無(wú)人機知識普及：從技術(shù)到政策，想知道的都在這里

檢災：國情需要，空間廣闊
2008 年汶川地震引發(fā)了大量崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生地質(zhì)災害, 引起災區大部分國道、省道、鄉村道路嚴重破壞, 給救災工作造成難于想象的困難。由于天氣因素的影響, 衛星遙感系統或載人航空遙感系統難以及時(shí)獲取災區的實(shí)時(shí)地面影像。 地震發(fā)生后, 多種型號的無(wú)人機航空遙感系統迅速進(jìn)入災區, 在災情調查、滑坡動(dòng)態(tài)監測、房屋與道路損害情況評估、救災效果評價(jià)、災區恢復重建等方面得到廣泛使用, 取得了很好的效果, 起到了其他手段無(wú)法替代的作用。無(wú)人機航空遙感系統第一次大規模用于應急救災就取得了成功。

2013 年雅安地震搜救過(guò)程中，國家地震災害緊急救援隊使用旋翼無(wú)人機對災區地形地貌、受損情況進(jìn)行空中排查，為國家地震災害緊急救援隊的搜救工作提供了參考和依據。該無(wú)人機由國家地震災害緊急救援隊與中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所聯(lián)合研制，并在地震搜救過(guò)程中應用，探測精度達到 0.1 米，可在 200 米低空連續飛行 100 公里。

我國自然災害發(fā)生頻繁, 每年災害造成的損失巨大。災害發(fā)生時(shí), 為了提高救災效率和質(zhì)量, 必須提供及時(shí)準確的災害信息。常規災害監測方法周期長(cháng), 成本高, 難于滿(mǎn)足救災應急的需要。無(wú)人機航空遙感系統作為衛星遙感和載人航空遙感的補充手段, 具有實(shí)時(shí)性強、靈活方便、外界環(huán)境影響小、成本低的優(yōu)點(diǎn), 其在災害應急救援方面具有廣闊的發(fā)展空間和應用前景。

2、消費級無(wú)人機市場(chǎng)迅速升溫

今年全球無(wú)人機市場(chǎng)迎來(lái)廣泛關(guān)注，大疆創(chuàng )新產(chǎn)品走向前臺，國內極飛科技、零度智控以及國外 3D Robotics 等無(wú)人機公司產(chǎn)品和融資動(dòng)作不斷，2015 年可以說(shuō)是消費級無(wú)人機元年。

大疆創(chuàng )新是全球領(lǐng)先的小型無(wú)人機廠(chǎng)商，占據了全球民用小型無(wú)人機約 50% 的市場(chǎng)份額，公司 80% 的產(chǎn)品都是銷(xiāo)往國外。被硅谷認為能與蘋(píng)果比較的隱形的世界級無(wú)人機公司。公司成立于 2006 年，最初從安裝在無(wú)人機上的控制器切入，進(jìn)而發(fā)現無(wú)人飛行器航拍的市場(chǎng)接入點(diǎn)，轉做整機和穩定的飛行平臺，以及高清數字視屏傳輸模塊，再到如今致力于提供完整飛行影像策略。短短幾年間成長(cháng)上千倍，2013 年收入規模達到 8 億元，被美國《時(shí)代》雜志評為 2014 年度十大創(chuàng )新工具全球第三。

大疆的 DJI 無(wú)人機被廣泛運用于航拍，并且很受專(zhuān)業(yè)及業(yè)余級攝影師們的喜歡。其產(chǎn)品線(xiàn)涵蓋中端價(jià)位的 Phantom （大精靈）以及高端市場(chǎng)絕對王者的 Inspire （“悟”）系列。包括熱播電視節目《爸爸，去哪兒》中，以及神盾局特工、國土安全等熱門(mén)美劇中的航拍鏡頭。同時(shí)也被用戶(hù)用來(lái)全景掃描里約熱內盧基督像、貼近拍攝鯨魚(yú)換氣，飛躍噴發(fā)中的伊蘇爾火山等。

除了大疆創(chuàng )新外，近年來(lái)國內外科技公司對無(wú)人機關(guān)注熱度也迅速升溫，無(wú)人機不僅僅是航拍的“玩具”，更是顛覆未來(lái)的機器人：亞馬遜的 Prime Air 人機物流計劃已進(jìn)入第 9 代的研發(fā)；Google 收購無(wú)人機公司 TitanAerospace 提供網(wǎng)絡(luò )覆蓋；Facebook 也以 2000 萬(wàn)美元收購英國無(wú)人機公司 Ascenta；3D Robotics 無(wú)人機已獲由其領(lǐng)投的 5 千萬(wàn)美金投資；Matternet 建造無(wú)人機網(wǎng)絡(luò )向全球的偏遠農村運送食品和醫療用品。

國內無(wú)人機市場(chǎng)也逐漸興起，誕生出類(lèi)似大疆科技、零度智控、極飛科技、一電科技、億航無(wú)人機、天翔無(wú)人機等。2015 年 1 月 20 日雷柏科技與零度智控合作研發(fā)無(wú)人機，雙方于 2015 年 2 月 1 日發(fā)布 ZERO 消費級四旋翼無(wú)人機系列產(chǎn)品，價(jià)格 3199 元起。

目前無(wú)人機主要應用于航拍等各行業(yè)應用，包括邊防、農業(yè)等，例如大疆創(chuàng )新主要用于航拍，極飛科技用于各大行業(yè)應用。另外，搜救、防盜等安全監控應用也在起步。無(wú)人機用于物流的嘗試也越來(lái)越多，亞馬遜研發(fā)多年，國內快遞業(yè)也開(kāi)始試水。

Google 熱氣球 Project Loon，準備在全球打造一個(gè)平流層氣球網(wǎng)絡(luò )，然后又收購了 Titan Aerospace，以提供太陽(yáng)能動(dòng)力的無(wú)人機，這兩個(gè)都可以隨時(shí)隨地提供低成本的、覆蓋整個(gè)星球的互聯(lián)網(wǎng)接入。

NASA 也在開(kāi)發(fā)無(wú)人機“低空交通管理系統”，有望在 2015 年用于農業(yè)。無(wú)人機生產(chǎn)商 Skycatch，主要做建造業(yè)、礦業(yè)、太陽(yáng)能行業(yè)以及農業(yè)的數據采集，此前已經(jīng)獲得了 1320 萬(wàn)美元融資。其他創(chuàng )新應用包括蜜蜂大小的無(wú)人機對花朵進(jìn)行授粉等等。

GoPro 去年也加入了“小型無(wú)人機聯(lián)盟”，并已經(jīng)為多款無(wú)人機推出了視頻攝像設備，GoPro 也宣布將進(jìn)入消費級無(wú)人機領(lǐng)域，并預計今年正式推出第一款多馬達驅動(dòng)無(wú)人機，定價(jià)將于 500 到 1000 美元之間。大疆也宣布將在未來(lái)無(wú)人機產(chǎn)品上采用自主研發(fā)生產(chǎn)的攝像頭。無(wú)人機與運動(dòng)相機的結合，將是無(wú)人機在運動(dòng)健康等個(gè)性化航拍領(lǐng)域的重要應用，例如 STELLA 推出的專(zhuān)為 GoPro Hero 3 系列相機設計的穩定云臺。

無(wú)人機配合 Oculus Rift 使用，可以獲得虛擬現實(shí)、增強現實(shí)的體驗。例如 Parrot 推出無(wú)線(xiàn)控制配件 Skycontroller，用 HDMI 接口連上 Oculus Rift，能直接操控飛行器的飛行，用上下左右按鍵，控制飛行器的運行軌跡。借助“連接”方式，把人的感知帶到另一個(gè)真實(shí)空間。這樣的體驗或許今后還能應用在隧道、峽谷與水下等場(chǎng)景，探險者將不再需要親歷，就能收獲刺激的感官體驗。更重要的是，他不需要耗費人力物力去建模、創(chuàng )建一個(gè)虛擬世界，任何一個(gè)地點(diǎn)都能成為新的游樂(lè )場(chǎng)。

根據大疆創(chuàng )新去年約 30 億的營(yíng)收規模以及數千元到數萬(wàn)元的定價(jià)，無(wú)人機出貨量也就幾十萬(wàn)臺，未來(lái)成長(cháng)空間極大。據 Teal Group 統計，2014 年全球民用無(wú)人機市場(chǎng)規模已經(jīng)達到 28 億美元，未來(lái) 10 年還將實(shí)現前所未有的持續增長(cháng)，市場(chǎng)規模將翻倍以上增長(cháng)。

五、未來(lái)，無(wú)人機能為我們做些什么？

除了我們已經(jīng)熟知的軍事、商用和消費功能，能夠“上天入地”的無(wú)人機未來(lái)可能給我們的生活帶來(lái)無(wú)限的驚喜。距離 300 米的高空沒(méi)有地面的擁擠和各種限制，未來(lái)無(wú)人機不僅能夠扮演超級速遞員和超級警察的角色，還能夠為地面提供低成本、機動(dòng)程度極高的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋。把無(wú)人機想象成一個(gè)“會(huì )飛的傳感器”，無(wú)人機就成了工業(yè) 4.0 的一個(gè)空中數據端口，大至地球物理、氣象、農業(yè)數據、小至個(gè)人位置信息，無(wú)人機將引爆一場(chǎng)空中的大數據革命！

1、工業(yè)4.0的空中數據端口！

我們認為，作為一個(gè)“會(huì )飛的傳感器”，無(wú)人機未來(lái)在民用領(lǐng)域最具想象空間的應用可能是作為空中的數據端口，為連接全球的工業(yè) 4.0“大數據”系統提供更精確、更強大的數據流。

從無(wú)人機最普通的巡檢功能說(shuō)起，使用無(wú)人機在全國范圍內來(lái)巡視農田，可以比衛星圖像更清晰地觀(guān)測到農作物長(cháng)勢、自然災害、土壤變化等信息，無(wú)人機通過(guò)數據鏈接入全球互聯(lián)網(wǎng)，可以將收集的數據實(shí)時(shí)傳輸給大宗商品分析師，用以判斷全球農作物期貨市場(chǎng)走勢；在未來(lái)的精準農業(yè)系統中，小型無(wú)人機可以用來(lái)觀(guān)測作物是否缺水，將信息反饋給灌溉系統以調節水量。

從個(gè)人信息數據的獲取來(lái)說(shuō)，無(wú)人機可以模擬 WiFi 熱點(diǎn)，嗅探移動(dòng)設備的 MAC 地址，并根據信號的強度等對設備進(jìn)行三角定位，搜集的信息匯總起來(lái)則可以繪制出用戶(hù)的運動(dòng)地圖，呈現出他通常會(huì )路過(guò)的街區、商店等，進(jìn)而有條件地對用戶(hù)進(jìn)行篩選，比如向“過(guò)其門(mén)而不入”的潛在消費者推送優(yōu)惠促銷(xiāo)信息。通過(guò)對個(gè)人運動(dòng)軌跡的跟蹤，可以更全面地把握人群的生活習慣，為廠(chǎng)商提供更精確的參考數據。此外，在緊急情況下，也可以通過(guò)定位移動(dòng)設備來(lái)拯救生命。無(wú)人機通過(guò)受困者手機 Wi-Fi 信號來(lái)判斷受困者的位置。

這項技術(shù)和商場(chǎng)、超市中常用的室內移動(dòng)設備定位技術(shù)如 iBeacon 有些許類(lèi)似的地方，均可以在用戶(hù)經(jīng)過(guò)時(shí)推送促銷(xiāo)信息等。不同之處在于無(wú)人機更加靈活，可以在更加復雜的地理條件下對用戶(hù)進(jìn)行定位。

2、科技巨頭的下一站：提供靈活機動(dòng)、低成本的WIFI網(wǎng)絡(luò )接入

在全球有將近四十億的人口仍未接通互聯(lián)網(wǎng)，如何解決互聯(lián)網(wǎng)接入問(wèn)題，如 WiFi 的網(wǎng)絡(luò )部署，已成為人類(lèi)十大解決難題之一。而無(wú)人機的能耗較低，但飛行時(shí)間卻較長(cháng)，可以為更大范圍內的用戶(hù)提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。同時(shí)無(wú)人機具有很強的機動(dòng)性，可以根據某一區域內的特殊需要來(lái)提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。

Google收購Titan，用無(wú)人機搶占互聯(lián)網(wǎng)覆蓋市場(chǎng)

在 2014 年 4 月份收購了無(wú)人機公司 Titan Aerospace。Titan Aerospace 成立于 2012 年，其無(wú)人機試圖取代高成本的近地衛星。目前已經(jīng)研制成功并開(kāi)始測試無(wú)人機 Solara 50 和 60，可以通過(guò)太陽(yáng)能補充動(dòng)能，在近地軌道持續航行五年而不用降落。Solara 無(wú)人機 50 米寬，可以承載 32kg，速度達到 104km/h，Titan 表示通過(guò)特殊設備，其高空無(wú)人機最高可提供每秒高達 1 GB 的網(wǎng)絡(luò )接入服務(wù)。

據稱(chēng)在收購之后，Titan Aerospace 將會(huì )與 Google 的兩個(gè)項目進(jìn)行合作，其中之一是通過(guò)高空氦氣球提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的 Project Loon，除此以外，Google 還計劃斥資 10 億美元，用衛星提供互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。氦氣球、無(wú)人機與衛星三管齊下，再加上在城市推進(jìn)的有線(xiàn)光纖接入 Google Fiber，可見(jiàn) Google 對互聯(lián)網(wǎng)入口的重視程度。

不過(guò)，有線(xiàn)接入是在已有覆蓋地區提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，而前三種無(wú)線(xiàn)接入方式主要解決的是覆蓋問(wèn)題。但相對而言，無(wú)人機技術(shù)可能會(huì )比氦氣球更有優(yōu)勢，因為 Titan Aerospace 的無(wú)人機采用太陽(yáng)能提供動(dòng)力，續航能力可長(cháng)達一年，而氦氣球的部署成本太高，維護難度也相對較高；此外，無(wú)人機的其飛行高度既高于商業(yè)飛機的海拔，又低于衛星的高度，使得它可以穩定提供 1Gbps 的高速接入。所以未來(lái) Google 的無(wú)人機可能會(huì )在小范圍內提供大容量服務(wù)，而衛星則用于保證低速率需求地區的覆蓋。