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无人机:未来的“空中互联”

提到无人机,我们自然会想到人工操控的一种飞行玩具。如今无人机早已不再仅仅是人们的休闲玩具,无人机正在成为一个产业,一个未来物联网世界重要的连接形式,无人机开辟了空中的领域,也会产生更多的应用场景。

无人机(Unmanned Aerial Vehicle),也就是无人驾驶飞机,可以利用无线电遥控设备或者自主程序控制来实现无人飞行。无人机可以基于不同程度的自主控制,从无线遥控飞行的半自主控制,到半自动控制,再到完全自主控制。无人机体型轻便,使用范围灵活,在军事、科研、一般商业活动中都能够有较大的应用空间(图3-2)。

图3-2 无人机的分类(根据网上资料整理)

军用无人机主要是由各大军工集团研制,主要包括中航工业集团、航天科工集团、航天科技集团。民用无人机近些年来发展快速,更多民企也参与其中。无人机在早期主要是军用为主,用于地图测绘和地质勘探等领域,后来民用无人机市场渐渐产生,主要用于科研机构的小型无人机出现。如今,民企开始大规模的涉足无人机行业,除了应用在灾害救援等特殊紧急场合,还出现在物流等新兴市场中。

军用无人机是对灵敏度、智能化的要求是最高的;工业无人机主要用于农业(植保、农作物数据监测),林业(森林防火、野生动物保护),气象(大气取样、人工降雨),勘测资源,海洋保护监测,石油管道巡检,快递速运,电力巡线,检灾,测绘等领域;消费市场的无人机是发展非常快速的新兴市场,目前多用于装载摄像头的航拍及游戏竞赛领域。

中国信息产业网的数据显示,从2013年到2015年,全球消费级无人机的市场规模从 14.95 亿元增长至 110.5 亿元,呈现高速增长。其中,工业级应用发展潜力最大。根据ABI Research的研究结果,到2019年小型工业级无人机年收入将超过51亿美元(2014—2019年,51%CAGR),是消费级市场的5倍多,工业级无人机市场将会有更大的市场规模和容量(表3-5)。

表3-5 无人机的主要应用领域(根据网上资料整理)

续表

京东“无人机送货”

利用无人机实现送货到家是当前新物流的一个研究方向,国内电商巨头京东已经在此领域开始深耕布局。自2015年10月起,京东就通过公司旗下的创新实验室在自主研发送货无人机。在CES Asia 2017全球消费电子展中,京东展示了自主研发的三款无人机,其中有一款三轴异形无人机被命名为Y-3,Y-3无人机主要负责20km范围内的送货任务,最大载荷10kg,续航时间20分钟。还有一款垂直起降固定翼无人机 V-2,载重大、飞行时间长,专门针对高原或者恶劣天气条件的物流配送需要。

2017年6月6日,京东智慧物流全国运营调度中心在宿迁正式落成并投入使用。京东打算将无人机作为智慧物流的一部分,实现无人机自动装载、起飞、巡航、着陆、卸货、配送、返航等覆盖配送全流程的系列动作。

AT&T无人机探索

随着美国无线通信市场的饱和,AT&T 公司也开始放眼于整个物联网,从传统的手机、计算机,到家用电器、汽车,再到如今的无人机。AT&T 在无人机领域主要做两个层面的事情,一个是建立控制无人机安全飞行的操作系统;另一个是确保无人机远程飞行的无线网络技术。目前还都在摸索阶段,还没有成熟的技术和产品。

根据报道,AT&T实验室建立了GAOF空中操作系统。创建这套系统的目的是使无人机更安全地飞行,让无人机彼此了解对方的行动,避免在空中相撞,执法人员及市民在操作无人机时都将需要这样一套系统来保障飞行秩序。

当某片区域中的无人机需要对这片特定区域进行监控时,它将发出问询信息,这条信息将被自动传输至某个具体的地理位置,而那个地理位置所在圈内的无人机将给予问询的无人机反馈,将自身的地理位置主动分享给问询的无人机。通过这种手段,这些无人机彼此之间得以相互联络,从而无人机交通安全得以保障。

另外,目前大多数无人机都是通过短程信号控制,如WiFi、蓝牙、无线电波。但这也限制了无人机的行驶距离和应用范围,如果可以用移动网络控制,只要电池允许,从理论上说无人机可以不再受到距离的限制。目前,AT&T与英特尔合作,尝试用高速LTE无线网控制无人机,看无人机在更高的高度飞行性能如何,是否会受到电视广播的干扰,测试涉及视频流和飞行信息的传输。

手机芯片制造商高通公司也联合 AT&T 研究如何让无人机使用4GLTE网络,使无人机能在操作者视线之外完成如巡逻、传送快递等工作。据悉,高通无人机飞行试验将基于高通Snapdragon开发平台进行无人机的视觉导航和定位功能的升级,简称Snapdragon飞行模块。Snapdragon是一个小的集成板,针对机器人和无人驾驶飞机项目所研发。集成板的运行是在高通 Snapdragon801芯片之上,并连接软件和开发工具包,打造一个专门针对无人机的模块。

2017年2月21日,AT&T发布Flying COW,该无人机主要用于通信抢险和大型活动应急,提供 LTE 网络覆盖。该无人机可通过地面纤细的电源线连接供电,以保证无人机持续供电,允许无限的飞行时间。还可从地面直接连接光纤至无人机,以解决回传。还可从地面直接连接光纤至无人机,以解决回传。Flying COW的飞行高度可达100m,覆盖面积达40平方英里(约100个足球场大小)。AT&T表示,他们下一步将进一步研究如何更广泛地应用无人机基站,利用无限的天空实现更强大的无线连接。

链接阅读:物联网还在初始阶段

尽管物联网是企业数字化服务和数字化转型的主要推动力,但当前物联网还处于一个初级发展阶段,更多的市场潜力尚未充分地开采。这也导致如今的物联网市场,虽然看起来很美,但真正做起来并不容易。

首先,物联网的连接规模虽然远大于互联网,但单个连接的价值非常低,仅为个人通信连接价值的1/10,AURP值很低,除了单方面做大连接规模之外,还需要思考如何在单个连接之上提供更有价值的服务产品。

其次,行业的碎片化非常严重,物联网应用不同于互联网应用,物联网包含了我们生活的全部活动,场景众多,但绝大多数都属于长尾型业务,没有像互联网上社交、视频、游戏这类带动极大流量的“大块头”业务。除非对于这些场景背后的行业引用非常熟悉,否则单靠规模化的运营很难做到切中要害。

再次,物联网的垂直市场,彼此之间都相对独立和封闭,作为专业提供物联网平台的厂商,很难依靠一款核心技术就通吃整个物联网产业,反而在各个垂直行业内部生存的应用服务商,相比较综合性大企业而言,更具竞争力。目前各企业都在建立自己的物联网平台,希望以我为主掌控产业生态,难度极大。

最后,物联网当前的技术标准太多,缺乏统一,不同的厂商采用的技术各不相同,也影响了物联网作为一个整体性的产业做大做强,未来关于物联网连接技术标准的统一也是一项任重道远的工作,但只有统一标准,才能有助于参与者方降低合作的成本,也有助于最终用户方便地使用物联网带来的各项数字化服务。

事实上,虽然物联网已经不再是一个新鲜的口号,并且国内外的众多企业纷纷开展了各种物联网应用,设计了很多行业和个人的物联网解决方案,推动数字化社会的发展,但是到目前为止,网络主要还是集中于人与人、人与机器之间的连接,基于目前人人都有的智能手机、平板电脑和各类电器设备,提供这些设备之间的联系,并开发出通信、社交、商业、娱乐等多种应用场景,更多还是基于联网人口基础上的人联网(Internet of Humans)。

但是,地球上的人口数毕竟有限,增长也是具有线性方式,未来的人口规模可以预期。但基于机器和机器之间的连接数,其成长速度将远远超过人口的增速,是以指数级增长来实现的。根据思科公司的估计,到 2020 年,物联网的规模将达到500亿台。也就是说,联网的机器数量将超过全球的上网人口。所以,目前的物联网规模和应用范围还非常有限。

本章思考

· 万物智联的世界会给我们的生活带来什么变化?

· 为什么说物联网是数字化时代的基础设施?

· 除了 NB-IoT 技术,你还能说出哪些比较热门的物联网连接技术?

· 当前物联网产业发展遇到了哪些问题和瓶颈?

· 车联网和无人机都是潜力巨大的市场,你更看好哪一个? h3WXoPBl2vXQWSTawReNc7DsMrdNcJPi0RZ9QaIKKyMwbecQZFdfsnPUQ0g214CD

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