Если идея того, как рои дронов-доставщиков, разносящих посылки по нашим городам, началась, как шуточная, то пока что-то не видно конца этого анекдота. В 2015 году Amazon подала заявку на патент командного центра для дронов, чего-то вроде улья, воткнутого в центре города – метафора, ни разу не вызывающая опасений. У Google в разработке находится своя собственная программа, которая на сегодняшний день включает доставку буррито. Опять-таки, если это шутка – её очень долго рассказывают.
Забудьте на секунду о безумной логистике такой системы, или даже о том, понравится ли вам, если ваш город заполонят дроны. Главный вопрос: а будет ли этот способ реально лучше и эффективнее стандартных грузовиков? И без наличия в реальности такой системы ответить на него сложно.
Но сегодня в журнале Nature Communications группа исследователей попробовала смоделировать энергетическую эффективность доставки дронами и сравнить её с классическими парками курьерских грузовиков. Что окажется лучше? Получается, что всё зависит от кучи факторов, которых вы, скорее всего, и представить себе не могли. Но именно их компаниям и регуляторам придётся рассматривать, когда автоматическая доставка станет более вероятной.
Во-первых, в разных участках страны по-разному развита инфраструктура возобновляемой энергии, такой, как солнечная, что означает, что зарядка всех этих дронов будет приводить к выбросам различного количества диоксида углерода в зависимости от местности. В этом исследовании исследователи сравнили выбросы с обоих концов спектра: в очень «зелёном» штате Калифорния и в противоположном, Миссури.
«Мы получили смешанные результаты», — говорит ведущий автор Джон Столяров, энвайронменталист из Ливерморской национальной лаборатории. «Существует возможность того, что дроны уменьшат выбросы парниковых газов и использование энергии, но их необходимо очень тщательно развёртывать».
Небольшой дрон, работающий на складе в Калифорнии, будет отвечать за выброс порядка 430 гр CO2 на посылку, по сравнению с 915 граммами, за которые отвечает грузовик. Но в не таком «зелёном» Миссури небольшой дрон будет отвечать за 850 грамм CO2 на посылку, а грузовик – за 1100 гр. Поэтому в Калифорнии будет 53% экономия на выбросах, а в Миссури – 23%.
Но расположение – не единственный параметр, влияющий на выбросы, необходимо учесть ещё и размер. Учёные смоделировали два разных дрона, мелкий квадрокоптер, способный переносить по полкило, и крупный октокоптер, способный переносить по 8 килограмм. Они проверили их в реальном мире, на разных скоростях и при разном ветре, после чего ввели эти данные в свои модели.
«На другом конце спектра оказывается, что крупный дрон на 9% эффективнее дизельного грузовика в Калифорнии, и на 50% хуже грузовика в Миссури».
Но модель должна делать определённые предположения, не обязательно совпадающие с тем, как доставка дронами будет реализована на самом деле. К примеру, дроны в симуляциях летают напрямую, как птицы. «В реальном мире, в зависимости от правил и законов, могут появиться специальные маршруты, которым должны будут следовать дроны, — говорит Столяров. – Это удлинит пути, дронам придётся летать дальше, или придётся построить больше складов для обслуживания той же территории».
Эта разница имеет значение, поскольку с учётом современных аккумуляторов, один дрон, переносящий одну посылку на один адрес, способен пролететь не более трёх километров. Исследователи предположили, что склады – где дроны будут загружать и заряжать – будут строиться с учётом этой небольшой дальности. В относительно небольшом Сан-Франциско понадобится четыре склада, а на довольно большой территории Залива – уже более 100.
Но чем больше вы строите складов, тем больше энергии вы используете для их питания, обогрева и кондиционирования, что влияет на энергетические преимущества доставки. Исследователи не закладывали разницу в энергии, зависящую от того, доставляют ли грузовики товары из нескольких складов или из одного склада. Один из способов решения проблемы – переделать существующие мощности в ульи для дронов. У Amazon, теперь владеющей Whole Foods, дроны могли бы доставлять продукты с крыш магазинов, уже разбросанных по городам вроде Сан-Франциско.
И всё же тяжело представить городской вариант такой доставки, который довольно быстро не скатится в хаос. Ведь в курьерский грузовик влезают сотни посылок. «Каждый раз, когда вы видите такой фургон, вы можете представить себе сотню дронов в небе, — говорит соавтор, Коста Самарас, инженер гражданских сооружений из Карнеги-Мэллон. – Тут вам и шум, и визуальная составляющая, и безопасность, и приватность».
И это не говоря уже о том, как разные сети дронов смогут не мешать друг другу. У Amazon может быть свой парк, у Google – свой, а у продуктовой сети – свой. Свой собственный рой дронов организовать достаточно легко, но попробуйте делить одно и то же небо с эскадронами других.
Дроны-курьеры, как и любая автоматизация, могут в итоге сослужить хорошую службу компаниям, но эту проблему можно решать правильно и неправильно. «Довольно очевидно, что компаниям это интересно, — говорит Самарас. – Важно понять, как регуляторы смогут управлять развитием этой темы к обоюдной выгоде, до того, как небо заполнится стаями дронов, доставляющих посылки».
Факты
- Пока некоторые компании рассматривают возможность доставки товаров дронами по воздуху, другие желают пользоваться наземными роботами. В Сан-Франциско стартап Marble катается по одному из самых сложных районов города.
- Ещё один наземный робот-курьер [прим. перев.]
- Недавно из соображений безопасности надзорный орган города Сан-Франциско серьёзно ограничил использование роботов-курьеров на тротуарах города.
- Тем временем в Руанде один стартап занимается немного более благородным делом: доставляет кровь дронами.
- Власти Москвы приступили к тестированию нового способа доставки товаров с помощью дронов-курьеров. Пока что дроны используют для доставки небольших грузов до трех килограммов или легкой корреспонденции, но в будущем разработчики планируют улучшить способности «летающих курьеров». [прим. перев.]
Автор: Вячеслав Голованов
