In queste settimane di calura estrema che sta colpendo l’Europa sono ormai all’ordine del giorno le notizie che parlano di giganteschi incendi che colpiscono sia aree boschive sia le città. Incendi che spesso hanno proporzioni tali da diventare quasi impossibili da domare senza che il personale di soccorso metta a grave rischio la propria vita.
In questo articolo pubblicato recentemente dalla rivista dell’Unione Europea Horizon, the EU Research and Innovation magazine a firma di Gareth Willmer viene fatto il punto sullo sviluppo di diversi ambiziosi progetti europei finanziati dai fondi Horizon, dei quali uno è portato avanti dal Politecnico di Torino per sviluppare una flotta di velivoli autonomi che rispondono a incendi ed emergenze mediche saranno utilizzati per salvare vite umane, in coordinamento con il controllo del traffico aereo digitalizzato li aiuterà a navigare in sicurezza nei cieli dell’Europa.
Prima di lasciarvi alla lettura di questo lungo articolo vi ricordiamo che nel nostro libro “Investire nei megatrend del futuro” c’è un corposo capitolo dove spieghiamo in dettaglio cosa significhi mettere in piedi una infrastruttura dedicata alla gestione e al controllo di velivoli “unmanned” integrati nel traffico aereo civile. Ovviamente, il libro scritto tra il 2019 e il 2020, spiega ciò che era lo stato dell’arte tre anni fa. Qui avete il polso della situazione a oggi.
Lo scenario del futuro
In una città del futuro scoppia un incendio in un grattacielo. Scatta l’allarme e uno sciame di droni arriva in picchiata, circonda l’edificio e utilizza le antenne per localizzare le persone all’interno, consentendo ai vigili del fuoco di raggiungere direttamente le persone colpite. Appena in tempo: non si registrano morti.
In altre zone della città, i droni volano avanti e indietro consegnando campioni di tessuto dagli ospedali ai laboratori specializzati per le analisi, mentre un altro si precipita con un defibrillatore su una persona che ha subito un sospetto arresto cardiaco su un campo da calcio. Il paziente è vivo e i minuti risparmiati si sono rivelati fondamentali.
Al momento in cui scriviamo, i droni sono già stati utilizzati in situazioni di ricerca e soccorso per salvare più di 880 persone in tutto il mondo, secondo l’azienda di droni DJI. I droni vengono utilizzati anche per scopi medici, come il trasporto di medicinali e campioni e il trasporto di vaccini in aree remote.
I droni per questi usi sono ancora uno sviluppo relativamente nuovo, il che significa che c’è molto spazio per renderli più efficaci e migliorare le infrastrutture di supporto. Questo è particolarmente vero quando si tratta di ambienti urbani, dove la navigazione è complessa e richiede norme di sicurezza.
Vigili del fuoco volanti
Il progetto IDEAL DRONE ha sviluppato un sistema per aiutare a combattere gli incendi e altre emergenze, per dimostrare il potenziale dell’uso di sciami di veicoli aerei senza equipaggio (UAV) in queste situazioni. Dotati di antenne, i droni utilizzano un sistema a radiofrequenza per rilevare la posizione dei ‘nodi’ – o tag – indossati dalle persone all’interno di un edificio.
Utilizzando un hangar italiano, i test hanno coinvolto piloti a terra che hanno fatto volare tre droni intorno all’esterno di un edificio. L’idea è che i droni triangolino la posizione delle persone all’interno dove i loro segnali si intersecano, oltre a rilevare informazioni sulle loro condizioni di salute. I dettagli possono quindi essere mappati per ottimizzare e accelerare le operazioni di soccorso e migliorare la sicurezza dei vigili del fuoco, evitando di cercare in tutto l’edificio in fiamme senza sapere dove si trovano le persone.
“Si crea una sorta di rete temporanea dall’esterno dell’edificio attraverso la quale è possibile rilevare le persone all’interno“, ha dichiarato il professor Gian Paolo Cimellaro, ingegnere del Politecnico di Torino e responsabile del progetto IDEAL DRONE. E “Sapendo quante persone ci sono all’interno dell’edificio e dove si trovano, si ottimizza l’operazione di ricerca e salvataggio“.
Ha aggiunto: “Una caratteristica unica di questo progetto è che permette di localizzare le persone all’interno degli edifici senza reti di comunicazione come il Wi-Fi o il GPS, che potrebbero non essere disponibili se ci si trova in una situazione di emergenza come un disastro o una situazione post-terremoto“.
Ci sono alcune sfide in termini di precisione e durata della batteria, mentre un altro ovvio svantaggio è che le persone nell’edificio devono già indossare i tracker.
Tuttavia, ha detto il prof. Cimellaro, l’idea attuale è che i tag possano essere poco invasivi se incorporati nella tecnologia esistente che le persone spesso già portano con sé, come gli smartwatch, i telefoni cellulari o le carte d’identità. I tag possono essere utilizzati anche dalle organizzazioni che ne impongono l’uso al personale che lavora in ambienti pericolosi, come le fabbriche o le piattaforme petrolifere offshore.
Guardando oltre le sfide, il Prof. Cimellaro ritiene che tali sistemi potrebbero essere una realtà entro cinque anni, con i droni che hanno una promessa significativa per evitare di “mettere in pericolo le vite umane”.
Reti mediche
Un’altra area in cui i droni possono essere utilizzati per salvare vite umane è quella delle emergenze mediche. Questo è l’obiettivo del progetto SAFIR-Med.
L’operatore belga di droni medici Helicus ha creato un centro di comando e controllo (C2C) ad Anversa per coordinare i voli dei droni. L’idea è che il C2C crei automaticamente piani di volo utilizzando l’intelligenza artificiale, navigando all’interno di un gemello digitale – o rappresentazione virtuale – del mondo reale. Questi piani vengono poi trasmessi alle autorità del traffico aereo competenti per l’autorizzazione al volo.
“Prevediamo porti cargo per droni sui tetti degli ospedali, integrati il più possibile con il sistema logistico dell’ospedale in modo che il trasporto possa avvenire su richiesta“, ha aggiunto Geert Vanhandenhove, responsabile delle operazioni di volo di Helicus.
Finora SAFIR-Med ha effettuato con successo dimostrazioni virtuali a distanza, simulazioni, voli controllati dal C2C nei siti di prova e altri test, come quello di un sistema “detect-and-avoid” per aiutare i droni a intraprendere azioni evasive quando altri volano nelle vicinanze.
Il passo successivo sarà la convalida dei concetti in dimostrazioni reali in diversi Paesi, tra cui Belgio, Germania e Paesi Bassi. Le prove prevedono scenari come il trasferimento di attrezzature mediche e campioni di tessuto tra ospedali e laboratori, la consegna di un defibrillatore per il trattamento di un paziente cardiopatico al di fuori di un ospedale e il trasporto di un medico in un luogo di emergenza con un drone passeggero.
Ulteriori simulazioni in Grecia e nella Repubblica Ceca mostreranno il potenziale di estensione di tali sistemi in tutta Europa.
Creare regole
SAFIR-Med fa parte di un’iniziativa più ampia nota come U-space. È cofinanziata dall’impresa comune SESAR (Single European Sky Air Traffic Management Research), uno sforzo pubblico-privato per rendere più sicure le operazioni con i droni nell’ambito del Cielo digitale europeo.
Secondo Vanhandenhove, gran parte della tecnologia è già disponibile per questi usi dei droni. Tuttavia, sottolinea che i voli dei droni nelle città comportano problemi di regolamentazione, soprattutto per i modelli più grandi che volano oltre la linea di vista (BVLOS). Questo include le autorizzazioni per le dimostrazioni all’interno di SAFIR-Med stesso.
“Il fatto che questa sia la prima volta che viene fatto pone degli ostacoli significativi”, ha detto. “Dipenderà dalle autorizzazioni concesse quali scenari potranno essere eseguiti“.
Ma le normative sono destinate ad aprirsi nel tempo, con l’entrata in vigore, il prossimo gennaio, delle norme della Commissione europea che facilitano l’uso degli UAV BVLOS nello spazio aereo a bassa quota.
Vanhandenhove sottolinea che lo sviluppo di un’infrastruttura più solida per i droni sarà un processo graduale di apprendimento e miglioramento. Alla fine spera che, grazie a sistemi ben coordinati con le autorità, i voli di emergenza possano essere mobilitati in pochi secondi nelle città intelligenti del futuro. Per noi è molto importante poter ottenere un’autorizzazione in un tempo inferiore al minuto”, ha dichiarato.
Ritiene che i voli commerciali potrebbero iniziare entro un paio d’anni, anche se forse solo dopo il 2025 i sistemi medici senza equipaggio, ampiamente integrati e robusti, entreranno in funzione nelle città. Si tratta di rendere più veloce ed efficiente la logistica della fornitura di qualsiasi trattamento medico, eliminando il più possibile i vincoli e le limitazioni che abbiamo sul percorso”, ha detto Vanhandenhove.
La ricerca riportata in questo articolo è stata finanziata dal Consiglio europeo della ricerca dell’UE.
Crediti: Questo articolo è stato originariamente pubblicato in Horizon, the EU Research and Innovation magazine. Se vi è piaciuto questo articolo, vi invitiamo a condividerlo sui social media.
Foto credits: Foto di JESHOOTS.com: https://www.pexels.com/it-it/foto/silhouette-di-fotocamera-drone-ha-volato-a-mezz-aria-442587/