. Ее задача – обеспечить единообразный доступ к аппаратному обеспечению (камерам, датчикам, системам навигации), чтобы разработчики разработчики могли создавать приложения (например, для ориентирования по поверхности) и публиковать их на общей программной базе. Это позволит формировать автономные устройства для решения конкретных задач из готовых компонентов, подобно сборке конструктора.
Будущее за арендой
Производительность встроенных вычислительных систем демонстрирует стремительный рост. Если в настоящее время речь идет о триллионах операций в секунду на компактном бортовом компьютере, то к 2030–2035 годам эксперты прогнозируют увеличение этого показателя более чем в десятки раз. Это означает, что даже сложные задачи будут под силу стандартным автономным устройствам без необходимости разработки дорогостоящего и уникального аппаратного обеспечения.
Это создает возможности для развития экономики аренды: вместо длительного ожидания доставки оборудования в отдаленные регионы или приобретения устройства для выполнения единичной задачи, его можно будет взять в аренду, дистанционно установить необходимое программное обеспечение и направить на выполнение работы. После завершения задания устройство вернется на базу – по принципу каршеринга.
Для организации деятельности на этом рынке, скорее всего, будут разработаны стандартные категории автономных устройств, определяемые по грузоподъемности, дальности действия и назначению, аналогично классификации транспортных средств (внедорожник, фургон). и т. д.).
Как подготовиться к будущему сегодня
В настоящее время актуальной задачей является не прогнозирование будущего, а создание условий для его наступления: разработка нормативных документов, изучение законодательной базы, инвестиции в ключевые технологии (связь, навигация, вычислительные мощности) и определение основных ограничений – например, скорости передачи данных или плотности энергии аккумуляторных батарей.
Решение этих вопросов осуществляется, в том числе, в Сколтехе – одном из ведущих центров искусственного интеллекта в России. В институте при Центре искусственного интеллекта создана специализированная лаборатория ИИ для автономных систем под руководством Александра Меньщикова.
Специалисты ведут исследования и создают технологии для робототехники и автономных систем, включая системы обработки данных непосредственно на устройстве, визуальные средства ориентации в пространстве, а также устройства, предназначенные для функционирования без доступа к спутниковой связи и в условиях сложной, неорганизованной обстановки.
В Сколтехе реализуются программы магистратуры и аспирантуры, направленные на подготовку кадров для работы с автономными устройствами по профильным направлениям.
Развитие беспилотной экономики является закономерным процессом, обусловленным нехваткой квалифицированных специалистов, и будет подчиняться принципам, характерным для любого технологического сектора. Задача состоит в том, чтобы обеспечить плавное и продуктивное развитие этой сферы, позволив России занять в ней значимую позицию.
