En 2015, les drones intelligents et connectés prendront leur envol

Crédits photo : Jean-François Badias

Predator, le drone militaire

À la base, les drones n’étaient pas destinés aux civils. Des noms comme Predator et Reaper doivent vous sembler familier : ce sont les drones (UAV en anglais) qui sont utilisés par l’armée américaine et la CIA dans de nombreuses missions de reconnaissance et de combat. Ce sont eux qui ont tué des centaines de personnes à travers le monde sans jamais mettre en danger la vie d’un éventuel pilote ou d’un agent sur place. Tout se fait à distance, par satellite, à des milliers de kilomètres de la zone de vol, dans une cabine équipée des commandes du drone. On trouve les premières traces de ces drones en combat lors de la guerre du Viêtnam. Les recherches scientifiques liées à l’armée ont lieu, quant à elles, depuis la fin des années 1800 avec quelques prototypes qui ont vu le jour au début des années 1900 avant les drones américains sans succès commercial. Les drones connaissent leur heure de gloire depuis le 11 septembre puisque la CIA a alors lancé un vaste programme plus ou moins secret pour lutter contre le terrorisme. Mais pendant tout ce temps, les amateurs éclairés ont eux aussi eu la possibilité de poser les mains sur les commandes d’un drone, beaucoup moins offensif.

Le drone civil et l’aéromodélisme

Le drone civil n’est pas le descendant du drone militaire. Les deux appareils n’ont rien à voir, depuis leur conception jusqu’à leur fonctionnement en passant par leurs objectifs. La pratique du drone civil n’est pas récente et remonte au début des années 2000 avec le modélisme et l’intégration des émetteurs HF dans les appareils. Il fallait commander chaque pièce indépendamment des autres et réaliser son montage en croisant les doigts pour que l’ensemble fonctionne. La pratique était donc réservée à des amateurs avertis et disposant d’un luxe indispensable : le temps. Peu à peu, l’activité s’est déplacée vers des kit à monter soi-même, que l’on peut trouver en vente sur les sites spécialisés. De cette manière, il n’y a plus besoin d’aller faire ses courses à droite à gauche ni de s’assurer de la compatibilité des éléments puisque l’ensemble arrive dans le même carton avec la certitude que tout fonctionnera. Mais pour ces kits, il faut toujours disposer de certaines connaissances et compétences, notamment pour réaliser les réglages nécessaires une fois l’ensemble monté. C’est pourquoi de nombreux constructeurs commencent depuis quelques années à prendre la voie des drones avec des solutions clé en main.

Le premier drone clé en main, prêt à voler

Le premier à proposer un drone prêt à voler véritablement grand public, c’est Parrot avec son AR.Drone en 2010 comme en témoigne Stéphane, un amateur de modélisme que nous avons rencontré : « pour moi, il y a eu deux révolutions conjointes pour arriver aux drones que l’on connaît aujourd’hui : la plateforme quad pour sa stabilité et sa facilité de contrôle – alors qu’il faut une piste pour les avions et que les hélicoptères mono-rotor sont très sensibles et plus difficiles à contrôler – mais aussi les caméras vidéo miniatures et la miniaturisation des émetteurs pour le vol en immersion (FPV) ». Et justement, Parrot est parvenu à réunir tous ces ingrédients en un appareil commercial.

Dans le cas de l’AR.Drone, il suffit d’ouvrir la boîte, de connecter son smartphone au drone, et c’est parti pour quelques minutes de plaisir. C’est d’ailleurs depuis l’arrivée de ces nouveaux types de drones que les smartphones ont pris de l’importance dans le pilotage. Dans une logique de réduction des coûts, mais aussi de facilité pour les clients : pas besoin d’appréhender une télécommande, le pilotage du drone se fait sur l’écran tactile du smartphone, un environnement bien connu de l’utilisateur.

Que dit la loi ?

L’utilisation des drones civils en France est régie par deux arrêtés du 11 avril 2012 (ici et là) qui s’appliquent à l’aéromodélisme. Pour simplifier, la DGAC a également publié une notice explicative. Pour résuler, il est interdit de survoler des personnes et des animaux, de voler à plus de 150 mètres de hauteur ou encore de perdre de vue le drone. Le vol en immersion (via des lunettes ou un écran) nécessite un deuxième pilote, qui garde à vue le drone et qui peut à tout moment en reprendre les commandes. Il est également interdit de survoler les voies publiques en agglomération, les sites sensibles (alors que certains ne se privent pas pour survoler des aérodromes, aéroports, centrales nucléaires voire même l’Elysée comme on a pu voir ces derniers jours dans l’actualité) ou encore de réaliser un vol de nuit. Pour le cas de drones équipés de caméra, il est interdit de diffuser les images de personnes filmées sans leur accord.

La révolution des quadricoptères

En 2010, le domaine des drones avait été particulièrement secoué par l’AR.Drone, ce quadricoptère stabilisé à 300 dollars capable d’être piloté via un smartphone, de prendre des photos et des vidéos ainsi que de streamer le flux en direct vers le smartphone pour un pilotage en immersion. Pour une même solution maison (certe plus évoluée techniquement), il fallait dépenser plusieurs centaines voire des milliers d’euros. Le Parrot AR.Drone n’était que le début de l’aventure. Le constructeur français et de nombreux concurrents comme DJI (avec ses Phantom et son Inspire) se sont ensuite engouffrés dans la brèche, avec un peu de retard pour le support des smartphones. La plupart nécessitent encore l’usage d’une télécommande et d’un écran externe, ce qui fait rapidement monter l’addition pour une solution de vol en immersion avec un retour vidéo. Cela peut également faire peur aux néophytes. À l’inverse, le grand public est fasciné par la facilité déconcertante avec laquelle un drone met au défi les lois de la physique à partir d’un smartphone. Qui n’a jamais rêvé de voler ? Le drone vous apporte une part de ce rêve, accessible à un prix de plus en plus abordable.

Un smartphone pour les piloter tous

Le pilotage par smartphone, en lieu et place d’une télécommande, est en train d’arriver massivement chez les constructeurs. Nous étions en effet au CES cette année à Las Vegas, et le moins que l’on puisse dire, c’est qu’on pouvait croiser les drones un peu partout. Les dizaines de constructeurs étaient tout de même réunis dans un même pôle qui n’a jamais été aussi étendu. On pouvait assister ci et là à des démonstrations surprenantes (notamment la valse des Bebop Parrot et des Mini Drones de Parrot) et contempler les centaines de modèles différents. Du nano drone Zano aux Minidrones de Parrot en passant par l‘Inspire 1 de DJI mais également le drone français Hexo+. Ils étaient tous là, pour montrer les forces de leurs produits qui ne sont pas tous des copies conformes mais ont quasiment tous un point commun : un lien puissant avec un smartphone. Pour le reste, la partie logicielle permet à chaque constructeur de se distinguer.

Le logiciel : le cerveau des drones

En effet, la partie logicielle est sûrement ce qu’il y a de plus important dans les drones. Alors bien évidemment, il faut une base matérielle solide qui permette à l’appareil d’être stable et réactif. Il reste encore de la marge aux constructeurs pour améliorer ces points et c’est d’ailleurs pour cette raison que tous les drones ne se ressemblent pas : chaque constructeur tente de se démarquer par l’intermédiaire de la conception de son appareil. Mais dans les années à venir, la partie logicielle sera l’élément différenciant principal, à grands combats d’algorithmes entre les ingénieurs. Le logiciel représente le cerveau du drone. C’est donc cette partie qui doit être parfaitement développée pour permettre l’émergence, dans le futur, des drones autonomes. Pour le moment, on se limite à des drones pilotées avec des technologies connectées et intelligentes qui ajoutent des aides bien précieuses. Petit tour d’horizon des solutions proposées.

« Follow me », la fonction de l’année 2015

Le strict minimum pour un drone en 2015, c’est la stabilisation avec le gyroscope, le pilotage automatique avec le GPS, la fonction « follow me » (le drone suit l’utilisateur sans que ce dernier ait besoin de le piloter), la fonction return home (le drone retourne à la base de manière autonome) et la diffusion et l’enregistrement vidéo. Si on fait la liste, peu de drones dans le commerce sont actuellement capables de réaliser toutes ces taches et notamment à cause de la fonction « follow me », très délicate à mettre en œuvre. Si l’on se fie aux annonces réalisées au CES et aux discussions un peu moins publiques, la plupart des acteurs supporteront la fonctionnalité « follow me » cette année.

Parrot et son Bebop Drone

Parrot était présent en force au CES avec ses innombrables drones. Aucune nouvelle annonce n’a été réalisée mais quelques informations ont été distillées. On apprend ainsi que le firmware du Bebop Drone sera mis à jour pendant l’année. Cette nouvelle version signera l’arrivée de deux fonctionnalités majeures : le pilotage automatique par l’intermédiaire d’achats in-app (avec la possibilité de préparer à l’avance un itinéraire avec des points de passage) ainsi que la fonctionnalité « follow me ». Aucune information n’a été fournie sur cette dernière mais elle devrait permettre de suivre à la trace le pilote grâce à son smartphone. Le SDK est ouvert depuis un peu plus d’un mois et on pourrait donc voir arriver de nouvelles applications dans les semaines à venir, qui pourront se servir de ces nouvelles fonctionnalités. Mais si l’on se fie au forum officiel qui regroupe les développeurs tiers, le SDK est tout sauf limpide. Un petit effort est donc attendu de la part de Parrot sur ce point, pour aider les développeurs.

Les Minidrones seront également mis à jour. Le Rolling Spider pourra faire varier la couleur de ses phares, gadget qui devrait ravir les enfants (et grands enfants). Le Jumping Sumo, quant à lui, devrait recevoir de nouvelles roues en option qui lui permettront de se déplacer en extérieur sur des terrains difficiles (cailloux, boue, etc.).

Hexo+, la startup française

Aux côtés de la société française Parrot, il y avait d’autres Français au CES, spécialisés quant à eux totalement dans les drones. Hexo+ est en fait issu d’un projet Kickstarter (désormais en précommande sur le site de la marque) et regroupe maintenant 10 employés, entre Grenoble et Palo Alto. À sa sortie à l’été prochain, l’Hexo+ devrait être l’un des drones prêts à voler les plus évolués. Contrairement au Bebop, ce n’est pas un quadricoptère mais un hexacoptère. Il dispose donc de six hélices. Mais sa force vient plutôt de la partie logicielle puisque l’Hexo+ est plus ou moins autonome, avec un pilotage automatique. L’application (Android et iOS) devrait en effet permettre de choisir facilement un type de scène à filmer : un 360°, un hover (survol), un éloignement (fly away) ou encore un suivi. Il est possible de spécifier la distance à laquelle le drone doit rester, son altitude et tout un tas de réglages comme l’angle de la caméra. L’équipe de développement promet qu’il pourra réaliser facilement et rapidement, tout seul, des films de bonne qualité. En fait, il ne lui manquera qu’une fonctionnalité : celle de l’évitement. Si des arbres sont présents sur le trajet, le drone ne saura pas les éviter.

ZANO, le nano drone éviteur ?

La prochaine évolution dans le domaine des drones devrait leur permettre d’éviter les obstacles. C’est d’ailleurs ce que promet le nano drone ZANO issu lui aussi d’une campagne de financement participative sur Kickstarter et en précommande sur le site du constructeur. Il est censé voir le jour en juillet 2015 à un tarif très abordable : 170 livres, pour un drone qui serait capable d’éviter les obstacles sur son passage lors de la fonction follow me (suivi de l’utilisateur en pilotage automatique) grâce à toute une série de capteurs (sonar, pression et infrarouge). On émet des doutes quant à l’efficacité de l’évitement d’obstacles puisque cette technologie requiert une puissance de calcul colossale, ce que ne semble pas vraiment avoir le ZANO vu sa taille minuscule.

Évitement et cartographie, le prochain eldorado ?

À ce propos, Parrot nous a avoué à demi-mot que son processeur maison P7 (dual-core Cortex-A9 et Mali-400MP4 avec divers ISP) ne serait pas assez puissant pour assurer de l’évitement d’obstacles par l’intermédiaire de la caméra. La société ne souhaite plus dépenser de l’argent dans la conception de SoC et pourrait donc aller faire ses courses ailleurs pour le prochain drone. Nvidia pourrait avoir une carte à jouer puisque l’on sait que l’entreprise se spécialise de plus en plus dans le domaine de la détection et la reconnaissance.

Et justement, le Tegra K1 était présent sur le stand Parrot au CES 2015 pour une démonstration assez particulière : un genre de drone à deux yeux monté sur un bras télescopique filmait une maison. L’objectif était de cartographier la maison et son intérieur, pour, par exemple, y faire voler le drone qui connaitrait parfaitement son environnement. La maison prise en exemple est trop petite pour y faire voler un drone mais imaginez la même chose dans une maison à taille réelle avec l’utilisation de la caméra du drone couplé à un Tegra K1. Le drone pourrait alors se balader tout seul, de manière lente, pour cartographier les lieux. Une fois qu’il le connaitrait, il pourrait se déplacer à vitesse plus soutenue sans avoir peur de se prendre un mur. Il pourrait ensuite partager les informations avec les autres drones aux alentours qui n’auraient pas besoin d’apprendre par eux mêmes.

Les drones autonomes sur le pas de la porte

Si on peut avoir du mal à saisir l’intérêt de cette technologie pour les drones civils, imaginez les drones commerciaux équipés de ces « yeux ». Ils pourront venir vous livrer votre pizza et vos bières sur le pas de votre porte de manière autonome, en se faufilant à travers la campagne ou les gratte-ciel, comme ce que prévoit de faire Amazon avec le service Prime Air ou encore DHL. Cela n’est plus de la science-fiction et la technologie est déjà prête. Le seul véritable obstacle est désormais constitué par la réglementation en vigueur dans chaque pays. Il faudra de longues années avant que les drones autonomes à usage commercial ne soient acceptés dans le ciel. En attendant, les professionnels comme les agriculteurs raffolent de ces appareils, capables de cartographier des champs en un tant record, leur faisant gagner beaucoup de temps. À côté, les particuliers pourront s’amuser de plus en plus avec des drones qui évoluent à vitesse grand V. Préparez-vous à des soirées diapo 2.0 placées sous le signe du montage vidéo digne d’une superproduction (ou presque). Après la mode des selfies, préparez vous pour la mode des dronefies !