Miehittämättömien laitteiden merkitys on kasvanut muutamassa vuodessa
18.11.2024Miehittämättömiä ilma-aluksia kutsutaan tuttavallisemmin kaikkialla maailmassa droneiksi. Toki osa meistä suomalaisista kutsuu näitä laitteita drooneiksi Kotimaisten kielten keskuksen lehden, Kielikellon, suosittelemana lainasanana. Suomalainen versio on aina helpompi taivuttaa suomen kieleen – molemmat tavat ovat kuitenkin oikein ja tarkoittavat miehittämättömiä laitteita.
Miehittämättömien ilma-alusten moninainen hyötykäyttö
Useimmat meistä mieltävät droonin heti ilma-alukseksi. Drooni voi myös olla maalla, veden päällä tai veden alla kulkeva miehittämätön alus. Näihin laitteisiin asennetaan erilaisia antureita, joita kutsutaan myös sensoreiksi, jotka keräävät erilaista tietoa, dataa, jota pystytään erilaisilla ohjelmilla ja sovelluksilla analysoimaan. Tämä analysoitu tieto auttaa päättämään, kuinka asioita voidaan tehdä tehokkaammin, tarkemmin, nopeammin ja turvallisemmin.
Droonit tulivat muutamia vuosia sitten kaikille tutuiksi upeista ilmakuvista ja lentovideoista. Drooni voi kuljettaa myös tavaraa paikasta A paikkaan B.
Logistiikka on yksi maailmalla kasvava toimiala – esimerkkinä monille on tuttu Zipline -yritys, joka aloitti veripussien toimittamisen Ruandassa jo vuonna 2016. Sittemmin yritys on laajentunut toimimaan elintarvikkeiden, vähittäiskaupan, maataloustuotteiden ja eläinten terveystuotteiden droonikuljetusmuotoihin Afrikassa, Yhdysvalloissa ja Japanissa 2020-luvun alussa. Muita tunnettuja maailmanlaajuisia yrityksiä, jotka ovat jo aloittaneet logistiikkatoimitukset drooneilla, ovat muun muassa Google Wing, UPS Flight Forward ja DHL Parcelcopter. Xamkin omaan DJI FlyCart 30 -rahtidroneen voi tutustua Marko Sorsan kirjoittamassa artikkelissa ”Suuren dronen hankinta vaatii perehtyneisyyttä säädöksiin” (Sorsa 2024).
Metsätaloudessa drooneilla kartoitetaan nykyisin alueiden puuston tiheyttä, korkeutta ja lajikoostumusta ennen harvennuksia. Vielä 1960-luvulla metsänmittauksessa käytettiin mittakaulainta, eli ”klupia”, jolla puun halkaisija mitattiin 1,3 metrin korkeudelta. Puuston paksuuden laskemisen jälkeen arvioitiin pituus. Tämän jälkeen määriteltiin puuston tilavuus, eli paljon hehtaarilla on kuutioita.
Puuston kartoitus ja inventointi tapahtuu nykyisin drooneilla ilmakuvauksen ja analyysiohjelmiston avulla, jolloin saadaan puulajit ja puuston tiheys, korkeus sekä tilavuus arvioitua huomattavasti tarkemmin. Droonin hyötykuormana käytetään erilaisia kameroita, kuten RGB- ja multispektrikameroita tai LiDAR-laserkeilainta. Valokuvaamalla ja varsinkin LiDAR-keilaimella saadaan tarkka 3D-malli kuvattavasta alueesta. Multispetrikameralla voidaan tunnistaa eri puulajit ja puuston terveys, sekä mahdolliset tuhohyönteisten vauriot analyysiohjelmiston avulla. Termit on selitetty tarkemmin Xamkin READ 1/2024-artikkelissa.
Myrskyjen aiheuttamat metsätuhot on myös helppo tarkastaa drooneilla.
Maataloudessa drooneja voidaan käyttää hyväksi kasvuston tarkkailuun ja terveyden seurantaan vastaavilla antureilla eli sensoreilla. Multispektrikameralla voidaan puolestaan seurata kasvien stressiä, veden- ja ravinnon tarvetta sekä mahdollisia tauteja tai tuhohyönteisiä. Analysoimalla kasvuston tilaa voidaan arvioida sadon määrää ja laatua sekä milloin sadonkorjuu tulee aloittaa. Maailmalla drooneja käytetään myös kasvinsuojeluaineiden ja lannoitteiden täsmäruiskutukseen juuri siihen kohtaan, mihin aineita tarvitaan eniten.
Droonit ovat erittäin monipuolisia työkaluja, alustoja, joihin voi liittää erilaisia antureita hyötykäyttöä varten. Toimialoja on lukuisia, joissa taloudellisuutta, tehokkuutta, turvallisuutta ja ympäristöystävällisyyttä voidaan lisätä miehittämättömillä laitteilla. Hyötykäytön lisäksi myös kaksoiskäyttötermi (Dual-use) viittaa siviililaitteiden käyttämisestä myös sotilaallisiin tarkoituksiin. Tämän olemme nähneet Ukrainassa Venäjän hyökkäyssodan vaikutuksesta jo lähes tuhannen päivän aikana. Marko Sorsan artikkelista Vastadronejärjestelmät lisäävät turvallisuutta maassa ja ilmassa löytyy katsaus vastadroonitoiminnasta ja Nearthlabin esittelytilaisuudesta Helsinki-East Aerodromella.
Automaatio, tekoäly ja koneoppiminen ovat tulevaisuutta
Maailman suurimmista satamista yhdeksän sijaitsee Kaakkois-Aasiassa: seitsemän Kiinassa, yksi Singaporessa ja yksi Etelä-Koreassa – ja vain yksi Euroopassa, Rotterdamissa. Monet suuret satamat ovat täysin automatisoituja, aina ajoneuvoja ja jopa lastinkäsittelylaitteita, kuten konttinostureita ja kuljetusjärjestelmiä myöten. Satamissa autonomisia ajoneuvoja ei kutsuta kuitenkaan drooneiksi, vaan termillä Automated Guided Vehicle, eli AGV. Automaatio parantaa satamien turvallisuutta ja tehokkuutta.
Tekoäly mahdollistaa lastinkäsittelylaitteiden tarkan hallinnan ja niiden liikkeiden tehokkaan hallinnan sekä energiankulutuksen pienenemisen. Tekoäly optimoi reititystä ja ennakoivaa kunnossapitoa. Koneoppiminen puolestaan auttaa suuren tietomäärän analysoimisessa, ja koneoppimismallit tehostavat laitteiden käsittelyä nopeammin ja energiatehokkaammin. Antureista saatava tieto edesauttaa ennustaen mahdollisesti ilmeneviä vikoja ja vähentää siten käyttökatkoksia toiminnassa. Satamien ympäristötekijät ovat vaikuttaneet automaation lisääntymiseen logistiikan ympäristöystävällisyyden tehostamiseksi.
Toimitusketjujen hallinnassa sisälogistiikan merkitys on myös iso: materiaalien, tuotteiden ja tiedon liikkumisessa hallinnassa ja parantamisessa voidaan käyttää hyväksi automaatiota, robotteja, autonomisia ajoneuvoja, lajittelu- ja tuotantolinjoja. Tekoälyä käytetään tehostamaan yrityksen tuotantoa, vähentämään virheitä ja nopeuttamaan prosesseja.
MIERO-kurssit alkavat syksyllä 2025
Miehittämättömän ilmailun eritysosaajaksi (MIERO) -hankkeen ensimmäinen koulutusohjelma alkaa Xamkin opiskelijoille tammikuussa 2025. Logistiikan automaatio ja parviäly (RO00EL26-3002) -kurssi keskittyy robotiikan ja tekoälyn käyttämiseen sekä kehittämiseen teollisuudessa, lääketieteessä, logistiikassa ja varastoinnissa. Tekoälyn tärkeimpiä sovelluksia ovat kone- ja syväoppiminen, sekä luonnollisen kielen käyttäminen (Natural Language Processing, NLP).
Logistiikan automaatio ja parviäly -kurssi sopii kaikille tekoälystä, robotiikasta ja luonnon inspiroimista ratkaisuista kiinnostuneille opiskelijoille, erityisesti IT-, insinööri- ja liiketoiminta-alojen opiskelijoille. Se tomii myös pohjakoulutuksena miehittämättömän ilmailun koulutukselle. Kurssilla oppimiseen käytetään erilaisia drooneja: miehittämättömiä ilma-aluksia sekä Xamkin vedenpinnan alla kulkevaa Blueye ”Sinisilmä” -etäohjattavaa alusta (Remote Operated Vehicle, ROV).
Miehittämättömän ilmailun eritysosaajaksi -kurssit esitellään tarkemmin kevään 2025 aikana, ja ensimmäiset avoimen ammattikorkeakoulun kurssit toteutetaan Xamkin PULSE avoin AMK- ja täydennyskoulutusverkko-opinnoissa syksyllä 2025.
Tervetuloa mukaan miehittämättömän ilmailun koulutuksiin!
Miehittämättömän ilmailun erikoisosaaja (MIERO) -koulutushankkeessa tuotetaan uutta tietoa ja koulutusmateriaalia miehittämättömän ilmailun tulevaisuuden ammattilaisille, yrityksille ja työntekijöiden jatkokoulutustarpeisiin. Hanketta toteuttavat Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu Xamk (hallinnoija) ja Kotkan-Haminan seudun koulutusyhtymä Ekami. Hanketta rahoittaa Hämeen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus Euroopan sosiaalirahasto plus (ESR+) -ohjelmasta.
