文｜觀察未來科技
10年前，無人機還沒有走出實驗室，并且，作為軍工科技之一的無人機，一架就要高達數(shù)百萬美元，隱秘不宣。而十年后，隨著智能手機出現(xiàn)，以及一系列配套技術(shù)，包括傳感器、高速處理器、相機、無線寬帶技術(shù)和GPS等新興技術(shù)的發(fā)展，如今，我們在沃爾瑪超市就可以買到使用云軟件的企業(yè)級無人機。
從軍用武器到商業(yè)工具，無人機正在成為新時代的技術(shù)圖騰，而無人機的目標，也并不是為了引起人們對其的好奇和贊嘆，而是為了成為一件普通的工業(yè)和生活用具，就像農(nóng)業(yè)機械和工地用發(fā)電機、照相機和電飯煲一樣，實用而不起眼，無人機技術(shù)在孕育著真正的革命。
從武器到工具
所謂無人機，是指可以遠程操縱或自主飛行的航空器，也稱遠程駕駛航空器，而無人機技術(shù)的本質(zhì)，其實就是機器人技術(shù)向空中的延伸。
無人機誕生之初主要用于軍事領(lǐng)域，其應(yīng)用歷史之久，可以追溯到1914年，即第一次世界大戰(zhàn)期間。彼時，英國的卡德爾和皮切爾兩位將軍，向英國軍事航空學會提出了一項建議——研制一種不用人駕駛，而用無線電操縱的小型飛機，使它能夠飛到敵方上空，投下炸彈。這一設(shè)想得到了當時英國軍事航空學會理事長戴·亨德森爵士的支持。無人機的發(fā)展也由此開始。
后來，隨著航空技術(shù)的發(fā)展，以及計算機技術(shù)、遙控技術(shù)等的應(yīng)用，軍用無人機的發(fā)展愈加迅速，在航空偵察、空對地攻擊以及近距離空中支援等方面大顯身手。直到今天，無人機也依然是不可忽略的現(xiàn)代軍工武器。
不過，相比于無人機在軍事工業(yè)發(fā)揮的作用，一個更重要的變化是，無人機逐漸從軍用武器走向了商業(yè)市場，并逐漸成為人們的工具。
究其原因，一方面，是智能手機技術(shù)以及一系列配套技術(shù)的發(fā)展，使得無人機逐漸成為質(zhì)優(yōu)價廉的產(chǎn)品。比如，今天，我們手機里的微型芯片集成了陀螺儀等多種傳感器，成本只需要3美元，而10年前，這些傳感器卻是價格高達10萬美元的機械設(shè)備。成本的下降，才給了人們走近無人機的機會。
于是，質(zhì)優(yōu)價廉的無人機得以吸引眾多普通消費者，而為了擴大用戶群，制造商又必須讓無人機簡單易操作——滑動開關(guān)即可起飛。
另一方面，由于消費級無人機的爆發(fā)，短短幾年時間里，美國就有超過100萬架無人機飛上天空。這些民用的飛行器避開了聯(lián)邦航空管理局（FAA）的嚴格規(guī)定，因此，為引導市場安全使用無人機，同時不限制其發(fā)展，F(xiàn)AA只能推出新規(guī)，允許將無人機用于商業(yè)目的，無需飛行執(zhí)照或特殊資格。2016年8月起，新規(guī)正式生效，也開啟了商用無人機時代。
當前，無人機最為常見的應(yīng)用，就是在建筑施工方向的應(yīng)用。建筑工程是僅次于農(nóng)業(yè)的世界規(guī)模第二大的行業(yè)，年產(chǎn)值高達8萬億美元，但效率卻相當?shù)拖隆?/p>
根據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù)顯示，商業(yè)建筑項目花費通常超出預(yù)算80%，工程進度落后20個月。究其原因，只看顯示屏上的CAD圖紙，一切自然都是完美的；但在實際工地卻大有不同。圖紙和現(xiàn)實的差異，解釋了8萬億美元中需要有大約3萬億美元因為工程變更、返工、進度安排失誤而浪費。
無人機卻能夠很好地消除這種差異。無人機的高空作業(yè)可以將超高精度的常規(guī)照片上傳到云端，隨后，圖像幾何技術(shù)就可以將其轉(zhuǎn)換為幾何圖形，生成精確的2D和3D模型——谷歌地圖的工作原理就是如此。隨后，指導施工的CAD圖紙疊加到掃描圖上，就可以讓“效果圖”和“實景圖”形成直觀對比。
這就像一個增強現(xiàn)實鏡頭，將理念與現(xiàn)實并置——捕捉二者的差異，利用這項技術(shù)，監(jiān)理團隊能隨時掌握施工進度。于是，憑借無人機技術(shù)，施工團隊就能夠提早發(fā)現(xiàn)、進而修正或繞開問題，或根據(jù)實際狀況更新施工模型，盡量減少誤差，這大大加快了工地的施工速度，也減少了資源的浪費。
無人機在今天
當然，無人機在建筑工程的應(yīng)用只是其代表應(yīng)用之一。
但這也證明，無人機經(jīng)濟具備顛覆性的經(jīng)典特征：無人機能夠用幾小時完成過去人們幾天才能完成的工作，無人機能提供細節(jié)豐富的影像數(shù)據(jù)，成本只是其他工具的零頭，尤其是隨著無人機智能化程度提高后，無人機所搭載傳感器和照相機的能力將幫助人們大大提高工作效率；無人機開始在職業(yè)安全方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，對信號塔維護等高危作業(yè)進行無人化；從田地到工廠，無人機的低空拍攝帶來新的洞察和功能，這些都為商業(yè)提供了不同視角。
疫情期間，無人機就展現(xiàn)出了相當活躍的表現(xiàn)。深圳市的無人機制造商科比特在上海、廣州等地投入了100多架無人機，使其在有感染風(險的地區(qū)巡邏、噴灑消毒劑。無人機代替人類飛人危險地區(qū)，使用40倍變焦相機進行了360度巡邏，充分發(fā)揮了作用。如果在公共場所發(fā)現(xiàn)有人沒戴口罩，無人機上的擴音器就會發(fā)出警告。為了防止病毒擴散，它們還負責補給物資給被封鎖的地區(qū)。
無人機還可以在搜救失蹤者時發(fā)揮重要作用。美國聲學學會在年度會議上發(fā)表了一種基于遇難人員求救時敲墻、跺腳、尖叫的聲音構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫進行深度學習，可以在災(zāi)區(qū)用無人機辨識求助者呼救聲的系統(tǒng)。安裝在無人機上的麥克風會偵測被困在災(zāi)區(qū)的人發(fā)出的呼救聲并通知救難隊。
此前，澳大利亞兩名少年在沖浪時不幸被巨浪困住，無法返回700米遠的岸上。當?shù)鼐壬牼褪褂脽o人機對被困人員投放救生圈帶。最終，兩名少年成功回到了岸上，營救過程僅歷時70秒。這是全球首例無人機成功救援。充分體現(xiàn)了無人機拋投不受條件限制這一特性。無論是遭遇了泰坦尼克號沉船還是洪水，無人機都可以方便地來到被困者的身邊。
并且，無人機還能用來緊急護送傷員。韓國國立蔚山科學技術(shù)研究院鄭延宇教授的研究團隊在其設(shè)計的“911$急救無人機”獲得德國“2020年iF設(shè)計獎”后，就與無人機企業(yè)Dronedom建立了合作關(guān)系，進入了產(chǎn)品量產(chǎn)階段。
這架救助無人機在患者躺的擔架上連接了8個螺旋槳和有線電池組，會在離地1公尺左右的高度移動。由于不需要安裝自動飛行功能和避障功能所需要的各種感測器，因此，其制造成本并不高。再加上電池會由救災(zāi)人員背著，因此可以減輕無人機的重量、提升續(xù)航力。
不僅如此，無人機還將在不久之后，就在人們的日常生活中為人們配送餐點和水，并取代快遞員、外送員和郵差。無人機會沿著航線在空中飛行、追蹤庫存、傳送收集到的數(shù)據(jù)，并自動管理庫存，取代物流管理人員。
實際上，無人機提供快遞服務(wù)的日子已經(jīng)越來越近。2020年，亞馬遜從美國聯(lián)邦航空總署獲得了可營運無人機配送的批準。因此，亞馬遜可以在人口密度較低的地區(qū)利用無人機配送2.26公斤重的物品。亞馬遜的Prime會員能在30分鐘內(nèi)收到線上訂購的商品——而亞馬遜則是繼Alphabet的子公司W(wǎng)ing、UPS之后，第三家從美國聯(lián)邦航空總署獲得無人機配送許可的企業(yè)。
Wing從2019年開始就為維吉尼亞州的居民提供了生活用品送貨服務(wù)。物流公司UPS則在2014年打入了偏遠地區(qū)配送服務(wù)領(lǐng)域。除此之外，美國的沃爾瑪、中國的阿里巴巴也都在開始引進無人機配送。
麥肯錫預(yù)測，無人機的市場規(guī)模將從2017年的64億美元增長到2025年的202億美元。到了2040年，在以一般消費者為對象的非軍事用途無人機市場中，無人機將負責近30%的配送量。
飛行互聯(lián)網(wǎng)的未來
實際上，盡管無人機已經(jīng)給人們提供了在諸多方面極具潛力的應(yīng)用前景，但不論是高空拍攝，還是遞送物資，都僅僅只是開始。的確，這仍然占據(jù)無人機行業(yè)中最大的份額。但更重要的是，在互聯(lián)網(wǎng)向物理世界延伸的進程中，無人機將帶領(lǐng)人們走向天空，并成為“飛行物聯(lián)網(wǎng)”。
要知道，數(shù)據(jù)就是這個時代的石油，而就像智能手機等技術(shù)商業(yè)化的歷程一樣，無人機現(xiàn)在也已經(jīng)配備企業(yè)級軟件，逐漸成為真正的數(shù)據(jù)收集平臺，像智能手機一樣開放、可延展，擁有幾近無限的APP應(yīng)用潛力。
也就是說，無人機將有能力以前所未有的高速度和低成本，完成幾乎所有數(shù)據(jù)收集工作，彌合地面和天空的間距。在不遠的未來，自主控制無人機將為企業(yè)、個人和政府所用，隨時隨地獲取有關(guān)這個世界的數(shù)據(jù)。
無人機對于商業(yè)世界是一種顛覆性力量，但它顛覆的不僅是商業(yè)——隱私、空域、管轄權(quán)的法律基礎(chǔ)也將成為問題。
從隱私權(quán)的角度來看，無人機引發(fā)的隱私問題與其他技術(shù)本質(zhì)上相同。雖然很多企業(yè)正從實體角度積極提升無人機使用的安全性，包括防止無關(guān)人員受傷、敏感基礎(chǔ)設(shè)施受損等。但同樣有很多企業(yè)忽視了另一個重要的方面，即無人機本身的安全。要知道，特定的無人機系統(tǒng)，就能使得第三方可以輕松訪問這些企業(yè)的計算機和網(wǎng)絡(luò)，并合法獲取并分享他們收集的數(shù)據(jù)。
無人機雖然應(yīng)用于國防、科研、商業(yè)等領(lǐng)域，常常參與高風險、高壓力、高價值的工作，但它們也很脆弱。因此，在無人機商業(yè)化的同時，無人機利用傳感技術(shù)或照相機收集數(shù)據(jù)這一特性還應(yīng)該受到規(guī)制，并推動立法控制獲取的數(shù)據(jù)及其保存期限。
此外，未來，無人機將普遍用于長距離工作，如鐵路、電力和管道檢查、災(zāi)后數(shù)據(jù)收集、農(nóng)業(yè)、甚至貨物運輸?shù)取６诖酥埃缭饺珖鞯夭煌茌爡^(qū)產(chǎn)生的法律問題必須厘清。除航空管轄權(quán)外，業(yè)主是否對房產(chǎn)上方的空間擁有權(quán)利，也是個需要解決的問題。
畢竟，未來無人機的使用有賴于充足的起降空間，尤其是得到地面和空域操作許可的空間，如同現(xiàn)在的機場和直升飛機場。這類土地使用規(guī)則通常由地方當局制定，因此，頒布地方法規(guī)限制無人機的起降區(qū)域?qū)⑹且环N必然。
從科幻電影的想像，到成為現(xiàn)實中的武器，再到現(xiàn)代社會的工具，無人機已取得了巨大發(fā)展。未來，無人機還將像電力和互聯(lián)網(wǎng)一樣成為我們生活的一部分。面對這樣一個世界，人們首先需要建立的，還是無人機的倫理，而無人機的倫理也無非是是現(xiàn)有倫理準則的延伸。只有在無人機系統(tǒng)周圍劃定邊界，才能有助于保證個人和社會的安全。