L’AI sta per prendere il comando della nave senza il controllo umano
La prossima volta che sali su un traghetto, dai un’occhiata al ponte del capitano. Potrebbe non esserci un umano al timone ancora per molto. Le navi di tutto il mondo stanno iniziando una trasformazione in macchine autonome, sfruttando gli stessi progressi dell’intelligenza artificiale che stanno scuotendo il mondo automobilistico.
Nel 2017, Ugo Vollmer e il suo amico Clement Renault stavano lavorando su auto a guida autonoma nella Silicon Valley quando un articolo sulla spedizione autonoma ha causato loro un improvviso cambio di direzione.
Leggendo che più dell’80% delle merci sono trasportate via mare, una lampadina si è spenta, afferma Vollmer. “Possiamo avere un impatto enorme”, ricorda. Gli ingegneri francesi iniziarono a armeggiare con la robotizzazione di una piccola barca insieme ad un altro amico, Antoine de Maleprade. Entro tre mesi dall’ingresso dell’incorporatore Y Combinator nel gennaio 2018, la loro startup Shone ha siglato un accordo con la grande compagnia di spedizioni francese CMA CGM per installare un sistema su navi mercantili che solcano le rotte transpacifiche che rilevano le navi circostanti e gli ostacoli.
Shone è una delle ondate di aziende che stanno cercando di robotizzare le navi usando l’intelligenza artificiale per fondere i dati dei sensori di bordo come radar e telecamere per creare un’immagine dei pericoli attorno a una nave e per navigare tra di loro. Le spedizioni autonome e telecomandate promettono di ridurre i costi dei beni di consumo e migliorare la sicurezza per i traghetti passeggeri e le navi da crociera. Si prevede che le prime navi commerciali che probabilmente opereranno autonomamente almeno una parte del tempo siano rimorchiatori e piccoli traghetti che viaggiano su rotte brevi: la tecnologia potrebbe consentire l’espansione del servizio passeggeri nelle prime ore del mattino e nelle zone rurali.
Tuttavia, l’autonomia si svilupperà in modo molto diverso sull’acqua che sulla terra e, in molti casi, non allontanerà gli umani dalla nave, o completamente fuori dai controlli. Invece di sostituire solo un conducente di un’automobile o un camion, le navi oceaniche possono avere a bordo 20 o più membri dell’equipaggio, alcuni dei quali tendono a percorrere una serie di sistemi meccanici lungo il percorso.
“I motori diesel richiedono la sostituzione dei filtri nei sistemi a olio: il sistema di alimentazione ha un separatore che può ostruirsi”, afferma Oskar Levander, che guida gli sforzi dei sistemi autonomi di Roll-Royce. “Ci sono molte di queste cose che l’equipaggio sta facendo tutto il tempo.”
Nel breve periodo, è più probabile che il timone sia controllato da un sistema autonomo o da un operatore umano remoto mentre un equipaggio più piccolo si prende cura della nave. I viaggi autonomi transoceanici richiederanno la creazione di regole da parte dell’Organizzazione marittima internazionale, un processo che potrebbe richiedere la metà del prossimo decennio.
Le prime applicazioni commerciali di sistemi autonomi saranno probabilmente su piccole imbarcazioni nelle acque costiere della Scandinavia, dove la Finlandia e la Norvegia hanno individuato aree di test. A dicembre, in Finlandia, Rolls-Royce ha portato a termine la prima dimostrazione pubblica di un viaggio autonomo da una nave passeggeri, una nave da crociera statale che ha evitato gli ostacoli su un percorso di 1 miglio e si è agganciata automaticamente. In quel giorno e nelle prove precedenti, Rolls-Royce afferma che il sistema ha funzionato abilmente in condizioni meteorologiche invernali difficili, maneggiando neve e forti venti.
I piccoli traghetti sono una parte fondamentale della rete di trasporti in Scandinavia, che trasportano automobili attraverso i fiordi e si collegano alle isole. I sistemi autonomi e di controllo a distanza potrebbero consentire un’espansione del servizio su brevi percorsi nelle ore notturne e ridurre il personale su quelli meno popolari, con barche potenzialmente pilotate da centri onshore in cui un capitano potrebbe supervisionarne molti, dice Levander.
Il mercato dei rimorchiatori ha anche un buon business case a breve termine per l’autonomia e il controllo remoto, afferma Levander. “C’è un tempo di ritorno dell’investimento molto interessante, i costi dell’equipaggio sono alti”, dice. Rolls-Royce ha dimostrato il controllo remoto di un rimorchiatore a Copenaghen nel 2017 lavorando con Svister, un operatore di rimorchiatori di proprietà di Maersk. Una startup di Boston chiamata Sea Machines sta anche sviluppando sistemi autonomi e di controllo a distanza per rimorchiatori, traghetti e altre barche da lavoro.
Nel 2020, il conglomerato norvegese Kongsberg, che acquisisce l’unità marittima di Rolls-Royce, lancerà il primo container elettrico al mondo progettato per essere autonomo, lo YARA Birkehead. La nave, che si trova sul lato più piccolo con una capacità di 120 container, trasporterà il fertilizzante nelle acque norvegesi da un impianto YARA a porti vicini per essere trasferito a navi più grandi per l’esportazione.
La Levars di Rolls-Royce e molti del settore ritengono che le navi elettriche di nuova costruzione costituiranno la piattaforma ideale per la robotizzazione delle spedizioni cargo: i sistemi di propulsione elettrica avranno meno parti mobili e richiedono meno manutenzione. Ma ci vorranno decenni perché le flotte mercantili girino – le navi di solito rimangono in servizio per circa 20 anni – e le batterie non hanno ancora abbastanza densità energetica per alimentare le navi per i viaggi attraverso l’oceano.
Shone sta scommettendo i suoi affari sull’adattamento delle navi mercantili esistenti. In certi modi è più semplice rendere le navi autonome rispetto alle automobili. Le grandi navi hanno già sistemi di sensori collaudati sul mare che possono essere collegati: radar, GPS e un sistema di identificazione automatica basato su transponder. Shone aggiunge telecamere e microfoni a 360 gradi e utilizza l’intelligenza artificiale per fondere i dati del sensore in un sistema di rilevamento oggetti che visualizza un’immagine integrata dei dintorni di una nave per l’equipaggio su un iPad.
I microfoni possono raccogliere il clacson di una nave e tramite un algoritmo il sistema può individuare la sua posizione. Il sistema aggiunge anche livelli di intelligenza, afferma Vollmer. “Può segnalare che dovresti prestare attenzione a questa nave perché ha un comportamento irregolare.”
A questo punto è l’estensione di ciò che fa il sistema. In primavera, Vollmer dice che inizierà a raccomandare i corsi d’azione per l’elmo della nave, dall’ostacolo all’eliminazione dell’ottimizzazione delle rotte, alla costruzione della fiducia per il passo finale, quando è lecito: prendere l’azione automatica. Shone sta installando il suo sistema a un prezzo “su centinaia di migliaia”, afferma Vollmer, e una tariffa ricorrente per il servizio. È una piccola cifra, dice, rispetto al prezzo di $ 200 milioni per una nave da carico, e contrasta con i problemi di costo che le suite di sensori autonomi sollevano per le automobili.
Nel prossimo futuro, le navi mercantili saranno probabilmente in grado di operare autonomamente in mare aperto, afferma Levander, a causa della difficoltà e delle spese di creare un sistema in grado di gestire le situazioni più complesse che le navi incontrano. Entrando e uscendo dal porto, la nave sarebbe controllata a distanza da un capitano in un centro a terra, con video e altri dati in streaming su reti 4G e 5G terrestri. In mare aperto, la nave passerebbe alla modalità autonoma, che non richiederebbe la trasmissione di dati, con i capitani a terra pronti a subentrare secondo le necessità, aiutati dalle comunicazioni via satellite.
Con più posti di lavoro a terra, Levander afferma che fornirà una vita migliore e più sicura per alcuni marittimi. “Il capitano non deve stare via per sei mesi alla volta e può avere una vita familiare”.
Si prevede che i sistemi di sensibilizzazione situazionale migliorati ridurranno gli incidenti: dal 2011 al 2016, il 75% degli incidenti in mare che hanno portato a richieste di risarcimento per responsabilità civile sono dovuti a errore umano, secondo l’assicuratore tedesco Allianz.
E questo significa portare i marinai fuori pericolo. “Siamo in grado di fornire una vita migliore per il marittimo”, dice Levander.
