無人機如何飞得更安全?台灣芯片商已開始布局

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跟着很多人“具有”無人機，并在一些大众场所讓無人機飞上天以後，很多大众平安问题也随之而来，是以無人機晋升其飞航平安已成為重要的课题。

在外洋，無人機在军事域已利用一段時候，以保护河山平安為主;在某些專業民用范畴，如农業，也已利用在喷洒农药等，進而保护农民的人身平安。不外，在小型、定位方向消费性電子的無人機起头吸引很多消费者眼球後，無人機成為很多展會或是廠商下一個物联網(IoT)市场方针，智妙手機、腕表或其他装備也起头连系無人機，期可缔造更好的贩賣量。但跟着很多人“具有”無人機，并在一些大众场所讓無人機飞上天，很多大众平安问题也随之而来，是以無人機晋升其飞航平安已成為重要的课题。

跟着科技日月牙异與半导體组件的不竭希望，讓無人機变得更具智能，是相干業者配合的方针。而加倍智能的無人機，不但可带给消费者或專業人士更好的利用履历，也能進一步晋升其平安性，比方自動避障等。

無人機市场魅力狂烧

2012年時，美國联邦航空辦理局(Federal Aviation Authority，FAA)针對無人機的数目曾预估，到2020年美國無人機的数目将可达15,000架，但明顯FAA低估了無人機的魅力。現阶段美國每一個月無人機的贩賣量不但远远跨越這個数字，乃至無人機市场還吸引了很多半导體電子業者的竞相争逐。

此中，無人機市场成长最為蓬勃确當属中國大陸，不但“豢养”出全世界最大、市占率高达50%的無人機制造商大疆立异(DJI);钻研单元乃至预估，到2025年，中國大陸無人機市场总范围将达人民币750亿元，年均增速可望跨越50%，而此诱人的市场范围统计也吸引很多相干業者踊跃進军中國大陸。

按照UAV Drones Market市场钻研陈述指出，2020年之前全世界重要的無人機市场约莫到达55.9亿美元。無人機的高潮也可從本年消费性電子展(CES 2016)與其他首要消费性財產大展中，窥知一二。

联咏科技(Novatek)iVOT產物奇迹部副部司理杨顺帆暗示，近期無人機遭到媒體與業者高度關怀，不单在2013~2015年有很是好的增加，并且在商用或專業民用，和消费级市场皆获得很好的成就，也吸引浩繁半导體或體系業者的参加，预期讓2016年無人機市场加倍竞争與白热化，将来無人機市场不解除產生購并潮。

此外，2015年起头，知名处置器芯片供给商如高通(Qualco妹妹)、英特尔(Intel)、英伟达(NVIDIA)等也正式颁布發表進军無人機市场，并推出無人機專用的高整合智能芯片產物。一方面因芯片商供给的解决方案够完備，可协助業者低落進入無人機市场的技能門槛;另外一方面，這些新的处置器也讓無人機可進一步小型化及智能化，更首要的是本錢的低落，讓更多消费者可以等闲入手。

爱盛科技(iSentek)董事长赖孟煌则認為，無人機具有空拍的特點，加之代價從至關‘崇高’下滑到消费者广泛包袱的起的范畴內，是以促使無人機此一存在已久的市场变得至關火热。

供给分歧“視角” 吸引消费者存眷

曩昔無人機在军用范畴除送达炸弹外，最首要的就是侦察情况的事情，是以無人機几近都装上了‘眼睛’，也就是拍照镜头。不管在军用或是專業民用范畴上，無人機具有‘目力’是不成或缺的前提，而消费型無人機如果配備拍照功效，带给消费者分歧的‘視角’感觉，會是至關吸引消费者眼光的新商品。

赖孟煌指出，固然民用無人機的成长脚步快于商用或消费性利用，取代人力举行一些较伤害的事情，如喷洒农药或肥料，乃至無人機在商用范畴還摇身变成快递機等。不外，相较于專用型無人機，消费型無人機對一般普罗公共来讲，不但可與糊口连系，還可以或许供给分歧的自拍角度，與在天空上的視線，可以说為消费者供给的新的、吸惹人的價值，是以将来消费型無人機在市场上應當也能占据一席之地。

另外一方面，不管從會飞的手機或是會飞的呆板人角度来看，無人機自己就是深具话题與别致性的產物。杨顺帆認為，這几年来，無人機延续改良使人诟病的问题，一些技能如手動抛飞、双目視觉、主動悬停等功效的实現也使得無人機操作朝向加倍“傻瓜化”。如今無人機已再也不是只有專家或玩家才能把握的装備，已逐步酿成是人人皆有可能轻松把握的文娱装備，不单有想象空間又有無限的兴趣，在消费市场必定會延续遭到注視。更首要的是，消费型也就是小型無人機每小我均可以利用，現代人對自拍或是在社群媒體直播動静至關热中，消费型無人機将是至關好的新前言。

不但如斯，無人機在物联網世界中，也能够是一個连網的装備，進一步與其他物联網装備沟通。举例来讲，恩智浦(NXP)擘画将来主動驾驶汽车時，行将無人機整合在內，賣力及時通報路况，或是担當快递欣喜的东西。

杨顺帆認為，無人機是一种必要電機整合的技能，這與物联網利用中的呆板人/手臂電機整合技能附近，而這也是芯片商有志一同進入無人機范畴的主因，藉由先投資、练兵，進而积累物联網连網電機装備的成长能力。

專業或文娱都得顾及平安性

不管是專業或是消费性無人機，平安性都是将来無人機至關首要的课题。有鉴于無人機飞翔平安变乱频傳，在台灣就曾產生過無人機在知名景點日月潭坠毁砸伤旅客;由于利用者操作不妥使無人機直接撞上101大楼…等不测;無人機成长较快的外洋，更是有‘花腔百出’的变乱，是以除律例的束缚以外，無人機的智能化是另外一個晋升平安性的首要路子。

杨顺帆暗示，律例規范應區别為商用或是消费型無人機，究竟结果二者利用情境有所分歧，但相干尺度與律例對付平安性的晋升来讲至關需要，而律例對付財產的康健成长也有所帮忙。

赖孟煌指出，無人機飞翔平安事務频傳的此中一項缘由是，機器設計不敷好。這肇因于無人機市场腾飞，廠商一窝蜂進入，為了快速讓產物上市而疏忽了機器設計上的优化，是以美國FAA已着手制订律例请求無人機须采纳实名轨制，并透過GPS卫星定位避免無人機飞入禁航區。别的還可以無人機規格如電池续航力、飞翔間隔来進一步辦理與限定飞航地域。

此外，台灣近期也针對無人機禁飞區域制定相干法律。亦本日月潭國度風光區辦理处订定《日月潭國度風光區辖區遥控無人機利用注重事項》，已确認潭區4大船埠、向山及水社坝共6個區块，将通知布告订為限定飞航區域，违背者最高開罚新台币100万元。固然這仅是针對某個風光區所提出的無人機禁飞法则，但已迈出第一步。

關头组件付與無人機更多智能與平安性

除律例、無人機機器設計以外，半导體组件也能為無人機的平安性把關。杨顺帆阐明，相较于商用或專業民用無人機，消费型無人機對付组件的規格不需告竣车規或军規品级，如果在主動避障與室內悬停功效可以或许做到至關精准，便可确保必定的平安性。

先非论機器設計好與坏的问题，若单就無人機飞翔平安這部分来讲，担當大脑的微節制器(MCU)或微处置器，搭配紧密的傳感器即能進一步晋升無人機的飞翔智能。赖孟煌進一步阐明，9轴或10轴的動作傳感器、間隔/光傳感器、磁性傳感器、角度傳感器，乃至電傳播感器，都與無人機飞翔平安有紧密亲密的瓜葛。現阶段無人機業者至關垂青的主動避障與悬停功效，则必要間隔/光傳感器、磁性傳感器。

磁性傳感器可协助外型設計為四角或八角的無人機在飞翔時，果断航向该朝向哪一個方位。還可在飞翔時计较出最靠近于直線的間隔，防止折線進步挥霍油料;最後在定點時，磁性傳感器還能帮忙無人機做出悬停與保持程度状况，讓用户在摄影或是录相時能以最好角度举行。

要做好主動避障功效，間隔/光傳感器就至關首要。杨顺帆指出，今朝利用双目计较機視觉(CV)或是用红外線(IR)三角定位技能做出深度與位置信息是最热點的两种避障技能根本，關头的组件是具有高機能CV運算能力的體系单芯片(SoC)或是红外線傳感器。

除红外線傳感器以外，也有業者認為操纵雷射的飞時测距傳感器(ToF)，将较一般傳统红外線傳感器精准度更高，能為無人機的飞翔供给更佳的避障结果。意法半导體(STMi運動防護，croelectroNIcs)影象奇迹部技能营销司理林國志暗示，以雷射举行测距的益处是可供给切确到毫米(妹妹)間隔的丈量，且方针物體的色彩和反射率不會影响到测距成果。

究竟上，太阳光對/ToF光傳感器的切确度影响至關的大，這也磨练着芯片供给商的研發能力，若能尽其所能地成长出精准度高;且能同時侦测多點、多物體，并及時回報的產物，對付無人機的成长将有正面综效。

嵌入式視觉、算法不成或缺

不但高切确度傳感器與高效能的主節制器可為無人機平安性再晋升一层，嵌入式視觉與飞航時若何透過傳感器采集的信息進一步到达避障功效的算法，也饰演首要脚色。

赖孟煌認為，無人機飞翔節制的部分，不但饰演無人機独一感官功效的傳感器得至關活络，算法和通信北京賽車,技能的良窳也不克不及轻忽，不然空有傳感器，無人機却没法有用地透過信息来避開停滞物，如许的無人機應當没法真正阐扬其專業或文娱结果。

因利用所需，今朝專業级無人機對付嵌入式視觉，也就是呆板視觉的需求较大，但将来消费型無人機也會由于连系虚拟实际(VR)或扩增实境(AR)等利用，或是举行智能化的演進時，参加嵌入式視觉功效，已带给消费者更分歧的利用體验。

连系無人機呆板視觉與AR，消费者可得悉更多情况

赛灵思(Xilinx)工業、科學、医疗(ISM)技能营销資深司理罗霖暗示，現阶段一些專業或商用级無人機已起头参加AR/VR，即须具有360度視角的能力，以讓專業無人機达到需侦测的現场時，更智能的晓得本身必要监控哪些區域，并做出及時阐發與果断。

别的，在避障功效方面，也必需仰赖嵌入式視觉功效。举例来讲，大疆立异在其新一代無人機中內建4K開麦拉来拍摄或避障，嵌入式視觉的視觉運算阐發功效即不成或缺。罗霖夸大，嵌入式視觉阐發能力碰到需处置4K每秒30帧影象的状态時，其所需的处置能力已远远跨越微处置器或是微節制器的能力，是以現场可编程門阵列(FPGA)會是较佳的選择。

将来成长—更智能化

因應各类特别利用所需，專業或商用無人機市场已逐步腾飞;而消费型無人機跟着易费用的改良，和代價更加亲民、带来更多文娱结果，预期有将有不错的市场远景。杨顺帆認為，消费级無人機最大的利用仍是在捕蠅袋，航拍，此中以自拍文娱為主的小型無人機市场远景可期，而要讓消费者更能接管的消费型無人機，前提之一就是加倍的智能。

消费者無人機最大的利用更偏向于文娱自拍，以是若何做得更智能，某种水平上就是想法子讓無人機自拍功效更傻瓜，與更易操作，就犹如几年前風行一時的数字傻瓜相機。杨顺帆夸大拐杖椅,，今朝已可看到一些冲破傳统的航拍功效的测验考试，比方主動跟拍、方针物體追踪、人脸辨識等，而更易操作功效则包含主動绕飞、语音手势節制、物體侦测、室內户外悬停、自立返航和主動避障。换句话说，更智能的無人機就是讓其具有‘視觉’能力，包含情况感知并辨識四周，和更易自拍的能力。而要实現這些能力關头的组件仍然是具有高機能的CV運算能力SoC，和搭配的多样傳感器。

赖孟煌则夸大，只要和小我糊口慎密连系，跳脱無人機專業的范畴，消费型無人機的市场就可以大鸣大放。

而看准無人機市场的成长，台灣芯片供给商皆已起头结构，并获得不错的市场功效。除自家组件技能的成长外，還跟处置器業者如高通進一步互助;抑或将自祖傳感器界说為傳感器中枢(Sensor Hub)，整合所有傳感器與影象相干组件，成為無人機在圖象处置上的另外一颗大脑。台灣業者的尽力，也证实台灣廠商不會在無人機市场落人以後。