Drónok hatása
az építésgazdaságra

Definíció

Dolgozatunkban a drónok mint innovatív technológiai eszközök építőipari – különösen az épület-/ építésgazdaságra gyakorolt – hatásait vizsgáljuk. Az ipari drónok az építőiparban, bárminemű építési tevékenységben egyedi megoldásokat kínálnak, ezzel kiegészítve, már-már kiszorítva a hagyományos, bevett módszereket.

Történet

Az első távirányítású repülőgépek már a 20. század elején megjelentek, és az első és második világháborúban is használtak drónokat a katonai célokra. Ezek az eszközök általában távirányítású repülőgépek voltak, amelyeket kémkedésre, megfigyelésre és célpontok támadására használtak. Később megjelentek az első, pilóta nélküli repülőgépek, az UAV-k, amelyek programozható útvonalakat követhettek és előre meghatározott feladatokat hajthattak végre. A drónok fejlődése azonban igazán dinamikussá vált az utóbbi évtizedekben.

A modern drónok kifejlesztése és elterjedése az elektronikai és légi technológia fejlődésének köszönhető. Az 1990-es évektől kezdve a kisebb méretű és könnyebb drónok, valamint azokban a beépített GPS, kamera, érzékelők és automatikus navigációs rendszerek jelentek meg. Ebben az időszakban a drónok alkalmazása kiterjedt a civil területekre is, például a mezőgazdaságban, a légifényképezésben és a természettudományos kutatásokban.

Az építészetben a drónok alkalmazása viszonylag új terület, de már kezdik felfedezni az előnyeit. Drónokat használnak légi felvételek készítésére, épületfelmérések elvégzésére, helyszínellenőrzésre és dokumentációra. A drónok használata az építészetben lehetővé teszi a gyorsabb és pontosabb adatgyűjtést, a tervezés és az építési folyamatok hatékonyabb felügyeletét.

Fontos gazdasági szereplők

DJI:

A DJI egy kínai technológiai vállalat, a drónipar egyik főszereplője. A 2006-ban alapított DJI mára a világ egyik vezető gyártójává vált a fogyasztói és professzionális drónok terén. A vállalat világszerte működik, különböző iparágak és régiók ügyfeleit szolgálva ki, többek között az építőipart is. A DJI a dróntechnológiai innováció élvonalába tartozik. Úttörő szerepet játszottak az olyan funkciókban, mint a kamera gimbal (stabilizátor), az intelligens repülési módok és az akadályelkerülő rendszerek, amelyek iparági szabványokat állítottak fel. Különböző fogyasztói és professzionális igényekre szabott termékek széles választékát kínálja. Az új Enterprise modelljeik ipari felhasználásra készültek, az alapmodell is olyan szenzorkészlettel kerül szállításra, amely önmagában lehetővé teszi az eszköz használatát felmérési és monitorozási feladatokhoz. A nyílt DJI SDK pedig lehetővé teszi az egyedi megoldások fejlesztését és használatát.

Alphabet Inc.:

A konglomerátum a Wing leánycégén keresztül jelentősen befektetett a technológiába. Habár a Wing portfóliója az úgynevezett „utolsó kilométeres” szállítás drónokat használva, nem feledkezhetünk meg a cégcsoport hatalmas informatikai, illetve mesterséges intelligenciai képességeiről, nyers tőkéjéről. Úgy hiszem, hogy míg a Wing a saját céljait próbálja elérni a drónokkal, az úton szerzett tapasztalataik, illetve a megavállalat tarsolyában lapuló „Big Data” befolyásolni fogja a technológia minden szereplőjét.

Lockheed Martin:

Az amerikai cégcsoport a hidegháborúban kapott nagy szerepet a közbeszerzéseken aerodinamikai portfólióval. Azóta vezető szerepet tölt be a katonai minőségű repülő és repülésitechnológia gyártásban. A cég a kilencvenes években kezdett foglalkozni a pilóta nélküli repülőkkel, a mai napig több típust szállított le az amerikai kormánynak. A cég újabban törekszik az MI integrálására és bejelentettek egy „klasszikus” quadcopter drónt is. Ez egy katonai termék, de úgy gondolom a Lockheed Martin aerodinamikai tudása és a több éves katonai szabványokkal való munkája előremutató, innovatív és megbízható dizájnokat fog szülni. Nem elhanyagolható, hogy a cég az elsők között foglalkozott pilóta nélküli repülők távirányításával, ami tapasztalatuk kimagasló hatótávot, üzembiztonságot és emberi interfészt kecsegtet.

Pix4D:

Egy egyedi fotógeometrikus szoftver. Segítségével képekből és videókból pontfelhő, illetve modell készíthető, ami az olcsóbb, kevésbé felszerelt drónok értékét növeli. A programnak hála a kisebb ipari szereplők, akik nem engedhetik meg maguknak a technológia krémjét is versenyképesek tudnak maradni. A szoftvercsomag – a modellalkotáson felül - magába foglal eszközöket terepfeltérképezéshez, helyszín dokumentáláshoz, előrehaladás nyomon követéséhez, drónvezérléshez, programozáshoz. A szolgáltatás több platformon elérhető, könnyen integrálható BIM munkafolyamatokba.

Topcon Positioning Group:

A TPS precíz pozicionáló termékeket és megoldásokat tervez és gyárt a globális földmérési, építőipari, építőmérnöki, térképészeti és mobil vezérlési piacok számára. Bár aktívan nem gyárt robotokat, azok biztonságos üzemeltetéséhez elengedhetetlen megoldásokat készít. Az TPS RTK rendszerei statikus referenciapontok hálózatából állnak, ami centiméter pontos helymeghatározást tesz lehetővé, illetve ebből adódóan javul az adatgyűjtés, feltérképezés minősége. Ezek elengedhetetlenek az autonóm repülésnavigációhoz, továbbá a megnövelt pontosság lehetővé teszi, hogy a drónok közelebb repüljenek a talajhoz vagy az érdeklődésre számot tartó objektumokhoz, csökkentve ezzel a képfelvételek vagy az adatrögzítés kiterjedt átfedésének szükségességét. Ez a hatékonyság csökkentett repülési időt, optimalizált akkumulátor-használatot és nagyobb termelékenységet jelent. A Topcon is kínál szoftverfejlesztő készleteket (SDK-ket) és API-ket (alkalmazásprogramozási interfészeket), amelyek lehetővé teszik a fejlesztők számára, hogy saját szoftver- és hardvermegoldásaikat integrálják, vagy olyan egyedi szoftvermegoldásokat fejlesszenek, amelyek együttműködnek a Topcon termékeivel. A drónipar megfelelő együttműködése akkor tud kiforrni, ha az építőipar számára szükséges pontossággal tud dolgozni, ezen igény miatt úgy hiszem a Topcon és egyéb pozícionáló rendszer gyártók megoldásai nagyban befolyásolják az ipar jövőjét.

DroneDeploy:

Egy komplex felhő alapú alkalmazáscsomag. Fő célja az építkezés effektív monitorozása. A szolgáltatás az építkezés teljes idejében hasznos. Az munkálatok előtt a helyszínfelmérést és kijelölést segíti. Az építés alatt nyomon követhető a haladás és problémakezelés is végezhető a rendszerrel. A leszállás után pedig a kész épület dokumentálása végezhető el. A felhőalapú rendszer miatt a feladatkiosztás és mission controll távolról irányítható és több drón között kiosztható, amik autonóm elvégzik a dolgukat. Hosszú távú teljesítmény megfigyelés és minőség-ellenőrzés is végezhető. A remote, nehezen elérhető, esetleg veszélyes helyek ellenőrzésére bevethető a legközelebbi, legalkalmasabb drón, azok koordinálására használható a rendszer. A szoftvercsomag képes mind „szárazföldi” mind quadkopter és egyéb típusú robotok munkájának összehangolására.

Fontos személyek

Brendan Schulman:

Brendan Schulman a drónipar kiemelkedő alakja, aki jelentős mértékben hozzájárult a dróntechnológia fejlesztéséhez és fejlődéséhez. Magánéletében lelkes hobbi modellező, ezért határozhatta meg a professzionális jogász tevékenységét és ezért nyerhette el a drónreptetők szeretetét. Munkájában tükröződik a hobbi iránti tisztelet, ezért lehet, hogy Brendan a drónokra vonatkozó jogszabályok és szabályozások vezető szakértőjeként ismert. Részt vett a drónok jogi keretének kialakításában az Egyesült Államokban, és kiállt a drónok nemzeti légtérbe való felelősségteljes integrálása mellett. Sokáig a DJI szakpolitikai és jogi ügy osztályának vezetője volt. Ő állt a DJI biztonsági funkciói mögött, amelyeket a DJI önkéntesen telepített a termékeibe.

Frank Wang:

Frank egy kínai repülőmérnök és üzletember. 2006- ban ő alapította a DJI vállalatot, amely mára a kereskedelmi drónok piacvezető gyártója. Még egyetemi tanulmányai során felismerte a drónokban rejlő potenciált és az ő vezetése alatt vált a DJI egy kicsi startup cégből egy nemzetközileg elismert globális nagyhatalom.

Kiemelkedő termékek

DJI Matrice: A DJI Matrice széria az Enterprise drónok csúcsa. Ezek kifejezetten indusztriális felhasználásra lettek tervezve, fő szakterületük a mapping és ellenőrzés. A rendszer 2.7 kilogrammos hasznos teherrel képes felszállni és majdnem egy órás repülési idővel rendelkezik. IP szabványra teszteltek, a felső szériák viharban is képesek működni. A termék fejlesztésétől fogva szempont volt a redundancia. A repülő elektronika helyenként tízszeresen biztosított, akkumulátorokból is kettőt visz magával. A drónt rendszerként árulják, részét képezi maga az airframe, 3 fajta gimbal, nagy precíziós radar, akkumulátor, integrált akkumulátor töltő és menedzser. A drónhoz SDK és API is tartozik, amely lehetővé tesz harmadik féltől származó szoftver és hardver integrálást. A drón rendelkezik két nagy pontosságú RTK modullal így statikus referenciapontokat natívan kezelni tud. A DJI régóta fejleszti az akadályérzékelő rendszerét, amely ebben teljesedik ki. Minden irányban, rendelkezik ilyen szenzorokkal a gép.

DJI RTK: A D-RTK 2 Mobile Station a DJI továbbfejlesztett, nagy pontosságú statikus referenciapontja, amely támogatja az összes főbb globális műholdas navigációs rendszert, és valós idejű differenciális korrekciókat biztosít, amelyek centiméteres szintű pozicionálási adatokat biztosítanak a jobb relatív pontosság érdekében. A bázisállomáson egy hordozható eszközt és bárhová telepíthető eszköz, amely igény esetén tovább növeli az RTK rendszer rugalmasságát. A D-RTK 2 használható roverként, hogy RTK pozicionálást biztosítson földi alkalmazásokhoz, vagy tartalék bázisállomásként a nagyobb hatótávolság és lefedettség érdekében.

A lényeg rövid bemutatása

Az eszközzel elérhető szolgáltatásokhoz tartoznak a következők:

• Topográfiai felmérés, 3D-s térképezés: ezt normál vagy infravörös kamerákkal szokták megoldani. Előnye, hogy a tervezők és más szakemberek tisztában lehetnek egy-egy terület pontos állapotával, dimenzióival, egyéb információival kapcsolatban.

• Kezdeti folyamatos monitorozás: ennek köszönhetően egy-egy építkezés bármilyen szakasza könnyebben ellenőrizhető, ami azt jelenti, hogy akár az egész építkezési időszakot, illetve az előrehaladást felügyelhetjük tetszőleges időközönként. A tervezőcsapatok, mérnökök, építésvezetők, munkások és tulajdonosok egyszerre férhetnek hozzá az adatokhoz és követhetik a projektet,

• Ellenőrzések, biztonság, állagmegóvás: a már kész épületek karbantartásánál is jól jön ez a technológia. Az infravörös kameráknak köszönhetően pl. a tetőszerkezetek és a nyílászárók ,,rejtett”, más módszerrel bonyolultabban felfedhető/ kiszámolható hibáira hamarabb fény derül – így a helyszínen dolgozók nagyobb biztonságban lehetnek munkavégzés közben. Természetesen a külső, belső homlokzaton észrevehető problémák felderítésére is alkalmas a módszer.

• Reklám és marketing: mind tervezőként, mind tulajdonosként, ingatlanosként szeretnénk, hogy házunkról minél több információ legyen a birtokunkban. A látványos légifotók és videók segítenek, hogy ügyfelünk érdeklődését jobban felkeltsük.

• Vagyonvédelem: a drónokat már biztonsági megfigyelésre is szokták használni, segítségével a károk nagyobb eséllyel előzhetőek meg, illetve a betolakodók/ betörők könnyebben azonosíthatóak.

Összefoglaló, az építésgazdasági hatások kiemelése

A drónoknak számos hatása van az építőipar területére, illetve közvetett-közvetlen módon az építésgazdaságra is.

A drónokkal elképesztően gyorsan és pontosan, a hagyományos eszközökhöz képest töredék idő alatt lehet például légi felvételek készíteni, épületfelmérések végezni, ellenőrizni és dokumentálni. Ezáltal a tervezési és építési folyamatokat hatékonyabban lehet felügyelni, illetve a hibázási lehetőségeket egyszerűbben ki lehet küszöbölni. A hatékonyabb munkavégzés azzal is jár, hogy kevesebb munkaerőre lesz szükség, amely pedig költségcsökkentést eredményezhet.

Drónok hátránya

A drónok használatának egyik nagy és valószínűleg a legismertebb hátránya, hogy az vizsgához és felelősségbiztosításhoz van kötve. Ráadásul Magyarországon a vizsgának is díja van. Vizsgázni azért kell, hogy azok a drónok, amelyek adatrögzítővel (pl. mikrofon, kamera) vannak ellátva, nehezebbek 120 grammnál és a hatósugaruk meghaladja a 100 métert azokat legálisan lehessen használni.

Ha meg is van a pilótavizsga, a reptetést nem mindenhol lehet és nem is bármikor lehet művelni. Lakott terület feletti reptetés esetén például eseti légteret kell igényelni (minimum 30 nappal előre), amely kifejezetten hosszú művelet és nagyon sok adminisztrációval is jár. Ebben meg kell adni a koordinátákat és magasságot is, amelyek között reptetni szeretnének. Sőt, ha repülőterek vagy kritikus ipari létesítmények közelében szeretne valaki drónozni, akkor még külön az üzemeltetőktől is engedélyt kell kérni. Lakott területen kívül sem szabad mindenhol szabadon reptetni, ugyanis sok tiltott terület van országszerte, mint például a ferihegyi repülőtér, a Parlament vagy a paksi atomerőmű. Továbbá mindenféle embertömeg fölött is tiltott a drónhasználat.

Amire talán sokan nem is gondolnak, hogy a reptetést az időjárási körülmények is megnehezíthetik, így arra is figyelni kell, hogy csak jó, lehetőleg szélcsendes időben használjuk. Érdemes olyanokra is figyelni, mint például az akkumulátor előzetes felmelegítése (nagyjából 20°C-ra érdemes), illetve a botkormány finom mozgatása, hogy a hirtelen feszültségvesztést megakadályozzuk. Alacsony hőmérsékleten az akkumulátorok gyorsabban merülnek, ezért annak állapotát érdemes figyelni reptetés közben.

A drónreptetés sajnos nem addig tart, amíg a kedvünk, ugyanis az üzemidejük korlátozott, és az élettartamuk is rövidebb, mint az átlagos kameráké. Az akkumulátorok idővel degradálódnak, az elhasznált cellákat semlegesíteni kell. Az újak gyártása mai napig környezetszennyező. Egy ilyen iparág szárnyalásakor meg kell szervezni ezen hulladékok kezelését is és csökkenteni kell a gyártáskor keletkező káros kibocsátásokat.

Sztorik, érdekességek

Az elmúlt években a drónok mind az építőipar, mind az ingatlangazdálkodás világát meghódították. Egyre több helyen próbálják alkalmazni ezeket a gépeket hatékonyságuk és pontosságuk miatt. Viszont nem csak megfigyelésekre és felmérsekre használják, hanem már magában az építkezésben is próbálják alkalmazni.

Íme néhány példa erről:

• Svájci és Brit kutatók olyan drónok prototípusát fejlesztették ki, melyek a méhek vagy darazsak mintájára képesek építeni. A 3D nyomtató robot flotta előnye, hogy mindenféle bonyolult építkezési helyszínen képesek dolgozni. A drónok teljesen autonóm módon közlekednek a digitális tervrajzok alapján.

• Flight Assembled Architecture paviloni léptékben megalkották az építészek álmát, mikoris drónokkal tégláról téglára építettek meg egy installációt. Ugyan kis léptékű építményt valósítottak meg viszont az utóbbi évtizedben hatalmas fejlődést értek el a dróntechnológiában.

• ETH Zurich fejlesztéseik során építettek a drónok által egy kötélhidat. Az ETH csapata fontosnak tartja ezt a projektet, mint egy lépést a robotos légi építés irányába, olyan szinten, ahol a kis repülő gépek alkalmasnak bizonyulnak teherhordó szerkezetek teljeskörű megvalósítására.

• Sajnálatos módon a drónok még igazán nehéz építkezési elemeket nem tudnak mozgatni, viszont így is rengeteget tudnak segíteni az építőiparban. Számos felújításban hasznukat veszik, mint például a Notre-Dame Székesegyház, 2019-es tűzvésze utáni helyreállítási munkák során. A drónok segítettek a tetőszerkezet ellenőrzésében, a sérült területek felmérésében és a helyreállítási tervek kidolgozásában.

Statisztikák, a terület számokban

Magyarországon több, mint 2600 civil drónfelhasználó és közel 6000 drón van nyilvántartásba véve. A regisztrált drónok 63%-át szabadidős célokra használják, a fennmaradó 37%-át pedig kereskedelmi műveletekre.

A budapesti lakosok több, mint kétharmada nyitott a drónok használatára, szerintük azokat például élelmiszerek szállítására is lehetne alkalmazni.

Az állami drónok használatára szigorú szabályok vonatkoznak. A hatóság munkáját sok területen segítik ezek az eszközök, mint például: a határvédelemben, rendezvénybiztosításnál, közlekedési szabálytalanságok kiszűrésénél. A rendőrség például 43, DJI márkájú drónt üzemeltet, amelyek repülési ideje nagyjából 30-35 perc, kameráik pedig harmincszoros optikai és hatszoros digitális zoommal rendelkeznek.

Mesterséges intelligencia véleményezése

A chatGDP részben hasznos volt kutatásunkban részben pedig akadályozta azt. Az alap információkról használható adatokat adott látáskörünket tágította és ezzel hatékonyabban és specifikusabban tudtunk keresni az internet világában, viszont a konkrét példák többnyire helytelenek voltak. Ezzel sokszor a keresésünket félrevezette. Információit fontos leellenőrizni és más megbízhatóbb forrásokból alátámasztani.

Kikértük a véleményét is a témában ezt a választ adta:

“A drónok alkalmazása az építőiparban számos előnnyel jár, és jelentős hatást gyakorolhat a munkafolyamatokra és eredményességre. Íme néhány pozitív aspektus, amelyekre érdemes odafigyelni:

Hatékonyabb adatgyűjtés: A drónok lehetővé teszik a gyors és hatékony adatgyűjtést a magasból vagy nehezen hozzáférhető területekről. Légi felvételek, fotogrammetria és szenzorok segítségével pontos térképek, 3Dmodellek és adatok állíthatók elő, amelyek a tervezési és építési folyamatok alapjául szolgálhatnak.

Pontosabb felmérések: A drónok precíziós navigációs rendszerekkel és GPS-szel rendelkeznek, ami lehetővé teszi a pontos térképezést és méréseket. Ez segít az építészeknek, tervezőknek és mérnököknek a pontosabb tervezésben és a helyszíni munkálatok pontosabb vezetésében.

Biztonság és ellenőrzés: A drónok lehetővé teszik a helyszín széleskörű megfigyelését és ellenőrzését, ami növeli a munkavégzés biztonságát. Például a drónok segíthetnek az építési területek szabálytalanságainak felismerésében, a veszélyes területek azonosításában és a munkások tevékenységének ellenőrzésében.

Idő- és költségmegtakarítás: Az automatizált drónok gyorsabbá és hatékonyabbá tehetik az adatgyűjtést, a tervezést és a felméréseket. Ez csökkentheti az időt és a költségeket, amelyeket hagyományos módszerekkel több idő és erőforrás igényelne.

Marketing és prezentáció: A drónok képesek lenyűgöző légi felvételeket készíteni az építkezésről, amelyek segíthetnek a marketingben, az értékesítésben és az ügyfeleknek történő bemutatásban. Ez segíthet az építőipari projektek promóciójában és az ügyfélkapcsolatokban.

Azonban fontos figyelembe venni a drónok alkalmazásának korlátait és kihívásait is. A repülési szabályozásoknak való megfelelés, a pilóták képzése és a drónok karbantartása fontos szempontok. Emellett a drónok nem helyettesíthetik teljes mértékben az emberi munkaerőt az építőiparban. Az építési folyamatok sok más tevékenységet is magukban foglalnak, amelyek emberi szakértelmet, tapasztalatot és képességeket igényelnek. A drónok inkább kiegészítő eszközként és segédeszközként funkcionálnak, amelyek segíthetnek hatékonyabbá és pontosabbá tenni bizonyos munkafolyamatokat.

Továbbá, a drónok alkalmazásának jogi és szabályozási kérdései is fontosak. Repülési engedélyek, magánszféra védelme, adatvédelem és egyéb szabályozások betartása elengedhetetlen. Az építészetben drónok használata előtt mindig fontos ellenőrizni az adott ország vagy régió vonatkozó törvényeit és előírásait.

Összességében a drónok alkalmazása az építőiparban sok előnnyel jár, és hozzájárulhat az építési folyamatok hatékonyságához, biztonságához és eredményességéhez. A technológia folyamatosan fejlődik, és új lehetőségeket nyit meg az építészet terén. Fontos azonban a felelős és szabályozott használat, valamint az emberi szakértelem és tapasztalat szükségessége az építőipari projektek sikeréhez.”