【中國智能制造網 新聞】為應對老齡化和勞動力短缺難題,日本正大力發展無人機等智能科技。將來,隨著管理模式的完善,以及技術的升級,日本或將迎來真正的無人機時代。
應對老齡化與勞動力短缺 日本將迎來無人機時代?
2017年夏天,在日本靜岡縣燒津市,危機管理部門的工作人員們進行應急演習時得到了非常規手段的幫助。當時,面對有游泳者受困于蘇魯加灣水域的危險情況,一架無人機代替傳統的海岸警衛隊的船只和直升機,執行了此次搜索和救援任務。
無人機通過搭載的熱成像相機檢測到受困人員,并將數據傳回市救災總部,隨即,另一架無人機帶著救生圈被派出。整個營救過程僅用時幾分鐘。
“一直以來,我們都是依靠直升機等載人飛機來執行搜救行動,這些行動代價高昂,不太環保,且涉及復雜的指揮系統。”燒津市危機管理部門一位接受了無人機駕駛訓練的工作人員Yusuke Torisawa介紹,部門里除了他之外,還有5人接受了無人機駕駛訓練。“雖然無人機還無法直接把人從火災或水中救出,但就應急反應能力而言,尤其是在生死攸關的時候,無人機是無價的。”
燒津市是日本幾個使用無人機進行災害應答的城市之一。實際上,在一個極易受自然災害影響的國家,無人機技術應用是必然的。
Torisawa稱,燒津市組建了一支四架無人機艦隊,且自2016年以來燒津市共有13名行政人員接受了無人機培訓。這些公共服務部門的無人機,除了應急救援外,正應用于航道管理和農田管理等領域。
此外,無人機在輔助鋪設公用電纜、在建筑業都已經證明了自己的實用性。在一些更面向廣大群眾、更具有商業價值的領域,比如無人機速遞服務,無人機也在前進中。
豐田支持的創業公司cartivator正開發一款名為SkyDrive飛行汽車,目標在2020年東京奧運會之前啟動并運行。2016年10月,樂天與便利店連鎖店勞森(Lawson)聯手,向福島縣南馬市的居民運送雞肉和其他商品。2017年11月,一組研究人員在長野縣偏遠山區測試了類似的無人機運送服務。
據無人機研究人員 Kenzo Nonami介紹,事實上,測試地區正是日本局勢的一個縮影,日本如今的狀況要求無人機投入應用。Kenzo Nonami是日本無人機聯盟主席兼自主控制系統實驗室有限公司執行官,該公司為長野縣試驗提供無人機。
“若非要給日本無人機產業找一個推動力,你可以看看現在國家面臨的老齡化和勞動力短缺問題。”日本個多旋翼飛行器、千葉大學工程研究生院名譽教授Nonami表示:“對于在偏遠農村地區的老人而言,購物是存在一定困難的。可是這樣的困難,在無人機技術的幫助下可以很容易地解決。無人機會對生活質量產生巨大影響。”
在工業領域情況也是類似,當2020東京奧運會到來時,大約40%的基礎設施將達到50歲甚至更老。“日本基礎設施的總成本,包括700000座橋梁和100000條隧道,估計有700萬億日元。為了避免高昂的重建成本,好是進行修復工作。Nonami稱,“首先,你需要完成檢查,這是一項艱巨的任務,當勞動力不足時,這個任務就更難了,這時就需要無人機上場。”
縱使現實情況要求日本尋找技術手段應對老齡化和勞動力短缺難題,但日本當前嚴格的法規、無人機的安全問題,以及日本的基礎條件,都限制了無人機的應用范圍。
不過,隨著監管的改變,無人機技術上的一變革,以及新衛星技術的引入,一切可能會改變,推動日本進入“無人機時代”。
在管理上,2016年,內閣辦公室召集了來自公共和私營部門的專家,建立了無人機發展路線圖,旨在長期規劃無人機發展,促進無人機更廣泛應用。
路線圖將無人機操作分為4個等級,每個級別對應著不用的技術需求、應用成熟程度和實現時間。級別是無人機需要遙控操作,進行視覺內飛行,這個在當時已經實現;第二級是無人機可獨立飛行,但仍要在視距內,實現時間是2017年;第三級,無人機在非人口稠密區超視距飛行,實施從2018年開始;第四級是超視距人口稠密區飛行,在2020年以后實現。
目前,前兩個級別的無人機只有著有限的應用范圍,多數是圍繞著航拍,當然也有一些例外情況,比如自上世紀80年代以來,日本一直在用無人機噴灑農作物。
Nonami指出,第三級超視距運行是一個重要的轉折點。根據現行規定,用戶可以申請在視線以外的地方飛行,但即使獲得許可,也只能允許短距離飛行。“一旦超視距飛行真正落地,我們將能夠解決因為在日本無法測試導致的一系列問題。”Nonami還補充稱,中國相對不那么嚴格的規定已導致一些日本無人機制造商在中國測試技術。
根據日本政府的路線圖,第三級的計劃將在2018年3月進行,而終階段的進展將在2020年完成,恰逢趕上東京奧運會。
在無人機技術上,無人機在不斷普及的過程中會有許多障礙需要克服,尤其是安全問題。在YouTube上搜索“無人機”,總會出現一些讓人不安的結果。比如,2017年年底在岐阜的一處公園,一架無人機墜向人群,造成6人受傷。
“無人機必須安裝有預防類似事故的冗余系統。”東京大學航空創新研究中心主任、內閣辦公室無人機路線圖參與者Shinji Suzuki稱,“一個是電信系統,另一個是基于視覺的系統,另一個是激光傳感器系統。為了保證高可靠性,必須開發這類多傳感器系統。”
Shinji Suzuki及其團隊目前正進行兩個項目,涉及無人機著陸技術和立體魚眼鏡頭,為了的是讓無人機可以在室內和其他被覆蓋的區域飛行,在這些區域中,GPS信號難以穿透。新技術在日本未來的無人機應用中將是無價的。
在衛星導航技術上,早在今年4月,日本準天頂衛星系統(Qzss)將投入運營,這將進一步極大地推動無人機發展。
QZSS利用4顆衛星,衛星持續以一種8字形軌道運行,覆蓋了日本及周邊地區。這種錯開方式意味著有1顆衛星始終以較高的仰角位于日本上空,以確保日本城市、山區等都有穩定的定位信號。“在目前的系統下,GPS定位精度在10米左右,但QZSS將提高到20厘米左右,” Nonami說。他指出,QZSS對無人機將是一個巨大的福音,目前無人機無法在山區和高層城市地區可靠地接收gps信號。如果沒有合適的探測系統,移動電話信號塔發出的電磁場很容易干擾到無人機使其偏離原本路線。
一旦QZSS和無人機四級路線圖真正實施,無人機距離實現商業價值也就不再遙遠。東京大學的Suzuki說:“未來幾年我們會看到一個巨大的變化,尤其是在無人機遞送服務方面。我認為,在農村地區甚至日本許多島嶼之間的物流運輸并不遙遠,無人駕駛飛行出租車亦然。”
原標題:管理、技術齊發力,日本將迎來無人機時代?