無人機的定義

　　現(xiàn)在提到的無人機,，通常是說無人飛行載具（Unmanned Aerial Vehicle,， 簡稱UAV）,，或稱無人飛機,、無人飛機系統(tǒng)（Unmanned Aircraft System,，簡稱UAS）,，不需駕駛員在機內(nèi)駕駛的飛機,，通過地面遙控或自動駕駛技術(shù),，進行科學觀測、戰(zhàn)場偵查等任務的飛行器,。

　　無人機有軍用和民用（商用）之分,，實際上最早無人機是用于軍用方面的，伊拉克戰(zhàn)爭時美軍使用的無人機讓人看到其強大威力,，裝有地獄火反坦克導彈的“捕食者” 和“全球鷹”,，用于監(jiān)視、偵察,、攻擊等任務,。而沒有安裝傳感器的“捕食者”投入戰(zhàn)場充當誘餌，撩撥伊拉克的防空系統(tǒng)。限于篇幅這里不展開軍用了,，感興趣的 值友可自行搜索“捕食者MQ-X”,。

　　Project Wing運送救災物資，Amazon正在進行PRIMe Air計劃用于無人機送貨,，國內(nèi)的淘寶,、京東也有布局。民用方面,，以多旋翼飛行器為主,，主要有國外品牌3D robotics，國內(nèi)知名品牌DJI大疆等,。民用無人機的技術(shù),，可以參考Vijay Kumar在TED的演講：談會飛行及互相合作的機器人

　　航拍和FPV

　　FPV（First Person View）屬于航模的超視距操控，實時回傳翱翔天空的第一人稱視角以帶來身臨其境的駕駛體驗,。典型的FPV設備由攝像頭,，發(fā)射機，接受機,，顯示屏構(gòu)成,。隨 著DIY的盛行，改裝后帶有自動控制系統(tǒng)和回傳系統(tǒng)的FPV航模實際上和民用無人機的差距也在不斷縮減,。限于門檻和難度,，不再展開DIY FPV，有興趣的網(wǎng)友可以自行了解,。

　　航拍主要用于拍攝,，以常規(guī)無法實現(xiàn)的角度進行影像拍攝及記錄，設備主要由無人機+云臺+攝像機組成,，國內(nèi)外知名廠商都有類似的一體化解決方案，是我們本文主要介紹的產(chǎn)品,。

　　無人機的森林穿越,，頗有星球大戰(zhàn)的競速感覺

　　多旋翼無人機介紹

　　航拍無人機主要有直升、固定翼,、多旋翼,、傘翼、飛艇等,，民用領(lǐng)域主要是多旋翼無人機,，是因為目前技術(shù)已經(jīng)比較成熟，飛行穩(wěn)定,，可以懸停,，操作簡單，成為目前最適合做航拍的選擇。目前世界上拍攝一些電影大部分用多旋翼無人機,。缺點是續(xù)航時間短載荷小,，但在民用娛樂領(lǐng)域，問題不大,，且后期維護成本不 高,。主要由機架、飛控,、云臺,、無線圖傳、地面站（手機或電腦）等部件組成,。

　　四旋翼是多旋翼中最簡單最流行的一種,，英文稱為Quadrotor，隨著輕便,、靈活,、安全、四旋翼飛行器Parrot AR.Drone的流行,，越來越多得多旋翼產(chǎn)品來到我們面前,。下面介紹下目前市面上主流的多旋翼無人機品牌及拳頭產(chǎn)品。

　　3D robotics

　　品牌介紹：3D robotics是知名的開源無人機品牌,，由前連線雜志主編Chris Adnerson創(chuàng)辦,，在無人機領(lǐng)域，3D robotics的開源項目類似于智能手機系統(tǒng)中Android,。

　　IRIS+

　　四旋翼無人機,，最大 400g荷載可安裝GoPro或其他小型專業(yè)拍攝設備。飛行時間在 15~22 分鐘左右,。第三人視角跟拍技術(shù)讓IRIS+ 可以自動跟蹤被攝者,，并且通過云臺穩(wěn)定器保證被攝者處于畫面中央的位置，還可規(guī)定路線,、區(qū)域自動飛行,，比如拍攝一段完美的海岸線風景。

　　3d Robotics Iris+ Multicopter 915 Mhz 3DR IRIS+ Plus 5100mAh 3S

　　X8+

　　八旋翼無人機,，和IRIS+相比,，X8+更注重航拍功能，負重能力更強,，能夠攜帶800克的拍攝設備,。通過電動云臺自動調(diào)整攝影鏡頭的角度和姿勢，保持使用 者在畫面中心,。鋁制框架的擴展性更強,，可用來進行地圖繪制,、云端測繪、3D建模等工作,。X8+的飛行續(xù)航時間約為15分鐘,。目前已經(jīng)開始發(fā)售，售價為 1350美元,。

　　X8+

　　3D Robotics RTF X8+ Ready To Fly Octocopter,， 915MHz Telemetry Fr

　　消費級無人機市場迅速升溫

　　全球無人機市場迎來廣泛關(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、云南昆明勁鷹航空科技以及國外 3D Robotics 等無人機公司產(chǎn)品和融資動作不斷,，2015年可以說是消費級無人機元年,。

　　大疆創(chuàng)新是全球領(lǐng)先的小型無人機廠商，占據(jù)了全球民用小型無人機約 50%的市場份額,，公司 80%的產(chǎn)品都是銷往國外,。被硅谷認為能與蘋果比較的隱形的世界級無人機公司。公司成立于 2006年,，最初從安裝在無人機上的控制器切入,，進而發(fā)現(xiàn)無人飛行器航拍的市場接入點，轉(zhuǎn)做整機和穩(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)模達到 8 億元,，被美國《時代》雜志評為 2014年 度十大創(chuàng)新工具全球第三。

　　大疆的 DJI 無人機被廣泛運用于航拍,，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關(guān)注熱度也迅速升溫,，無人機不僅僅是航拍的 “玩具”,，更是顛覆未來的機器人：亞馬遜的 Prime Air 人機物流計劃已進入第 9 代的研發(fā),；Google 收購無人機公司 TitanAerospace 提供網(wǎng)絡覆蓋；Facebook 也以 2000 萬美元收購英國無人機公司 Ascenta,；3D Robotics 無人機已獲由其領(lǐng)投的 5 千萬美金投資,；Matternet 建造無人機網(wǎng)絡向全球的偏遠農(nóng)村運送食品和醫(yī)療用品。

　　國內(nèi)無人機市場也逐漸興起,，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、天翔無人機,、昆明勁鷹等,。

　　目前無人機主要應用于航拍等各行業(yè)應用，包括邊防,、農(nóng)業(yè)等,，比如昆明勁鷹無人機專業(yè)從事航測無人機設備的設計、生產(chǎn),、銷售和航測航拍服務,，是中國技術(shù)頂尖的航測航拍無人機設計制造及航飛服務商，開發(fā)研制出勁鷹1型汽油航測航拍無人機,、勁鷹2型垂直起飛固定翼無人機,、勁鷹3型可垂直起飛懸停固定翼無人機、勁鷹650航拍專用飛行器,、勁鷹1000型八軸航拍航測無人機,、勁鷹1600大型載重旋翼飛行平臺和勁鷹S1型汽油航測航拍水上無人機等多種型號的無人機，并成功到非洲飛行完成航測任務,，擁有為民用,、商用航空領(lǐng)域提供優(yōu)質(zhì)服務的能力和實力。

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

　　NASA 也在開發(fā)無人機 “低空交通管理系統(tǒng)”,，有望在 2015 年用于農(nóng)業(yè),。無人機生產(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)新應用包括蜜蜂大小的無人機對花朵進行授粉等等,。

　　GoPro 2014年也加入了 “小型無人機聯(lián)盟”,，并已經(jīng)為多款無人機推出了視頻攝像設備，GoPro 也宣布將進入消費級無人機領(lǐng)域,，并預計今年正式推出第一款多馬達驅(qū)動無人機,，定價將于 500 到 1000 美元之間。大疆也宣布將在未來無人機產(chǎn)品上采用自主研發(fā)生產(chǎn)的攝像頭,。無人機與運動相機的結(jié)合,，將是無人機在運動健康等個性化航拍領(lǐng)域的重要應用，例如 STELLA 推出的專為 GoPro Hero 3 系列相機設計的穩(wěn)定云臺,。

　　無人機配合 Oculus Rift 使用,，可以獲得虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實的體驗,。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,，控制飛行器的運行軌跡。借助 “連接” 方式,，把人的感知帶到另一個真實空間,。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)建一個虛擬世界，任何一個地點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,，無人機出貨量也就幾十萬臺，未來成長空間極大,。據(jù) Teal Group 統(tǒng)計,，2014年 全球民用無人機市場規(guī)模已經(jīng)達到 28 億美元，未來 10年 還將實現(xiàn)前所未有的持續(xù)增長,，市場規(guī)模將翻倍以上增長,。

　　未來，無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” 的無人機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,、機動程度極高的無線網(wǎng)絡覆蓋,。把無人機想象成一個 “會飛的傳感器”，無人機就成了工業(yè) 4.0 的一個空中數(shù)據(jù)端口,，大至地球物理,、氣象、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù),、小至個人位置信息,，無人機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,！

　　我們認為，作為一個 “會飛的傳感器”,，無人機未來在民用領(lǐng)域最具想象空間的應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、更強大的數(shù)據(jù)流,。

　　從無人機最普通的巡檢功能說起,，使用無人機在全國范圍內(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,、自然災害,、土壤變化等信息，無人機通過數(shù)據(jù)鏈接入全球互聯(lián)網(wǎng),，可以將收集的數(shù)據(jù)實時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；在未來的精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中,，小型無人機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。

　　從個人信息數(shù)據(jù)的獲取來說,，無人機可以模擬 WiFi 熱點,，嗅探移動設備的 MAC 地址，并根據(jù)信號的強度等對設備進行三角定位,，搜集的信息匯總起來則可以繪制出用戶的運動地圖,，呈現(xiàn)出他通常會路過的街區(qū)、商店等,，進而有條件地對用戶進行篩選,，比如向 “過其門而不入” 的潛在消費者推送優(yōu)惠促銷信息,。通過對個人運動軌跡的跟蹤，可以更全面地把握人群的生活習慣,，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設備來拯救生命,。無人機通過受困者手機 Wi-Fi 信號來判斷受困者的位置。

　　這項技術(shù)和商場,、超市中常用的室內(nèi)移動設備定位技術(shù)如 iBeacon 有些許類似的地方,，均可以在用戶經(jīng)過時推送促銷信息等。不同之處在于無人機更加靈活,，可以在更加復雜的地理條件下對用戶進行定位,。

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

　　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)絡部署,，已成為人類十大解決難題之一,。而無人機的能耗較低，但飛行時間卻較長,，可以為更大范圍內(nèi)的用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務,。同時無人機具有很強的機動性，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,。

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

　　在2014年4月 份收購了無人機公司 Titan Aerospace。Titan Aerospace 成立于 2012 年,，其無人機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 Solara 50 和 60，可以通過太陽能補充動能,，在近地軌道持續(xù)航行五年而不用降落,。Solara 無人機 50 米寬，可以承載 32kg,，速度達到 104km/h,，Titan 表示通過特殊設備，其高空無人機最高可提供每秒高達 1 GB 的網(wǎng)絡接入服務,。

　　據(jù)稱在收購之后,，Titan Aerospace 將會與 Google 的兩個項目進行合作，其中之一是通過高空氦氣球提供互聯(lián)網(wǎng)服務的 Project Loon，除此以外,，Google 還計劃斥資 10 億美元,，用衛(wèi)星提供互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。氦氣球,、無人機與衛(wèi)星三管齊下,，再加上在城市推進的有線光纖接入 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,，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，無人機技術(shù)可能會比氦氣球更有優(yōu)勢,，因為 Titan Aerospace 的無人機采用太陽能提供動力,，續(xù)航能力可長達一年，而氦氣球的部署成本太高,，維護難度也相對較高,；此外，無人機的其飛行高度既高于商業(yè)飛機的海拔,，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 的無人機可能會在小范圍內(nèi)提供大容量服務,，而衛(wèi)星則用于保證低速率需求地區(qū)的覆蓋,。

　　Facebook 為了下一個 10 億的用戶，用無人機覆蓋偏遠地區(qū)

　　Facebook 成立了 Connectivity Lab（連接實驗室）,，其使命就是開發(fā)包括衛(wèi)星,、無人機在內(nèi)的各自互聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)。Facebook 已經(jīng)以 2000 萬美金收購另一家提供類似技術(shù)的無人機產(chǎn)商 Ascenta,。Ascenta 的太陽能無人機一次上天可以在 20km 高空持續(xù)飛行,，滯空時間長達 1 個月。Facebook 涉足無人機主要也是為了提供網(wǎng)絡服務,。為偏遠地區(qū)居民提供可用的網(wǎng)絡服務,，以試圖贏取了下一個 10 億用戶。

　　3,、會飛的配送快遞員

　　無人機送貨服務最著名的要數(shù)亞馬遜的 Prime Air 無人機物流計劃,，2013年 底，亞馬遜公布了一款叫 Prime Air 的 8 翼無人機,，能夠運輸一件五磅重的快遞,。Amazon 現(xiàn)在依然致力于購物領(lǐng)域，給與用戶無窮的選擇、最低的價格,，以及未來將要實現(xiàn)的即時送達?，F(xiàn)在，亞馬遜的 Prime Air 已經(jīng)迭代進入第九代,，可負重 5 磅貨物,，而這個重量覆蓋了 86%的品類，同時能夠達到超過 50 英里 / 小時的速度飛行,。已經(jīng)正式向 FAA 申請更大范圍的室外飛行測試,。另外 Google、UPS 等也從 2012-2013年 就開始測試無人機送貨,。

　　隨著大疆等幾千元高性能無人機的推出,，無人機快遞可以大大降低 “最后十公里” 的物流成本：

　　能耗每單不到 0.1 元——以載重以 2 公斤計算，包裹 10km 范圍內(nèi)直接硬件成本（主要是能耗）不到 0.1 元,，每單耗電 10Ah,，不到 40Wh，耗電約 0.03 元,；

　　無人機攤銷成本——以一個 5000 元的無人機測算,，5年 的運營壽命，加上每年20%的維護費,，約 6000 元,，4 元 / 天，如果每個無人機每天完成 10 次任務,，這就意味著每個包裹攤銷成本 0.4 元,；

　　合計每單不到 0.5 元的成本，相比目前的人工物流成本有明顯降低,，因此從經(jīng)濟成本來看,，無人機送貨具備明顯的經(jīng)濟效益。

　　無人機物流最困難的是最后的貨物投送階段,，僅知道目的地的 GPS 坐標是遠遠不夠的,。目前澳大利亞克林頓和格蘭特的方法是在無人機上加裝攝像頭，并在用戶的陽臺上放一個大盒子,，上有特定標識,，無人機通過機器視覺識別并準確投遞到用戶的陽臺上。

　　此外,，法規(guī)仍然是最大阻礙,。近期美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）公布無人機管理的新法草案，

　　在 FAA 提議的新規(guī)則中,，要求無人機必須在操作者視線內(nèi),。主要是限制商業(yè)無人機用于攝影,、勘察線路、搜救以及監(jiān)控作物等,，對于無人機物流服務不利,。

　　4、個人安全的空中守護者

　　無人機已具備物流送貨,、監(jiān)測信息,、航空拍攝等各種功能，那么能夠記錄我們?nèi)粘Ｉ畹臒o人機的誕生是否也指日可待了呢,？或許在不久的將來就能夠成為現(xiàn)實,，位于上海的 AirMind 公司開發(fā)出的 “Mind4” 四旋翼無人機被授予了 “跟蹤者無人機” 的稱號，因為它具有跟蹤某一指定人物或目標并對其進行拍攝的功能,。

　　‘Mind4’ 的設計理念是為了記錄我們的生活,，甚至是記錄非人類生物?！癕ind4” 配備的攝像頭能夠覆蓋到距離指定物體 20 米以外的地方。憑借其自動導航功能,，“Mind4” 跟蹤選定目標時的最大高度可達 20 米,，最遠身后距離可達 50 米。而且還能通過手勢對其進行控制,。

　　配備有內(nèi)置攝像頭的四旋翼無人機如今已經(jīng)廣泛普及,，但大部分無人機仍需要對其進行遠程遙控?；?GPS 的追蹤技術(shù)無法確保物體所處方位（即攝像頭指向的位置）的精確性,，原因在于民用 GPS 通常情況下都不精確。

　　考慮到這些年來民用無人機產(chǎn)品的快速發(fā)展,，像 “Mind4” 這類產(chǎn)品的誕生也許已經(jīng)不足為奇了,。未來更加成熟的可跟蹤記錄指定目標的無人機可對個人安全實現(xiàn)全面的監(jiān)測和保護。試想一下：未來你的孩子上學或玩耍時,，會有一支無人機艦隊隨時跟蹤掃描危險,，保護他的安全。