Il programma dell'ETH diventa uno standard per i droni

Il Consumer Electronics Show, la più grande fiera mondiale dell'elettronica di consumo e domestica, si è recentemente concluso a Las Vegas. Gli ultimi modelli di droni hanno suscitato particolare interesse. Invisibile ai più, a bordo di molti dei nuovi dispositivi: l'ultima piattaforma di controllo di Qualcomm Technologies, leader di mercato nei processori per droni.

Il gruppo di elettronica ha annunciato la piattaforma nell'ottobre 2015 con il nome di "Snapdragon Flight". Un componente chiave è il software pagina esternaPX4,Il cui sviluppo è stato avviato e portato avanti in modo significativo dal dottorando in informatica Lorenz Meier dell'ETH di Zurigo.

Standard d'oro nei prossimi anni

Questo programma è quindi destinato a diventare il gold standard per i sistemi di controllo dei droni nei prossimi anni. "PX4 ha il potenziale per diventare la spina dorsale dell'industria dei droni in rapida crescita. Ciò che Android è per molti smartphone, il software PX4 lo sarà per i droni", afferma Meier, che sta completando il suo dottorato nel gruppo di Computer Vision and Geometry del professore Marc Pollefeys.

Meier spiega così le buone prospettive di successo: PX4 costituisce già l'infrastruttura per il controllo di volo di migliaia di sistemi, "e la partnership con Qualcomm estenderà questo modello di successo alla prossima generazione di tecnologie", afferma. Nei prossimi anni, i droni avranno capacità molto più complesse e saranno in grado di evitare gli ostacoli. La gamma di funzioni del PX4 viene costantemente ampliata. "In futuro ci saranno sempre più droni in cielo che decolleranno con lo sviluppo dell'ETH, in tutto il mondo", è convinto Meier.

Il design modulare è un fattore di successo

Il parallelo con Android non è casuale: il codice sorgente di PX4 è open source, cioè accessibile in apertura a tutte le parti interessate. Ogni produttore di droni può utilizzare gratuitamente il codice e personalizzarlo in base alle proprie esigenze, proprio come i produttori di smartphone possono fare con Android. Inoltre, ogni utente può espandere il PX4 con il proprio software, come le app, per aggiungere funzioni speciali, come i controlli della fotocamera. "La modularità con il concetto di app è un punto di forza unico e uno dei motivi principali per cui produttori come Qualcomm si affidano a PX4", è convinto l'informatico.

PX4 presenta due grandi vantaggi rispetto ai precedenti sistemi di controllo software per droni: Il programma semplifica enormemente il volo dei droni e allo stesso tempo lo rende molto più sicuro. Tra le altre cose, il software consente ai droni di decollare o atterrare autonomamente e di seguire determinati oggetti in modo indipendente, come i surfisti tra le onde o i ciclisti di montagna in discesa nella loro corsa sfrenata verso valle.

Un lancio dell'ETH

Sebbene Meier sia l'iniziatore di Pixhawk e il principale sviluppatore di PX4, non è affatto l'unico ad aver lavorato al software. Il software è stato creato da un team globale di sviluppatori sotto la guida del dottorando dell'ETH. "Molte menti sono state coinvolte nello sviluppo di PX4", sottolinea. Innumerevoli anni di lavoro sono stati impiegati per programmare il software, che non avrebbe mai potuto essere realizzato da una sola persona. "Tuttavia, possiamo affermare con certezza che PX4 è nato essenzialmente dall'ecosistema dell'ETH di Zurigo".

Con PX4, Meier e il suo team hanno realizzato una grande impresa, che di questi tempi è quasi un miracolo: Stabilire uno standard, come fece l'Università di Berkeley trent'anni fa con la Berkeley Software Distribution - la base dei sistemi Unix.

Un progetto secondario è diventato un grande cantiere

"Il progetto ha subito un'evoluzione incredibile negli ultimi sette anni", dice Meier. Ha iniziato il progetto Pixhawk, da cui è nato il software PX4, nel 2008 - "a margine", di sua iniziativa e parallelamente alla laurea specialistica, come dice lui stesso. Ha ricevuto una borsa di studio dall'ETH Excellence Scholarship Opportunities Programme (ESOP), che lo ha reso possibile. Nel corso del suo dottorato, il progetto è cresciuto e Meier ha costruito una comunità globale per raggiungere l'obiettivo di una piattaforma professionale di droni.

PX4 è disponibile dal 2011, "descriverei il sistema come 'finito' dal 2014", aggiunge il ricercatore. La terza generazione di PX4 è ora pronta per l'uso.

Le donazioni hanno reso possibile un ulteriore sviluppo

Con il tempo, anche l'industria è venuta a conoscenza di questo progetto. Il gigante della vendita al dettaglio online Amazon Prime Air, ad esempio, ha donato fondi per continuare il dottorato di Meier. E con l'acquisizione del codice sorgente da parte di Qualcomm, PX4 ha finalmente raggiunto la sua svolta.

Anche la ricerca lavora con PX4. Diversi laboratori dell'ETH utilizzano il software, come ad esempio l'Autonomous Systems Lab for Solare atlantico, l'Istituto per i sistemi dinamici nel pagina esternaArena delle macchine volanti,e il Gruppo di Robotica e Percezione dell'Università di Zurigo. Ma anche scienziati di altre rinomate scuole universitarie come il MIT e Stanford utilizzano il PX4 per i loro droni da ricerca.

Il giovane ricercatore cita due fattori di successo che hanno contribuito alla riuscita del progetto: "Da un lato, il mio professore Marc Pollefey e l'ETH di Zurigo nel suo complesso sostengono le iniziative open source, dall'altro, il pensiero imprenditoriale dei suoi ricercatori, motivo per cui il vantaggio per l'industria è sempre stato il principio guida per lo sviluppo di PX4."