2014年在国内火了一款很拉风(fēng)的(de)消(xiāo)费级硬件产(chǎn)品,这款产品就是无人机。
随后的三年,是(shì)消费级无人(rén)机(jī)市场规模疯狂成长的三年。
据市场研究公司捷孚凯在2017年的调研数据显示(shì),2015年、2016年、2017年的国内消费级无人机市(shì)场规模分别(bié)为(wéi)15亿元、25亿元、39亿(yì)元(预(yù)计(jì)),同比(bǐ)增长率也(yě)均保持(chí)在50%以上。同期数据显示(shì),2016年,国内(nèi)消费(fèi)无人(rén)机出货量已经超过32万台。
然而(ér),三年的(de)迅猛(měng)增长之后,消费级无人机市场增(zēng)长(zhǎng)开始放缓。据IDC 2017年(nián)Q1调研数据显示,2017年Q1中(zhōng)国航(háng)拍无人(rén)机市场出货量为(wéi)12万台,同比增长59%,环比下降3%。
预计2017年中国航拍无人机市场增长(zhǎng)将放缓,放缓的原因主要是由于(yú)消费需求暂时性的增长乏(fá)力以及产品体验与消费者预期存在差距。
这是IDC 2017年年初给出的预测。
消(xiāo)费级无人机并不能像智能手机一样(yàng)拥有持续、强劲的市场(chǎng)需求,外加国内消费级无人机相关(guān)“限制性”政(zhèng)策的不断出台(tái),消费级(jí)无人机终于也开始面临增(zēng)速(sù)下降的问题,步入2018年后,不(bú)少无人(rén)机(jī)厂商开始转型(xíng),包括在这(zhè)一领域的(de)金字(zì)塔塔尖(jiān)的大疆也(yě)在这(zhè)样的市场背景下,在2019年开始跨界试水教(jiāo)育机器人市场(chǎng)。
与(yǔ)消费级无人机市场有所(suǒ)不同,工(gōng)业级无人机在(zài)行业需求和国家相关政策(cè)的推动下,正在向各行业纵(zòng)深(shēn)渗透(tòu)。
属于工业无人机的后(hòu)无人机时代
消费级无人机一波浪潮让(ràng)大众认识了无人机,让(ràng)人类得以以上(shàng)帝视角看一(yī)座城市,甚至整(zhěng)个世界。与此同时,包括电(diàn)力巡(xún)线、农业植保、安防巡逻(luó)、森林防火等(děng)对高空作业或安防巡航有特殊需求的行业也开始关(guān)注这一新兴(xìng)产品。
有需求(qiú)的地方就有商机,有商机的地(dì)方就有创业企业。
当面向B端(duān)和G端的业务开始(shǐ)寻求以无人机解决实际工程问题时,一方面,大疆、派诺特、3D Robotics等无人机头部厂商开始拓(tuò)宽业务线,深入工业市场;另一方(fāng)面,行(háng)业也出现诸如(rú)智璟科技、云圣智能、傲势科技等在(zài)内的面向工业级(jí)无人机(jī)的(de)初创(chuàng)企业。
经过消费级(jí)无人机的市(shì)场教(jiāo)育和(hé)技术迭代,无人机要真正(zhèng)进入工业领域主要(yào)面临两大(dà)难题:
第(dì)一,如何(hé)让无人机能(néng)够适(shì)应工业应用(yòng)中的各种恶劣环境。这一方面需要无人机研发团队深入(rù)实际环境中(zhōng)进行测试和(hé)方(fāng)案验(yàn)证,需要长时间验证和技(jì)术积累。
第二,需要培养专(zhuān)业(yè)飞手,同时,在工业环境中的无人机加入人为操作也(yě)增加了事故发生几率。
2017年3月,一家名(míng)为Airobotics以色列无人(rén)机公(gōng)司自(zì)主研发的Optimus「全自动(dòng)机场」无人机正式(shì)量(liàng)产,这一无人(rén)机为全自动机场,能够实现(xiàn)无人机(jī)自主飞(fēi)行,在电池电量(liàng)耗尽时,可(kě)以自动飞回为其配备的“机库”中(zhōng)更换电池。
这样(yàng)的工业无(wú)人机去掉(diào)了(le)飞手操作(zuò)环节(jiē),解决了因飞手而来的诸多问(wèn)题(tí),同(tóng)时(shí)也实现了在复杂地面环境中的(de)汽车未能完全实现的自动驾驶(shǐ)。
同年7月,国内初创(chuàng)企业云圣智能的同(tóng)为「全自(zì)动机(jī)场」概念的(de)虎穴自动机场正式量产(chǎn),这也使(shǐ)得国内工业无人机开始进入“自动驾驶”时代。
自动驾驶技术激活工业无人(rén)机
所谓全自动机场,即摒(bìng)弃传统遥控(kòng)无人机飞(fēi)手(shǒu)(无人机操作人员)操控环(huán)节,能够在无人为干预情况下自行完成诸如电力巡线、安防巡逻等(děng)工作。
这一概念类似汽车上的无人驾驶技(jì)术,汽车上的无(wú)人驾驶(shǐ)技(jì)术目前在封(fēng)闭环境中已经能(néng)够实现,但是在诸如城(chéng)市道(dào)路(lù)这样复杂的开放环境中仍难以应用(yòng)。
相对而言,无人机在诸如电力(lì)巡线这样的高(gāo)空作业环境中主要是线性运行模式,另一种是在诸如城市安防领(lǐng)域(yù)进行面状覆盖(gài)。云(yún)圣(shèng)智能创始(shǐ)人陈方平告诉雷锋网,“前(qián)者并未涉及太多自(zì)动(dòng)驾驶技术(shù),其工作(zuò)原理类似客(kè)机,主要需要解决的是航线设计问题;后者才是全自(zì)动机场(chǎng)需(xū)要解决的(de)难(nán)点场景(jǐng),首先(xiān)无人(rén)机(jī)中需(xū)要存储(chǔ)有城(chéng)市的(de)三维地图,其次还(hái)要能够根据三维地图进(jìn)行点云的分类和分(fèn)析。”
前(qián)文提(tí)到,2017年7月,云圣智能正式(shì)对(duì)外发布其首款全自动机场,虎穴自动机场。第(dì)一代虎穴自(zì)动机(jī)场已经具备自动驾驶能力,并已经(jīng)能够应用到诸如电(diàn)力、安(ān)防等行业。
相较传统(tǒng)无人机,云圣智能的(de)虎穴(xué)自动(dòng)机场不仅(jǐn)去掉了飞手操控环节,基于三维实景建(jiàn)模地图模型,可以(yǐ)实现无人机(jī)自主起飞、巡逻、降落,并能设(shè)定定时执(zhí)行巡逻巡检任务。
此外,这一产品也能够在无人机巡航过程中,将(jiāng)无人(rén)机实(shí)际工作状(zhuàng)态采集到的数据或(huò)信息进行实时处理,实时生(shēng)成分析报告(gào)。
正(zhèng)是(shì)这样的(de)产品和技术方案(àn),将工业(yè)无人机深入(rù)产业(yè)中(zhōng),激活工业无人机的(de)强需求。
云圣智能(néng)和(hé)它的京津两部
2017年3月,思(sī)考了(le)将近一年(nián)后,还在(zài)北大(dà)读博的(de)陈方平终于下定决(jué)心,接受了来自创(chuàng)客总部的天使(shǐ)轮投资,也就有了现在的云圣智能。
由于公司(sī)核心技术团队多出自北大,因而,将云圣智能的(de)总部设在北(běi)京也就成了不二(èr)的选(xuǎn)择,“北京总部同时(shí)也(yě)是研发中(zhōng)心,承(chéng)担公(gōng)司大部分技术研发任务。”
然(rán)而,无人机在北京并没有很好的试(shì)飞环境(jìng),北京对无人机的(de)飞行限制及空域(yù)管控极(jí)为严格,六(liù)环内严(yán)格(gé)要求禁(jìn)飞。
我们当时(shí)是以(yǐ)北京总部为(wéi)中心,向(xiàng)周边寻找(zhǎo)有适合(hé)的飞行空域和场(chǎng)地,也就是(shì)在这个时候,天津滨海新区向我们伸出(chū)了橄榄枝——可以在一定(dìng)情况(kuàng)下为我们全面开放无人机所需的试飞空(kōng)域。此外,还(hái)为我们(men)提供了(le)数(shù)千平米(mǐ)的测试场地及厂房,以(yǐ)及相关(guān)优惠(huì)政(zhèng)策。
因此,也就有(yǒu)了之(zhī)后(hòu)在天津主要负责生(shēng)产、测(cè)试任务的(de)分公(gōng)司,天(tiān)津分公司充当(dāng)飞行设计中心的角(jiǎo)色。
天津飞行设(shè)计中心
2015年,在北大读硕士的陈(chén)方平和他的团队就已经(jīng)受邀创(chuàng)客总部。陈方(fāng)平告诉雷锋网,“是成立(lì)公司,还是继续深造,当时确实(shí)有过纠结。”最(zuì)终,陈方平一边读博,一边(biān)也(yě)将公(gōng)司成立起来。这也使得虎穴自(zì)动机场之后得(dé)以拥有更强劲的技术(shù)功底。
六大(dà)系(xì)统集成(chéng)的自动机(jī)场
云圣智能(néng)成(chéng)立仅四(sì)个月后,发布第一代虎穴自(zì)动机场。作(zuò)为行业新(xīn)兴产品类型,虎穴自动机场不仅实现(xiàn)了全(quán)自(zì)动巡航及自动更换电(diàn)池(chí)、更换(huàn)吊舱,同时(shí)融合(hé)了计算机视觉、物(wù)联网技(jì)术,打通了城市(shì)安(ān)防网络(luò)、交通网络,实(shí)现(xiàn)了(le)设(shè)备联动,数据协同,将工业无人(rén)机(jī)系(xì)统融(róng)入(rù)工业系统或智慧城市体系中,实现价(jià)值协(xié)同。
继2017年发布第一代虎(hǔ)穴(xué)自动机场(chǎng)后(hòu),2018年(nián),虎穴自动机场进行了第一次版本迭代,这(zhè)一代产品也成(chéng)为(wéi)2018年主要销售产品。据陈方平透露,2018年云圣智能销售额达到数千万(wàn)元(yuán)。
据悉,围绕虎穴自动机场,云圣智能(néng)主要布(bù)局了(le)六(liù)大(dà)核心产品阵列:三维实景地图、物联网平台、全自动巡检系统(无人机(jī)全自动机场)、多元工具库、 人工(gōng)智能算法平台(tái)、大数据(jù)分(fèn)析平台(tái)。
三维实景地图。通(tōng)过软硬件多(duō)元传感器融合技术,实现三维(wéi)立体(tǐ)厘(lí)米级(jí)高精度(dù)测绘,支持接入BIM系统、GIS系统等行业系统,支持诸(zhū)如安防、工业、测绘等行业应(yīng)用。
物联网平台。针(zhēn)对不同(tóng)行业应用,云圣智能会搭建不同(tóng)行业通(tōng)用(yòng)物联网平台,通过将行(háng)业各类设(shè)备实现设(shè)备互(hù)联、数据(jù)互通,结合多维度设备数据,提供整合应用方案。
基于(yú)这样的(de)物联网平(píng)台,云圣智能构建了智(zhì)慧城市四维地表交(jiāo)互系统。这(zhè)一系统包含智慧(huì)地表(biǎo)层、智慧(huì)感知层、智(zhì)慧(huì)街景、智慧巡(xún)视(shì)及智慧决策五个层(céng)面,全方位(wèi)融(róng)合已有数字化设备信息(xī),服务于交通、市政(zhèng)、公安、消防、城管建设等领域。
全自动巡(xún)航系统。即虎穴自(zì)动机场,为系统硬件核心部分。
虎穴自动机场(chǎng)可以为(wéi)机场内的虎鲸无人(rén)机自动更换电池,并对换下的电池进行充电,“每次更换(huàn)电池只(zhī)需要(yào)90秒”。可根(gēn)据作业(yè)需求,自(zì)动为(wéi)虎鲸无人机(jī)更换所需吊舱(诸如高精度摄像头、各类传感器);内置UPS电源,同(tóng)时,“机(jī)场”自身也(yě)作为物联网中的一(yī)个“边缘节点”,支持数(shù)据传输和指令控制。
即将迎来的高可(kě)靠、低延时的5G技术刚好可(kě)以满足工业无人机的需求,云圣智能也(yě)已经进行5G技术部署。
据陈(chén)方平透露,目前,云圣智能也在与中国移(yí)动、中国联通合作,进(jìn)行应用(yòng)5G通信模组的无(wú)人机,“未来5G基站大(dà)规模部署后,将有可能在城市应用中只通过公网实现网(wǎng)络部(bù)署。”
多元工(gōng)具库。支持10余(yú)种(zhǒng)吊舱(cāng)自动更换(huàn)。
人工智(zhì)能算法平台。云圣智能重点布局(jú)了多(duō)角度视频(pín)结构化算法、多角度 Re-ID(目标再识别技(jì)术(shù))深度学习算法、目标追(zhuī)踪算法(fǎ)、人(rén)流密度统计(jì)算法。这些算(suàn)法也是云圣(shèng)智能针对行业(yè)用户进行的专项研(yán)究和开发。
大数据(jù)分析平台。通过大数据分(fèn)析平台对无人机采(cǎi)集到(dào)的数据进(jìn)行实时分析,应用多项(xiàng)人工(gōng)智能(néng)算法分析(xī)包括特殊车辆行人(rén)追踪、人流(liú)密度分析(xī)等。该平(píng)台可与无人机(jī)、地面站进行实时交互(hù),分析数据并(bìng)实时形成分(fèn)析报(bào)告。
六大系(xì)统(tǒng)涵盖计算机视觉、三维实景建图,并辅以多(duō)角度视频结构化、目标(biāo)再(zài)识别(bié)等AI算法,融合应用工业及城市场景中行业系(xì)统(tǒng)、设备、数(shù)据,构建(jiàn)起天(tiān)地一体智能无(wú)人机系(xì)统。据悉,该系统可应用于(yú)森林防火、安防(fáng)巡(xún)检、石油巡检、电力(lì)巡检、光伏巡检(jiǎn)等多个(gè)行业(yè)垂直场景(jǐng)中(zhōng)。
工业(yè)无人机(jī)的商业化(huà)问题
虎穴自动机场是当下工业无人机市场中开(kāi)始受到关注的一类产品,然而,这样一(yī)款高技术集成(chéng)度的产品在实(shí)际产品化过程中也存在诸多难点,包括对(duì)高稳定(dìng)性的(de)需求,也包括(kuò)对行业知(zhī)识(Know how)的积累(lèi)。
工业环(huán)境恶劣,这首先对工业无人(rén)机的稳定性提出了高要求。例(lì)如,如(rú)何保证无(wú)人(rén)机精准降落到指定位置,这对于全自动巡航系(xì)统很重要。
从第一代虎鲸无人(rén)机量产(chǎn)之前(qián),在(zài)机库还未配备的(de)时候(hòu),我(wǒ)们就已经开始测(cè)试(shì),最(zuì)初(chū)是在地上画一个点,然(rán)后看将无人机从这一(yī)点起飞去执行各种任务后能不能回到这(zhè)个点。全自动(dòng)巡航系统量产出货之前,这(zhè)一测试我们进(jìn)行了(le)三(sān)年(nián),目(mù)前这(zhè)一系统(tǒng)可以保证数千次的精准降落。
在(zài)工业无人机应用中,更为关键一点则在于对行业知识的深(shēn)入和(hé)积(jī)累。
“要想(xiǎng)你(nǐ)的无(wú)人机真正深(shēn)入一个工(gōng)业领域中,首先要深入这一工业(yè)领(lǐng)域,了解其作业全过程,了(le)解其痛点在哪里,迫切需要解决哪些问题,以及工业(yè)环境本身对无人机带来怎样的干扰或影响(xiǎng)。”陈方平向雷锋网(wǎng)(公众号:雷锋网)表示,“为了使(shǐ)得产(chǎn)品(pǐn)解决客户中(zhōng)的问题,我在客户那里呆了三个(gè)月,和他们一块工作,发现(xiàn)问题。”
此外,陈方平告诉雷锋网,云圣智能目前在诸如电(diàn)力、安防(fáng)、测(cè)绘等领(lǐng)域均有相关行业专家担任(rèn)业务部门负责人,以此提升相关领域无人机的行业(yè)穿(chuān)透力。
工(gōng)业无人机:行业缺少标(biāo)准,企业仍需做深
不同于消费级无人机市(shì)场对硬件、对娱乐性能的极致(zhì)追求,工(gōng)业无人机领域由于碎片化严重,仍然缺少行业标准(zhǔn),“真(zhēn)正的工业级无人(rén)机是怎样一个形态还没有形成一个标准,导致当下市场鱼龙混(hún)杂。”
好(hǎo)在经过(guò)一波消费级无人机的技术普及,做(zuò)出一款能(néng)够(gòu)飞起来的无人机对于专业团队来说已经不是一个难事(shì)儿;经(jīng)过这(zhè)波(bō)消费级无人机的市场覆(fù)盖,使得工业用户也开始(shǐ)寻求(qiú)将无人(rén)机应(yīng)用到诸如(rú)巡线、安防领域。
值得注意的(de)是(shì),对于工业级无人机玩家,要想(xiǎng)真(zhēn)正(zhèng)打入市场,仍需深(shēn)入行业,了解行业痛(tòng)点和真实需求,通过实测环境不断打磨产品和(hé)技(jì)术(shù),结合当(dāng)下AI技术和产业需求,提(tí)供系统化解(jiě)决方案(àn)。而这,也是云(yún)圣智能接下来要继续做(zuò)的事(shì)情。
大疆定(dìng)义(yì)了(le)消费级无人机(jī)的标准,而(ér)更(gèng)为复杂的工业级无(wú)人机(jī)领域,还需要诸如云圣智能这(zhè)样深入行(háng)业中的创业企(qǐ)业不断(duàn)探索(suǒ)和深度(dù)覆盖。陈方平也(yě)向(xiàng)雷锋网表示(shì),“云圣智能(néng)2019年的目标是基于B端和G端业务,继(jì)续做深电力、安防、边防、智(zhì)慧(huì)城市中(zhōng)的3-4个垂直(zhí)行业(yè)。”