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Los drones inteligentes de CIRC ayudan a los voluntarios a vigilar un recurso hídrico vital en Taiwán

You-You Wang sale de su casa en la ciudad taiwanesa de Taoyuan alrededor de las 6 a.m. Hace una parada rápida cerca, recoge a su amigo Hongzhi Li y luego conduce hacia el sur hacia el campo neblinoso.

Ambos hombres se retiraron del servicio militar hace años. Pero hoy, como la mayoría de los días, han vuelto a patrullar al amanecer.

Su destino está a una hora de la ciudad: el embalse y la presa de Shihmen. Y su misión es velar por el medio ambiente que lo rodea. Lo hacen en su automóvil, a pie y con la ayuda de drones y tecnología en la nube.

El embalse de Shihmen es una de las fuentes de agua más importantes de Taiwán, no solo para millones de ciudadanos, sino también para las fábricas de semiconductores líderes en la economía de la isla que consumen millones de litros (galones) al día.

Wang y Li se encuentran entre los 135 voluntarios reclutados por las autoridades del embalse, la Oficina de Recursos Hídricos de la Región Norte (NRWRO, por sus siglas en inglés). La tarea de los voluntarios es buscar señales de agricultura ilegal, contaminación y otras actividades ilícitas que puedan dañar el área de captación protegida de Shihmen de 763.4 kilómetros cuadrados (294 millas cuadradas).

El grupo está ansioso y enérgico. Pasan con alegría hasta nueve horas al día en recorridos por caminos sin pavimentar en sus vehículos y en caminatas a pie por terrenos montañosos.

Pero con tanto territorio accidentado que cubrir, ha sido un desafío localizar a los malhechores. Por eso han recurrido a la tecnología.

Sus patrullas terrestres diarias ahora se ven reforzadas por drones inteligentes que sobrevuelan y fotografían el área a unos 120 metros (393 pies) de altura.

Un vuelo de 20 minutos por lo general cubre alrededor de 200 mil metros cuadrados (49.4 acres) y da como resultado miles de imágenes de alta definición.

Las soluciones basadas en la nube procesan los datos de la imagen y escanean en busca de signos de actividad sospechosa y mapean su ubicación.

Los voluntarios en tierra se acercan con rapidez e investigan cuando se detecta algo sospechoso.

“Antes registrábamos de dos a tres casos de actividad ilegal por mes”, dice Yu-Jia Chiu, quien ayuda a NRWRO a administrar la cuenca del embalse y a los voluntarios. “Después de implementar la solución de drones, registramos más de 10 casos al mes. Es un progreso monumental en la protección de una de nuestras fuentes de agua más importantes».

Un hombre que sostiene un dron habla con un grupo de personas.
Un operador de drones informa a un grupo de voluntarios antes de que comiencen una patrulla a pie. Foto: CIRC.

El agua de Shihmen se distribuye a 28 distritos de las ciudades de Taoyuan y Hsinchu, así como a la capital, Taipéi.

En general, el embalse abastece a 3.4 millones de personas en el norte de Taiwán, riega más de 36,500 hectáreas (90 mil acres) de tierras agrícolas legales y genera energía hidroeléctrica.

Tener suministros confiables también es crucial para el sediento sector de semiconductores de Taiwán, que fabrica alrededor de la mitad de los chips del mundo que se utilizan en todo, desde automóviles hasta electrodomésticos, teléfonos inteligentes, PC, etc.

La industria consume un estimado de 7.5 millones a 34 millones de litros (2 millones a 9 millones de galones) de agua por día.

La mayoría de las veces, eso no es un problema, ya que una serie de tifones suelen arrojar grandes cantidades de lluvia sobre Taiwán cada año. El año pasado, sin embargo, no hubo grandes aguaceros y la isla sufrió su peor sequía en 56 años. Cuando la capacidad de almacenamiento de los embalses cayó por debajo del 20%, las autoridades intensificaron las medidas de seguridad y sustentabilidad para salvaguardar los suministros.

La presa de Shihmen contiene un gran lago con un telón de fondo de montañas impresionantes. Sus vistas y actividades al aire libre atraen a miles de turistas y excursionistas.

Pero también atrae al tipo equivocado de visitantes. Los aldeanos cercanos y los habitantes de la ciudad han estado cultivando frutas y verduras de manera ilegal en las empinadas laderas sobre su costa. Arar la tierra y talar árboles puede provocar deslizamientos de tierra que se derraman en el embalse, lo que enturbia el agua y aumenta la amenaza de sedimentación en el embalse. Los campistas ilegales también dejan basura y fogatas que arden de manera peligrosa en el bosque.

Un dron vuela sobre terreno despejado.
Un dron vuela sobre terrenos despejados cerca del embalse. Foto: CIRC.

La empresa de robótica taiwanesa Coretronic Intelligent Robotics Corporation (CIRC) desarrolló la solución de drones de Shihmen, que aprovecha la potencia de la computación en la nube de Microsoft Azure Cosmos DB para escalar de manera elástica con cantidades fluctuantes de datos en tiempo real.

Los datos de los drones se almacenan y analizan en Azure IoT Hub, mientras que una solución de IoT llamada SkyWatch produce un panel en tiempo real para cada vuelo.

Otro servicio de CIRC, la plataforma de análisis de datos Insight, logra el análisis y la previsión de datos a través del aprendizaje automático, el modelado geográfico 2D y 3D, la visualización y el análisis de imágenes aéreas.

Además de optimizar la gestión de tareas y el mantenimiento del sistema en función del análisis de datos por lotes históricos, también puede realizar predicciones de daños para la prevención de desastres a través de Azure SQL Database y Azure App Services.

CIRC suministra drones de seguridad a industrias que necesitan monitorear áreas restringidas o de difícil acceso.

“Nos especializamos en seguridad e inventario inteligente”, dice Andy Shin, Gerente General de CIRC. «Inteligente significa que no necesitas personas para controlar los drones de forma remota. Solo programas los detalles de la misión en la computadora y el dron despegará de manera automática y regresará a la estación con un conjunto de datos”.

“Los drones utilizan la inteligencia artificial de Azure para distinguir estructuras que parecen granjas ilegales, leer los límites y calcular el tamaño de las estructuras que fotografía. Luego, mapea estas imágenes con datos históricos, lo que permite al Dr. Chiu y al equipo saber, por ejemplo, si un edificio se construyó hace poco o se expandió en tamaño. Es un arma para la sustentabilidad ambiental y una herramienta para empoderar a los trabajadores de primera línea».

El embalse de Shihmen de Taiwán rodeado de colinas boscosas.
Colinas y montañas rodean el embalse de Shihmen. Foto: Getty.

Los voluntarios Wang y Li están a favor de los drones.

“El embalse nos proporciona agua a nosotros, a nuestras familias y a millones de personas en Hsinchu, Taoyuan y Taipéi. Tenemos la responsabilidad de protegerlo”, dice Wang. “Pero encontrar actividad ilegal aquí ha sido como buscar una aguja en un pajar.

“Ahora, con los drones inteligentes, podemos identificar la ubicación de los perpetradores y capturarlos en minutos, en lugar de días. Es como un faro que ilumina un barco perdido en el mar «.