Securities.io поддерживает строгие редакционные стандарты и может получать компенсацию за просмотренные ссылки. Мы не являемся зарегистрированным инвестиционным консультантом, и это не инвестиционный совет. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашим раскрытие аффилированного лица.
Оглавление
Чтобы иметь здоровую экосистему, нам необходимо биоразнообразие, поскольку оно поддерживает всю жизнь на Земле, включая людей. Без разнообразия микроорганизмов, растений и животных у нас просто не может быть сбалансированной среды.
Биоразнообразие обеспечивает экосистемные услуги, такие как чистый воздух, пресная вода и управление наводнениями, которые имеют решающее значение для благополучия человека. Оно также поддерживает продовольственную безопасность, помогает в секвестрации углерода, детоксикации и разложении отходов, повышает устойчивость организмов и помогает регулировать болезни. Гены растений и животных даже используются для разработки лекарств и фармацевтических препаратов.
Итак, очевидно, что нам нужно лучшее понимание биоразнообразия. Мощным инструментом для изучения биоразнообразия в лесах и кронах деревьев является анализ ДНК окружающей среды (eDNA). Однако сбор образцов eDNA нелегок в таких высоких и сложных условиях.
Традиционно для выполнения этой задачи использовались трудоемкие подходы, такие как прокатка деревьев или очистка поверхности. Использование спутниковых снимков или использование кранов для изучения регионов не только требовало значительных усилий для достижения достаточного покрытия, но и не обладало точностью.
Но теперь уже нет. Дроны готовы изменить ситуацию, предоставляя возможности получения изображений крупным планом, высокого разрешения и сбора данных.
В новом исследовании предлагается использовать беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для изучения биоразнообразия в верхушках деревьев, особенно в отдаленных и труднодоступных районах. Это означает, что дроны будут выполнять работу безопасно, не требуя от людей отправляться в труднодоступные районы, такие как тропические леса, для сбора генетического материала с верхушек деревьев, помогая нам получить более глубокое понимание биоразнообразия.
Сбор ДНК с помощью дронов
eDNA обнаруживается в биологических субстанциях, таких как слизь, фекалии и мертвые клетки кожи, и используется для изучения биоразнообразия уже несколько десятилетий. Используемые для каталогизации и мониторинга биоразнообразия, следы ДНК помогают исследователям определять, какие виды присутствуют в определенной области.
В начале прошлого года ученые из научно-исследовательского института ETH Zurich использовал эту технику чтобы выяснить, какие именно виды используют полог леса для строительства своих домов.
Для создания этого специального беспилотника, способного самостоятельно собирать образцы с ветвей деревьев, исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха совместно с сотрудниками Швейцарского федерального научно-исследовательского института WSL объединились с компанией SPYGEN.
Самолет был установлен с помощью клейких полосок на его нижней части. БПЛА был аккуратно опущен на ветки, и как только общий материал был перенесен с веток на эти клейкие полоски, он был проанализирован.
Но ранчо различаются по толщине и эластичности. И заставить самолет приблизиться к ветке и оставаться стабильным для успешного взятия образцов оказалось большой проблемой для исследователей.
«Посадка на ветки требует сложного контроля».
– Стефано Минчев, профессор экологической робототехники в ETH Zurich и WSL в то время
Итак, команда оснастила дрон клеткой с датчиком силы, которая позволила летательному аппарату измерять гибкость ветки и использовать ее для движения. Затем устройство было протестировано на семи видах деревьев, и было обнаружено, что образцы содержат ДНК из 21 отдельной группы организмов, включая птиц, насекомых и млекопитающих.
Хотя это более простая, быстрая и безопасная альтернатива отправке биологов высоко на верхушки деревьев, даже этот метод не является полностью безопасным.
При использовании дрона существует риск повреждения не только дерева, но и самого дрона в случае непреднамеренного жесткого столкновения. Затем, есть ограничение сбора образцов только с веток, на которые приземляется дрон. Поэтому, хотя результаты были «обнадеживающими», дрон должен был улучшиться.
Улучшенная система изучения биоразнообразия
Теперь ученые из ETH Zurich создали новую, специально разработанную роботизированную систему. Этот новый подход к сбору ДНК с помощью беспилотных летательных аппаратов в кронах деревьев использует технику взятия мазков с поверхности.
Под руководством Штеффена Кирхгеорга, аспиранта по робототехнике в ETH Zurich, исследование разработало систему отбора проб с плоским тканевым зондом. Кусок флисовой ткани фактически разрезается на круги, очень похожие на форму кофейного фильтра, и крепится полосками стекловолокна для придания структуры.
Зонд опускается на тросе с подъемного механизма, установленного на нижней стороне квадрокоптера. Таким образом, дрон удерживается вне растительности.
Дрон также был оснащен датчиком, который не позволяет тросу зонда запутываться в ветках. Исследователи запрограммировали систему на автоматическое изменение положения при обнаружении удара.
Принцип работы заключается в том, что БПЛА безопасно парит над верхушками деревьев. Затем зонд опускается сквозь листву, где он касается листьев и ветвей. После сбора ДНК зонд можно извлечь для последующего анализа его содержимого.
Эксперимент проводился в тропическом лесу в Юго-Восточной Азии, где беспилотник управлялся дистанционно Кирхгеоргом и его коллегами через прямую трансляцию с бортовой камеры. Дрон был выведен за пределы прямой видимости, чтобы собрать десять образцов с полога леса.
Эффективность нового подхода была продемонстрирована в ходе полуфинала XPRIZE Rainforest, где команда сообщила, что обнаружила в этих образцах ДНК 152 различных видов, большинство из которых принадлежали паукам и насекомым.
Команда даже обнаружила ДНК длиннохвостой макаки, а также видов термитов, нескольких муравьев и галлицы, которая является разновидностью мухи.
«Если мы хотим, чтобы люди защищали природу, нам нужно рассказать им, что мы на самом деле защищаем. С помощью нашего решения мы надеемся лучше понять жизнь в пологе леса».
– Ведущий автор Кирхгеорг
По словам команды, эта альтернатива изучению биоразнообразия в отдаленных местах обитания имеет решающее значение для инициатив по сохранению и восстановлению. На следующем этапе команда сосредоточится на изучении того, как глубина проникновения, взаимодействие зонда с растительностью и продолжительность отбора проб влияют на концентрацию ДНК в образцах.
Ожидается, что благодаря этому спросу рынок беспилотных технологий вырастет с 33.9 млрд долларов в 2023 году до $61.2 млрд в 2029 году.
Эти летающие роботы бывают разных размеров и управляются либо дистанционно, либо с помощью заранее запрограммированных алгоритмов благодаря использованию камер, датчиков, систем GPS и каналов связи.
Они предоставляют экономически эффективные решения для бизнеса благодаря своим разнообразным возможностям, которые включают в себя захват изображений и видео в реальном времени, наблюдение, картографирование и услуги доставки. Использование новейших технологий, таких как ИИ, еще больше расширило многочисленные функциональные возможности дронов, обеспечивая информированное и своевременное принятие решений, расширенную аналитику данных и автономные операции.
Все эти возможности беспилотников делают их особенно полезными, помогая исследователям наблюдать за поведением видов, путями миграции и изменениями экосистем, не беспокоя диких животных.
Между тем, тот факт, что эти летающие роботы могут легко перемещаться по густым лесам и достигать верхушек деревьев, которые в противном случае были бы недоступны, позволяет ученым впервые собирать данные о видах растений. И, сохраняя их развернутыми в течение долгого времени, изменения можно отслеживать годами, чтобы собирать долгосрочные данные, которые могут помочь изучать и прогнозировать воздействие изменения климата или вырубки лесов.
Однако это лишь один из многих случаев использования дронов. Некоторые из инновационных применений дронов наблюдаются в сельском хозяйстве, где эти Беспилотные летательные аппараты помогают контролировать состояние посевов, обнаруживать вредителей, управлять орошением и оптимизировать урожайность.
Помимо революционных изменений в сельском хозяйстве с помощью точных методов земледелия, дроны также могут быть развернуты в районах, подверженных стихийным бедствиям, для поисково-спасательных операций, доставки необходимых материалов и оценки ущерба. В чрезвычайных ситуациях, таких как лесные пожары, ураганы и землетрясения, эти дроны могут быть незаменимы из-за их способности быстро перемещаться по опасным зонам, не подвергая опасности жизни людей.
Другие отрасли, где все чаще используются дроны, включают осуществление поставок, осмотр труднодоступных объектов инфраструктуры, таких как мосты и трубопроводы, а также создание подробных 3D-моделей строительных площадок или шахт.
Все эти примеры демонстрируют эволюцию беспилотников от новинки, используемой в основном любителями или военными, до сегодняшнего дня, проникающего в различные сектора: от здравоохранения, строительства и мониторинга окружающей среды до доставки пиццы и лекарств, цепочек поставок, обслуживания самолетов и многого другого.
Растущее использование и популярность дронов обусловлены достижениями в области технологий. Например, алгоритмы искусственного интеллекта и машинного обучения теперь все чаще интегрируются во встроенные системы, чтобы сделать эти машины более эффективными и умными.
Существуют также маломощные, высокопроизводительные микроконтроллеры и процессоры, являющиеся результатом инноваций в полупроводниковой технологии. Эти достижения повышают эффективность и долговечность дронов, предоставляя большую вычислительную мощность при меньшем потреблении энергии.
Другими важными достижениями, способствующими расширению сфер применения дронов, стали технологии беспроводной связи, такие как 5G и IoT, обеспечивающие более быструю и надежную передачу данных, а также операционные системы реального времени (RTOS) для точного расчета времени и управления задачами.
Все эти технологические достижения значительно улучшили производительность и возможности дронов, способствуя их применению в более широких областях.
Компании, разрабатывающие решения для дронов
Теперь давайте рассмотрим компании, которые находятся на переднем крае разработки технологий беспилотников.
Компания DJI является лидером в отрасли беспилотных летательных аппаратов, предлагая широкий спектр потребительских, профессиональных и промышленных беспилотных решений, которые используются в сельском хозяйстве, геодезии и инспекции инфраструктуры.
Boeing(BA-0.84%) — это еще одно название для разработки высоконадежных беспилотных летательных аппаратов для оборонных и коммерческих целей, в то время как Нортроп Грумман(NOC-0.82%) участвует в разработке беспилотных летательных аппаратов, таких как RQ-4 Global Hawk. Lockheed Martin(LMT-1.2%) еще один оборонный гигант, занимающийся технологией беспилотников, Решения Kratos для защиты и безопасности(КТОС+ 2.82%) расширяется в коммерческий сектор.
Если мы посмотрим на сельскохозяйственную отрасль, Draganfly(ДПРО+ 2.59%) Технология беспилотных летательных аппаратов фокусируется на аналитике, картографировании и системах реагирования на чрезвычайные ситуации на основе искусственного интеллекта. Воздушные системы AgEagle(БПЛА+ 38.1%) Компания Parrot разрабатывает решения на основе беспилотных летательных аппаратов для мониторинга окружающей среды, а компания Parrot является крупным европейским производителем беспилотников для использования в точном земледелии, 3D-картографировании и исследовании биоразнообразия.
Пришло время более подробно рассмотреть несколько выдающихся имен:
Компания AeroVironment, лидер в области беспилотных технологий, специализируется на беспилотных летательных аппаратах для военного и коммерческого применения, включая мониторинг окружающей среды и сельское хозяйство.
На момент написания статьи акции AeroVironment торговались по $209, в этом году их стоимость выросла на 65%, в результате чего рыночная капитализация компании достигла $5.865 млрд. EPS за двенадцать месяцев (TTM) составляет 2.12, P/E (TTM) — 98.08, а ROE (TTM) — 8.30%.
За второй квартал 2 года компания сообщила о выручке в размере $2024 млн, что на 189.5% больше, чем в предыдущем году. Прибыль non-GAAP в размере $24.4 на акцию снизилась с $0.89 на акцию в том же квартале прошлого года. Свободный денежный поток на конец квартала составил $1 млн.
«Рекордный доход за первый квартал» связан с тем, что производитель дронов нацелен на то, чтобы в течение следующих трех-пяти лет стать многомиллиардной компанией, по сравнению с доходом в размере 717 млн долларов в 2024 финансовом году.
Ее продукт Switchblade является центральным для этих амбиций, это барражирующий боеприпас, используемый как русскими, так и украинцами. AeroVironment в настоящее время работает над преодолением помех с помощью последних модификаций, которые вместе с лучшей подготовкой увеличат Switchblade эффективность выше 80%.
Недавно армия США передала компании свой самый крупный контракт на сумму до 990 миллионов долларов на закупку Switchblade до 2029 года. В мае Пентагон также передал AeroVironment контракт на производство Switchblade для своего проекта Replicator. Это еще не все, даже Великобритания, Литва и Франция купили Switchblade. По данным AeroVironment, более 20 стран стремятся купить этот самолет.
Trimble предлагает геопространственные и сельскохозяйственные решения для дронов, которые помогают в сборе данных, управлении земельными ресурсами и 3D-картографировании. Их технологии играют важную роль в точном земледелии и мониторинге строительства. Среди их решений Trimble Geospatial, который фокусируется на обмене информацией и производительных рабочих процессах, Trimble Agriculture, который предлагает приложение FAST, помогающее пользователям находить правильную комбинацию продуктов точного земледелия для их сельскохозяйственных нужд, и Trimble Reality Capture, который предлагает 360-градусные изображения и облака точек.
На момент написания статьи акции Trimble торговались по $62.14, в этом году их стоимость выросла на 16.82%, что довело рыночную капитализацию компании до $15.175 млрд. EPS за двенадцать месяцев (TTM) составляет 6.13, P/E (TTM) — 10.14, а ROE (TTM) — 30.34%.
За второй квартал 2 года компания сообщила о годовой регулярной выручке (ARR) в размере 2024 млрд долларов, что на 2.11% больше, в то время как валовая прибыль составила 14%, а расширенная маржа EBITDA — 66.5%. 24.6% выручки Trimble пришлось на программные услуги, и компания подчеркнула фокус на решениях ИИ, масштабе отрасли и ранних стадиях монетизации. Tremble также поделилась планами возобновить выкуп акций. Между тем, компания сталкивается с трудностями на китайском и японском рынках и наблюдает медленное признание выручки на автомобильном рынке.
В этом месяце Tremble расширила свое давнее совместное предприятие с Caterpillar Inc. для распространения решений по контролю качества. Ранее в этом году, в феврале, Trimble и DroneDeploy представили высочайшую точность позиционирования для захвата реальности с помощью дронов, которая позволит операторам «доставлять высокоточные карты» быстрее и согласованнее, «позволяя использовать дроны в точных геопространственных приложениях».
Вывод
Использование дронов для сбора eDNA в районах, которые практически недоступны для людей, знаменует собой еще одно захватывающее применение БПЛА и значительный шаг вперед в усилиях по сохранению окружающей среды. Кроме того, предоставляя подробные данные о биоразнообразии, устраняя необходимость доступа человека к опасным местам, дроны позволяют осуществлять более быстрый, безопасный и комплексный мониторинг экосистем.
Технологические инновации уже расширили применение дронов в широком спектре отраслей, включая логистику, сельское хозяйство, оборону и мониторинг окружающей среды. Теперь он готов изменить исследование биоразнообразия, которое может помочь нам справиться с последствиями изменения климата и направить наши усилия по защите биоразнообразия планеты, которое имеет решающее значение для людей, окружающей среды и экономики.
Гаурав начал торговать криптовалютами в 2017 году и с тех пор влюбился в криптопространство. Его интерес ко всему криптовалютному превратил его в писателя, специализирующегося на криптовалютах и блокчейне. Вскоре он начал работать с криптокомпаниями и средствами массовой информации. Он также большой поклонник Бэтмена.
