過往無人機以國防、警政用途為主,然隨著關(guān)鍵零組件的成本持續(xù)下降、及業(yè)者推出平價且易于操控的旋翼機,帶動無人機消費性市場逐步成形。玩家級無人機的崛起,加上感測器、影像處理、云端運算及資料分析等技術(shù)進步,使得小型無人機的商業(yè)應(yīng)用深具商機。
過往無人機以國防、警政用途為主,然隨著關(guān)鍵零組件的成本持續(xù)下降、及業(yè)者陸續(xù)推出平價且易于操控的旋翼機,已帶動無人機消費性市場逐步成形。玩家級無人機的崛起,顯示空拍影像資料變得容易取得,加上搭配感測器、影像處理、云端運算及資料分析等技術(shù)持續(xù)進步,使得基于小型無人機的商業(yè)應(yīng)用深具商機,并已吸引歐、美等相關(guān)之硬體與軟體業(yè)者紛紛投入,開發(fā)針對精準農(nóng)業(yè)、影片拍攝、巡檢監(jiān)測、調(diào)查測繪及物流運輸?shù)戎鉀Q方案。
無人機商機起飛
隨著關(guān)鍵零組件的成本持續(xù)下降,自2010年起,Parrot、大疆創(chuàng)新(DJI)等業(yè)者陸續(xù)推出平價且易于操控的旋翼機(Rotary Wing),吸引對于飛行或空中攝影等有興趣之大眾,銷售量相當可觀,帶動無人機消費性市場起飛。
當空拍影像資料變得容易取得,再搭配感測器、影像處理、云端運算及資料分析等技術(shù)持續(xù)進步,使得小型無人機發(fā)展商業(yè)應(yīng)用商機可期,相關(guān)業(yè)者已紛紛布局,并以「為客戶降低整體成本或提升效率」為訴求,推出各式解決方案。一般而言,各國民航主管機關(guān)對于起飛重量小于25公斤的小型無人機,使用或營運管制較為寬松,因此成為目前業(yè)者發(fā)展商業(yè)應(yīng)用之主軸。
在商用(企業(yè)應(yīng)用)領(lǐng)域,小型無人機多元的應(yīng)用類型約可歸納為精準農(nóng)業(yè)(Precision Agriculture)、影片拍攝、設(shè)施巡檢監(jiān)測(Inspection & Monitoring)、測繪調(diào)查(Surveying & Mapping)及物流運輸?shù)任孱悾⑦\用于農(nóng)業(yè)、影視媒體、石油及天然氣、保險、建筑、礦業(yè)及物流等不同產(chǎn)業(yè)。
商用為產(chǎn)業(yè)成長主力
隨著業(yè)者投入、技術(shù)提升及產(chǎn)品價格下降,小型無人機可望持續(xù)擴大企業(yè)用戶,帶動市場成長,長期而言,其市場規(guī)模具備超過玩家市場之潛力。玩家級無人機除了讓一般使用者享有駕馭飛行器的快感,「空中拍照」為其主要應(yīng)用模式。此類產(chǎn)品初次導入市場的主要訴求是-讓消費者得以采取空中視角來拍攝照片,而隨著運動相機、自拍等風潮崛起,許多近期推出的玩家級無人機即結(jié)合此概念,讓產(chǎn)品化身為使用者專屬的空中跟拍攝影師。
觀察近期產(chǎn)品發(fā)展動向,如中國大陸業(yè)者億航(Ehang)于2015年底推出的Ghostdrone 2.0無人機,則與眼鏡式(Goggles)顯示裝置結(jié)合,即無人機之拍攝畫面、可即時顯示于眼鏡鏡面,讓*人稱視角更直覺、適切地呈現(xiàn)。再者,該眼鏡裝置可感測使用者之頭部動作(如抬頭/低頭),并據(jù)以調(diào)整無人機之相機拍攝角度(仰角/俯角),進一步強化使用者體驗。
應(yīng)用領(lǐng)域日漸廣泛
部分玩家級無人機的使用者著眼于駕馭飛行器的快感,當眼鏡式裝置與無人機結(jié)合之后.大幅提升*人稱視角之使用者體驗,亦使得操控無人機變得更為直覺自然。在此狀況之下,飛行速度可超過時速100公里的競速無人機開始興起,并且形成一股玩家之間的比賽風潮。
農(nóng)業(yè)應(yīng)用
無人機應(yīng)用于農(nóng)業(yè)已有相當時間,早在1990年代日本即運用無人機于稻田噴灑農(nóng)藥,主要目的是可節(jié)省人力或提升作業(yè)效率,而后此法亦擴及美國、澳洲、歐洲等農(nóng)業(yè)國家。早期噴灑農(nóng)藥的無人機多為直升機型態(tài),而后市場也出現(xiàn)能夠裝載并噴灑農(nóng)藥的定翼機、甚至是旋翼機。
雖然噴灑農(nóng)藥仍是目前無人機在農(nóng)業(yè)應(yīng)用的重要型態(tài),不過近期基于影像感測的精準農(nóng)業(yè)解決方案紛紛出籠,主要訴求是借此掌握農(nóng)作物生長狀況,從而優(yōu)化施作(如農(nóng)藥、肥料等)投入,以利提升收成。這類解決方案亦已開始導入歐洲、美國等地。
具體觀察幾個代表性的解決方案,其共同性是以無人機取得欲分析區(qū)域的紅光及近紅外光的影像資訊,并搭配產(chǎn)生觀察區(qū)域、常態(tài)化差異植被指數(shù)(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI )(可為植物健康指標)地圖之軟體,后續(xù)再以其他演算法分析(如PrecisionHawk及senseFly方案)、進一步了解農(nóng)作物生長情況,或是提供加值資訊(如Agribotix方案)。
空拍攝影
由空中拍攝影像,原本即是電影或新聞制作之所需。運用小型無人機拍攝,不但相對直升機節(jié)省成本,并可低空飛行及靈活操作,取得先前未有的角度,具有更多創(chuàng)作空間,而拍攝的影像還能即時傳送,讓工作人觀看并確認成果。因此,小型無人機相當受到影視及新聞制作業(yè)者的關(guān)注與歡迎,并使影視媒體成為目前小型無人機主要的應(yīng)用領(lǐng)域。
例如Sky Fall、The Wolf of Wall Street等電影及Game of thrones、Homeland等電視影集,都有使用小型無人機拍攝。專業(yè)的無人機攝影公司如Aerial MOB、ASTRAEUS等,也紛紛成立。在新聞畫面取得方面,美國WFLA電視臺已導入小型無人機。其他如New York Times、CNN等,則正在測試如何在人口密集區(qū)以小型無人機進行拍攝作業(yè)。
目前小型無人機應(yīng)用于影視媒體之領(lǐng)導業(yè)者為大疆創(chuàng)新,其解決方案約可分為:訴求拍攝效率(如新聞制作)的一般方案,及訴求拍攝品質(zhì)(如電影制作)的高階方案。在高階方案方面,該公司藉由提供飛行平臺、云臺及機載云臺等產(chǎn)品,讓客戶可自行組合并使用自有的鏡頭或攝影器材,以滿足其專業(yè)之拍攝需求。
巡檢監(jiān)測應(yīng)用
目前基于小型無人機的巡檢監(jiān)測應(yīng)用,主要是對于石油與天然氣產(chǎn)業(yè)、電力或公用事業(yè)等提出解決方案。石油與天然氣的廢氣燃燒塔、電力傳輸設(shè)施(電塔)、無線通訊基地臺等位于高處、不易以人力檢測的設(shè)施,以直升機拍照亦具一定危險性,而可運用操控靈活的旋翼機飛至該設(shè)施近處拍攝照片,藉由高解析度影像來判斷該設(shè)施狀態(tài)(何處損壞等)。換言之,使用小型無人機可降低上述設(shè)施檢測的作業(yè)風險。
而觀察代表性業(yè)者的解決方案,除了拍攝RGB影像,也利用紅外線熱感測技術(shù)取得更多訊息,且在提供影像給客戶自行判斷之外,亦進行影像分析以評估該設(shè)施狀態(tài),以利客戶之設(shè)施維護與資產(chǎn)管理。其中,Cyberhawk的解決方案已有Shell Oil、ExxonMobil等石油與天然氣業(yè)者采用,Sharper Shape的解決方案則導入芬蘭PKSS、印度Sterlite Grid等電力公司。
另隨著全球發(fā)展太陽能、風力發(fā)電等綠色能源,將提升太陽能板(solar panel)、風機渦輪(wind turbine)等之檢測或維護需求,小型無人機亦可發(fā)揮如前述之優(yōu)勢,預(yù)期后續(xù)太陽能、風電設(shè)施可望成為小型無人機巡檢監(jiān)測應(yīng)用之重要領(lǐng)域。
地理繪測應(yīng)用
數(shù)值地形模型(Digital Terrain Model),即以數(shù)位或數(shù)值來表示真實地形,被用來建置地理資訊系統(tǒng),或進一步應(yīng)用在對于天災(zāi)人禍、歷史遺跡等之地形測繪及調(diào)查評估,已有相當時間。目前多以衛(wèi)星照片或是直升機空拍等方式來建立3D地形模型,而隨著小型無人機的崛起,由于其取得影像相對衛(wèi)星較為快速、解析度高,也較由人駕駛的直升機安全、成本低廉,故基于小型無人機的解決方案已開始被應(yīng)用在調(diào)查測繪領(lǐng)域。具體而言,其不僅獲得政府部門或?qū)W研單位采用,也發(fā)展出商業(yè)應(yīng)用解決方案,其中又以針對礦業(yè)或建筑業(yè)的方案為多數(shù)。
這是因為礦場、營建基地原本即需測繪現(xiàn)場地形,作為工作基礎(chǔ)。一般來說,若以傳統(tǒng)土木量測方式繪制現(xiàn)場需時二星期,小型無人機之方案僅需要約一天,如此可讓工作團隊較為頻繁地測繪現(xiàn)場,對工程進度的掌握可更為精準。而透過3D地形模型,來估計礦場或營建基地的砂石庫存,也更加正確,有助降低成本或提升營運效率。
基于小型無人機的解決方案在滿足客戶上述基本需求之外,也嘗試提供客戶更多價值。例如,Skycatch訴求其方案為建筑業(yè)創(chuàng)新工作流程,促進建案之工程人員、供應(yīng)商及業(yè)主等,更有效率地溝通與合作。Redbird則運用數(shù)據(jù)分析技術(shù),提供現(xiàn)場安全評估,以期降低客戶營運風險等。事實上,建筑及采礦機械領(lǐng)導業(yè)者Komatsu、Caterpillar已分別與Skycatch、Redbird合作,欲借助后者的小型無人機解決方案,強化其智慧機械整體方案或服務(wù)。而透過與機械大廠合作,將提升小型無人機解決方案展現(xiàn)其效益之機會,促進其在礦業(yè)及建筑業(yè)之普及。
在道路設(shè)施缺乏或陸路交通不便(如雪地、塞車等)的地區(qū),空中運輸有其優(yōu)勢,此亦為小型無人機展現(xiàn)效益之處。然而受限于法規(guī)、技術(shù)等因素,目前小型無人機應(yīng)用于物流運輸仍在產(chǎn)品生命周期之萌芽階段。具體而言,大型物流業(yè)者、電子商務(wù)業(yè)者等已開始運用小型無人機進行各種運送情境的測試計畫,來驗證技術(shù)可行性及累積營運經(jīng)驗,也有小型無人機業(yè)者針對非洲、印度等基礎(chǔ)建設(shè)不足的國家,進行醫(yī)療物資運送之實地測試。而未來小型無人機在物流運輸應(yīng)用之商用化的范疇與時程,仍系于相關(guān)技術(shù)的進展及各國法規(guī)之訂定。
都會物流應(yīng)用
由于小型無人機以目前之技術(shù)水準,在都會區(qū)或人口稠密處密集飛行仍具相當風險,法規(guī)也*難松綁,故大部分的物流測試計畫仍以山區(qū)或偏遠農(nóng)村為主要運送情境。觀察近期代表性測試計畫之解決方案,以旋翼機每次可運送約1公斤貨物(DHL以混合型架構(gòu)可載運2公斤),飛行距離則約為10公里(Matternet因采用輕量結(jié)構(gòu)可超過10公里)。而基于小型無人機的物流解決方案,必須具有機隊管理之能力,故極飛(Xaircraft)、Matternet分別開發(fā)出遠程航班調(diào)度系統(tǒng)及云端飛行路徑規(guī)劃系統(tǒng),并為其解決方案之核心。
對于玩家級無人機應(yīng)用動態(tài)之觀察,除了競速無人機及相關(guān)賽事之崛起,可望形成利基市場之外,由Squadrone System、億航等業(yè)者之產(chǎn)品設(shè)計及應(yīng)用情境,顯現(xiàn)玩家級無人機基于既有用戶、進一步拓展大眾市場之意圖。
首先,因應(yīng)大眾自拍并分享社群之需求趨勢,導入各種追蹤拍攝模式;再者,發(fā)展以行動裝置APP的操作介面,進一步降低無人機之操控門檻,以期擴大用戶群。
事實上,上述兩家業(yè)者之產(chǎn)品皆是以行動裝置APP來操控,而近期推出、主打大眾市場的小米無人機亦兼具行動裝置APP及遙控器之操作模式。*后,則是強化使用者經(jīng)驗。例如億航的Ghostdrone 2.0產(chǎn)品,不僅傳送影像至使用者配戴的眼鏡式顯示裝置,也能藉由使用者頭部動作來控制無人機拍攝角度,實現(xiàn)*人稱視覺體驗。
小型無人機將可創(chuàng)造新價值
由上述可知,小型無人機在精準農(nóng)業(yè)、影片拍攝、巡檢監(jiān)測、調(diào)查測繪及物流運輸?shù)葢?yīng)用之效益,主要是相對既有工作模式,運用小型無人機具有降低人員作業(yè)風險或是節(jié)省成本、提升效率等優(yōu)勢。
然而觀察代表性業(yè)者的解決方案,除了實現(xiàn)以小型無人機取代現(xiàn)行工作之基本功能,更訴求其方案能夠創(chuàng)造新的價值。特別在精準農(nóng)業(yè)、巡檢監(jiān)測及調(diào)查測繪等領(lǐng)域,方案業(yè)者借助小型無人機易于取得大量影像資訊的特性,同時建立演算法、甚至導入機器學習以進行數(shù)據(jù)分析,從而提供客戶相關(guān)評估或建議,助益其決策。
此舉不僅提升導入小型無人機解決方案之效益、增加客戶采用意愿,亦能建構(gòu)其產(chǎn)品或服務(wù)之差異化、與競爭者區(qū)隔。
由此預(yù)期,透過大量影像資料分析、為客戶提供加值服務(wù),可望成為小型無人機商用解決方案之發(fā)展重點,相關(guān)業(yè)者將持續(xù)投入。而如何由客戶的角度(如降低整體營運成本、便捷日常工作流程等)思考,甚至洞察其隱性需求,則為方案業(yè)者之關(guān)鍵課題。
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