An effective and efficient web platform for monitoring, control, and management of drones supported by a new microservices approach

Abstract

In recent years there has been a great growth in the use of drones, being used in several areas such as security, agriculture, or research. The existence of some systems that allow the remote control of drones is a reality, however, these systems are quite simple and directed to specific functionality. This dissertation proposes the development of a web platform made in Vue.js and Node.js to control, manage and monitoring drones in real time. Using a microservice architecture, the proposed project will be able to integrate algorithms that allow the optimization of processes. Communication with remote devices is suggested via HTTP through 3G, 4G, and 5G networks, and can be done in real time or by scheduling routes. This dissertation addresses the case of forest fires as one of the services that could be included in a system similar to the one presented. The results obtained with the elaboration of this project were a success. The communication between the web platform and drones allowed its remote control and monitoring. The incorporation of the fire detection algorithm in the platform proved possible a real time analysis of the images captured by the drone, without human intervention. The proposed system has proved to be an asset to the use of drones in fire detection. The architecture of the application developed allows other algorithms to be implemented, obtaining a more complex application with clear expansion.

Nos últimos anos tem-se assistido a um grande crescimento do uso de drones, sendo utilizados em diversas áreas como a da segurança, da agricultura ou da investigação. A existência de alguns sistemas que permite o controlo de drones à distância é uma realidade, porém, estes sistemas são bastante simples e direcionados a uma funcionalidade específica. Esta dissertação propõe a elaboração de uma plataforma web feita em Vue.js e Node.js para controlar, gerir e monitorizar drones em tempo real. Usando uma arquitetura de microsserviços, o projeto proposto será capaz de integrar algoritmos que permitem a otimização de processos. A comunicação com os aparelhos remotos é sugerida via HTTP através das redes de 3G, 4G e 5G, e pode ser feita em tempo real ou através de agendamento de rotas. Esta dissertação aborda o caso dos incêndios florestais como um dos serviços que poderia ser incluído num sistema semelhante ao apresentado. Os resultados obtidos com a elaboração deste projeto foram um sucesso. A comunicação entre a plataforma web com drones permitiu o seu controlo e monitorização à distância. A incorporação do algoritmo de deteção de incêndios na plataforma demonstrou ser possível uma análise em tempo real das imagens captadas pelo drone, sem intervenção humana. O sistema proposto demonstrou ser uma mais valia ao uso de UAVs na deteção de incêndios. A arquitetura da aplicação desenvolvida permite que outros algoritmos sejam implementados, obtendo uma aplicação mais complexa e com clara expansão.