翱翔萬里，商用無人機發展趨勢

文：黃正傑 2020-06-30

發布時間： 2020-06-20 15:48:00

翱翔萬里，商用無人機發展趨勢

在防疫中，無人機協助物資運送與空投、消毒劑噴灑等作業，吸引了眾人目光。商用領域如何應用無人機? 無人機又有什麼關鍵技術? 本篇探討無人機在商用領域的應用、技術發展趨勢。

無人機防疫表現吸睛

在防疫的戰役中，由於市區道路封閉及接觸傳染疑慮，讓無人機有了各項吸睛的表現，舉凡物資運送與空投、消毒劑噴灑、民眾聚集警示、甚至進行紅外線體溫測量等。又如順豐物流在湖北，利用「方舟」無人機，將緊急醫療物資金投送至武漢銀潭醫院；深圳大疆防疫服務隊，則利用無人機消毒工業區球場、道路和廣場等公共區域。

商用無人機正蓬勃發展

無人機 (drones) 正式名稱為無人駕駛航空器 (UAV, Unmanned Aerial Vehicles)，可說是一種機器人，透過人員進行遠端操控，進一步期望發展成更自主的自動駕駛方式。無人機最早發展來自於軍事用途，目的為減少人員傷亡並降低人力成本。隨著科技進步及零件成本降低，無人機開始大量應用在消費娛樂市場。此外，隨著通訊、操控技術發展，無人機更成功運用在商業市場，成為下一波爆發商機。據Tractica市場調查，2025年全球商業無人機市場將銷售267萬台，營收126億美元。以下介紹幾個常見商業無人機應用方式：

1. 物品運送：如同防疫應用，無人機可以協助運送緊急的醫療用品，如：醫療用品公司Ziplin自2016年開始，在非洲盧安達利用無人機運送醫療器材與血液，至今佔該國家血液運輸量的一半以上。2016年電子商務大廠Amazon亦利用無人機進行宅配服務，運送生鮮食品等即時運送需求的商品。

圖、無人機進行醫療物資投放(資料來源：Ziplin)

2. 航空拍照：由於無人機飛航空域廣大，可協助從空中拍照地面影像，如：農產狀況拍照、地理測量、房屋資產拍照、工廠場區拍照等。例如：SenseFly公司利用搭載電腦視覺技術的無人機，可捕捉田地紅外線圖像，幫助農場監測不同生長階段作物並評估土壤狀況。

3. 工業巡檢：無人機可以協助檢查危險工業場景或不易檢測的區域，如：架設高處的太陽能面板、水管管道、橋梁、電塔等。Flyability新創公司發展一種圓形的無人機，搭載電腦視覺技術，可以協助檢測山上電力塔、橋梁底下、地下煤礦坑等危險工業檢測區域。

圖、無人機進行工業巡檢(資料來源：Flyability)

商用無人機技術趨勢

商用無人機的基本技術組成為何? 又有什麼發展趨勢呢? 下圖揭示商用無人機系統的幾個重要組成元件：

1. 無人機本體(Unmanned Aircraft)：無人機本體包含無人機外殼框架、發動機、燃料(鋰電池或汽油等)、控制系統、機翼、平衡系統/照相機/雷達等感測器及通訊系統。通訊系統包含與導航系統、地面控制站或無人機操作員等各種通訊連結。

2. 導航系統(Navigation System)：導航系統提供無人機的位置定位、衛星導航系統(GNSS)、導航系統間溝通、天氣資訊提供等。

3. 地面控制系統(Ground Control Station)：指揮中心提供無人機任務規劃、地圖路線、行動通訊、影像擷取解析等。

4. 操作員(Human Operator)：遙控無人機的操作人員、並可針對緊急狀況的立即性安全處理。

圖、無人機系統基本元件(資料來源：Daniel Gillins(2018)

由此可知，無人機系統不僅是無人機本體本而已，還包含地面控制系統、導航系統、人員操控等多方協調與控制。尤其進入到商用領域，必須特別注意操控安全性及無人機有效檢測等。當然，隨著技術的發展，人們也期望無人機能更深入商用領域應用，更能夠提高效率與生產力。麥肯錫指出五大短中長期商用無人機關鍵技術：

1. 監測：無人機在商用領域最受到矚目的是監測，舉凡廠區安全、工業巡檢、資產拍照等。目前影像拍照或短距離檢測已經成熟。進一步，將會更發展長距離的監控、影像擷取與分析等。例如：長距離的山上電力塔、橋梁底下或工業設備的影像擷取與損害分析等。長距離的監測必須強化無人機的控制能力、導航系統的溝通、影像的快速擷取、辨識與人工智慧分析等。

2. 營運：無人機協助危險、繁重、骯髒等工作的輔助，諸如：洗窗戶、灑農藥等。這些部分技術已經較成熟，端視協助工作的複雜性而定。

3. 娛樂廣告：無人機提供娛樂或廣告工作，例如：節慶無人機表演或空中廣告展示。

4. 訊號傳遞：無人機透過訊號、影像或聲音的傳遞，協助提供多媒體寬頻，例如：大型聚會提供無線基地台強化通訊訊號、協助偏遠地區臨時訊號強化等。

5. 無人載具：無人機能夠遠距離載送物品乃至於人類等，將是未來長期發展方向。

小結

由於5G及電腦視覺、邊緣計算技術等技術持續地發展，使得無人機能運用商用領域愈來愈可行。例如：5G技術提供長距離操控、電腦視覺技術協助辨識與分析監視影像、邊緣計算技術協助快速AI計算以躲避危險障礙等。無人機將愈來愈深入商用領域，值得我們持續關注與探討。

黃正傑