개요
블루케이 솔루션(BlueKei Solutions)은 방법론적이고 체계적인 접근 방식을 통해 기술 채택 및 통합을 위해 비즈니스를 혁신하는 인도의 컨설팅 회사입니다. 그들은 농업 부문의 고객을 위한 드론 배치를 위해 시스템 엔지니어링을 적용했습니다.
문제
드론 애플리케이션의 시나리오는 농업뿐만 아니라 지형 매핑, 구조 임무, 안전 임무, 배급 및 의료품 공급 등 다양합니다. 농업 산업 내에서의 드론 사용 방법은 광범위하며 다음을 포함합니다:
- GIS 매핑
- 잡초 감지
- 작물 상태 모니터링
- 수확 계획
- 저장고 보안 및 모니터링
- 농약 및 비료 살포
블루케이 솔루션의 고객은 서비스 제공업체였습니다. 이 회사는 농지에 살포 작업을 하기 위해 얼마나 많은 드론을 배치해야 하는지 알고자 했습니다.
드론 지원 시스템에는 드론 캐리어, 운영자, 기술자 및 충전 인프라가 포함되었습니다.
드론 애플리케이션 계약자는 제조업체가 제공할 수 있는 것보다 더 많은 드론을 필요로 했습니다. 그 때문에 드론 운영의 최적화 작업이 필요했습니다.
해결책
블루케이 솔루션은 필요에 따라 애니로직의 행위자 기반 시뮬레이션을 사용했습니다.
올바른 결정을 내리기 위해 다음의 질문들을 고려했습니다: 얼마나 많은 배터리가 필요했습니까? 얼마나 많은 드론 캐리어가 필요했습니까? 어떤 유형의 드론이 적절했습니까?
엔지니어들은 GIS 지도, 상태 차트 및 일정 관리를 사용하여 다양한 시나리오를 테스트하기 위해 애니로직 소프트웨어로 환경, 농지, 드론 동작 및 제어 센터를 모델링했습니다.
모델 개발자들은 17곳의 농지를 시뮬레이션했습니다. 그들은 행위자, 드론 운영자의 교대 근무, 배터리 교체 횟수 등을 모델링했습니다.
엔지니어들은 드론의 충전 및 방전 속도, 평균 비행 속도, 배터리 수명 및 교체 시간과 같은 많은 매개 변수와 입력을 추적했습니다.
결과
블루케이 솔루션이 애니로직과 함께 제공한 시뮬레이션 결과, 몇 가지 통찰력이 확인되었습니다.
X축에는 드론의 수가 있습니다. Y축에는 일(days) 기준의 시뮬레이션 시간(파란색)과 교체된 배터리 수(주황색)가 있습니다. 결과는 4대의 드론이 배치된 후 추가 드론들이 한층 더 나아지는 실질적인 효과를 제공하지 못했음을 보여줍니다. 배터리 교체 횟수는 일정했습니다. 에너지 소비량은 비슷했습니다. 하지만 소요 시간은 일수 대비 비용으로 따졌을 때 3일 정도가 가장 좋았습니다.
드론의 수에 따라 농지의 살포 작업을 완료하는데 걸리는 일수가 달라졌습니다. 또한 드론의 배터리 교체 횟수는 드론의 운영 농지에 따라 달라졌습니다.
시뮬레이션 모델링의 결과는 더 많은 드론의 배치가 도움이 되지 않았기 때문에 계획되어 있던 드론들의 추가 투자가 필요하지 않다는 것을 보여주었습니다. 계획에 애니로직 시뮬레이션을 사용함으로써 고객은 과도한 드론 사용에 비용을 낭비하지 않으면서 비용을 줄일 수 있었습니다.
결과를 최적화하려면 드론 배치 계획 시 다음 매개 변수를 고려해야 합니다:
- 농지 위치
- 농지 크기
- 드론의 용량
- 운영자의 작업 일정
- 배터리 용량
이러한 요소는 전체 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
시뮬레이션 모델링은 농업 산업, 특히 농지에 필요한 살포 작업에 성공적으로 적용되었으며 잡초 감지, 작물 상태 모니터링 및 지오펜스 계획에도 사용할 수 있었습니다.
2021 애니로직 컨퍼런스에서 블루케이 솔루션이 발표한 사례 연구에 대한 비디오를 시청해보세요.
