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，并在一些大众場所让無人機飞上天以後，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，也已利用在喷洒农藥等，进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个物联網(IoT)市場方针，智妙手機、腕表或其他装备也起头连系無人機，期可缔造更好的贩賣量。但跟着很多人“具有”無人機，并在一些大众場所让無人機飞上天，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体组件的不竭希望，让無人機變得更具智能，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，也能进一步晋升其平安性，比方自动避障等。

無人機市場魅力狂烧

2012年時，美國联邦航空办理局(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，但明显FAA低估了無人機的魅力。現阶段美國每一个月無人機的贩賣量不但远远跨越這个数字，乃至無人機市場還吸引了很多半导体電子業者的竞相争逐。

此中，無人機市場成长最為蓬勃确當属中國大陆，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，中國大陆無人機市場总范围将达人民币750亿元，年均增速可望跨越50%，而此诱人的市場范围统计也吸引很多相干業者踊跃进军中國大陆。

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

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

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)等也正式颁布發表进军無人機市場，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疏通劑，够完备，可协助業者低落进入無人機市場的技能门槛;另外一方面，這些新的处置器也让無人機可进一步小型化及智能化，更首要的是本钱的低落，让更多消费者可以等闲入手。

爱盛科技(iSentek)董事长赖孟煌则认為，無人機具有空拍的特点，加之代價从至關‘崇高’下滑到消费者广泛包袱的起的范畴内，是以促使無人機此一存在已久的市場變得至關火热。
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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备拍照功效，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，如喷洒农藥或肥料，乃至無人機在商用范畴還摇身變成快递機等。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，與在天空上的視线，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場上應當也能占据一席之地。

另外一方面，不管从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。杨顺帆认為，這几年来，無人機延续改良使人诟病的问题，一些技能如手动抛飞、雙目視觉、主动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备，已逐步酿成是人人皆有可能轻松把握的文娱装备，不单有想象空間又有無限的兴趣，在消费市場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体直播动静至關热中，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，也能够是一个连網的装备，进一步與其他物联網装备沟通。举例来讲，恩智浦(NXP)擘画将来主动驾驶汽车時，行将無人機整合在内，賣力及時通报路况，或是担當快递欣喜的东西。

杨顺帆认為，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进入無人機范畴的主因，藉由先投資、练兵，进而积累物联網连網電機装备的成长能力。

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變乱频傳，在台灣就曾產生過無人機在知名景点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’的變乱，是以除律例的束缚以外，無人機的智能化是另外一个晋升平安性的首要路子。

杨顺帆暗示，律例规范應区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，而律例對付财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项缘由是，機器設計不敷好。這肇因于無人機市場腾飞，廠商一窝蜂进入，為了快速让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区。别的還可以無人機规格如電池续航力、飞翔間隔来进一步办理與限定飞航地域。

此外，台灣近期也针對無人機禁飞区域制定相干法律。亦本日月潭國度風光区办理处订定《日月潭國度風光区辖区遥控無人機利用注重事项》，已确认潭区4大船埠、向山及水社坝共6个区块，将通知布告订為限定飞航区域，违背者最高開罚新台币100万元。固然這仅是针對某个風光区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，半导体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规格不需告竣车规或军规品级，如果在主动避障與室内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，担當大脑的微节制器(MCU)或微处置器，搭配紧密的傳感器即能进一步晋升無人機的飞翔智能。赖孟煌进一步阐明，9轴或10轴的动作傳感器、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动避障與悬停功效，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个方位。還可在飞翔時计较出最靠近于直线的間隔，防止折线进步挥霍油料;最後在定点時，磁性傳感器還能帮忙無人機做出悬停與保持程度状况，让用户在摄影或是录相時能以最好角度举行。

要做好主动避障功效，間隔/光傳感器就至關首要。杨顺帆指出，今朝利用雙目计较機視觉(CV)或是用红外线(IR)三角定位技能做出深度與位置信息是最热点的两种避障技能根本，關头的组件是具有高機能CV运算能力的体系单芯片(SoC)或是红外线傳感器。

除红外线傳感器以外，也有業者认為操纵雷射的飞時测距傳感器(ToF)，将较一般傳统红外线傳感器精准度更高，能為無人機的飞翔供给更佳的避障结果。意法半导体(STMicroelectroNIcs)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，且方针物体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;且能同時侦测多点、多物体，并及時回报的產物，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节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进一步到达避障功效的算法，也饰演首要脚色。

赖孟煌认為，無人機飞翔节制的部分，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进時，参加嵌入式視觉功效，已带给消费者更分歧的利用体验。

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、科学、醫療(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，以让專業無人機达到需侦测的現場時，更智能的晓得本身必要监控哪些区域，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内建4K開麦拉来拍摄或避障，嵌入式視觉的視觉运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节制器的能力，是以現場可编程门阵列(FPGA)會是较佳的选择。

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場已逐步腾飞;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場远景。杨顺帆认為，消费级無人機最大的利用仍是在航拍，此中以自拍文娱為主的小型無人機市場远景可期，而要让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让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，今朝已可看到一些冲破傳统的航拍功效的测验考试，比方主动跟拍、方针物体追踪、人脸辨识等，而更易操作功效则包含主动绕飞、语音手势节制、物体侦测、室内户外悬停、自立返航和主动避障。换句话说，更智能的無人機就是让其具有‘視觉’能力，包含情况感知并辨识牙痛怎麼辦，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运算能力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，消费型無人機的市場就可以大鸣大放。

而看准無人機市場的成长，台灣芯片供给商皆已起头结構，并获得不错的市場功效。除自家组件技能的成长外，還跟处置器業者如高通进一步互助;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場落人以後。