Τα drones στην υπηρεσία της πολιτιστικής μας κληρονομιάς: Ο Δρ. Άγγελος Αμδίτης στο CNN Greece

Μία από τις πολλές νέες τεχνολογίες που αναπτύσσει η ερευνητική ομάδα I-SENSE είναι τα drones και πως μπορούν να κάνουν καλύτερη τη ζωή μας.

Μπορεί να έχουμε πρόσφατα παραδείγματα δυσάρεστων και καταστροφικών χρήσεων της τεχνολογίας των drones, όπως στον πόλεμο της Ουκρανίας, τα μηχανήματα αυτά όμως μπορούν να γίνουν πολύ βοηθητικά για τον άνθρωπο και το περιβάλλον του, μπορούν ακόμη και να φανούν σωτήρια σε περιπτώσεις καταστροφών.

Το CNN Greece επισκέφτηκε τον Δρ. Άγγελο Αμδίτη στα γραφεία του ΕΠΙΣΕΥ (Ερευνητικό Πανεπιστημιακό Ινστιτούτο Συστημάτων Επικοινωνιών και Υπολογιστών) και έκανε μαζί του μία τρομερά ενδιαφέρουσα κουβέντα για την τεχνολογία των drones και όχι μόνο.

Μέσα στον Ιανουάριο του 2022, ο Διευθυντής της Ερευνητικής Ομάδας I-SENSE, Δρ Άγγελος Αμδίτης διορίστηκε στη θέση του νέου Διευθυντή Έρευνας και Ανάπτυξης του Ερευνητικού Πανεπιστημιακού Ινστιτούτου Συστημάτων Επικοινωνιών και Υπολογιστών (ΕΠΙΣΕΥ) του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ).

Ο Δρ. Αμδίτης είναι Πρόεδρος της ERTICO- ITS Europe, Εθνικός Εκπρόσωπος της Ελλάδος στον τομέα CCAM and C-ITS, Πρόεδρος της Διοικούσας Επιτροπής του Συστήματος Hellenic Port Community System (HPCS) του Σταθμού Εμπορευματοκιβωτίων Πειραιά Α.Ε, Αν. Πρόεδρος Δ.Σ. του Οργανισμού Αστικών Συγκοινωνιών Αθηνών (Ο.Α.Σ.Α.), Aντιπρόεδρος και ιδρυτικό μέλος της EuroVR Association, Μέλος Δ.Σ. της Εταιρείας Ύδρευσης και Αποχέτευσης Πρωτευούσης (ΕΥΔΑΠ), μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου της Ευρωπαϊκής Τεχνολογικής Πλατφόρμας ALICE κ.α.

Αναλυτικά η συνέντευξη:

Τι νέο μπορεί να προσφέρει όλη αυτή η τεχνολογία των drones; Πώς βοηθάει σε αυτό που θέλετε να κάνετε με την πολιτιστική κληρονομιά;

Δρ. Άγγελος Αμδίτης: Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία των drones έχει δει μια ταχεία εξέλιξη- όλο και πιο εξελιγμένη, προσιτή και ευέλικτη. Από τα πρώτα drones που αναπτύχθηκαν στις αρχές της δεκαετίας του 2000 και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για στρατιωτικούς σκοπούς, σήμερα έχουμε drones πολύ μικρότερα, πιο οικονομικά και ευκολότερα στη χρήση. Είναι επίσης σε θέση να εκτελούν ένα ευρύ φάσμα εργασιών, από αεροφωτογράφηση και βιντεοσκόπηση έως υπηρεσίες παράδοσης και επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης.

Η πιο πρόσφατη εξέλιξη στην τεχνολογία των drones είναι η εισαγωγή αυτόνομων drones- πετούν χωρίς να χρειάζονται ανθρώπινη παρέμβαση. Τα αυτόνομα drones χρησιμοποιούνται για ποικίλες εφαρμογές, από την παρακολούθηση της γεωργίας μέχρι την παράδοση δεμάτων.

Ήδη τα drones χρησιμοποιούνται για επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης, η αντιμετώπιση καταστάσεων έκτακτης ανάγκης και η πυρόσβεση την παρακολούθηση της κυκλοφορίας, την επιθεώρηση της υποδομής και την έρευνα γης. Τα drones επέτρεψαν στις επιχειρήσεις να μειώσουν το κόστος και να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα, καθώς και να παρέχουν πρόσβαση σε περιοχές που διαφορετικά θα ήταν δύσκολο να προσεγγιστούν.

Έχουν σίγουρα φέρει μια επανάσταση στο χώρο της κινητικότητας, και μπορούν σε συνδυασμό και με άλλες τεχνολογίες να ανοίξουν νέους δρόμους σε πολλούς τομείς με εφαρμογές που σήμερα δεν μπορούμε καν να φανταστούμε.

Στις ερευνητικές δραστηριότητες της ομάδας μας, τα drones – τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη – είναι βασικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται στο πλαίσιο διάφορων ερευνητικών έργων κυρίως για τη συλλογή δεδομένων.

Όπως για παράδειγμα στο έργο Ηyperion, το οποίο έθεσε στόχο τη διαφύλαξη μνημείων πολιτιστικής κληρονομιάς από τις φυσικές καταστροφές και ακραία καιρικά φαινόμενα -από καύσωνες, ισχυρούς ανέμους και κατακλυσμιαίες βροχές, σφοδρές καταιγίδες, καθιζήσεις, κατακρημνίσεις, διαβρώσεις του εδάφους, σεισμούς, εκρήξεις ηφαιστείων, πλημμύρες, πυρκαγιές.

Το έργο αξιοποίησε υφιστάμενα εργαλεία, καινοτόμες τεχνολογίες, κλιματολογικά μοντέλα, τεχνικές δομικής ανάλυσης, υπηρεσίες Copernicus, επίγειες και δορυφορικές απεικονίσεις και ανέπτυξε μαθηματικά μοντέλα, για να δημιουργήσει μια πρωτοποριακή ψηφιακή πλατφόρμα. Τι κάνει η πλατφόρμα αυτή; Αντλεί και επεξεργάζεται δεδομένα από τα μνημεία, και δίνει τη δυνατότητα στους αρμόδιους πολιτιστικούς φορείς και τις δημόσιες αρχές να ενημερώνονται σε πραγματικό χρόνο για τους κινδύνους που απειλούν μνημεία και αρχαιολογικούς χώρους, ενώ παρέχει και μοντέλα πρόβλεψης της φθοράς από τις καιρικές επιπτώσεις.

Η πλατφόρμα δοκιμάστηκε και αξιολογήθηκε με επιτυχία σε πραγματικές συνθήκες σε τέσσερις ευρωπαϊκές πόλεις, τη Γρανάδα (Ισπανία), την Βενετία (Ιταλία), το Τόνσμπεργκ (Νορβηγία) και τη μεσαιωνική πόλη της Ρόδου (Ελλάδα). Έτσι, είδαμε στην μεσαιωνική πόλη της Ρόδου, – μνημείο της παγκόσμιας πολιτιστικής κληρονομιάς της UNESCO του οποίου η συντήρηση κρίνεται υψίστης σημασίας – να τοποθετούνται εξειδικευμένοι αισθητήρες και να χρησιμοποιούνται drones με σκοπό τη συλλογή δεδομένων σχετικά με τις πολλαπλές κλιματικές απειλές που αντιμετωπίζει το νησί όπως πλημμύρες, καταιγίδες, φωτιές, δυνατούς ανέμους, σεισμούς, κατακρημνίσεις, καύσωνες κλπ.

Τα δεδομένα από τους τέσσερις πιλότους τροφοδότησαν την πλατφόρμα, ένα σημαντικό εργαλείο που μπορεί σήμερα να καθοδηγήσει σχετικές αποφάσεις και ενέργειες με στόχο την συντήρηση και τη βιώσιμη ανασυγκρότηση των ιστορικών αυτών περιοχών.

Πρόκειται για ένα έργο που το αγαπήσαμε όλοι, και μας άφησε με πολύτιμη τεχνογνωσία την οποία αξιοποιούμε και σε επόμενο έργο, στο τομέα πλέον της προστασίας παράκτιων δικτύων πλέον, που και αυτά απειλούνται από φυσικές καταστροφές.

Ποια ακριβώς είναι η ερευνητική σας δραστηριότητα σε σχέση με τα παράκτια δίκτυα και την προστασία τους;

Δρ. Άγγελος Αμδίτης: Θα μπορούσα εδώ να μιλήσω για νέο ευρωπαϊκό έργο THETIDA που έχει στόχο τη διαχείριση των κινδύνων, και να μας δώσει την κατάλληλη ετοιμότητα ώστε να αποφευχθούν οι καταστροφές στις παράκτιες περιοχές.

Η προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή και τους γεωκλιματικούς κινδύνους είναι μια διαδικασία απολύτως απαραίτητη για τη διάσωση της παράκτιας και υποθαλάσσιας κληρονομιάς που σήμερα απειλείται τόσο από ανθρωπογενείς όσο και από φυσικούς παράγοντες όπως η αλατότητα, τα κύματα και η κίνηση του νερού, τα φύκια, οι κινήσεις άμμου, η διάβρωση των ακτών κ.α.

Ειδικά στην Ελλάδα, σε μια χώρα με μεγάλο παράκτιο και υποθαλάσσιο πλούτο, η διαφύλαξη του είναι επιταγή. Οι τεχνολογίες αιχμής και οι πρωτοποριακές μέθοδοι που θα αξιοποιηθούν στο THETIDA αποτελούν κλειδί σε αυτή τη συλλογική προσπάθεια.

Αισθητήρες συλλογής δεδομένων θα εγκατασταθούν τόσο υποθαλάσσια όσο και παράκτια σε 7 περιοχές πιλοτικών δοκιμών: στην Ιταλία, την Ολλανδία, την Νορβηγία, την Πορτογαλία, την Κύπρο και την Ελλάδα.

Επιπλέον δεδομένα θα προκύψουν από δορυφορική απεικόνιση, έξυπνους σημαντήρες, αυτόνομα υποβρύχια οχήματα, αισθητήρες επιφανειακών σκαφών, φορητές συσκευές και μικρο- μετεωρολογικούς σταθμούς, αλλά και από εφαρμογές crowd sourcing.

Με βάση τα στοιχεία που θα προσφέρει η ανάλυση των δεδομένων και με οδηγό τα μοντέλα πρόβλεψης που θα προκύψουν, το έργο THETIDA θα αναπτύξει ένα Σύστημα Υποστήριξης Λήψης Αποφάσεων το οποίο θα παρέχει κατάλληλες στρατηγικές προσαρμογής και μετριασμού των ζημιών για κάθε περιοχή πολιτιστικού ενδιαφέροντος.

Να ξαναγυρίσω στη συζήτηση για τα drones. Πώς ακριβώς λειτουργεί αυτή η τεχνολογία; Πώς ακριβώς γίνεται;

Δρ. Άγγελος Αμδίτης: Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στα αμιγώς αυτόνομα αεροσκάφη (UAVs), εξελίσσονται συνεχώς, αλλά υπάρχουν κάποιες βασικές αρχές και τεχνολογίες που συνήθως χρησιμοποιούνται. Η λειτουργία ενός drone UAV περιλαμβάνει τα εξής βασικά στάδια:

• Αισθητήρες: Τα drones είναι εξοπλισμένα με διάφορους αισθητήρες που τους επιτρέπουν να αντιλαμβάνονται το περιβάλλον τους. Οι αισθητήρες περιλαμβάνουν γυροσκόπια, επιταχυνσιόμετρα, μαγνητόμετρα, GPS, κάμερες, αισθητήρες υπέρυθρων, αισθητήρες λέιζερ και άλλους που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της θέσης, του ύψους, του περιβάλλοντος και τη λήψη δεδομένων.
• Σύστημα ελέγχου: Τα UAVs χρησιμοποιούν ένα σύστημα ελέγχου που βασίζεται στις πληροφορίες που λαμβάνουν από τους αισθητήρες τους για να πραγματοποιούν αυτόνομη πτήση και για να διατηρούν την σταθερότητα και την επιθυμητή θέση.
• Εναέρια κίνηση: Για την προώθηση και την κατεύθυνση, τα drones χρησιμοποιούν έναν ή περισσότερους ηλεκτρικούς κινητήρες ή κινητήρες εσωτερικής καύσης που κινούν πτερύγια ή προπέλες. Ο έλεγχος της ταχύτητας και της κατεύθυνσης των κινητήρων επιτρέπει στο UAV να μετακινείται σε διάφορες κατευθύνσεις.
• Συστήματα επικοινωνίας: Τα drones συχνά διαθέτουν συστήματα επικοινωνίας που επιτρέπουν τον έλεγχο τους από απόσταση, συμπεριλαμβανομένων ραδιοελεγκτών ή συστημάτων τηλεμετρίας για την αποστολή εντολών και τη λήψη δεδομένων.
• Λογισμικό και αυτόνομος έλεγχος: Τα drones είναι εξοπλισμένα με εξειδικευμένο λογισμικό που διευθύνει όλες τις λειτουργίες τους, συμπεριλαμβανομένης της πτήσης, της παρακολούθησης και της αποφυγής εμποδίων. Ο αυτόνομος έλεγχος επιτρέπει στα drones να εκτελούν προκαθορισμένες αποστολές ή να αντιδρούν σε αλλαγές στο περιβάλλον τους.

Τι εφαρμογές μπορεί να έχει η τεχνολογία των drones στην καθημερινή μας ζωή;

Δρ. Άγγελος Αμδίτης: Τα drones έχουν ευρεία γκάμα εφαρμογών σε πολλούς διάφορους τομείς λόγω της ευελιξίας και της δυνατότητάς τους να παρέχουν υψηλή ανάλυση εικόνων και δεδομένων σε δυσπρόσιτες περιοχές. Πέρα από τη φωτογραφία και βίντεο, -ψυχαγωγικούς σκοπούς- Ορισμένοι από τους κύριους τομείς εφαρμογής των drones περιλαμβάνουν:

• Γεωγραφικές Πληροφορίες (GIS): Οι εικόνες και τα δεδομένα που συλλέγονται από drones χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές GIS για χαρτογράφηση, παρακολούθηση της χρήσης της γης, ανίχνευση αλλαγών στο περιβάλλον και πολλές άλλες εφαρμογές.
• Αγροτική Εκμετάλλευση: Οι αγρότες χρησιμοποιούν drones για την παρακολούθηση των καλλιεργειών τους, την ανίχνευση ασθενειών, την ποσοτική και ποιοτική αξιολόγηση της σοδειάς και τη βελτιστοποίηση της αγροτικής παραγωγής.
• Παρακολούθηση Περιβάλλοντος: για την παρακολούθηση δασών, υγροτόπων, θαλάσσιων περιβαλλόντων και άλλων φυσικών οικοσυστημάτων για τον έλεγχο της υγείας τους και την ανίχνευση προβλημάτων.
• Διάσωση και Έρευνα: σε αποστολές διάσωσης για τον εντοπισμό αγνοουμένων ατόμων σε απομακρυσμένες περιοχές ή κατά την αντιμετώπιση φυσικών καταστροφών.
• Κτηματολογία και Κατασκευές: Οι επαγγελματίες από τους τομείς της κατασκευής και της κτηματολογίας χρησιμοποιούν drones για την επιθεώρηση και την καταγραφή ακινήτων, κτιρίων και κατασκευαστικών έργων.
• Παρακολούθηση και Ασφάλεια: Οι αστυνομικές αρχές και οι υπηρεσίες ασφαλείας χρησιμοποιούν drones για την παρακολούθηση μεγάλων συναθροίσεων, την ασφάλεια των συνόρων και τον έλεγχο της εγκληματικότητας.
• Τομέας Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων: μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εγκατάσταση και συντήρηση τηλεπικοινωνιακών δικτύων σε απομακρυσμένες περιοχές.
• Διακομιστικές Υπηρεσίες: Οι εταιρείες διανομής μελετούν τη χρήση drones για την παράδοση προϊόντων σε αστικές και απομακρυσμένες περιοχές.

H ομάδα μας τα τελευταία χρόνια έχει επεκτείνει τις δραστηριότητες της και σε τεχνολογίες που κάνουν χρήση Συστήματα μη Επανδρωμένων Αεροσκαφών ΣμηΕΑ (UAVs). Ενισχύοντας τις επιχειρήσεις διάσωσης η χρήση των UAV συστημάτων ενισχυει τις δυνατότητες των επιχειρήσεων έρευνας και διάσωσης κατα την αντιμετώπιση κρίσιμων συμβάντων / συνεισφέρει σε επιχειρήσεις σε σύνθετο και δυσπρόσιτο περιβάλλον για επιτήρηση και βελτιωμένη επίγνωση της κατάστασης.

Για παράδειγμα, στην ομάδα μας αναπτύσουμε ολοκληρωμένα συστήματα UAV και πλατφόρμα επεξεργασίας, διαχείρισης και απεικόνισης δεδομένων και γεωαναφερμένων συμβάντων για την μετάδοση εναέριου βίντεο σε πραγματικό χρόνο, τον αυτόματο εντοπισμό και ιχνηλάτηση (detection and tracking) ανθρώπων, οχημάτων και ανάλυσης δυναμικής πλήθους.

Εκει και για να διευκολυνθούν οι επιχειρήσεις διάσωσης: Γίνεται χρήση διαφόρων ειδών UAVs, τύπων καμερών και αισθητήρων, ασύρματων και ασφαλών επικοινωνιακών συστημάτων, ενσωματωμένων υπολογιστικών συστημάτων και μεθόδων edge computing, εξελιγμένων μεθόδων και αλγορίθμων μηχανικής μάθησης και τεχνητής νοημοσύνης. Στη γεωργία: χρήση διαφόρων συστημάτων (Sinergise Sentinel Hub, DIAS και AWS S3 bucket) και αισθητήρων, έχοντας ως στόχο να βελτιώσει τη διαδικασία παρακολούθησης των αγροτικών διεργασιών, μειώνοντας στον αντίποδα τα λειτουργικά και υπολογιστικά κόστη που δημιουργούνται από τους επιτόπιους ελέγχους. Τα πρώτα αποτελέσματα του συστήματος εργαλείων του DIONE -όπως εφαρμόστηκαν σε συνεργασία με τον Οργανισμό Αγροτικών Πληρωμών της Λιθουανίας και τον Οργανισμό Αγροτικών Πληρωμών της Κύπρου που είναι και εταίροι του έργου-, υποδεικνύουν ήδη τα αναμενόμενα οφέλη από τη διαδικασία της περιβαλλοντικής παρακολούθησης.

Τι άλλο θα δούμε στο μέλλον, ποιες άλλες νέες τεχνολογίες να περιμένουμε από το τμήμα σας;

Δρ. Άγγελος Αμδίτης: Οι εφαρμογές των drones συνεχώς εξελίσσονται, και νέοι τομείς χρήσης εμφανίζονται καθώς η τεχνολογία τους βελτιώνεται και οι νομικοί κανονισμοί προσαρμόζονται. Πέρα από την τεχνολογία UAVs η ομάδα μας αναπτύσει τεχνολογίες και ερευνητική δραστηριότητα σε τομείς όπως : Συνεργατική Συνδεδεμένη Αυτοματοποιημένη Κινητικότητα(CCAM). Κυκλική Οικονομία, Smart Manufacturing, επαύξημένη Πραγματικότητα (XR), παρατήρηση της Γης και Περιβαλλοντική Παρακολούθηση, συστήματα Έξυπνων Δικτύων (INS), τεχνολογίες στην Εφοδιαστική Αλυσίδα. Τεχνολογίες για την Ευφυή Κινητικότητα (SMAS), τεχνολογίες στις Επιστήμες Υγείας, διεχείριση Κρίσεων & Ασφαλείς κοινωνίες (CMSS).

H έρευνα μας έχει έντονο διεπιστημονικό χαρακτήρα και θέτει ως ζητούμενο την καινοτομία που συναντά τις κοινωνικές ανάγκες. Επιδιώκει να απαντήσει σε παγκόσμια ερωτήματα και στις μεγάλες προκλήσεις της εποχής μας, όπως η κλιματική αλλαγή, η κυκλική οικονομία και η καθαρή ανάπτυξη.

https://i-sense.iccs.gr/