無人機提升到新的高度 為擴大市場帶來獨特的視角

    更少的新興技術如無人機(UAV)或更普遍地被稱為無人機那樣如此生動地捕捉到了公眾的想象力 。在過去二十年中 ，他們在軍事行動中的使用一直是隨著坦克對第一次世界大戰的改變而變化 ，隨著火箭是第二次世界大戰 。

    隨著UAV技術的所有新興興趣 ，可能令人驚訝的是 ，今天翱翔的天空中的無人機可以追溯到20世紀40年代後期 。在第一意大利獨立戰爭期間 ，奧地利人將使用無人氣球在威尼斯放下爆炸物 。20世紀 ，出現了用於軍事訓練和偵察應用的遙控飛機以及新興的愛好者社區 。

    現在在二十一世紀 ，與智能手機 ，物聯網和可穿戴產品相同的技術創新給我們帶來了無人機的爆炸式增長 。值得注意的不僅僅是無人機的數量; 它們正在應用的應用程序真的是令人難以置信的 。本文探討無人機解決問題的應用類型 ，討論無人機采用的潛在障礙 ，並探索幫助無人機充分發揮潛力所需的技術和非技術解決方案。

    擴大視野的市場

    航空攝影和錄像可能是無人機的兩個最常見的用途 。除了攝影師和電影製作人的藝術追求之外 ，無人機允許房地產經紀人 ，活動組織者和各種業務的所有者輕鬆 ，低成本地向營銷活動添加驚人的視覺效果。銷售的無人機的指揮部分 - 約94%的銷售單位 - 供個人使用 ，無論是玩具還是攝影 。根據Recode的一個專注於新聞和趨勢的網站 ，個人無人機主導單位銷售 ，市場僅占收入的40% 。大部分收入來自相對較小數量的較高成本商用無人機銷售 。而且在這個市場上 ，一些最引人注目的新用例和業務正在表現為無人機技術的發展 。

    就無人機而言 ，四足機可能是商業和業餘愛好者市場中最流行的(圖1) 。這是一個快速增長的市場 ，有數百家公司在不同的價位競爭 。根據Recode最近的市場調查 ，無人機銷售量從2015年的約130萬台增加到2016年的220萬台 。以美元計算 ，這些單位銷售額達到近46億美元 ，同比增長36%年 。展望未來 ，一些分析師預測 ，今年(2017年) ，無人機市場將達到60億美元 ，到2020年將達到110多億美元 。

    緊急和醫療回應

    這不僅僅是無人機的未來所有的樂趣和遊戲 。許多公司正在尋求將技術應用於幾秒鍾可能意味著生與死之間的差異的事情 。在某些地區 ，快速獲得救生藥物 ，輸血血液和除顫器等設備 ，對受害者而言並不總是容易的 。像Zipline這樣的公司在盧旺達這樣的地方一直在做現代醫療基礎設施 。不到一年前 ，Zipline獲得聯邦航空管理局(FAA)的批準 ，開始在美國境內提供相同的服務 ，最初針對農村或偏遠地區 ，如阿拉巴契亞城鎮和大陸島嶼社區 。

    搜索和救援(特區)行動也受到無人機的可用性的顯著幫助 。大型誌願者組織正在萌芽 ，以支持特派團特派團 。一個這樣的小組是SWARM(搜索與空中RC多旋翼機)，聲稱在31個國家的1100多名誌願無人駕駛飛機運營商網絡 ，他們準備支持特派團任務 。無人機不僅用於識別丟失的個人 ，還用於提供諸如食物 ，水 ，急救箱和通信設備等物資 ，直到救援人員實際到達受傷的個人 。

    消防對人類救援人員的生命和肢體造成了很多危險 。無人機被用來通過采取一些探索性的任務來減少這種風險 ，以便人類可以專注於更高級的任務 ，例如拯救受難者和控製火焰本身 。FAROS(防火航空機器人係統)是一種無人機 ，配備了許多獨特的技術 ，使其非常適合消防 。鑒於消防通常發生在建築物內 ，GPS信號可能不可靠 ，FAROS采用附加工具 ，例如高度計 ，2D激光掃描儀和慣性管理單元(IMU) ，以允許建築物內的安全導航 。為了對付消防無人機暴露的異常高的熱量 ，

    工業和科學應用

    無人機也是幫助研究人員和企業在執行任務方麵變得更有效率和更有效率的前沿 。農業是一個行業 ，正在引進諸如無人機等技術的技術 ，以提高產量和降低成本 。DroneSeed是美國少數幾家公司之一 ，已經獲得政府許可 ，允許單個運營商同時控製多個無人機 。他們的無人機群負責傳播種子和農藥以及監測作物生長 。在群眾中運作意味著以更少的時間和更少的成本為更多的農田服務 。

    設施經理也熱衷於適應其商業服務 ，以應對無人機的廣泛應用 。通過將無人機與配備有高清晰度或紅外成像傳感器的攝像機聯接起來 ，諸如檢查屋頂 ，光伏麵板 ，風力渦輪機 ，電力線路和道路等任務正在被安全和有效 。建築規劃和現場調查也受益於裝備有LIDAR傳感器的無人機 ，可以對潛在的建築工地進行厘米準確的繪圖 。

    除了規劃未來 ，無人機對於學習過去的人來說也是同樣有用的 。無人機考古學家現在可以為自己做點什麽 ，他們一直依靠小飛機飛行員或停滯不前的衛星圖像來研究潛在的挖掘點 。英國劍橋大學的研究人員急切地將無人機應用於劍橋郡的一個稱為“英國龐貝”的地點 。無人機允許他們獲得高質量 ，低空的圖像 ，以便他們更好地規劃在哪裏挖掘 ，從而節省時間 。此外 ，圖像用於在發現它們時發現視覺文檔 。

    無人機的另一個新穎的新興用途是提供機載互聯網接入點 ，這可以在災難恢複 ，諸如體育賽事等高參與事件或世界不太發達的部分 ，在安裝傳統電信的成本基礎設施的成本太高了 。據業內人士透露 ，Facebook剛剛完成了737尺寸(翼展)太陽能無人駕駛飛機的第二次試飛 ，被稱為Aquila 。

    娛樂和體育

    在2016年 ，ESPN是一個巨大的體育電視網絡 ，與Drone Racing League(DRL)達成了多年的協議 ，以電視新生的聯賽全球比賽 。無人機賽車手代表了傳統運動中通常不會發現的廣泛多樣的人口特征 。無人機賽車也在打破地理障礙 。此外 ，技術方麵吸引年輕人口 ，這可能對吸引和維護舊媒體企業的用戶群而言至關重要 ，否則這些媒體企業將遭受越來越多的蠶食削減的市場 。

    如果看著一個無人機圍繞著天空令人興奮 ，看著整個無人機群是徹底迷人的 。這正是Ars Electronica Futurelab幾年前在開始創造類似煙花表演的東西時所想到的 ，無人機代替煙火 。結果就是他們所說的“SPAXEL” 。根據Ars網站 ，“SPAXEL術語源自”空間像素“; SPAXELS是在空間中自由和動態定位的視覺元素 。我們使用無人機攜帶LED照明係統 ，並將它們組合成美麗而有機的機載式燈光 。“他們與合作夥伴英特爾的合作 ，在去年年底引起了驚人的500台無人機照明(圖2) 。英特爾將繼續購買SPAXELS Ascending Technologies公司 。

    無人機通過的障礙

    如果無人機能夠把這一切都帶給今天的問題 ，那麽什麽是阻礙他們發揮其全部潛能的能力呢?對於一些具有反烏托邦世界觀的人 ，具有高清攝像頭的無人機代表了定期入侵隱私的潛力 。

    安全是另一個關於無人機擴散的主要問題 。從天空掉下來，傷害無辜的旁觀者與載人飛機的災難性交互 ，有許多場景可能導致財產損失或更糟 。雖然許多問題可以在技術上得到解決 ，但人類的錯誤或不正當行為很可能發揮像人和汽車產生的問題 。

    從渴望最終擁抱無人機的人和組織的角度來看 ，也許對當代無人機的最大抱怨是今天電池可以維持的飛行時間有限 。傳感器和無人機之間的無人駕駛形式因素或互操作性問題的傳感器缺乏是另一個絆腳石 ，必須製定出來 。

    克服障礙 ：技術和監管解決方案

    世界隻是開始看到無人機的上升是有用的工具 ，而不僅僅是有趣的新奇 。它將結合技術和非技術解決方案來幫助無人機充分發揮潛力 。在世界各地 ，RC俱樂部和其他航空重點集團正在為新的無人駕駛飛行員提供培訓課程 。在美國，直到最近的一項法院裁決 ，美國聯邦航空局要求所有非機動車操作人員飛行重量在0.55磅(250克)至55磅之間的無人機 ，以便向其小型無人機係統(sUAS)注冊服務機構注冊 。其他規則適用於大於55磅的無人機 。即使最近的法院裁決 ，登記問題可能還沒有解決 。

    從技術角度來看 ，無人機硬件和軟件方麵的創新機會很多 。許多配備相機的無人機操作人員的流行配件是一對第一人稱視角(FPV)護目鏡 。這樣的護目鏡從車載攝像機放置視圖 ，並將其正確放置在操作員眼睛的前麵 ，使其感覺好像他們坐在不存在的駕駛艙 。FPV護目鏡依靠固定的高速無線電鏈路 ，將延遲最小化 ，同時最大限度地提高無人機和操作員之間的圖像分辨率和距離 。數據鏈接的加密也將越來越重要 ，因為越來越多的無人機成為天空成為那些不那麽崇高意圖的人的方便目標 。

    電池容量的改善和車載電源管理將是繼續采用無人機的主要原因 。更好的電池將導致改進的飛行時間和/或重量處理能力 ，從而導致更有效的飛行操作和更多的硬件添加功能 。更高效的機電部件 ，例如驅動螺旋槳或攝像機萬向架的電機 ，也將大大有助於消耗電力 。

    更好的飛行控製 ，由智能車載傳感器啟用和係統將大大有助於解決與無人機有關的安全和隱私問題。越來越低價格的無人機正在配備GPS和/或GLONASS導航係統 ，以幫助無人機跟蹤他們所在的位置 。被稱為地質圍欄的虛擬牆體告訴無人機區域 ，即使他們的操作員另有說明 ，他們也應該避免 。當然 ，知道這些地理位置在哪裏(並保持最新信息)是一個更複雜的挑戰 。通常，這種挑戰通過要求他們通過藍牙或Wi-Fi連接連接到基於智能手機的應用程序來解決高端無人機，以保持地理柵欄庫存 。其他技術如IMU ，氣壓計 ，基於紅外的物體檢測 ，

    最後 ，隨著更多的傳感器和更高分辨率的攝像機的並入 ，無人機的大腦也必須改進 ，以處理所有被拋出的數據 。可用於對象檢測和避免碰撞的機器學習算法將需要在板載處理能力方麵的重大突破 。任何重大規模的無人機群體也將增加網絡 ，以應對必須解決的挑戰 。是否網狀網絡或一些其他動態網絡拓撲 ，每個旨在在群中運行的無人機必須具有在高可靠性和相當不可預測的環境中進行通信的能力 。當然 ，所有這一切都必須與以下事實保持一致 ：附加的計算能力可能成為必須耗費大部分能量的設備的重大負擔 ，才能保持自己的空氣 。從無人機開始的這一點是什麽 。

【返回列表】