26703715 مشاوره آموزشی رایگان

26703715 مشاوره آموزشی رایگان

جاده ای وجود ندارد؟ از پهپاد‌ها استفاده کنیم

Andreas Raptopoulos

No roads? There's a drone for that

A billion people in the world lack access to all-season roads. Could the structure of the internet provide a model for how to reach them? Andreas Raptopoulos of Matternet thinks so. He introduces a new type of transportation system that uses electric autonomous flying machines to deliver medicine, food, goods and supplies wherever they are needed.


تگ های مرتبط :

Drones, Technology, Transportation
امروزه یک میلیارد نفر در جهان به جاده‌های دائمی در طول سال دسترسی ندارند. یک میلیارد نفر. یک هفتم جمعیت زمین، برای مدتی از سال به طور کامل از باقی جهان جدا می شوند. ما نمی توانیم به طور حتمی به آن‌ها دارو برسانیم، و آن‌ها نیز نمی توانند به وسایل حیاتی دسترسی داشته باشند، و همین طور نمی توانند محصولات تولیدیشان را به بازار‌های سایر شهر‌ها برسانند، تا درآمد ثابتی داشته باشند. به طور مثال، در صاحارای آفریقای، ٪۸۵ جادهها در فصل‌های بارانی غیر قابل استفاده هستند. سرمایه گذاری‌هایی در این زمینه انجام شده است، اما در حال حاضر،
تخمین زده شده است که تا حدود ۵۰ سال دیگر این کار به نتیجه خواهد رسید. تنها در ایالات متحده، بیش از شش و نیم میلیون کیلومتر جاده وجود دارد، ساختن این جاده‌ها، و ایجاد زیرساختهای آن‌ها بسیار هزینه بردار است، و عواقب زیست محیطی بسیاری دارد، و علاوه بر آن، غالباً کار پیچیده ای است. ما این قضیه را بررسی کردیم و با خودمان گفتیم، آیا راه بهتری وجود دارد؟ آیا می توانیم سیستمی را با استفاده از پیشرفته ترین تکنولوژی‌های امروزی به وجود آورد که به این بخش از جهان اجازه دهد تا پیشرفت کنند، همان طور که در ۱۰ سال گذشته به کمک تلفن همراه این کار را کرده اند؟ همان طور که در ۱۰ سال گذشته به کمک تلفن همراه این کار را کرده اند؟
بسیاری از این اقوام، امروزه مسیر‌های مخابراتی بسیار خوبی دارند، بدون این که حتی سیم‌های مسی تلفن داشته باشند. آیا ما می توانیم چنین کاری را در مورد حمل و نقل انجام دهیم؟ تصور کنید. تصور کنید شما در بخش زایمان در "مالی" هستید، و یک نوزاد تازه به دنیا آمده فوراً به دارو‌هایی نیاز دارد. چه کار خواهید کرد؟ حتماً از طریق تلفن همراه درخواستی خواهید فرستاد، و یک نفر آن درخواست را سریع دریافت می کند. این قسمت از کار بدون مشکل انجام می شود. اما رسیدن دارو به مقصد، به خاطر جاده‌های نامناسب، چندین روز زمان خواهد برد، این قسمتی است که مشکل ایجاد می کند.
ما امیدواریم بتوانیم آن دارو را به کمک یک روبات پرنده ی هوشمند، مانند این، به مقصد برسانیم. این وسیله می تواند محموله ی کوچکی را، به وزن تقریباً دو کیلوگرم، در مسافت کوتاهی، در حدود ۱۰ کیلومتر، جابه جا کند، اما این بخشی از شبکه ی بزرگتری است که شاید بتواند تمامی کشور را، و شاید حتی تمامی قاره را پوشش دهد. این یک شبکه ی جا به جایی فوق العاده منعطف، و خودکار است. این شبکه ای برای جا به جایی اشیاء است. ما به آن می گوییم "مَتِرنِت" (Matternet). ما از سه تکنولوژی کلیدی استفاده می کنیم. اولین آن‌ها روبات پرنده ی هوشمند است. دومی ایستگاه‌های خودکار زمینی هستند
که روبات‌ها از آن‌ها و به آن‌ها پرواز می کنند تا باتری‌هایشان را عوض کنند و مسافت بیشتری را پرواز کنند، یا این که محموله ی خودشان را از آن جا بردارند یا در آن جا بگذارند. و سومین آن‌ها سیستم کنترل است که تمامی شبکه را مدیریت می کند. اجازه بدهید به تک تک آن تکنولوژی‌ها، کمی بیشتر به صورت جزئی بپردازیم. اول از همه، پهپاد‌های بدون سرنشین. در حقیقت، ما از انواع وسیله‌های جا به جایی بسته به ظرفیت بار و مسافت‌های مختلف استفاده می کنیم. امروزه، ما از کواد‌های کوچک استفاده می کنیم. این پهپاد‌ها می توانند محموله ای به وزن دو کیلوگرم را در بیشتر از ۱۰ کیلومتر، در حدود تنها ۱۵ دقیقه جا به جا کند.
این ایده را با تلاش برای عبور غیر قانونی از یک جاده ی آسیب دیده در یک کشور در حال توسعه، یا حتی با گیر کردن در ترافیک در یک کشور توسعه یافته مقایسه کنید. این روبات‌ها به صورت هوشمند پرواز می کنند. این کلید کار ما در زمینه ی تکنولوژی است. پس آن‌ها از GPS و سنسور‌های دیگر استفاده می کنند تا مسیرشان را بین ایستگاه‌های زمینی پیدا کنند. هر روباتی توسط یک سیستم خودکار برداشتن محموله، و تعویض باتری مجهز شده است، و این روبات‌ها به سمت این ایستگاه‌ها می روند، در آن مستقر می شوند، باتریشان را عوض می کنند، و مجدداً پرواز می کنند.
ایستگاه‌های زمینی در مکان های امنی بر روی زمین مستقر شده اند. ایستگاه‌های زمینی در مکان های امنی بر روی زمین مستقر شده اند. آن‌ها آسیب پذیر ترین مرحله ی مأموریت را، که فرود آمدن است، کاملاً ایمن می کنند. این ایستگاه‌ها در مناطق مشخصی بر روی زمین ساخته می شوند، پس بنابراین مسیر‌های میان آن‌ها نیز مشخص است، که این ویژگی بسیار مهمی برای قابل اطمینان کردن مأموریت، برای کل شبکه است. علاوه بر تأمین انرژی این روبات‌ها، آن‌ها می توانند به عنوان سیستم پست جنبه‌ی اقتصادی داشته باشند، تا مردم بتوانند محموله‌های خود را از طریق این شبکه جا به جا کنند.
آخرین جزء سیستم کنترل است که کل سیستم را مدیریت می کند. این سیستم اطلاعات مربوط به شرایط آب و هوایی را از تمامی ایستگاه‌های زمینی دریافت می کند، و بهترین مسیر‌ها را برای روبات‌ها به کمک این سیستم تعیین می کند، تا روبات به شرایط نامطلوب هوایی، یا سایر عوامل خطرناک برخورد نکند، و بهترین نحوه ی رساندن بار به مقصد از طریق شبکه را، تعیین می کند. من می خواهم به شما نشان بدهم که، این روبات‌های پرنده چه شکلی هستند. در این جا ما در تابستان گذشته در "هایتی" با این وسیله کار کردیم، جایی که اولین آزمایش‌های میدانی در این زمینه را انجام دادیم.
ما در این جا یک سیستم انتقال تجهیزات درمانی را در کمپی که بعد از رخ دادن زلزله ی ۲۰۱۰ ساختیم، راه اندازی کردیم. مردم آن جا عاشقش شدند. و من می خواهم یکی از این روبات‌ها را از نزدیک به شما نشان بدهم. این یک روبات ۳٫۰۰۰ دلاری است. هزینه‌ها با سرعت پایین می آیند. ما از آن در انواع شرایط هوایی استفاده می کنیم، آب و هوای خیلی گرم و خیلی سرد، و در باد‌های بسیار شدید. این روبات‌ها خیلی مقاوم هستند. تصور کنید زندگی شما به این محموله بستگی داشته باشد، و شما جایی در آفریقا یا در نیویورک بودید، بعد از طوفان "سَندی".
سؤال بزرگ بعدی این است که، هزینه ی این جا به جایی چقدر است؟ خب، طبق برآورد ما هزینه ی جا به جا کردن محموله ای به وزن ۲ کیلوگرم در مسافت ۱۰ کیلومتر با این وسیله تنها ۲۴ سنت می شود. (تشویق حاضرین) و البته این هزینه متغیر است، اما هزینه‌ی انرژی مصرف شده برای پرواز، امروزه تنها ۲ سنت می شود، و این در حالی است که ما تازه در شروع این کار هستیم. وقتی ما این نتایج را دیدیم، احساس کردیم این ایده چیزی است که ما می توانیم به کمک آن تغییر بزرگی در جهان ایجاد کنیم. ما با خودمان گفتیم، هزینه‌ی ایجاد یک شبکه در یک نقطه از جهان چقدر می شود؟
و ما هزینه ی ایجاد یک شبکه در لسوتو را برای جا به جا کردن نمونه‌های خون برای تست ایدز برآورد کردیم. مشکل این جا بود که چگونه باید آن نمونه‌ها را از کلینیک‌هایی که در آن گرفته شده اند به بیمارستان‌هایی برد که قرار است در آن‌ها آزمایش شوند برد؟ و ما با خودمان گفتیم، اگر بخواهیم منطقه ای را پوشش دهیم که مساحتی در حدود ۱۴۰ کیلومتر مربع داشته باشد، باید چه کار کنیم؟ این مساحت تقریباً ۱٫۵ برابر مساحت شهر منهتن بود. طبق برآورد ما هزینه‌ی انجام چنین کاری در آن جا کمتر از یک میلیون دلار است. این هزینه را با یک سرمایه گذاری معمولی بر روی زیرساخت های چنین پروژه ای مقایسه کنید. به نظر ما این می تواند --
این قدرت این ساختار جدید را نشان می دهد. پس جمع بندی می کنیم: ایده ی جدیدی درباره ی شبکه‌ی جدیدی برای حمل و نقل که بر پایه ی ایده‌هایی که در اینترنت ارائه شده اند، ارائه شده است. این شبکه غیر متمرکز است، از یک ایستگاه به ایستگاه دیگر می رود، دوطرفه است، کاملاً قابل تطبیق و تغییر با شرایط است، و سرمایه گذاری بسیار کمی برای زیرساخت‌هایش می خواهد، و مضرات زیست محیطی بسیار کمی دارد. اما اگر این ساختار جدید است، باید کاربرد‌های دیگری هم برای آن وجود داشته باشد. شاید بتوان از آن در مناطق دیگری نیز استفاده کرد. پس اجازه بدهید به کاربرد‌های دیگر آن نگاهی بیندازیم:
در شهرها و ابرشهر‌ها. نیمی از جمعیت کره‌ی زمین امروزه در شهر‌ها زندگی می کنند. و نیم میلیارد نفر از ما در ابرشهر‌ها زندگی می کنند. ما در جهانی زندگی می کنیم که به صورت سرسام آوری به سمت شهرنشینی می رود. چین هر دو سال، ابرشهری به اندازه ی نیویورک می سازد. در ابرشهر‌ها زیرساخت های جاده ای وجود دارند، اما اصلاً جوابگو نیستند. تراکم مشکل بزرگی است. بنابراین ما با خودمان فکر کردیم ایجاد یک شبکه ی حمل و نقل در چنین مکان هایی مورد نیاز است، و به منزله‌ی طیف جدیدی از ارتباط، بین جاده‌ها و اینترنت است،
که در ابتدا برای اشیاء سبک وزن، و ضروری استفاده می شود، و با گذشت زمان، امیدواریم این وسیله را به واسطه ی جدیدی برای حمل و نقل تبدیل کنیم که به راه حل جدید مناسبی برای یک مشکل بسیار قدیمی تبدیل می شود. این شبکه با توجه به مضرات زیست محیطی بسیار پایینی که دارد، و عملکرد آن در تمام هفته و به صورت ۲۴ ساعته، کاملاً با اینترنت قابل مقایسه است. کاملاً با اینترنت قابل مقایسه است. چندین سال پیش، وقتی که ما این پروژه را تازه شروع کرده بودیم، افراد زیادی بودند که به ما می گفتند، "این ایده‌ی جالب اما دیوانه واری است، و قطعاً چیزی نیست که فعلاً عملی باشد."
و قطعاً چیزی نیست که فعلاً عملی باشد." و البته، وقتی در مورد پهپاد‌ها صحبت می کنیم، قبول دارم، این تکنولوژی در کشور های غربی چندان ناشناخته نیست اما به واقعیت بسیار بسیار تلخی برای بسیاری از ساکنین کشور های فقیر تبدیل شده است، مخصوصاً آن‌هایی که در حال حاضر در جنگ هستند. اما ما چرا این کار را انجام می دهیم؟ خب، ما این کار را نه به این دلیل که ساده است، بلکه به خاطر تأثیر عظیمی که خواهد داشت انجام می دهیم. بلکه به خاطر تأثیر عظیمی که خواهد داشت انجام می دهیم. تصور کنید یک میلیارد نفر از مردم همان طور که از طریق تلفن همراه به اطلاعات دسترسی پیدا می کنند،
همان طور که از طریق تلفن همراه به اطلاعات دسترسی پیدا می کنند، به محصولات فیزیکی دسترسی پیدا کنند. تصور کنید شبکه‌ی بزرگ بعدی که در جهان ساخته می شود شبکه ای برای جا به جایی اجسام باشد. در کشور‌های در حال توسعه، ما امیدواریم تا به میلیون‌ها نفر از مردم واکسن‌های بهتر، و دارو‌های بهتری برسانیم. این تکنولوژی به ما برتری قابل توجهی در نبرد با ایدز، سِل و بیماری‌های شایع دیگر می دهد. با گذشت زمان، ما امیدواریم این تکنولوژی زمینه‌ی جدیدی را برای انجام معاملات اقتصادی فراهم کند، که میلیون‌ها نفر از مردم را از فقر نجات دهد. در کشور‌های توسعه یافته و کشور‌های بسیار پرجمعیت،
امیدواریم این تکنولوژی سیستم جدیدی از حمل و نقل را ایجاد کند که می تواند به ما کمک کند تا شهر‌هایمان، محیط بهتری برای زندگی باشند. و به کسانی که هنوز فکر می کنند این ایده صرفاً تخیلی است، قاطعانه می گویم که این طور نیست. ما باید این کار را شروع کنیم، تا شاهد تبدیل این تخیل به واقعیت باشیم. متشکرم. (
One billion people in the world today do not have access to all-season roads. One billion people. One seventh of the Earth's population are totally cut off for some part of the year. We cannot get medicine to them reliably, they cannot get critical supplies, and they cannot get their goods to market in order to create a sustainable income. In sub-Saharan Africa, for instance, 85 percent of roads are unusable in the wet season. Investments are being made, but at the current level,
it's estimated it's going to take them 50 years to catch up. In the U.S. alone, there's more than four million miles of roads, very expensive to build, very expensive to maintain infrastructure, with a huge ecological footprint, and yet, very often, congested. So we saw this and we thought, can there be a better way? Can we create a system using today's most advanced technologies that can allow this part of the world to leapfrog in the same way they've done with mobile telephones in the last 10 years?
Many of those nations have excellent telecommunications today without ever putting copper lines in the ground. Could we do the same for transportation? Imagine this scenario. Imagine you are in a maternity ward in Mali, and have a newborn in need of urgent medication. What would you do today? Well, you would place a request via mobile phone, and someone would get the request immediately. That's the part that works. The medication may take days to arrive, though, because of bad roads. That's the part that's broken.
We believe we can deliver it within hours with an electric autonomous flying vehicle such as this. This can transport a small payload today, about two kilograms, over a short distance, about 10 kilometers, but it's part of a wider network that may cover the entire country, maybe even the entire continent. It's an ultra-flexible, automated logistics network. It's a network for a transportation of matter. We call it Matternet. We use three key technologies. The first is electric autonomous flying vehicles. The second is automated ground stations
that the vehicles fly in and out of to swap batteries and fly farther, or pick up or deliver loads. And the third is the operating system that manages the whole network. Let's look at each one of those technologies in a bit more detail. First of all, the UAVs. Eventually, we're going to be using all sorts of vehicles for different payload capacities and different ranges. Today, we're using small quads. These are able to transport two kilograms over 10 kilometers in just about 15 minutes. Compare this with trying to trespass a bad road
in the developing world, or even being stuck in traffic in a developed world country. These fly autonomously. This is the key to the technology. So they use GPS and other sensors on board to navigate between ground stations. Every vehicle is equipped with an automatic payload and battery exchange mechanism, so these vehicles navigate to those ground stations, they dock, swap a battery automatically, and go out again. The ground stations are located on safe locations
on the ground. They secure the most vulnerable part of the mission, which is the landing. They are at known locations on the ground, so the paths between them are also known, which is very important from a reliability perspective from the whole network. Apart from fulfilling the energy requirements of the vehicles, eventually they're going to be becoming commercial hubs where people can take out loads or put loads into the network. The last component is the operating system that manages the whole network.
It monitors weather data from all the ground stations and optimizes the routes of the vehicles through the system to avoid adverse weather conditions, avoid other risk factors, and optimize the use of the resources throughout the network. I want to show you what one of those flights looks like. Here we are flying in Haiti last summer, where we've done our first field trials. We're modeling here a medical delivery in a camp we set up after the 2010 earthquake. People there love this.
And I want to show you what one of those vehicles looks like up close. So this is a $3,000 vehicle. Costs are coming down very rapidly. We use this in all sorts of weather conditions, very hot and very cold climates, very strong winds. They're very sturdy vehicles. Imagine if your life depended on this package, somewhere in Africa or in New York City, after Sandy. The next big question is, what's the cost? Well, it turns out that the cost to transport two kilograms over 10 kilometers with this vehicle
is just 24 cents. (Applause) And it's counterintuitive, but the cost of energy expended for the flight is only two cents of a dollar today, and we're just at the beginning of this. When we saw this, we felt that this is something that can have significant impact in the world. So we said, okay, how much does it cost to set up a network somewhere in the world? And we looked at setting up a network in Lesotho for transportation of HIV/AIDS samples. The problem there is how do you take them
from clinics where they're being collected to hospitals where they're being analyzed? And we said, what if we wanted to cover an area spanning around 140 square kilometers? That's roughly one and a half times the size of Manhattan. Well it turns out that the cost to do that there would be less than a million dollars. Compare this to normal infrastructure investments. We think this can be -- this is the power of a new paradigm. So here we are: a new idea about a network for transportation that is based on the ideas of the Internet.
It's decentralized, it's peer-to-peer, it's bidirectional, highly adaptable, with very low infrastructure investment, very low ecological footprint. If it is a new paradigm, though, there must be other uses for it. It can be used perhaps in other places in the world. So let's look at the other end of the spectrum: our cities and megacities. Half of the Earth's population lives in cities today. Half a billion of us live in megacities. We are living through an amazing urbanization trend. China alone is adding a megacity
the size of New York City every two years. These are places that do have road infrastructure, but it's very inefficient. Congestion is a huge problem. So we think it makes sense in those places to set up a network of transportation that is a new layer that sits between the road and the Internet, initially for lightweight, urgent stuff, and over time, we would hope to develop this into a new mode of transportation that is truly a modern solution to a very old problem. It's ultimately scalable
with a very small ecological footprint, operating in the background 24/7, just like the Internet. So when we started this a couple of years ago now, we've had a lot of people come up to us who said, "This is a very interesting but crazy idea, and certainly not something that you should engage with anytime soon." And of course, we're talking about drones, right, a technology that's not only unpopular in the West but one that has become a very, very unpleasant fact of life for many living in poor countries,
especially those engaged in conflict. So why are we doing this? Well, we chose to do this one not because it's easy, but because it can have amazing impact. Imagine one billion people being connected to physical goods in the same way that mobile telecommunications connected them to information. Imagine if the next big network we built in the world was a network for the transportation of matter. In the developing world, we would hope to reach millions of people with better vaccines,
reach them with better medication. It would give us an unfair advantage against battling HIV/AIDS, tuberculosis and other epidemics. Over time, we would hope it would become a new platform for economic transactions, lifting millions of people out of poverty. In the developed world and the emerging world, we would hope it would become a new mode of transportation that could help make our cities more livable. So for those that still believe that this is science fiction, I firmly say to you that it is not. We do need to engage, though,
in social fiction to make it happen. Thank you. (Applause)