無人機(jī)知識普及：從技術(shù)到政策，想知道的都在這里

檢災(zāi)：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(zāi)害, 引起災(zāi)區(qū)大部分國道、省道、鄉(xiāng)村道路嚴(yán)重破壞, 給救災(zāi)工作造成難于想象的困難。由于天氣因素的影響, 衛(wèi)星遙感系統(tǒng)或載人航空遙感系統(tǒng)難以及時(shí)獲取災(zāi)區(qū)的實(shí)時(shí)地面影像。 地震發(fā)生后, 多種型號的無人機(jī)航空遙感系統(tǒng)迅速進(jìn)入災(zāi)區(qū), 在災(zāi)情調(diào)查、滑坡動(dòng)態(tài)監(jiān)測、房屋與道路損害情況評估、救災(zāi)效果評價(jià)、災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建等方面得到廣泛使用, 取得了很好的效果, 起到了其他手段無法替代的作用。無人機(jī)航空遙感系統(tǒng)第一次大規(guī)模用于應(yīng)急救災(zāi)就取得了成功。

2013 年雅安地震搜救過程中，國家地震災(zāi)害緊急救援隊(duì)使用旋翼無人機(jī)對災(zāi)區(qū)地形地貌、受損情況進(jìn)行空中排查，為國家地震災(zāi)害緊急救援隊(duì)的搜救工作提供了參考和依據(jù)。該無人機(jī)由國家地震災(zāi)害緊急救援隊(duì)與中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所聯(lián)合研制，并在地震搜救過程中應(yīng)用，探測精度達(dá)到 0.1 米，可在 200 米低空連續(xù)飛行 100 公里。

我國自然災(zāi)害發(fā)生頻繁, 每年災(zāi)害造成的損失巨大。災(zāi)害發(fā)生時(shí), 為了提高救災(zāi)效率和質(zhì)量, 必須提供及時(shí)準(zhǔn)確的災(zāi)害信息。常規(guī)災(zāi)害監(jiān)測方法周期長, 成本高, 難于滿足救災(zāi)應(yīng)急的需要。無人機(jī)航空遙感系統(tǒng)作為衛(wèi)星遙感和載人航空遙感的補(bǔ)充手段, 具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、靈活方便、外界環(huán)境影響小、成本低的優(yōu)點(diǎn), 其在災(zāi)害應(yīng)急救援方面具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。

2、消費(fèi)級無人機(jī)市場迅速升溫

今年全球無人機(jī)市場迎來廣泛關(guān)注，大疆創(chuàng)新產(chǎn)品走向前臺，國內(nèi)極飛科技、零度智控以及國外 3D Robotics 等無人機(jī)公司產(chǎn)品和融資動(dòng)作不斷，2015 年可以說是消費(fèi)級無人機(jī)元年。

大疆創(chuàng)新是全球領(lǐng)先的小型無人機(jī)廠商，占據(jù)了全球民用小型無人機(jī)約 50% 的市場份額，公司 80% 的產(chǎn)品都是銷往國外。被硅谷認(rèn)為能與蘋果比較的隱形的世界級無人機(jī)公司。公司成立于 2006 年，最初從安裝在無人機(jī)上的控制器切入，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)無人飛行器航拍的市場接入點(diǎn)，轉(zhuǎn)做整機(jī)和穩(wěn)定的飛行平臺，以及高清數(shù)字視屏傳輸模塊，再到如今致力于提供完整飛行影像策略。短短幾年間成長上千倍，2013 年收入規(guī)模達(dá)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 無人機(jī)被廣泛運(yùn)用于航拍，并且很受專業(yè)及業(yè)余級攝影師們的喜歡。其產(chǎn)品線涵蓋中端價(jià)位的 Phantom （大精靈）以及高端市場絕對王者的 Inspire （“悟”）系列。包括熱播電視節(jié)目《爸爸，去哪兒》中，以及神盾局特工、國土安全等熱門美劇中的航拍鏡頭。同時(shí)也被用戶用來全景掃描里約熱內(nèi)盧基督像、貼近拍攝鯨魚換氣，飛躍噴發(fā)中的伊蘇爾火山等。

除了大疆創(chuàng)新外，近年來國內(nèi)外科技公司對無人機(jī)關(guān)注熱度也迅速升溫，無人機(jī)不僅僅是航拍的“玩具”，更是顛覆未來的機(jī)器人：亞馬遜的 Prime Air 人機(jī)物流計(jì)劃已進(jìn)入第 9 代的研發(fā)；Google 收購無人機(jī)公司 TitanAerospace 提供網(wǎng)絡(luò)覆蓋；Facebook 也以 2000 萬美元收購英國無人機(jī)公司 Ascenta；3D Robotics 無人機(jī)已獲由其領(lǐng)投的 5 千萬美金投資；Matternet 建造無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)向全球的偏遠(yuǎn)農(nóng)村運(yùn)送食品和醫(yī)療用品。

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

目前無人機(jī)主要應(yīng)用于航拍等各行業(yè)應(yīng)用，包括邊防、農(nóng)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(yīng)用。另外，搜救、防盜等安全監(jiān)控應(yīng)用也在起步。無人機(jī)用于物流的嘗試也越來越多，亞馬遜研發(fā)多年，國內(nèi)快遞業(yè)也開始試水。

Google 熱氣球 Project Loon，準(zhǔn)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，以提供太陽能動(dòng)力的無人機(jī)，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 也在開發(fā)無人機(jī)“低空交通管理系統(tǒng)”，有望在 2015 年用于農(nóng)業(yè)。無人機(jī)生產(chǎn)商 Skycatch，主要做建造業(yè)、礦業(yè)、太陽能行業(yè)以及農(nóng)業(yè)的數(shù)據(jù)采集，此前已經(jīng)獲得了 1320 萬美元融資。其他創(chuàng)新應(yīng)用包括蜜蜂大小的無人機(jī)對花朵進(jìn)行授粉等等。

GoPro 去年也加入了“小型無人機(jī)聯(lián)盟”，并已經(jīng)為多款無人機(jī)推出了視頻攝像設(shè)備，GoPro 也宣布將進(jìn)入消費(fèi)級無人機(jī)領(lǐng)域，并預(yù)計(jì)今年正式推出第一款多馬達(dá)驅(qū)動(dòng)無人機(jī)，定價(jià)將于 500 到 1000 美元之間。大疆也宣布將在未來無人機(jī)產(chǎn)品上采用自主研發(fā)生產(chǎn)的攝像頭。無人機(jī)與運(yùn)動(dòng)相機(jī)的結(jié)合，將是無人機(jī)在運(yùn)動(dòng)健康等個(gè)性化航拍領(lǐng)域的重要應(yīng)用，例如 STELLA 推出的專為 GoPro Hero 3 系列相機(jī)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定云臺。

無人機(jī)配合 Oculus Rift 使用，可以獲得虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)。例如 Parrot 推出無線控制配件 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(yùn)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(yàn)或許今后還能應(yīng)用在隧道、峽谷與水下等場景，探險(xiǎn)者將不再需要親歷，就能收獲刺激的感官體驗(yàn)。更重要的是，他不需要耗費(fèi)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)都能成為新的游樂場。

根據(jù)大疆創(chuàng)新去年約 30 億的營收規(guī)模以及數(shù)千元到數(shù)萬元的定價(jià)，無人機(jī)出貨量也就幾十萬臺，未來成長空間極大。據(jù) Teal Group 統(tǒng)計(jì)，2014 年全球民用無人機(jī)市場規(guī)模已經(jīng)達(dá)到 28 億美元，未來 10 年還將實(shí)現(xiàn)前所未有的持續(xù)增長，市場規(guī)模將翻倍以上增長。

五、未來，無人機(jī)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(fèi)功能，能夠“上天入地”的無人機(jī)未來可能給我們的生活帶來無限的驚喜。距離 300 米的高空沒有地面的擁擠和各種限制，未來無人機(jī)不僅能夠扮演超級速遞員和超級警察的角色，還能夠?yàn)榈孛嫣峁┑统杀尽C(jī)動(dòng)程度極高的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。把無人機(jī)想象成一個(gè)“會飛的傳感器”，無人機(jī)就成了工業(yè) 4.0 的一個(gè)空中數(shù)據(jù)端口，大至地球物理、氣象、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)、小至個(gè)人位置信息，無人機(jī)將引爆一場空中的大數(shù)據(jù)革命！

1、工業(yè)4.0的空中數(shù)據(jù)端口！

我們認(rèn)為，作為一個(gè)“會飛的傳感器”，無人機(jī)未來在民用領(lǐng)域最具想象空間的應(yīng)用可能是作為空中的數(shù)據(jù)端口，為連接全球的工業(yè) 4.0“大數(shù)據(jù)”系統(tǒng)提供更精確、更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)流。

從無人機(jī)最普通的巡檢功能說起，使用無人機(jī)在全國范圍內(nèi)來巡視農(nóng)田，可以比衛(wèi)星圖像更清晰地觀測到農(nóng)作物長勢、自然災(zāi)害、土壤變化等信息，無人機(jī)通過數(shù)據(jù)鏈接入全球互聯(lián)網(wǎng)，可以將收集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給大宗商品分析師，用以判斷全球農(nóng)作物期貨市場走勢；在未來的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，小型無人機(jī)可以用來觀測作物是否缺水，將信息反饋給灌溉系統(tǒng)以調(diào)節(jié)水量。

從個(gè)人信息數(shù)據(jù)的獲取來說，無人機(jī)可以模擬 WiFi 熱點(diǎn)，嗅探移動(dòng)設(shè)備的 MAC 地址，并根據(jù)信號的強(qiáng)度等對設(shè)備進(jìn)行三角定位，搜集的信息匯總起來則可以繪制出用戶的運(yùn)動(dòng)地圖，呈現(xiàn)出他通常會路過的街區(qū)、商店等，進(jìn)而有條件地對用戶進(jìn)行篩選，比如向“過其門而不入”的潛在消費(fèi)者推送優(yōu)惠促銷信息。通過對個(gè)人運(yùn)動(dòng)軌跡的跟蹤，可以更全面地把握人群的生活習(xí)慣，為廠商提供更精確的參考數(shù)據(jù)。此外，在緊急情況下，也可以通過定位移動(dòng)設(shè)備來拯救生命。無人機(jī)通過受困者手機(jī) Wi-Fi 信號來判斷受困者的位置。

這項(xiàng)技術(shù)和商場、超市中常用的室內(nèi)移動(dòng)設(shè)備定位技術(shù)如 iBeacon 有些許類似的地方，均可以在用戶經(jīng)過時(shí)推送促銷信息等。不同之處在于無人機(jī)更加靈活，可以在更加復(fù)雜的地理?xiàng)l件下對用戶進(jìn)行定位。

2、科技巨頭的下一站：提供靈活機(jī)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)接入問題，如 WiFi 的網(wǎng)絡(luò)部署，已成為人類十大解決難題之一。而無人機(jī)的能耗較低，但飛行時(shí)間卻較長，可以為更大范圍內(nèi)的用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。同時(shí)無人機(jī)具有很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，可以根據(jù)某一區(qū)域內(nèi)的特殊需要來提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。

Google收購Titan，用無人機(jī)搶占互聯(lián)網(wǎng)覆蓋市場

在 2014 年 4 月份收購了無人機(jī)公司 Titan Aerospace。Titan Aerospace 成立于 2012 年，其無人機(jī)試圖取代高成本的近地衛(wèi)星。目前已經(jīng)研制成功并開始測試無人機(jī) Solara 50 和 60，可以通過太陽能補(bǔ)充動(dòng)能，在近地軌道持續(xù)航行五年而不用降落。Solara 無人機(jī) 50 米寬，可以承載 32kg，速度達(dá)到 104km/h，Titan 表示通過特殊設(shè)備，其高空無人機(jī)最高可提供每秒高達(dá) 1 GB 的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

據(jù)稱在收購之后，Titan Aerospace 將會與 Google 的兩個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行合作，其中之一是通過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(jì)劃斥資 10 億美元，用衛(wèi)星提供互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。氦氣球、無人機(jī)與衛(wèi)星三管齊下，再加上在城市推進(jìn)的有線光纖接入 Google Fiber，可見 Google 對互聯(lián)網(wǎng)入口的重視程度。

不過，有線接入是在已有覆蓋地區(qū)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，而前三種無線接入方式主要解決的是覆蓋問題。但相對而言，無人機(jī)技術(shù)可能會比氦氣球更有優(yōu)勢，因?yàn)?Titan Aerospace 的無人機(jī)采用太陽能提供動(dòng)力，續(xù)航能力可長達(dá)一年，而氦氣球的部署成本太高，維護(hù)難度也相對較高；此外，無人機(jī)的其飛行高度既高于商業(yè)飛機(jī)的海拔，又低于衛(wèi)星的高度，使得它可以穩(wěn)定提供 1Gbps 的高速接入。所以未來 Google 的無人機(jī)可能會在小范圍內(nèi)提供大容量服務(wù)，而衛(wèi)星則用于保證低速率需求地區(qū)的覆蓋。