Drone Blue Jay helpt een hand bij brand

Vorig jaar kwamen in Nederland 22 mensen om bij een brand. Meer dan zestig procent van deze slachtoffers was 65 jaar of ouder volgens het jaarlijkse overzicht van dodelijke woningbranden in 2019. Door de brand vroegtijdig op te sporen en de bewoners en de brandweer te helpen, kan Blue Jay levens redden. “Een autonoom vliegende drone is een geweldige kans om de brandveiligheid te verbeteren”, legt Paul van Dooren van de Nederlandse brandweer uit. Volgens Paul kon Blue Jay de kwetsbare ouderen beschermen: 'Een zoon van een bejaarde man in een bejaardentehuis gaf zijn vader een elektrische koekenpan. De man zette de pan echter op het fornuis. Het veroorzaakte brand en de man stierf. Dergelijke ongelukken kunnen in de toekomst worden voorkomen door een snelle alarmering van Blue Jay.”

Technologie voor het goede

Op 9 juli presenteerde het team hun proof of concept. In een realistisch scenario stond de drone een bewoner van een bejaardentehuis bij tijdens een brand. Als er brand uitbreekt in een bejaardentehuis, is het protocol dat al het personeel buiten moet wachten tot de brandweer arriveert. Hierdoor gaat cruciale tijd verloren. Door middel van een warmtesensor detecteert de drone de onveilige situatie. Met deze kennis kan de drone een veilige evacuatieroute bepalen. Kunstmatige intelligentie wordt gebruikt om een algoritme te ontwikkelen dat mensen detecteert, dat is geïmplementeerd in de drone. Blue Jay kan ook het gebouw inspecteren op zoek naar bewoners in gevaar. Deze informatie wordt via een app aan de brandweer getoond. Op deze manier gaan de ongeveer 7 minuten voordat de brandweer arriveert niet verloren en worden ze gebruikt om bewoners uit hun huizen te helpen.

Internationaal en multidisciplinair

Het Blue Jay-team is van mening dat drones en mensen kunnen samenwerken. Het lopende project heeft als uiteindelijke doel het ontwikkelen van een drone voor binnenshuis die kan helpen in huishoudelijke en gezondheidszorgomgevingen. Het team bestaat elk jaar uit nieuwe ambitieuze studenten, die hun studie opzij zetten om deel te nemen aan het project. Het huidige Blue Jay-team bestaat uit 17 studenten van de TU/e en Fontys met verschillende majors en 4 verschillende nationaliteiten. Om effectief samen te werken is het team verdeeld in meerdere subteams. Het subteam Interaction Design zorgt ervoor dat de interactie tussen de drone en de gebruiker wordt geoptimaliseerd en dat aan de behoeften van de gebruiker wordt voldaan. Het hardware-subteam kijkt naar aerodynamica, elektrische efficiëntie en mechanica om de bruikbaarheid en vliegbaarheid van de Blue Jay-drone te garanderen. Binnen het softwareteam wordt de uitdaging van autonoom vliegen aangepakt en door middel van AI worden meerdere detectieproblemen opgelost. Elk academiejaar start een heel ander en nieuw Blue Jay-team. Continuïteit wordt verzekerd door een adviesraad met enkele van de studenten van het voorgaande jaar die het team van het volgende jaar ondersteunen. “Op deze manier wordt ervoor gezorgd dat de Blue Jay-visie voor de lange termijn wordt gegarandeerd en dat elk team de vrijheid heeft voor nieuwe inzichten en innovaties.”, legt Marieke Vermeulen, PR en financieel manager van het team uit.

Samenwerking staat gelijk aan innovatie

“Zonder onze waardevolle partners was Blue Jay niet zo ver gekomen”, legt Anne Smits, teammanager bij Blue Jay Eindhoven, uit. Het netwerk van Blue Jay is de afgelopen jaren uitgebreid. De sponsors ondersteunen niet alleen het Blue Jay-team met uitrusting en kennis, maar hun ervaring en cultuur zijn ook van grote waarde voor Blue Jay. De TU/e, NXP, Fourtress en Focus zijn de belangrijkste projectpartners van het studententeam. Ter gelegenheid van het 60-jarig bestaan van de TU/e is een groep studenten gevraagd een innovatief technisch product te ontwikkelen. De studenten bedachten het eerste Drone Café ter wereld waarin een prototype van een drone drankjes serveerde. Na dit evenement zagen de studenten het potentieel van drones in onze samenleving. Dit was het begin van de Blue Jay. De TU/e is echter alleen om deze reden geen hoofdsponsor. Ze ondersteunen het team financieel, met hoogwaardige trainingen (bv. Acquisitie en projectmanagement) en een voorziening waar ze kunnen werken.

Mobiele robotica

NXP helpt het Blue Jay-team door Mobile Robotics-technologie te leveren voor Flight Management Units, Companion-co-processors en robuuste communicatiekanalen. NXP heeft een lange geschiedenis in het leveren van oplossingen voor auto- en ruimtevaarttoepassingen. Veel van deze oplossingen zijn ook van toepassing op het snel evoluerende veld van mobiele robotica. Of uw systeem nu op de grond, onder de zee of in de lucht werkt, NXP biedt een compleet portfolio van sensoren, controllers en communicatieoplossingen. Daarom kan NXP een groot deel van de elektronica leveren die Blue Jay nodig heeft als startpunt voor hun drone-ontwikkelingen. Voor het AI-deel vertrouwde Blue Jay op een referentieontwerp genaamd ‘Coral board’, een combinatie van de NXP i.MX8Q-microprocessor en de Google Edge TPU.

Van elkaar leren

NXP en Blue Jay gaan al 4 teams terug. Voormalig Blue Jay-lid Jari van Ewijk maakte zelfs van de gelegenheid gebruik om in 2018 als werkstudent bij NXP te beginnen terwijl hij zijn studie elektrotechniek voortzette. Jari is nog steeds van grote waarde voor het team: “Aan het begin van het academiejaar organiseerde ik een workshop voor het Blue Jay-team om ze snel aan de slag te krijgen.” Ook de samenwerking met Blue Jay is waardevol voor NXP. Het studententeam test enkele van de nieuwe technologieën en geeft feedback over gebruiksgemak en prestaties. Daarnaast is een huidig ​​Blue Jay-lid net begonnen aan zijn NXP-stage op begeleidende processors en beveiliging. Het huidige Blue Jay-team heeft door de COVID-19-crisis extra moeilijkheden ondervonden. Hun werkkantoor is gesloten en ze moesten op afstand werken. Jari kwam regelmatig bij hen tijdens conferentiegesprekken over hardware en software om hen door deze moeilijke periode heen te helpen. "Zelfs in deze tijden ging het team door en bereidde zich voor op hun laatste evenement, wat opmerkelijk is."

Waardevolle software en managementkennis

Fourtress ontwikkelt unieke en innovatieve softwareoplossingen voor technische systemen en met een focus op het verbeteren van levens. Van embedded software op laag niveau tot hardwarebeheer, tot de implementatie van middleware-applicaties en de ontwikkeling van mobiele apps. "We zijn betrokken sinds het eerste Blue Jay-team en we zien het als een win-win. In het begin leverden we alleen technische kennis. Maar later leenden we het team ook een paar maanden een software-engineer en boden we een student om als afstudeerproject aan de Blue Jay mobiele app te werken. Deze keer hebben we hen geholpen hun aandacht te concentreren op het werk dat moet worden gedaan. We hebben ondersteuning geboden bij het opzetten en configureren van tools (Confluence & JIRA) in de Atlassian Cloud. Hierdoor konden ze een online teamwerkruimte gebruiken om kennis te delen en gemakkelijker samen te werken. Bovendien konden ze nieuwe releases efficiënter plannen, volgen en leveren. Vanaf het begin zien we onze samenwerking als een win-win situatie voor beiden. Wij bieden hen technische kennis, de manier van werken en ervaring. Maar we leren er ook van. We houden van hun ambitie, energieke manier van werken en enthousiaste omgeving. Hoe we werken met Blue Jay is een beetje een model voor hoe we proberen te werken met al onze klanten. Daarin, als u één Fourtress-persoon inhuurt, huurt u heel Fourtress in: al onze kennis staat tot uw beschikking. Samen gaan we verder!”

Autonoom vliegen

Een cruciaal onderdeel bij het ontwikkelen van een drone die de brandweer kan helpen, is dat deze autonoom moet vliegen. Daarom begonnen Blue Jay en Focus samen te werken. Bij Focus, een spin-off van Vention, wordt de Ultra-Wideband-technologie ontwikkeld. Deze technologie maakt zowel buiten als binnen positionering mogelijk. In het Ultra-Wideband-systeem worden ankers gebruikt die hun eigen locatie kennen en waarvan ze de locatie kunnen bepalen van wat wordt bijgehouden, zogenaamde ‘tags’. De Blue Jay-drone is uitgerust met twee tags om de drone te bepalen locatie en richting. Niels Verstappen, software engineer bij Blue Jay, "Met Focus’ technologie maken we een binnenvlucht mogelijk."

Een visuele weergave van het werk van Blue Jay is te zien in deze video: