無人機正在以一種不可思議的速度數量擴增,到了國家必須出手開始監管的狀態。這幾年,市場看起來是火燒火燎的。網數據顯示,2013-2015年這三年間,消費級、工業級無人機的總銷量漲了三倍多:15萬架、37.8萬架和57萬架。其中消費級無人機尤其迅猛,市場大小是工業級無人機的兩倍左右,并且以每年50%的速度瘋長。預計到2025年,國內無人機航拍市場規模約為300億,農林植保約為200億,安防市場約為150億,電力巡檢約為50億,總規模將達750億。
創業者們如同鳥群一樣紛紛進場。目前,全國一共400多家無人機公司,而這個數字在4年前,只是個位數。然而,無人機現在可能并不是一門好做的生意。單點技術難以突破,工業制造已經成熟。短期內,無人機企業大多數看重的是供應鏈整合、營銷;但長遠來看,還是技術為王。
續航:求婚還沒完,沒電了
無人機的技術瓶頸集中在電池、續航時間上。用過大疆(DJI)的人都知道,歡天喜地帶著一臺無人機出去露營,害怕的就是飛著飛著沒電了,飛機掉在野外找不到。
消費級無人機的續航時間目前還不能超過30分鐘,這其中還要包括開機起飛和飛行器返程的時間。大疆新的精靈4無人機試圖通過全新的機身設計節省更多空間容納更多電池,有效飛行時間比上一代無人機提升了25%,但是其續航時間也不過是——28分鐘。
無人機雖小,但飛起來一點也不輕松。由于是多旋翼飛行器,完全依靠螺旋槳的拉力把機身提起來,意味著需要大電池容量來維持動力。飛機可以靠機翼上下的空氣壓強差提供垂直方向的力,而無人機組要自己把自己提起來。那么問題來了,既然消費級無人機續航問題受制于電池這件事,而電池在目前階段不大可能有巨大突破。
和電動汽車一樣,無人機一般使用鋰電池。鋰電池儲存電能的能力受到其電極材料本身的約束,但從鉛酸到鎳鎘、鎳氫,再到鋰離子體系,鋰離子電池已是目前市場上綜合性能好的電池了。
所有的電池企業都在想法子。全世界的無人機電池生產商,AT花了大價錢研發新型無人機電池,但效果相當一般:新電池的續航時間只比大疆多了不到6分鐘。即使是這樣,ATL的技術已經堪稱是“無人機電池技術”了。
另一邊,無人機其他部件的技術發展正在對電池提出越來越高的需求。想得到清晰的畫面,無人機廠商一般會采用云臺作為固定相機的設備。而電動云臺非常耗電,安裝云臺后的無人機平均會減少30%的續航時間。電動云臺體積更小,可以自由調整拍攝范圍,代價就是耗電。
革命尚未成功,同志仍需努力。研發團隊可以依靠算法、精簡的結構讓無人機飛得更久一些,但總而言之,只要電池技術沒有突破,續航時間就無法得到徹底的改善。汪峰求婚用無人機送鉆戒給章子怡是可以的,但想拍下全過程就不現實了。
你甚至可以在家組裝一臺無人機
你甚至可以在家組裝一臺無人機。這不是一句夸張的話。無人機本來可稱得上技術為王的前沿產品。消費級無人機的技術壁壘,主要在上游零部件:更強的基礎硬件,以及在此基礎上開發更強的算法和軟件系統,中游負責組裝,下游負責銷售。然而,上游技術門檻正在降低。
2015年以來,芯片巨頭陸續登陸無人機市場。高通、英特爾、三星、英偉達等芯片廠商的加入,解決了以前飛控組件體積大、計算性能低并且能耗較高的問題。
高通推出了“高通驍龍解決方案”,被用作無人機主要控制系統。英偉達推出了兩款具有強大的圖形運算能力的芯片組,能提高無人機的視覺識別應用。這些芯片計算能力,好比兩座大山。其他人做不出更好的,只要閉著眼睛跟著高通們就行了。
飛控——無人機的“大腦”,現在花個幾百元就可以買到了。飛行控制,是無人機平穩飛行的關鍵,是難搞定的技術環節之一。開源飛控平臺的出現,給無人機廠商省了不少事。
APM飛控是開源飛控成熟的榜樣。通過開源軟件MissionPlanner,可以配置APM的設置,連接外置GPS傳感器,并完成自主起降、自主航線飛行等豐富的飛行模式。室內GPS信號弱飛不起來的時候,APM能夠連接外置的超聲波傳感器和光流傳感器,在室內實現定高和定點飛行。
如今,只需幾百元,無人機廠商就能從APM、PIXhawk等開源飛控平臺獲取飛控技術,甚至購買整套的解決方法。這些底層技術的革新縮短了生產周期。甚至,從動力系統(電池,電機,電調等)、攝像系統(相機,云臺等),到軟件系統,全都可以在淘寶一鍵下單。網上一份在家安裝無人機的教程列出了所需步驟和零件。任何一個沒有專業背景的人都可以跟著DIY自己的無人機。