Drones 5G para mantenimiento predictivo

Distrito Telefónica, la sede de Telefónica en Madrid, nació en 2007 como el complejo empresarial con el parque solar más amplio de Europa, con 16.700 paneles y una capacidad de generación instalada de 2.500 kWp. Actualmente, la Compañía desarrolla una solución basada en drones y tecnologías 5G, IA, cloud y edge computing para realizar el mantenimiento predictivo de sus placas solares. Una solución basada en la plataforma de vuelos autónoma desarrollada por Telefónica Ingeniería de Seguridad junto con su socio, Unmanned Life.

“El proyecto que estamos desarrollando en Distrito – nos explica Andrés Escribano, director de Nuevos Negocios e Industria 4.0 en Telefónica Tech – tiene que ver con el mantenimiento predictivo de ciertas infraestructuras que tenemos en nuestro campus, específicamente los elementos fotovoltaicos”.

Lo que se está supervisando en este proyecto son las posibles ineficiencias que puedan producirse en los paneles solares. En general, se originan por tres motivos: suciedad, por su propio uso. Roturas, debido a fenómenos meteorológicos, como el granizo. Y posibles fallos en el enganche a la red eléctrica, que generen pérdidas en proceso de trasladar la energía solar a la red eléctrica.

“El dron -continúa Andrés- lo que nos permite es tomar información de lo que está sucediendo sobre las placas. Permite detectar suciedad, roturas, o puntos de calor que no deberían existir. Con esta información es posible tomar decisiones de mantenimiento en tiempo real”.

Para tomar esta información, los drones van equipados con dos tipos de sensores. Por un lado, una cámara multiespectral, que permite ver en alta definición los elementos detectados en el vuelo. Por otro lado, una cámara térmica que detecta las diferencias de temperatura.

5G, cloud computing e IA, tecnologías clave en el proceso

“Adicionalmente al propio dron y su equipamiento – prosigue Andrés- usamos una serie de tecnologías en este tipo de solución: el 5G, para las comunicaciones. El cloud y el edge computing para el procesamiento de toda la información obtenida de las cámaras y del propio vuelo del dron. Mecanismos de Internet de las cosas, para la gestión y monitorización del propio vuelo del dron. Y, por último, inteligencia artificial y machine learning. Esto es lo que realmente hace que todo funcione como un cerebro, extrayendo y procesando toda la información”.

El 5G es un elemento clave en el éxito del proceso con respecto a tecnologías anteriores. En primer lugar, porque permite diferenciar el tráfico del vuelo del dron del tráfico de la información obtenida. Es decir, es necesario garantizar la cobertura y la seguridad del propio vuelo del dron, que no pueda ser interferido, etc. Y con el 5G se puede priorizar el tráfico de vuelo para evitar cualquier riesgo. Por otro lado, el 5G hace posible que los datos generados por las cámaras lleguen al cloud y al edge computing. Todo ello, en tiempo real, para poder actuar de forma inmediata.

El otro elemento clave de la solución es la inteligencia artificial, nos explica Andrés : “Nos permite extraer el valor de todos los datos que hemos recopilado con el vuelo del dron. Además, el machine learning nos va a permitir escalar. Vamos a obtener información no solamente de la experiencia en Distrito Telefónica, sino de la experiencia de mantenimiento de muchas placas solares alrededor del mundo. Esto va a permitir al usuario obtener recomendaciones de mantenimiento para que el funcionamiento sea siempre óptimo”.

El funcionamiento del machine learning es un proceso iterativo, en el que el algoritmo va “aprendiendo” y detectando una serie de patrones que permiten perfeccionar el proceso predictivo. “Hay un camino de entrenamiento -indica Andrés- hasta conseguir un nivel de precisión que consideremos adecuado. En nuestro caso, estamos hablando de alcanzar niveles del 97% o 98%. Es una curva de aprendizaje que se basa en los diferentes vuelos y en diferentes fuentes de información con las que vamos alimentando a la inteligencia artificial, para que cada vez sea más y más precisa. Ahora ya estamos en una curva muy exponencial en cuanto a la precisión”.

Una plataforma de vuelo autónoma

“La solución desplegada en Distrito Telefónica – nos explica Lorena Senador-Gómez , directora Comercial Global en Telefónica Ingeniería de Seguridad – permite, a través de una única plataforma de control de vuelos autónoma, realizar la supervisión y gestión de diferentes casos de uso:  mantenimiento de infraestructuras, como pueden ser el mantenimiento de los paneles solares o la supervisión y vigilancia perimetral, dentro del ámbito de la seguridad. Con esto lo que conseguimos es mejorar la eficiencia de nuestras operaciones. Conseguimos reducir los tiempos de respuesta, además de ser mucho más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente”.

Esta plataforma, desarrollada por TIS, compañía del grupo Telefónica pionera en soluciones de seguridad integral, de la mano de su socio Unmanned Life, es la primera solución de control de flotas autónoma. Es decir, que permite a los drones volar sin que un piloto los opere de forma manual. Esto va a hacer posible conseguir distancias más allá de la línea de vista, a través de las comunicaciones 5G.

“El futuro es hoy -nos dice Lorena-. Nuestra solución permite definir una zona de vuelo autónoma en la que los drones tendrán la capacidad de detectar eventos a través de inteligencia artificial integrada en la plataforma con analíticas de vídeo. Como, por ejemplo, la detección de personas en zonas no autorizadas. Además de enviar imágenes a un centro de control con comunicación 5G para su posterior análisis. Las soluciones de control de gestión de flotas autónomas nos permiten mejorar en la operación de nuestros sistemas. Además de mejorar la seguridad, ya que tenemos la capacidad de garantizar la seguridad de las personas en, por ejemplo, entornos y mantenimientos de infraestructuras que conlleven cierto riesgo”.

Una tecnología aplicable a muchos otros sectores

“La ventaja de haber diseñado esta solución de manera modular -explica Andrés- es que podemos aplicarla a otros casos de uso. Lo único que realmente cambiamos es la parte de la inteligencia artificial y el algoritmo que va a entender ese tipo de información, que va a variar dependiendo del caso de uso”.

Autopistas, carreteras, vías ferroviarias, infraestructuras de edificios, fábricas. Obras públicas, puentes o acueductos, red eléctrica, obra civil… En general, cualquier tipo de infraestructura que pueda ser monitorizada a través del vuelo de un dron, puede beneficiarse de esta solución de mantenimiento predictivo segura, sostenible y eficiente.

También para el ámbito de la seguridad es una solución versátil: “El uso de los drones en el área de la seguridad es inmenso – afirma Lorena-.  Operaciones como el control de incendios forestales, de vertidos ilegales, la supervisión de zonas desatendidas o de difícil acceso. Seguridad vial. Vigilancia perimetral. Rescates de personas… Todas estas operaciones podrán realizarse mediante aeronaves. Una vez más, vemos que la tecnología se convierte en factor clave en un sector cambiante, como es el de la seguridad, en el que continuamente nos enfrentamos a nuevos riesgos”.

El mundo de los drones está en permanente evolución. Se está hablando ya de la capacidad de mover cargas de una o dos toneladas, lo que permitirá plantear, por ejemplo, corredores de distribución dentro de las propias ciudades para evitar el tráfico generado por el transporte comercial. Soluciones que impactarán en nuestra vida diaria en un futuro no muy lejano.

“Los drones, junto con tecnologías como la inteligencia artificial, el 5G o el cloud, nos están permitiendo descubrir todo un mundo de posibilidades”, concluye Andrés.