A drone system for assisted radio site inspection

Nell’ambito della manutenzione di base stations, si presenta la necessità di effettuare ispezioni periodiche per assicurare il corretto funzionamento delle apparecchiature hardware e dei sistemi che da esso dipendono. I principali problemi legati alla tradizionale manutenzione delle torri di telecomunicazioni sono relativi agli alti costi e rishi che l’operazione comporta. Ciò è dovuto principalmente al fatto che l’equipaggiamento delle base stations è solitamente posizionato ad altezze elevate, e questo rende l’ispezione fisica particolarmente complessa e rischiosa. Inoltre, a rendere complicata l’ispezione può concorrere l’alto grado di eterogeneità strutturale delle torri di telecomunicazioni, nonché la scarsa conoscenza relativa al loro equipaggiamento; in questo caso, infatti, potrebbero rendersi necessarie diverse visite, prima di risolvere i problemi rilevati. L’obiettivo del presente lavoro è quello di progettare, sviluppare e valutare un sistema UAV, che possa coadiuvare il lavoro di ispezione di base stations di tecnici e ingegneri specializzati; un sistema che, nello specifico, sia in grado di individuare (object detection) e tracciare (object tracking), in tempo reale, apparecchiature installate nella base station, durante la raccolta di dati relativi allo stato dell’equipaggiamento hardware. Il sistema è basato sull’integrazione di un algorithmo di object detection che utilizza reti neurali convoluzionali (CNN) con un algoritmo di object tracking. L’algoritmo implementato è leggero dal punto di vista computazionale (in termini di Frames Per Second (FPS)) ed ha un elevata accuratezza (in termini di mean Average Precision (mAP)). Per questi motivi, l’algoritmo può essere eseguito su dispositivi con una potenza di calcolo limitata, come ad esempio uno smartphone. Il sistema ideato è in grado di funzionare indipendetementedalla architettura della base station, inidividuando e tracciando le componenti hardware da ispezionare. Questo sistema può essere diaiuto agli operatori di telecomunicazioni per gestire la variabilitàstrutturale nei siti radio durante le ispezioni. Il suddetto sistema,inoltre, rappresenta un ulteriore passo verso l’automazione dellepratiche di ispezione di base stations.