全球疫情能否加速無(wú)人機(jī)交付商用進(jìn)程？

編者按：本文來(lái)自微信公眾號(hào)“灣區(qū)盒子CLUB”（ID:BayboxClub），36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

（題圖：美國(guó)佛羅里達(dá)州有愛(ài)好者用無(wú)人機(jī)給朋友送廁紙）

作者 | DONG

編輯 |XUGUOGUO

隨著歐美地區(qū)疫情的加重，前一段在國(guó)內(nèi)抗疫前線曾經(jīng)立下奇功的無(wú)人機(jī)被應(yīng)用到消毒、檢測(cè)、醫(yī)療用品遞送等多種應(yīng)用場(chǎng)景的頻率越來(lái)越高。

根據(jù)無(wú)人機(jī)制造商大疆DJI 公布的相關(guān)數(shù)據(jù)，在美國(guó)，他們已經(jīng)向美國(guó)21個(gè)州的40個(gè)公共安全機(jī)構(gòu)交付了100架無(wú)人機(jī)（4月1日之前），這是“迄今為止在對(duì)抗新冠肺炎疫情中最大規(guī)模的無(wú)人機(jī)部署”。

在歐洲，西班牙是第一個(gè)使用農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)噴灑消毒劑來(lái)對(duì)抗冠狀病毒的國(guó)家。西班牙采用的無(wú)人機(jī)可以攜帶10公斤的液體有效載荷，僅需10分鐘即可覆蓋4000-6000平方米的面積。只不過(guò)以前裝載的是農(nóng)藥和化肥，而現(xiàn)在換成是消毒劑。

世界經(jīng)濟(jì)論壇（WEF）在相關(guān)文檔中對(duì)中國(guó)應(yīng)用無(wú)人機(jī)的經(jīng)驗(yàn)加以肯定和推介，認(rèn)為應(yīng)用無(wú)人機(jī)噴灑消毒的效率可以比人工噴灑的效率高50倍。

在大疆之外，此前因在非洲農(nóng)村運(yùn)送醫(yī)療用品而頗具知名度的固定翼無(wú)人機(jī)交付公司Zipline也加入到了抗擊疫情之戰(zhàn)中。根據(jù)Fast Company的報(bào)道，Zipline正在美國(guó)加快其提供醫(yī)療服務(wù)配送的計(jì)劃。Zipline會(huì)為急救人員提供專門(mén)醫(yī)療物資，如口罩和手套等。

早在2016年，Zipline就開(kāi)始應(yīng)用其固定翼無(wú)人機(jī)幫助非洲盧旺達(dá)等地區(qū)的農(nóng)村醫(yī)療診所運(yùn)輸血液。不過(guò)，因?yàn)榉侵藓兔绹?guó)之間在空域管制上的不同政策等其他原因，現(xiàn)在Zipline才嘗試在美國(guó)開(kāi)展業(yè)務(wù)。

在愛(ài)爾蘭，一家名為MannaAero的無(wú)人機(jī)公司也正在愛(ài)爾蘭中部小鎮(zhèn)Moneygall開(kāi)始貨物投遞試驗(yàn)。與Zipline是將產(chǎn)品運(yùn)送到某個(gè)中心投遞點(diǎn)不同，Manna Aero是將貨品直接配送到用戶家門(mén)口。在疫情開(kāi)始之前，這家公司一直在測(cè)試配送食品，但當(dāng)疫情開(kāi)始流行之后，交付醫(yī)療用品的優(yōu)先級(jí)已經(jīng)提到最高。

巨頭逐鹿低空飛行

在目前的商用無(wú)人機(jī)交付業(yè)務(wù)中，進(jìn)展最快的是Google谷歌母公司Alphabet旗下的Wing公司。

Wing于2019年4月正式獲得美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）頒發(fā)的第一個(gè)無(wú)人機(jī)快遞許可證，這也意味著他成為美國(guó)第一家運(yùn)營(yíng)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)交付服務(wù)的公司。

根據(jù)公開(kāi)消息，Wing自去年10月18日開(kāi)始在美國(guó)弗吉尼亞州提供服務(wù)以來(lái)，其交付量已翻了一番以上，但未透露交付總數(shù)。

目前Wing的用戶主要通過(guò)三種方式提交訂單，一是從Walgreens連鎖藥房下單，二是從當(dāng)?shù)匾患伊闶凵蘏ugar Magnolia下單，三是可以通過(guò)聯(lián)邦快遞提交訂單。眼下在疫情之中，Wing還增加了配送可以覆蓋的藥房數(shù)量。

Wing從美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）獲得的無(wú)人機(jī)快遞許可證含金量很高，因?yàn)橛辛诉@個(gè)證， Wing的無(wú)人機(jī)即可以飛出無(wú)人機(jī)操作員的視線之外（超視距，BVLOS）、飛越指定區(qū)域的空域。

在這之前， FAA規(guī)定無(wú)人機(jī)只能在400英尺以下的高度飛行，而且要求必須在操作員的視線范圍內(nèi)飛行，并嚴(yán)格限制無(wú)人機(jī)在人口密集地區(qū)的飛行。

如果按照原先的規(guī)定，無(wú)人機(jī)的優(yōu)越性其實(shí)很難得到發(fā)揮。你可以想象一下業(yè)務(wù)開(kāi)展的場(chǎng)景——配送員需要先開(kāi)車到達(dá)送貨地址附近時(shí)，再發(fā)射無(wú)人機(jī)。一旦超出視線范圍之外，則不能使用。

這種情況下，用無(wú)人機(jī)取代地面配送的效率優(yōu)勢(shì)、成本優(yōu)勢(shì)根本體現(xiàn)不出來(lái)。而這一點(diǎn)，對(duì)于無(wú)人機(jī)配送能否真正大規(guī)模商用至關(guān)重要。

不過(guò)，有分析師表示，在Wing可以測(cè)試的區(qū)域之外，美國(guó)在全國(guó)范圍內(nèi)允許無(wú)人機(jī)飛出視線外，可能還需要9年時(shí)間！

Wing在相關(guān)測(cè)試中跑到最前面并不容易。

在2014年成立之后， Wing一直在澳大利亞對(duì)其無(wú)人機(jī)進(jìn)行測(cè)試，據(jù)《華爾街日?qǐng)?bào)》報(bào)道，該飛機(jī)已經(jīng)完成了80000多次測(cè)試。

Wings的無(wú)人機(jī)有12個(gè)小型螺旋槳，可以使無(wú)人機(jī)垂直起飛和降落，同時(shí)也有一個(gè)固定機(jī)翼，其中有兩個(gè)較大的螺旋槳可以以更高的速度水平飛行。換句話說(shuō)，Wing所使用的無(wú)人機(jī)像是直升機(jī)和普通飛機(jī)的混合體，它能夠垂直起落，并且進(jìn)行高速飛行。它可以將貨物儲(chǔ)存在其身體之內(nèi)，在到達(dá)指定地點(diǎn)的時(shí)候懸浮在安全的高度上，再使用繩索將用戶所購(gòu)買(mǎi)的商品投放下去。

在谷歌/Wing之外，對(duì)無(wú)人機(jī)遞送志在必得的是電商巨頭亞馬遜。

據(jù)科技媒體CNET報(bào)道，亞馬遜在無(wú)人機(jī)業(yè)務(wù)上最新的一個(gè)動(dòng)作是在管理層面，聘請(qǐng)了波音787的前副總裁戴維·卡本（DavidCarbon）擔(dān)任負(fù)責(zé)其Prime Air業(yè)務(wù)的副總裁。Carbon接替了過(guò)去七年里一直負(fù)責(zé)亞馬遜Prime Air的古爾·金奇（Gur Kimchi），他將帶領(lǐng)亞馬遜的“航空、機(jī)器人、硬件、軟件和制造專家”，以實(shí)現(xiàn)在30分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)無(wú)人機(jī)將包裹交付給客戶。

早在2013年，亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝佐斯（ Jeff Bezos）曾宣布，在四到五年內(nèi)，無(wú)人機(jī)交付將是司空見(jiàn)慣的事情。但現(xiàn)在看起來(lái)，這個(gè)速度顯然比預(yù)期的要慢了。

過(guò)去數(shù)年里，亞馬遜一直在英國(guó)劍橋測(cè)試其無(wú)人機(jī)服務(wù)。亞馬遜呈六角形的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品識(shí)別度很高，據(jù)說(shuō)這是亞馬遜從大約50000個(gè)設(shè)計(jì)概念中遴選出來(lái)的一版。

亞馬遜無(wú)人機(jī)的六角形形狀之內(nèi)是圍繞六個(gè)螺旋槳的保護(hù)罩。無(wú)人機(jī)可以垂直起飛和降落，但是當(dāng)它以更高的速度水平飛行時(shí)，它會(huì)改為半水平飛行模式。亞馬遜的無(wú)人機(jī)配備了傳感器和機(jī)載AI，可以在飛行中以及起飛和降落時(shí)自適應(yīng)避開(kāi)障礙物。著陸時(shí)，無(wú)人機(jī)會(huì)檢測(cè)到人和動(dòng)物以調(diào)整其著陸位置，并使用專門(mén)的電線檢測(cè)算法來(lái)躲開(kāi)晾衣繩和電源線。

與谷歌/Wing相比，亞馬遜無(wú)人機(jī)有兩個(gè)不同，其一，亞馬遜無(wú)人機(jī)需要著陸以便交付包裹，而Wing 是通過(guò)“繩降”交付，不用著陸；其二，亞馬遜的Prime Air無(wú)人機(jī)送的主要是自家的貨品，而Wing配送的都是第三方/本地商戶的商品，這一區(qū)別背后是雙方不同的商業(yè)模式。

如果說(shuō)在產(chǎn)品技術(shù)上，亞馬遜和谷歌/Wing還沒(méi)分出高低的話，那么，在商用測(cè)試進(jìn)程上，亞馬遜顯然比谷歌/Wing慢了一拍。

從2018年美國(guó)聯(lián)邦航空管理局推出UAS IPP（即無(wú)人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)集成試點(diǎn)計(jì)劃）時(shí)，亞馬遜就沒(méi)有被未納入。此后，一步慢就步步慢。

2019年6月，該公司表示，他們將“在數(shù)月內(nèi)”開(kāi)始通過(guò)無(wú)人機(jī)向消費(fèi)者交付包裹。但后續(xù)進(jìn)展如何，目前并沒(méi)有更新的消息。

除了谷歌/Wing和亞馬遜，Uber和UPS也在進(jìn)行相關(guān)的無(wú)人機(jī)交付測(cè)試。

Uber 從2019年5月開(kāi)始在圣地亞哥州立大學(xué)附近的麥當(dāng)勞進(jìn)行了測(cè)試。該公司表示，大學(xué)附近的居民將很快能夠通過(guò)Uber Eats應(yīng)用從一些當(dāng)?shù)夭宛^訂購(gòu)由無(wú)人機(jī)運(yùn)送的食物。Uber無(wú)人機(jī)采用最傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)，在硬件上乏善可陳。

快遞公司UPS旗下的無(wú)人機(jī)子公司UPS Flight Forward目前專注于在醫(yī)院校園內(nèi)交付醫(yī)療樣品，估計(jì)也是以在局域范圍內(nèi)跑通業(yè)務(wù)模型為主要目標(biāo)。

總起來(lái)看，在經(jīng)過(guò)五年左右的硬件設(shè)計(jì)和服務(wù)測(cè)試之后，以谷歌/Wing和亞馬遜為代表的商用無(wú)人機(jī)交付在2019年已經(jīng)跨過(guò)了一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，基本完成了一個(gè)創(chuàng)新產(chǎn)品服務(wù)從0到1的過(guò)程。

帶著電商訂單一起飛

無(wú)人機(jī)交付大規(guī)模商用（從1到N）帶來(lái)的效率提升，以及對(duì)整個(gè)電商業(yè)務(wù)的促進(jìn)都將是非常驚人的。

從效率上看，無(wú)人機(jī)交付可以大大加快整體交付時(shí)間。

根據(jù)各家公開(kāi)的數(shù)據(jù)看，亞馬遜的無(wú)人機(jī)能夠完成15英里（24公里）的往返，可以在不到30分鐘的時(shí)間內(nèi)交付五磅（2.27千克）以下的包裹。包裝放置在由保護(hù)殼和電動(dòng)機(jī)護(hù)罩圍繞的空間中，以確保安全運(yùn)輸任何包裝。

Wing能夠完成12英里飛行距離，在10分鐘內(nèi)完成交付；Uber在3英里飛行距離內(nèi)的交付時(shí)間平均大約需要7分鐘；Manna Aero的無(wú)人駕駛飛機(jī)最快可以以每小時(shí)50英里的速度載運(yùn)9磅的貨物，運(yùn)送半徑可達(dá)四英里。

如果純從速度看，Wing送貨無(wú)人機(jī)速度最快，每小時(shí)可以飛行70英里。

在速度之外，無(wú)人機(jī)帶來(lái)的成本優(yōu)化空間更讓人印象深刻。

根據(jù)測(cè)算，與通過(guò)傳統(tǒng)車輛運(yùn)送小包裝貨物相比，無(wú)人機(jī)交付的成本可以低至每個(gè)包裹每英里0.05美元，這是傳統(tǒng)車輛交付成本的1/30。對(duì)于像亞馬遜這樣的電商巨頭，基于其龐大的電商訂單量，可以把每單交付成本降至0.90美元，從而將國(guó)內(nèi)運(yùn)輸成本降低約90％。

對(duì)于電商或零售商來(lái)說(shuō)，交付成本和交付效率的提升會(huì)進(jìn)一步帶來(lái)訂單量的上漲。根據(jù)亞馬遜等各大電商的實(shí)踐，免費(fèi)送貨的促銷活動(dòng)往往都會(huì)增加訂單的數(shù)量。比如，亞馬遜Prime客戶在亞馬遜上的購(gòu)買(mǎi)量是非Prime客戶的兩倍，免費(fèi)配送就是關(guān)鍵原因之一。

根據(jù)ARK資本推算，由于無(wú)人機(jī)交付的擴(kuò)展，將使電子商務(wù)在零售中的份額從2019年的14％增長(zhǎng)到2030年的60％，無(wú)人機(jī)將負(fù)責(zé)交付超過(guò)一半的電子商務(wù)訂單。

隨著無(wú)人機(jī)交付成本的降低以及交付量的增加，無(wú)人機(jī)交付的行業(yè)規(guī)模也將持續(xù)增長(zhǎng)。到2030年，無(wú)人機(jī)交付的收入總規(guī)模可以達(dá)到1130億美元。如今，傳統(tǒng)快遞每單交付成本約4美元，可帶來(lái)大約2800億美元的收入。

在千億規(guī)模的行業(yè)收入中，能夠獲益的包括無(wú)人機(jī)硬件提供商和像Airmap這樣的第三方地圖提供商。

其中，無(wú)人機(jī)硬件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到250億美元。美國(guó)聯(lián)邦航空局估計(jì)，用于商業(yè)目的的無(wú)人機(jī)銷售量將從2016年的60萬(wàn)臺(tái)增加到2020年的約270萬(wàn)臺(tái)。在這其中，大疆無(wú)人機(jī)占到美國(guó)所有無(wú)人機(jī)銷量的77%。而第三方地圖提供商會(huì)與監(jiān)管機(jī)構(gòu)合作，為無(wú)人機(jī)交付服務(wù)運(yùn)營(yíng)商提供數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和流量管理服務(wù)，市場(chǎng)規(guī)模也能達(dá)到60億美元。

與地面的自動(dòng)駕駛服務(wù)可能聚焦在城市區(qū)域不同，無(wú)人機(jī)交付服務(wù)無(wú)論在城市還是農(nóng)村——或者說(shuō)尤其在農(nóng)村等偏遠(yuǎn)地區(qū)——都會(huì)產(chǎn)生劃時(shí)代的影響。

無(wú)人機(jī)交付可以完全改變世界所有地區(qū)的購(gòu)物和遞送體驗(yàn)，這句話說(shuō)得并不過(guò)分。

指揮系統(tǒng)和技術(shù)感知

大規(guī)模無(wú)人機(jī)交付的發(fā)展進(jìn)度沒(méi)有像預(yù)期中那么快的原因有多種，其中行業(yè)監(jiān)管/生態(tài)完善和技術(shù)發(fā)展是兩大關(guān)鍵。

從行業(yè)監(jiān)管來(lái)看，像美國(guó)等國(guó)家都有不同程度的管制，這也是使得亞馬遜、谷歌等公司專門(mén)跑到澳大利亞、英國(guó)去進(jìn)行測(cè)試的主要原因。

在美國(guó)，沒(méi)有美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的許可，夜間以及超出操作者視線（BVLOS）使用無(wú)人機(jī)都是明令禁止的。原因是還未給無(wú)人機(jī)明確規(guī)劃像高速公路一樣的安全航空通道。

比如就在本周，美國(guó)紐約曼哈頓公園上空有無(wú)人機(jī)在空中盤(pán)旋，并不斷告誡人群疫情之中要保持安全距離。對(duì)此，美國(guó)聯(lián)邦航空局就表示，他們將調(diào)查該無(wú)人機(jī)操作者是否持有合法許可。

美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、工程院等機(jī)構(gòu)曾在2018年發(fā)布的一份報(bào)告中表示，美國(guó)聯(lián)邦航空局在制定無(wú)人機(jī)安全標(biāo)準(zhǔn)方面過(guò)于謹(jǐn)慎。

但批評(píng)歸批評(píng)，一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是——大多數(shù)無(wú)人機(jī)在400英尺以下的空域飛行，所以需要一個(gè)跟民用載人航空一樣的航空指揮調(diào)度系統(tǒng)。

IHS Markit無(wú)人機(jī)行業(yè)分析師Stelios Kotakis表示:“這是一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)，尤其是在城市地區(qū)，有很多變數(shù)需要考慮”，“我們需要對(duì)飛行時(shí)間、包裹重量和內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)管，我們需要超視距飛行的監(jiān)控系統(tǒng)，無(wú)人機(jī)的目標(biāo)識(shí)別和回避系統(tǒng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)鏈接等等” 。

2018年，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局宣布制定了UAS IPP計(jì)劃，即無(wú)人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)集成試點(diǎn)計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃允許政府和私營(yíng)部門(mén)共同研究加速UAS集成安全并實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸貨物和乘客等，奠定了監(jiān)管框架中至關(guān)重要的一步。這項(xiàng)為期三年的大規(guī)模項(xiàng)目，旨在獲得足夠多的無(wú)人機(jī)使用數(shù)據(jù)和安全記錄， “（然后把）這些數(shù)據(jù)用于制定進(jìn)入空域的規(guī)則”。

該項(xiàng)目進(jìn)展順利的話，2020年正是拿出最終成果的時(shí)間。

事實(shí)上，在美國(guó)之外，其他各國(guó)也在紛紛加強(qiáng)對(duì)無(wú)人機(jī)的監(jiān)管。比如最近，日本也正在計(jì)劃引入對(duì)超視距飛行的許可系統(tǒng)，目的是想更好的利用這一資源來(lái)幫助政府執(zhí)行日常任務(wù)。此前在管制方面比較寬松的澳大利亞，其民航安全局也宣布，無(wú)人機(jī)注冊(cè)和驗(yàn)證已經(jīng)成為必需流程。

另一方面，如果說(shuō)監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要對(duì)指揮調(diào)度系統(tǒng)負(fù)責(zé)的話，那么，運(yùn)營(yíng)無(wú)人駕駛飛機(jī)的公司同樣必須對(duì)自身的技術(shù)感知能力負(fù)責(zé)。比如亞馬遜無(wú)人機(jī)就結(jié)合了機(jī)器學(xué)習(xí)算法和紅外傳感器來(lái)檢測(cè)電線、鳥(niǎo)類和建筑物，以免在飛行過(guò)程中被“絆倒”。

最近，Iris Automation公司還宣布推出了業(yè)內(nèi)第一個(gè)具有360度視野的機(jī)載檢測(cè)和避障系統(tǒng)。

在超越視覺(jué)范圍（BVLOS）的飛行中，無(wú)人機(jī)可以借助這一系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程相機(jī)和AI系統(tǒng)達(dá)成安全飛行。該公司表示，目前已有12個(gè)國(guó)家/地區(qū)的數(shù)十個(gè)早期客戶已經(jīng)在使用該系統(tǒng)。

另外，蘇黎世大學(xué)發(fā)明的最新避障系統(tǒng)通過(guò)將攝像頭拍到的東西分為靜態(tài)和非靜態(tài)對(duì)象，降低需要分析的數(shù)據(jù)量，從而將避障的總延遲時(shí)間壓縮到了3.5毫秒。在測(cè)試中，無(wú)人機(jī)僅僅使用機(jī)載感應(yīng)計(jì)算，就可以以10米/秒的速度躲開(kāi)障礙物（比如一顆飛過(guò)來(lái)的足球）。

除了避障系統(tǒng)，如今有志于在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域謀求地位的企業(yè)們已經(jīng)在相關(guān)技術(shù)上全面展開(kāi)了專利追逐競(jìng)賽。

比如在電商零售領(lǐng)域一直激烈爭(zhēng)奪的沃爾瑪和亞馬遜，雙方一直在交付效率、線下網(wǎng)點(diǎn)等各個(gè)維度展開(kāi)交鋒。對(duì)他們兩家而言，一個(gè)非常關(guān)鍵的論斷是：無(wú)人機(jī)帶來(lái)的交付效率提升將可以完全消除掉線下物理網(wǎng)點(diǎn)的規(guī)模覆蓋優(yōu)勢(shì)。在這一降維打擊面前，誰(shuí)也不敢松懈。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)BDO的研究，自2018年7月以來(lái)，沃爾瑪已向世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織提交了97項(xiàng)無(wú)人機(jī)專利申請(qǐng)。而沃爾瑪在前一年申請(qǐng)了57項(xiàng)專利。

在亞馬遜等電商之外，真正擁有最多無(wú)人機(jī)技術(shù)專利的還是無(wú)人機(jī)制造商們。

按國(guó)家來(lái)說(shuō)，目前全球無(wú)人機(jī)技術(shù)專利上的領(lǐng)先者是中國(guó)，已申請(qǐng)了約6000項(xiàng)專利，其中大疆排名第一。美國(guó)緊隨其后，申請(qǐng)了2045項(xiàng)專利，其次是韓國(guó)有741項(xiàng)、澳大利亞有81項(xiàng)、加拿大有79項(xiàng)。

無(wú)人機(jī)作為一項(xiàng)發(fā)明，已經(jīng)從早期的大玩具形象蛻變?yōu)橐环N能夠在多個(gè)領(lǐng)域中大幅度提升工作效率的生產(chǎn)力工具，如今隨著技術(shù)的成熟、生態(tài)的完善、監(jiān)管的加速以及疫情的倒逼，的確有望在2020年在大規(guī)模商用層面實(shí)現(xiàn)一次躍升。