PRE2015 1 Groep3 Week 6: Functies en Technologiën

Functies en technologieën Als een drone ingezet moet worden om de buurtwacht te helpen, zal deze moeten beschikken over bepaalde functionaliteiten, die ervoor zorgen dat de drone ook echt nuttig gebruikt kan worden door de buurtwacht. In dit onderdeel worden de benodigde functies besproken.

Ten eerste moet de drone kunnen vliegen. Per definitie kan een drone vliegen, maar er zijn twee soorten manieren van vliegen te onderscheiden: door middel van vleugels, of door middel van propellers. Drones met vleugels worden vooral ingezet voor militaire doeleinden. Zulk soort drones kunnen vaak grotere afstanden afleggen. Daar staat tegenover dat er meer ruimte nodig is voor opstijgen en landen, en het is lastig om stil te hangen boven een bepaalde plek. [1] Voor een buurtwacht is een drone met propellers geschikter. Over het algemeen hoeft een dergelijke drone geen lange afstanden af te leggen, en is er baat bij het kunnen stilhangen. Drones met meerdere propellers heten multicopters. Een veel voorkomende variant is de quadcopter (vier propellers), maar er zijn ook hexacopters en octocopters. Multicopters bestaan uit een frame waaraan de propellers en hun motors zijn bevestigd. Zulk soort drones zijn er in veel verschillende prijzen. Quadcopters bijvoorbeeld zijn er van enkele tientallen euro’s tot enkele duizenden.

Om te kunnen vliegen heeft de drone elektromotoren nodig, die worden gevoed door een accu. Deze accu’s zijn echter vaak vrij snel leeg. Zo kunnen veel drones volgens [2] maar 10 á 20 minuten vliegen voordat de accu leeg is. Een oplossing hiervoor is om meerdere (opgeladen) accu’s mee te nemen wanneer een drone wordt ingezet, zodat een lege accu direct vervangen kan worden en er weer verder kan worden gevlogen.

Daarnaast moet de drone op afstand bestuurd kunnen worden. Hiervoor moet de drone beschikken over een ontvanger, die signalen krijgt van een zender. Voor deze signalen wordt een bepaalde frequentie gebruikt. In Nederland is bijvoorbeeld de 2.4 Ghz-band vrijgegeven hiervoor [3], zodat deze signalen met het WiFi-protocol kunnen worden verzonden. De zender kan in de vorm zijn van een afstandsbediening, waarop speciale knoppen en schakelaars zitten om de drone te besturen. Als WiFi wordt gebruikt, kan bijvoorbeeld ook een mobiele telefoon worden gebruikt om de drone te besturen. Speciale afstandsbedieningen hebben vaker een sterker signaal. De Bebop drone van Parrot [4] bijvoorbeeld, heeft voor het signaal een bereik van maximaal 250 meter, als een smartphone of tablet wordt gebruikt voor de besturing. Als men echter een speciale controller gebruikt [5], zou een theoretisch bereik van 2 kilometer mogelijk zijn. Uiteraard kost zo’n controller wel extra geld, in dit geval een paar honderd euro.

Ook moet het mogelijk zijn om video-opnamen te maken. Sommige drones hebben een camera ingebouwd. Men kan ook een losse camera, zoals een GoPro, aan de onderkant van de drone bevestigen. In dat geval wordt vaak een gimbal gebruikt. Een gimbal is een speciale ophanging voor de camera die aan de drone is bevestigd. Als een camera aan deze gimbal zit heeft dat twee voordelen. Ten eerste kan de camera los bewegen en draaien ten opzichte van de drone. Ten tweede zorgt de gimbal voor stabilisatie. De gimbal corrigeert namelijk de trillingen die door de drone worden veroorzaakt. Hierdoor ziet het beeld er minder schokkerig uit.

Uit de interviews bleek dat de buurtwacht baat zou hebben bij het kunnen detecteren van nummerborden van mensen die te hard rijden. Om dit te kunnen doen via de camera van de drone is het dus noodzakelijk om een stabiel beeld te hebben en is het handig de camera te kunnen draaien ten opzichte van de drone zelf. Dit is dus mogelijk met de huidige technologieën. Ook is uiteraard een camera nodig die een scherp beeld kan opnemen. Veel camera’s kunnen tegenwoordig full hd (1080p) video-opnamen maken, wat (mits de drone niet te ver en te hoog van de desbetreffende auto is) scherp genoeg zou moeten zijn om het nummerbord te registeren.

Verder kan het handig zijn voor de drone om GPS te hebben. Als dit het geval is, kan de drone namelijk op de automatische piloot vliegen. Zo kan men bijvoorbeeld een gps-locatie invoeren, waar de drone vervolgens zelf naartoe vliegt. Hiervoor is het wel belangrijk dat de drone voldoende zicht heeft op gps-satellieten. Als bijvoorbeeld de drone onder een boom vliegt zou het kunnen dat deze de satellieten niet meer ziet en onbetrouwbaar wordt wat betreft het weten van zijn eigen locatie. [6]

Uit de interviews kwam ook naar voren dat het kunnen meten van geluidsoverlast gewenst is. Uiteraard is het mogelijk een decibel-meter aan de drone te bevestigen. De vraag is echter of het adequaat het omgevingsgeluid kan meten. De drone produceert ten eerste zelf geluid. De sterkte van dit eigen geluid verschilt per drone; hoeveel precies is echter nog niet vaak onderzocht. Volgens [7] produceren de daar besproken drones ongeveer 60 á 70 decibel. Dit zou metingen van omgevingsgeluid voor de drone verstoren. Ook is het de vraag of een drone van grote afstand (hoogte) genoeg geluid kan op vangen van wat er bijvoorbeeld op de grond gebeurt. Zo niet, zou de drone misschien veel lager moeten vliegen om goed te kunnen meten, wat misschien niet wenselijk is of zelfs gevaarlijk. Voor het gebruik van drones om geluidsoverlast te meten is in ieder geval eerst nog verder onderzoek nodig.

Een ander punt dat werd genoemd door de buurtwacht was een warmtebeeldcamera aan de drone, waarmee bijvoorbeeld gedetecteerd kan worden of er zich ergens een wietplantage bevindt op een zolder. Drones met een warmtebeeldcamera worden al vaker ingezet in ander soorten toepassingen. Zo gebruiken natuurbeschermers een dergelijke drone om dieren te vinden in een (gras)veld, om te voorkomen dat er per ongeluk over hen heen wordt gemaaid [8]. Ook worden zulk soort drones ingezet voor de inspectie van dakisolatie [9]. Overigens zijn zulk soort drones echter nog wel redelijk duur, al snel enkele duizenden euro’s (zie bijvoorbeeld [10] en [11]).

Verder zou het mooi zijn als de drone over enige vorm van autonomie beschikt. Bij de beschrijving van het hebben van GPS werd al genoemd hoe een drone zelf naar een bepaalde plek kan vliegen op basis van gps. Er zijn ook drones die automatisch de gebruiker kan volgen, zoals de Lily [12]. Dit systeem werkt echter nog niet helemaal perfect [13] en staat nog in de kinderschoenen.

[1] http://nieuwejournalistiek.nl/dronejournalistiek/welke-drone-heb-je-nodig/ [2] http://electronica.infonu.nl/diversen/147803-de-vliegtijd-en-oplaadtijd-van-drones-en-quadcopters.html [3] http://www.modelvliegsport.nl/index.php/ledeninformatie/frequenties [4] http://www.parrot.com/nl/producten/bebop-drone/ [5] http://www.parrot.com/nl/producten/skycontroller/ [6] http://www.hobbypiloot.nl/Vlieglessen/Basis-bediening [7] https://noordbrabant.partijvoordedieren.nl/kamervragen/vragen-over-het-gebruik-van-drones-boven-de-brabantse-wal [8] http://www.nojg.nl/drone-met-warmtebeeldcamera-in-te-zetten-als-wildredder [9] http://www.verwarming.nl/nieuws/inspectie-van-dakisolatie-met-drone-en-warmtebeeldcamera.html?contentID=3242 [10] http://dronexpert.nl/phantom-23-thermal-accessories/ [11] http://www.warmtebeeldcamera.nl/nl/warmtebeeldcameras/drone/ [12] https://www.lily.camera/ [13] http://www.theguardian.com/technology/video/2015/may/12/testing-the-selfie-drone-in-central-park-video