《電子技術(shù)應(yīng)用》
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無人機(jī)與高科技融合 5大預(yù)期及技術(shù)突破

2016-03-14

  據(jù)美國《赫芬頓郵報》網(wǎng)站2月28日報道,專家們相當(dāng)擅長預(yù)測單一技術(shù)的增長態(tài)勢(例如3d打印),但專家們也在試圖預(yù)測人工智能、機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)、無人機(jī)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的加倍發(fā)展、組合增長,這是未來無法預(yù)估的。今年,我將對我稱之為“整合催化劑(Convergence Catalyzers)”的板塊進(jìn)行深入研究。

  在進(jìn)行探討時,我還將邀請每一個所涉及的領(lǐng)域的行業(yè)專家明,讓他們談?wù)劥_這五大近期突破(2012-2015)以及5大預(yù)期突破(2016-2018),從而確定探討模式。

  虛擬現(xiàn)實(shí)—背景

  今年預(yù)測無人機(jī)技術(shù)的專家是克里斯·安德森(Chris Anderson)。

  克里斯是3D機(jī)器人技術(shù)公司(3D Robotics)的創(chuàng)始人兼CEO。他成功發(fā)展了無人機(jī)業(yè)務(wù),并創(chuàng)建了一個名為“DIY無人機(jī)”的大型無人機(jī)愛好者社區(qū)網(wǎng)站??死锼乖巍哆B線》(WIRED)雜志的總編輯。簡而言之,他非常出色。如果想了解無人機(jī)方面的知識,克里斯是非常適合的人選。

  在了解無人機(jī)之前,先熟悉一些其它的背景。

  無人機(jī)是一種可以遙控或自動運(yùn)行的空中機(jī)器人。

  近幾年來,隨著智能手機(jī)電子行業(yè)的發(fā)展,技術(shù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的出現(xiàn),無人機(jī)價格下降,其使用也更傾向于大眾化。

  微電子機(jī)械系統(tǒng)、加速器和陀螺儀的成本下降了10至100倍,同時,廉價、高效的微控制器在降低導(dǎo)航控制系統(tǒng)成本的同時,也保證了該系統(tǒng)的效率。

  因此,現(xiàn)在的無人機(jī)已經(jīng)大眾化,DJI和3DRobotics等公司發(fā)起了個人和企業(yè)無人機(jī)的革命。

  無人機(jī)已經(jīng)配備了下一代傳感器和高帶寬通信,成為了有效的數(shù)據(jù)采集平臺,可供建筑、農(nóng)業(yè)、石油和天然氣、安防產(chǎn)業(yè)使用。

  與此同時,亞馬遜和谷歌已經(jīng)宣布備受期待的無人機(jī)包裹遞送服務(wù)。

  很快,技術(shù)、電池和材料科學(xué)的進(jìn)一步迅猛發(fā)展將使無人機(jī)技術(shù)出現(xiàn)另一個轉(zhuǎn)折點(diǎn),使無人機(jī)更加智能、低價、可靠,規(guī)格更加多樣化(小型和大型無人機(jī)均有),并最終無處不在。

  2013 – 2015年近期5大無人機(jī)技術(shù)突破

  以下是克里斯總結(jié)的2012-2015年無人機(jī)的五大突破。

  1.無人機(jī)進(jìn)入建筑、石油天然氣和農(nóng)業(yè)的主流市場。

  近幾年,無人機(jī)已經(jīng)從“政府級”發(fā)展到“消費(fèi)級”,到如今“商業(yè)級”。

  在消費(fèi)級,相對工具而言,無人機(jī)只能算是玩具。視頻功能和簡單的飛行操作界面使無人機(jī)成為有趣的玩具。但最近,這些玩具已經(jīng)迅速變成工具,現(xiàn)在已經(jīng)被認(rèn)為是“空中傳感器”。

  “看起來就像沒有無人機(jī)?,F(xiàn)在,人們只是將傳感器連接到云端,而將傳感器置于空中,其位置低于衛(wèi)星,但高于街景?!?/p>

  這些傳感器平臺(以下稱“無人機(jī)”)目前被廣泛用于房地產(chǎn)、精細(xì)農(nóng)業(yè)、石油和天然氣、建設(shè)及許多其他領(lǐng)域。

  2. 連接云端的消費(fèi)級無人機(jī)具備分布式計(jì)算能力,應(yīng)用程序可在無人機(jī)、手機(jī)和云端同時運(yùn)行。

  “如今的無人機(jī)可以連接到網(wǎng)絡(luò)和云端,且如果你能正確設(shè)計(jì)系統(tǒng),無人機(jī)就是互聯(lián)網(wǎng)的延伸?!?/p>

  如果你將計(jì)算任務(wù)分配給無人機(jī)、云端和互聯(lián)網(wǎng),這個強(qiáng)大的平臺可以智能、大規(guī)模地處理大量的數(shù)據(jù),這就像將App Store延伸到現(xiàn)實(shí)世界和空中。

  3.強(qiáng)大的機(jī)載Linux處理器出現(xiàn)在低于1000美元的無人機(jī)上。

  “無人機(jī)是非常強(qiáng)大的計(jì)算平臺?!卑驳律f:“它們現(xiàn)在內(nèi)置了基于Linux的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù),看起來像是玩具(可以將它們當(dāng)作玩具使用),但它們其實(shí)是飛行版的人工智能平臺,而且現(xiàn)在僅僅只是開始?!?/p>

  “現(xiàn)在只有1GHz(千兆赫),但隨著技術(shù)的整合,將出現(xiàn)多核、遠(yuǎn)超1GHz的圖形處理器、數(shù)字信號處理器,且無人機(jī)的售價將低于1000美元?!?/p>

  4.行業(yè)聯(lián)盟(如Dronecode無人機(jī)項(xiàng)目)出現(xiàn),以建立開放式軟件堆棧以及非軍事部門占主導(dǎo)地位的無人機(jī)政策。

  近幾年,非軍事聯(lián)盟推動了無人機(jī)技術(shù)及協(xié)作的發(fā)展。這種發(fā)展非常獨(dú)特和令人印象深刻,不僅僅是因?yàn)槎嗳撕献鳌⒐蚕?,還在于它是跨領(lǐng)域發(fā)展。

  安德森表示:“既有計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù),又包含人工智能、云端和應(yīng)用程序領(lǐng)域。單個公司或行業(yè)很難開發(fā)所有的潛能?!?/p>

  5.自主GPS無人機(jī)的價格下降50%(500美元),走向大眾零售市場。

  無人機(jī)價格的快速下降。10年前,軍用、工業(yè)用無人機(jī)需要上百萬美元,如今,無人機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)在沃爾瑪?shù)呢浖苌?。同時,無人機(jī)的發(fā)展決不會停留于此。

  安德森進(jìn)一步解釋道:“剛開始最低價是1500美元,現(xiàn)在是500美元,很快就將下降到50美元,而且機(jī)載技術(shù)將更完善。這個行業(yè)價格的下降速度是非常驚人的?!?/p>

  那么未來將發(fā)生什么呢?

  2016-2018年5大預(yù)期無人機(jī)技術(shù)突破

  以下是安德森預(yù)計(jì)的未來三年無人機(jī)技術(shù)最驚人的變革性發(fā)展。作為企業(yè)家和投資者,這些都是必須關(guān)注的領(lǐng)域,其中蘊(yùn)含著巨大的商業(yè)機(jī)會。

  1.無人機(jī)將日益以尖端智能手機(jī)技術(shù)(Qualcomm Snapdragon平臺)為基礎(chǔ)。

  無人機(jī)行業(yè)吸引了數(shù)十億美元的投資,這使人們使用的硬件和開源軟件較軍事系統(tǒng)更快、更便宜。

  “這僅僅是個開始?!卑驳律f:“你會看到高性能的超級計(jì)算機(jī)被用于玩具上,正如人們現(xiàn)在看到的智能手機(jī)一樣?!?/p>

  2. 計(jì)算機(jī)視覺、感知與規(guī)避和光學(xué)追蹤成為消費(fèi)級無人機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。

  無人機(jī)研究的下一個重大突破將是“感知與規(guī)避”。

  目前,無人機(jī)基本都是手動駕駛或GPS導(dǎo)航駕駛,但隨著人們將無人機(jī)納入城市結(jié)構(gòu),它們需要真正的自主。

  安德森表示:“無人機(jī)需要眼睛,像雷達(dá)、激光雷達(dá)、立體視覺、聲納等傳感器,用來自動飛行和避免障礙。它們必須能感知周遭環(huán)境,并能安全導(dǎo)航,進(jìn)入它們從未探索的世界?!?/p>

  “最終,自主無人機(jī)的數(shù)據(jù)將使監(jiān)控者確信它們可以在沒有飛行員的情況下安全飛行?!?/p>

  3. 主要軟件公司將無人機(jī)數(shù)據(jù)作為核心產(chǎn)品,將“實(shí)境捕捉”帶入主流。

  “真的很難將現(xiàn)實(shí)世界數(shù)字化,”安德森說道:“衛(wèi)星太高,地球的三分之二始終都被云層覆蓋,街景僅限于街道,覆蓋范圍小。人們將地球數(shù)字化的方式是將傳感器安裝在無人機(jī)上,這樣,隨時隨地就能進(jìn)入天空。”

  如果做到這一點(diǎn),將創(chuàng)造建立前所未有的大數(shù)據(jù)的機(jī)會。Autodesk、Salesforce、SAP、谷歌等可以利用此種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,追蹤所有事項(xiàng),了解事物的變化過程。

  4. 無人機(jī)收集和使用的數(shù)據(jù)量超過衛(wèi)星。

  在太空時代使用衛(wèi)星觀測地球也正在發(fā)生變化。

  安德森繼續(xù)說道:“我相信我們將會看到無人機(jī)成為地球數(shù)字化的主要途徑。衛(wèi)星將免費(fèi),而且覆蓋的范圍更大?!?/p>

  5. 無人機(jī)將和Wi-Fi一樣受到普及

  “在未來,隨著無人機(jī)的體積變小、動能更低、更加智能,我相信聯(lián)邦航空局(FAA)將會像管理Wi-Fi一樣監(jiān)管無人機(jī)。我們希望FAA創(chuàng)建一種‘開放頻譜’沙箱,實(shí)現(xiàn)不斷的創(chuàng)新。” 安德森說。

  這些整合趨勢的影響是非常驚人的。這也將是最激動人心的一刻。


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