大數(shù)據(jù)應(yīng)用、法規(guī)完善還有哪些 無人機發(fā)展大盤點

大數(shù)據(jù)應(yīng)用、法規(guī)完善還有哪些 無人機發(fā)展大盤點

2018-12-27 10:52來源:中國安防行業(yè)網(wǎng)//

原標題：大數(shù)據(jù)應(yīng)用、法規(guī)完善還有哪些 無人機發(fā)展大盤點

無人駕駛飛機、無人駕駛飛行器(uav)、四軸飛行器、多旋翼飛行器——可以統(tǒng)稱為無人機系統(tǒng)(uas)，已經(jīng)使用了100多年。但最近在硬件、軟件和數(shù)據(jù)處理方面取得的突破使無人機成為商用主流。

美國聯(lián)邦航空管理局(faa)就預(yù)測，僅在美國市場，2016-2021期間商用無人機的數(shù)量將從42,000架增長10倍——達到420,000架。歐洲當局也預(yù)計會有類似的增長。

投資銀行家高盛(goldman sachs)預(yù)測，到2020年全球無人機市場價值將達到1000億美元。大部分增長將來自商業(yè)和政府部門不斷增長的需求。高盛(goldman sachs)的報告補充說，無人機技術(shù)的全部經(jīng)濟潛力“可能是這個數(shù)字的多倍，因為‘無人機’的連鎖反應(yīng)會影響整個經(jīng)濟?！?/p>

考慮到這一點，我們以后可以期待無人機技術(shù)和應(yīng)用的哪些發(fā)展？

1.無人機硬件將繼續(xù)迎來大躍進

無人機需要充足的動力。更好的電池可延長飛行時間改進的能源管理改善并延長了飛行時間。更有效的推進允許更大的有效載荷。研究人員正在努力通過探索一系列創(chuàng)新技術(shù)，來滿足這些需求。

預(yù)計在飛行期間可以為電池充電的太陽能電池板，允許更長飛行時間和更重載荷的氫燃料電池，無線傳輸電力的視線激光器，納米管和氣凝膠電池，遠遠超過目前鋰離子聚合物電池的性能。

碳增強聚合物等新材料與先進的制造技術(shù)(如熔融沉積成型和激光燒結(jié))相結(jié)合，將使無人機更輕、更便宜，并且可能更容易制造。神秘材料包括由菌絲體細胞制成的生物可降解生物無人機，這種材料類似于黃蜂用來筑巢的材料。其他研究人員正在使用“chemputers”從化學(xué)品中“生長”無人機。

無人機制造商一直在努力改進令人眼花繚亂的無人機傳感器。這些包括可視攝像頭，紅外探測器，多光譜和高光譜傳感器，光探測和測距(lidar)，慣性測量單元，陀螺儀和加速度計，以及測量電流、磁場和聲壓的傳感器。這些傳感器可以提供跨所有光譜帶的高分辨率數(shù)據(jù)，特別是紅外光譜，并且通常提供比飛機或衛(wèi)星更精確的信息。

今年無疑會生產(chǎn)更小、更輕、更快、更便宜、更可靠、更準確、更靈敏的傳感器。

2.無人機將擁抱大數(shù)據(jù)

目前，無人機制造商們正在努力打造更敏捷的自動避讓系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以處理無人機傳感器數(shù)據(jù)以避免碰撞或允許自動起飛和著陸。該技術(shù)目前用于少數(shù)設(shè)備中，并且在不斷改進。

總部位于波士頓的美國機器人公司(american robotics)等公司已開發(fā)出全自動無人機系統(tǒng)，可以反復(fù)、可靠地執(zhí)行定義明確的任務(wù)，無需飛行員干預(yù)。

更智能的無人機傳感器與機器學(xué)習和人工智能相結(jié)合，使公司能夠?qū)㈩A(yù)測分析應(yīng)用于眾多商業(yè)問題。

例如，美國普渡大學(xué)的研究人員成功地將無人機和深度學(xué)習技術(shù)結(jié)合起來，以檢測核電站鋼構(gòu)件的裂縫。該系統(tǒng)根據(jù)鋼表面周圍不斷變化的紋理自動識別裂縫，并告知技術(shù)人員潛在的危險。處理大約需要一分鐘。這不僅可以節(jié)省技術(shù)人員的時間，更有效地分配工作，還可以降低未檢測到的損壞風險。

美國無人機制造商和服務(wù)提供商kespry通過建立一個可以計算屋頂冰雹襲擊的機器學(xué)習系統(tǒng)，將目標鎖定在檢查和保險市場上。

通過將無人機技術(shù)與機器學(xué)習相結(jié)合，建筑和基礎(chǔ)設(shè)施管理人員現(xiàn)在可以比使用傳統(tǒng)技術(shù)更快、更低成本地識別質(zhì)量缺陷、故障或庫存短缺。所有這些都可以通過無人機收集的照片、實時視頻、熱成像或正投馬賽克和輻射測量數(shù)據(jù)自動完成。

自動無人機也被用于檢查發(fā)電廠和輸電線路，并提供有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施狀況的實時分析。農(nóng)民正在使用類似的技術(shù)自動計算農(nóng)作物信息，識別雜草，并確定作物何時需要水和肥料。這一領(lǐng)域還存在無數(shù)其他應(yīng)用程序。

3.更多組織將使用無人機

據(jù)全球管理咨詢公司波士頓咨詢(bcg)稱，公司只是觸及了機載無人機可以做的事情。越來越多的企業(yè)和政府組織正在意識到無人機如何能夠幫助他們更有效地運作。

bcg報告《無人機進入工作崗位》(drones go to work)預(yù)測，“在未來二十年內(nèi)，企業(yè)將把工業(yè)無人機用于工作監(jiān)控設(shè)施，跟蹤貨物運輸，甚至可能將雜貨運送到您的家門口?！?/p>

據(jù)bcg稱，到2050年，歐洲和美國的工業(yè)無人機數(shù)量將超過100萬臺，每年產(chǎn)生500億美元的產(chǎn)品和服務(wù)收入。

高盛預(yù)計，2016年至2020年間，全球各地的公司和政府將在無人機上投入130億美元。

《經(jīng)濟學(xué)人》(the economist)雜志最近的一份報告稱，大多數(shù)公司最初是通過向無人機服務(wù)提供商購買逐個(job-by-job)的工作服務(wù)開始實施這種戰(zhàn)略的。

例如，在澳大利亞，領(lǐng)先的無人機服務(wù)提供商national drones為各種行業(yè)提供量身定制的無人機解決方案，包括建筑和太陽能電池板檢查、保險評估、農(nóng)業(yè)用地監(jiān)控、電視和媒體、采礦、測繪和測量、資產(chǎn)檢查、緊急情況服務(wù)、房地產(chǎn)等。

向無人機服務(wù)提供商外包工作，使公司和政府部門能夠?qū)Ｗ⒂谄浜诵臉I(yè)務(wù)，并立即為其企業(yè)增加容量和價值。

據(jù)dronedeploy近期發(fā)布的《2018年商業(yè)無人機行業(yè)趨勢報告》(2018 commmercial drone industry trends)，2018年無人機應(yīng)用的最大領(lǐng)域是建筑行業(yè)。

4.法律和監(jiān)管框架將不斷成熟

許多國家的政府監(jiān)管機構(gòu)目前正在努力開發(fā)無人機空中交通管理系統(tǒng)，以防止與其他飛行物體發(fā)生碰撞。這樣的系統(tǒng)將使無人機能夠看到并避開潛在的障礙物和其他飛行器，并與現(xiàn)有的空中交通管理系統(tǒng)相結(jié)合。

在美國，nasa正在籌集數(shù)十億美元的資金，用于開發(fā)無人機系統(tǒng)交通管理(utm)，這是一種能夠安全協(xié)調(diào)有人駕駛和無人駕駛飛行的無人機自動交通管理系統(tǒng)。

美國聯(lián)邦航空管理局(faa)目前正在測試一種自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)最終將為全國范文內(nèi)的無人機運營商提供近乎實時的空域授權(quán)請求處理。從2018年4月開始，低空授權(quán)和通知能力(laanc)將逐步部署在覆蓋約500個機場的近300個空中交通設(shè)施中。該系統(tǒng)預(yù)計將大幅減少無人機飛行授權(quán)等待時間，并允許運營商快速規(guī)劃其航班?？罩薪煌ü苤茊T也可以看到計劃中的無人機操作將在何處進行。

2017年10月，澳大利亞民航安全局(casa)通過加強娛樂用戶的安全規(guī)則，回應(yīng)無人機安全問題以及無人機數(shù)量的快速增長。 2017年早些時候，免費的casa智能手機應(yīng)用程序“我可以飛到那里嗎？”(can i fly there?)，允許無人機操作員避開禁區(qū)，每周的下載量竟沖破了20,000次。

當下，無人機飛行通常是在許可操作員控制下的視線任務(wù)。飛行路徑和上限受到政府立法和現(xiàn)行保險條款的限制。典型的飛行持續(xù)不到一個小時，一個或兩個傳感器收集幾千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲在飛機上并在飛行后檢索和處理。

而未來，無人機將使用檢測和避免技術(shù)飛行擴展的自主任務(wù)。無人機交通控制中心將識別和跟蹤關(guān)鍵空域中的無人機。由于立法和保險的改善，航班將更加普及。多個板載傳感器將通過4g/5g蜂窩網(wǎng)絡(luò)實時傳輸數(shù)據(jù)。使用機器學(xué)習和人工智能的操作員控制中心將使用這些數(shù)據(jù)自動修改無人機任務(wù)并驅(qū)動大量商業(yè)應(yīng)用程序。

無人機的幾個關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域

礦業(yè)。無人機將與物聯(lián)網(wǎng)(iot)傳感器結(jié)合使用，以數(shù)字方式管理礦山運營。無人機可以提供有關(guān)采礦場內(nèi)外卡車，礦石和供應(yīng)流量的數(shù)據(jù)，以優(yōu)化日常運營。他們還可以提供數(shù)據(jù)來幫助設(shè)計礦坑。

農(nóng)業(yè)。今天的無人機可用于土地調(diào)查和其他數(shù)據(jù)收集活動。在未來，它們可能被用于支持精準農(nóng)業(yè)，精確農(nóng)業(yè)依賴于有關(guān)該領(lǐng)域不同部分條件的數(shù)據(jù)，以更精確地管理灌溉和農(nóng)藥使用。目標是提高作物產(chǎn)量，同時減少昂貴投入的使用。

能源和公用事業(yè)。無人機可用于自動檢查海上鉆井平臺和煉油廠，降低風險并實現(xiàn)預(yù)防性維護，并避免因設(shè)備故障造成的代價高昂的中斷。對于公用事業(yè)公司來說，無人機不僅可以更好，更及時地監(jiān)測輸電線路和太陽能場，還可以用來減少盜竊。

保險?？梢耘汕矡o人機記錄暴風雨后的房屋和建筑物損壞的數(shù)字視頻以及墜機現(xiàn)場的汽車。這些功能可以降低索賠處理成本，加速客戶服務(wù)并生成額外的承保數(shù)據(jù)。通過將無人機與機器學(xué)習相結(jié)合，保險公司將能夠改進對損壞的預(yù)測。通過比以往更好地評估風險，保險公司將能夠更準確地設(shè)定保費。

執(zhí)法。無人機可用于監(jiān)控交通事故，捕獲犯罪現(xiàn)場照片，搜索失蹤物品和人員，追蹤可疑人員或車輛，在抗議和體育賽事期間監(jiān)控人群，更換或補充保安，支持邊境安全，執(zhí)行海上監(jiān)視，以及許多其他任務(wù)。

氣象。無人機可以在很短的時間內(nèi)以局部規(guī)模提供高精度的氣象數(shù)據(jù)。無人機和衛(wèi)星數(shù)據(jù)的結(jié)合有助于產(chǎn)生更準確的天氣預(yù)報。

通信。未來，無人機將用于廣播電信信號，如廣播，電視和互聯(lián)網(wǎng)，無論是永久還是臨時角色。例如，無人機可以形成便攜式移動蜂窩站點，其為蜂窩覆蓋最小或受損的位置提供臨時網(wǎng)絡(luò)和無線覆蓋，例如在重大公共事件或自然災(zāi)害期間。

防御。隨著全球競爭的加劇和技術(shù)的不斷發(fā)展，在可預(yù)見的未來，國防仍將是最大的市場(預(yù)計為700億美元)。目前，已有30多個國家擁有或正在開發(fā)用于軍事用途的武裝無人機。

結(jié)論

無人機仍然是一項新興技術(shù)。然而，毫無疑問，他們能夠并且將徹底顛覆現(xiàn)有的商業(yè)模式。大多數(shù)公司才剛剛開始了解如何使用這種強大的人才組合來更有效地運作。無人機帶來的卓越數(shù)據(jù)采集能力，將以我們無法想象的方式影響我們的生活。它們將塑造我們的生活，就像手機、平板電腦和其他類似的改變游戲規(guī)則的技術(shù)一樣。有一件事是肯定的：企業(yè)需要盡可能多地學(xué)習和拓展，以確定他們?nèi)绾螐倪@種新興現(xiàn)象中受益。