En el futuro, cuando tomas un Uber o tomas el autobús, es posible que no solo esté compartiendo el viaje con otro viajero, pero quizás también con un dron a la entrega. Esa es la visión de Naira Hovakimyan, profesor de ciencias mecánicas e ingeniería en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, quien lidera a seis personas, tres instituciones (Illinois, Stanford, Carolina del Sur) subvención de $ 1 millón de la National Science Foundation (NSF) para ver si los drones y los vehículos de viaje compartido (RSV) existentes pueden proporcionar un servicio de entrega sinérgico en áreas urbanas. Los gustos de Amazon, UPS, y el Servicio Postal de los Estados Unidos esperan ansiosamente el resultado.

Un estudio reciente de McKinsey and Company encontró que el 50 por ciento de todos los costos de envío ocurren en la "última milla" de la entrega al destino, y, con la demanda de una entrega aún más rápida y rentable por parte del consumidor, resolver ese dilema logístico es un gran desafío para la industria.

"Las principales empresas están en proceso de desarrollar su propia red de automóviles y drones, ", Dijo Hovakimyan." Sus soluciones ofrecen una gran flexibilidad al consumidor, pero una sola persona solo puede entregar una orden de compra a un cliente a la vez, que no es escalable ni rentable ".

Lo que proponen Hovakimyan y su equipo es desarrollar una red de drones y RSV existentes para llevar un paquete al destino final. Por ejemplo, un dron podría despegar de un centro de entrega con un paquete, Encuentro con un Uber o un vehículo de transporte masivo que usa imanes para acoplarse al techo de estos vehículos incluso cuando están en movimiento, y déjelos en el paquete. Otro dron cercano al destino final cruzaría el paquete y lo llevaría directamente a la puerta del consumidor. Debido a que los vehículos de viaje compartido ya están en la carretera y usan GPS para guiarlos en una ruta específica, los drones pueden coordinarse con ellos para hacer el mejor plan de vuelo para el paquete. Eventualmente, la entrega podría involucrar varios de estos abandonos en el camino.

"Aprovechando la red existente, estamos abordando un problema matemático complejo, y si lo abordamos correctamente, reducimos los gastos de envío varias veces. En el futuro, los conductores pueden recibir un pago simplemente por aceptar que los paquetes se entreguen en sus vehículos. El coche circula por la misma ruta de todos modos. Nada necesita cambiar. Según la ruta que podamos obtener a través de su dispositivo móvil, podemos determinar los mejores vehículos a utilizar mediante alguna lógica de licitación ".

Originario de Armenia con títulos en matemáticas aplicadas, mecánica teórica, y física, Hovakimyan ha estado aplicando sus conocimientos de matemáticas para los avances en el control de vuelo y otras industrias durante algún tiempo. En los ultimos años, ha estado a la vanguardia en la exploración de la logística para la floreciente industria de los drones. Su puesta en marcha, IntelinAir, por ejemplo, utiliza imágenes aéreas para proporcionar análisis procesables a los agricultores. Una subvención anterior de la NSF a su equipo exploró el uso de pequeños drones para el cuidado de personas mayores. Fue a través de ese estudio que se dio cuenta de la importancia de la seguridad percibida. En otras palabras, ¿Qué tan seguros nos sentiremos con cientos, si no miles, de drones volando por encima y alrededor de nosotros en un espacio estrecho? Por eso este equipo incluye un psicólogo.

"Aparentemente, los humanos están más asustados por el perfil de velocidad de los drones que por su tamaño, Hovakimyan señaló. “Al aprender sobre estos problemas, cómo diferenciar entre seguridad percibida y seguridad real, pudimos idear algoritmos de planificación de rutas y prevención de colisiones para drones que no asustarían tanto a la gente. Por supuesto, Necesitamos asegurarnos de que podemos operar estos drones de una manera muy robusta y que pueden interactuar entre sí. tener planificación de ruta y prevención de colisiones, trabajar en redes aleatorias, y estar seguro para la sociedad ".

La ciberseguridad es otro gran desafío. Para que el sistema funcione, Será necesario que sea inmune a los ataques de los piratas informáticos que buscan hacerse cargo del vuelo del dron.

"Estamos trabajando en pilotos automáticos resistentes a la piratería, "Dijo Hovakimyan." Al final, todos convergerán en torno a un marco que tendrá toda la solidez contra los ciberataques, contra fallas de componentes físicos, fallas de la red, etcétera."

Inicialmente, los paquetes que usan el sistema serían livianos, digamos 5-10 libras, que cubre un alto porcentaje de artículos pedidos en línea. Finalmente, Hovakimyan cree, el límite de peso aumentaría.

"Creo que esta tecnología eventualmente estará disponible en diferentes tamaños, en diferentes operaciones, y para satisfacer diferentes necesidades, "Dijo Hovakimyan." El marco matemático subyacente es muy rico y complejo. Aprovecha la teoría de grafos, Teoría de la información, enfoques teóricos del juego para la licitación, control robusto, encuentro con vehículos en movimiento, hardware, acoplamiento magnético, etcétera. El futuro llega antes de lo que imaginamos. Estamos tratando de estar a la vanguardia con los algoritmos que desarrollamos ".

Por último, cree que empresas como Amazon estarán convencidas de que el uso de drones y la asociación con RSV existentes proporcionan el método de entrega más eficiente, ahorrándoles costos de gas, mantenimiento de vehículos, y la mano de obra que se necesita actualmente para realizar la última milla de entrega. Planean trabajar con las principales empresas en las etapas posteriores de desarrollo del proyecto.