无人机,就是这么任性

2016-02-22 09:36:15来源:中国邮政报 热度:
敦豪快递将在印度发展无人机送货服务、亚马逊规划无人机投递服务、韩国将在年内尝试使用无人机向岛屿和山区配送包裹……新年伊始,有关无人机的话题屡见报端。放眼全球,世界各国邮政、快递或电商企业都对无人机的研发跃跃欲试,虽然尚无开展商务运营的实例,但他们对无人机发展前景的探索或许能给我们一些启发。
    
个人消费级无人机市场的快速爆发,预热了企业应用级无人机的发展。随着技术与成本问题的解决,无人机送快递不再是天方夜谭。 
    
然而,2013年11月,当电商巨头亚马逊创始人兼首席执行官杰夫·贝索斯首次宣布将测试无人机投递时,还遭到了社交媒体的嘲讽,人们不是讥笑这个想法像圣诞老人驾着空中雪橇送礼物一样异想天开,就是担心它的安全隐患:无人机被人用枪射击下来怎么办?包裹从空中掉下来砸到人怎么办? 
    
随后,欧洲人用行动甩开美国人,仅仅时隔几天,当年12月9日,德国邮政DHL即在公司总部完成了无人机投递的室外测试,完美演绎了一次体现“美国人说了再做,德国人做了再说”风格的故事。 
    
其实,最早有无人机投递设想的还是美国公司。进军快递市场的互联网巨头谷歌早在2012年便已秘密启动无人机Project Wing计划,并于2014年8月公布在澳大利亚完成无人机送货测试。 
    
再把目光拉回今天的中国,在民用无人机研发和生产领域,“中国制造”正在成为“进击的巨人”。目前,国内共约有400家无人机制造商,占据了全球70%的民用无人机市场,也就是说,全球每卖出10架民用无人机,就有7架来自中国。所以,中国邮政尝试无人机投递,在技术支撑的条件上可谓先天有利。
    
德国邮政DHL 智能包裹柜实现自动收投
    
德国邮政DHL的第一代无人机于2013年底进行了第一次试验,飞行1公里,历时2分钟,飞越了莱茵河,将一个装有药品的小包裹投送到公司总部附近的草坪上。当时的无人机技术还在很初级的阶段,货物负载不能超过1公斤,飞行距离只有500~1000米。 
    
2014年9月,DHL又宣布获得德国联邦运输部和航空管理局的许可,使用第二代无人机飞越北海,向尤斯特小岛投递药品。这成为欧洲第一次获得官方授权的无人机快递航运飞行。 
   
今年1月19日,DHL原计划在新闻发布会上试飞第三代无人机,但因天气骤变而推迟进行。据了解,第三代无人机全程自动操控,起降、装卸等也是全部自行完成。3月底前,第三代无人机将完成试飞,并实地测试高原山区冬季气候的飞行,收集数据,特别是故障数据,供下一阶段的研发使用。如果从阿尔卑斯山脚的雷克温克尔镇到德奥边境的温克尔木萨姆滑雪度假村的试飞取得成功,第三代无人机的飞行距离将达到8公里,载重量也将达到2公斤(DHL在德国国内投递的包裹中,1/3都低于2公斤)。 
    
第三代无人机最大的突破在于将DHL的两大科技创新利器对接:无人机可直接降落到智能包裹柜顶部的停机坪,并将包裹投递在智能包裹柜里,供收件人取件。这显示了DHL的信心:无人机送快递可以与其邮政投递大网相连,并成为这个大网的一个有机组成部分。 
    
据DHL包裹部企业客户副总监诺德霍夫介绍,当无人机接近智能包裹柜时,特别加装的穹顶可自动打开,供无人机降落在包裹柜顶部的停机坪上;然后,无人机自动卸载包裹,包裹通过一个小型升降装置传输到包裹柜内部,并分拣至相应的空格口内;这时,收件人将收到包裹待取的短信通知。在智能包裹柜顶部的停机坪上,无人机可以自动完成卸货、重新装货以及更换电池等一系列操作,并再次执行新的飞行投递任务,整个过程只需要几分钟。这表明,DHL已充分考虑到目前其他类型的无人机在投递完成后,空驶飞回基地再重新充电这一不太符合时间和经济效益的问题,尝试利用无人机与智能包裹柜相结合,以提升无人机的投递效率。 
    
DHL董事会成员格德斯总监在展望无人机的前景时表示:“送货无人机是快递行业的必然趋势,我们必须在这一领域先拔头筹。未来,无人机投递不会一直只是一个小众业务,它将成为我们邮政网络中的重要组成部分。第三代无人机一旦投入商用,带来的是整个快递行业服务理念的升级,满足‘工业4.0’环境里提供个人定制化服务的趋势。无人机送货服务的核心不在于使用无人机技术,而是更加个性化地满足客户对缩短送货时间的需求。”格德斯还强调,DHL将会在未来1~3年内发展商务无人机航班,这不仅可以服务农村和偏远地区,还可以大范围进入城市地区。 
    
格德斯还确认,德国邮政DHL一直在与政府讨论如何监管商务无人机。DHL无人机的研发之所以领先于美国的几家竞争对手,离不开与政府监管机构的良好合作关系。第二代无人机试飞时,DHL也是与多个政府机构共同合作,保障禁飞区内的测试顺利进行。作为行业“领跑者”,DHL在无人机投递研发初期即与政府监管部门密切合作,积极参与监管政策制定的进程。这与亚马逊和谷歌推进无人机技术受制于美国严厉的监管政策形成鲜明的对比。
    
美国邮政 电动邮车与无人机对接
    
尽管美国在军用无人机领域的技术最成熟且数量最多,但在民用无人机领域却明显落后于其他国家,这与美国出台的一系列严格的商业无人机监管政策关系很大。虽然从去年开始,一些监管政策有所松动,但亚马逊、谷歌等积极研发无人机快递应用的公司仍表示,因受监管政策牵制,发展阻力重重。 
    
2015年4月,美国邮政启动“下一代投递邮车”项目。通过初审的招标企业除福特、通用、菲亚特、克莱斯勒和尼桑外,还有一匹“黑马”,就是2015年才正式更名为“驮马”(Workhorse)的电动汽车公司,因为这家公司正与辛辛那提大学联合开发一款全电动邮车与无人机对接的创新投递系统,这使得其进入了美国邮政的视野。这套电动邮车与无人机对接系统包括一辆“驮马”全电动投递邮车和一架“飞马”(Horsefly)八翼无人机。邮车有效行驶里程为90~160公里,符合美国邮政绝大多数的投递网路的范围。司机驾驶邮车到达某一社区后,无人机可从车顶起飞,利用GPS导航,飞行2~3公里,去偏离邮车路线较远的地址定点投递包裹,技术上可以实现无人机的自主操作或由人工遥控指挥,视最后的监管政策而定,这与此前美国长期规定无人机飞行必须在人类视野范围之内有关。“飞马”无人机与“驮马”邮车对接后即可充电,全过程需2分钟。这个研发历时1年的无人机已是第5代,最高载重量可达5公斤,包裹放在无人机下方的金属笼中。投递完成后即可飞回,邮车即使行驶到新的位置,无人机也可利用红外追踪系统降落在邮车顶上。 
    
这个思路节省了无人机从中央仓库起飞至最终投递地点的大量前期路程,以行驶到投递社区的邮车车顶作为流动的起降平台,可降低包裹投递的平均单位成本,节省时间与金钱,这大大增加了它的竞争优势。 
    
据了解,“驮马”公司去年12月从美国联邦航空局(FAA)获得了无人机测试许可,今年1月在纳斯达克上市。目前,“下一代投递邮车”项目最新进展仍停留在通过美国邮政合同招标阶段。此外,UPS订购了该公司125辆油电混合动力邮车,但未包括无人机。美国邮政“下一代投递邮车”项目的预算超过45亿美元,争议很大。美国邮政计划对各供应商的邮车测试截至今年9月,并最终于2017年1月敲定选用哪款邮车。因此,电动邮车与无人机对接系统最终能否被美国邮政采纳还未可知。不过,这一创新思路倒可为中国邮政无人机的研发提供一些启发。
    
法国邮政 安全的投递终端

    
法国邮政旗下国际快递包裹子公司GeoPost的DPD团队从2014年6月起,开始测试无人机投递包裹。当年9月,在主要地形为山区的滨海阿尔卑斯省成功实现了无人机投递小型包裹的野外试验飞行。飞行距离为1.2公里,投递包裹重量为3公斤。2015年2月,后续测试验证了无人机在严寒天气中飞行的可靠性。2015年7月,成功完成了无人机投递终端的测试,这是法国邮政无人机研发过程的一个里程碑。迄今,法国邮政的无人机投递性能已实现自主飞行最远达20公里、包裹载重量达4公斤和平均时速为30公里。 
    
法国邮政无人机的亮眼之处就是投递终端,可以从设施结构和电子操作系统两方面保障无人机起飞和着陆的安全,尤其是无人机卸下包裹这一重要节点的安全与质量,并在装卸包裹的环节实现全自动化。
    
新加坡邮政 “智慧国家”的发展举措
    
2015年10月8日,新加坡邮政宣布成功进行了无人机投递包裹的试飞。无人机搭载了一封信和一件T恤衫,飞越了直线距离2.3公里的海面,用时5分钟,包裹最终由投递员卸下,交到收件人手中。新加坡邮政表示,这是世界首例使用无人机进行点对点及对收件人进行身份验证的投递服务。 
   
新加坡邮政测试的无人机是与政府信息通信技术监管机构——新加坡资讯通信发展管理局(IDA)合作开发的,IDA实验室开发了适应岛屿城市特点的运行平台。它特别注重安全性能,包括一个身份验证功能的APP,能够保证投递给指定的收件人,在实地试飞前3个月的测试中,投递准确率接近百分之百。如果无人机在30分钟内没有成功验证收件人身份,就将触发超时指令并自动飞回始发地。 
    
新加坡邮政与政府相关监管机构合作进行无人机投递的研发,这正契合了新加坡于2014年8月提出的“智慧国家2025”10年规划。 
    
新加坡资讯通信发展管理局局长傅美晶表示,无人机项目是新加坡致力于发展“智慧国家”的举措之一。无人机不仅为城市中日常包裹投递带来方便,也可以为地上交通不便的地区投递物品,或者在紧急情况下投递货物。但傅美晶也强调:“考虑到商业和安全因素,距离无人机投递真正在新加坡投入使用,还需要一段时间。”新加坡邮政的发言人也表示,现阶段还没有任何商业计划,只是探索无人机在技术和商务上的各种可能性,评估它的经济效益。
    
瑞士邮政 稳健发展无人机技术
   
 一向积极涉猎数字时代新技术的瑞士邮政也没有缺席对无人机投递的尝试,但是他们的态度较为稳健。2015年7月,某些中文媒体实时报道了瑞士邮政宣布开始测试无人机投递的消息,并为吸引眼球使用了这样的标题——《瑞士要在5年内全国普及无人机送货》。其实,外媒报道的原文标题是《瑞士无人机在未来5年内还无法广泛普及》。 
    
瑞士邮政与合作的瑞士世界货运公司(WorldCargo)及无人机研发制造商美国Matternet公司对无人机投递的共同看法是,研究无人机技术的特定用途并检验商用的成本效益。瑞士邮政物流子公司PostLogistics总裁班鲍尔在接受采访时说:“无人机永远都不会普遍使用。实际上,我们是希望用它来补充标准投递服务并为投递条件艰苦的地区提供服务。”而在回答“瑞士邮政最有可能在哪些领域应用无人机技术”时,班鲍尔表示:“主要是向恶劣天气影响地区投递重要物资,或定期投递极其偏远地区居民订购的药品等物品。无人机在这些情况下将发挥极大的价值。” 
    
今年初,瑞士邮政开发与创新部总监普莱彻女士表示,瑞士邮政正在进行无人机第二阶段的研发工作,关注了更多技术细节以及应用领域。她说:“无人机投递是邮政行业未来不可或缺的服务之一,我们不能惧怕尝试新鲜事物,即使结果是失败的,也有可供学习的地方。在偏远地区或紧急情况下,无人机投递具有商业价值。”
    
芬兰邮政 尚需解决技术问题
    
芬兰邮政在2015年9月进行了为期4天的无人机投递野外测试。当时,无人机搭载了一个不到3公斤的包裹,从首都赫尔辛基跨越海湾,降落在生活着800位居民的海岛芬兰堡岸边。尽管在测试前,芬兰邮政宣布这是欧洲首次在人口密集的城市环境中利用无人机投递包裹,并且将向真实的客户投递包裹,但从新闻视频来看,无人机被两名工作人员抬着放置在树林边空旷的草地上起飞,着陆地点则是古堡边的空地上。飞行过程虽然实现了自动化,但是出于安全考虑,起飞与降落仍由工作人员遥控。事后的新闻报道指出,这是在偏僻地点的无人机投递测试。此外,测试时还出了两个故障,一个是由于风力太大,无人机降落在目标区域之外;另一个是无线电频率受到水面飞行的干扰,迫使后期的部分试验更换了地点。 
    
芬兰邮政副总裁罗森博格表示,通过试验,芬兰邮政了解到无人机投递在效用和性能等方面的优缺点,从长远而言,相信无人机技术可以为包裹投递提供更快的速度和更具成本效益的方式。但无人机要成为一种主要的包裹投递方式还有很多局限,还需要很长的时间去解决许多问题。尽管如此,无人机投递包裹已经不是“是否会实现”的问题,而是一个“什么时候实现”的问题。罗森博格和为无人机提供技术支撑的Sharper Shape公司首席执行官预测,无人机投递包裹将在2020年左右成为现实并被普及。 
    
监管民用航空的芬兰交通安全局批准了芬兰邮政的无人机试验。其首席顾问汉诺拉也认为,无人机投递将在2020年普及,届时,对飞行区域的监管将比技术开发更重要。芬兰是世界上对自动化运输监管最灵活的国家之一,并且计划为无人机的测试、开发和运营创造一个更加自由宽松的监管环境。
    
西班牙邮政 无人机改善普遍服务
   
 国内经济形势不好,一向低调的西班牙邮政在2015年3月开始考虑无人机投递。西班牙邮政总裁库艾斯塔表示,他注意到了德国邮政无人机的首次试飞,但这意味着高额的支出。但他相信,在未来几年内,某些城市地区具备开展无人机投递的可能性。 
    
2015年12月,西班牙邮政进行无人机投递试验。试验地点选在北部山区索特斯村,位于西班牙面积最大的欧洲峰国家公园深处。那里山路崎岖,一到冬天常因冰雪覆盖而封山。西班牙邮政选用的无人机是六引擎配六旋翼无人机,最大载重量为1.5公斤,可承受40公里/小时的风速。无人机通过GPS导航实现全自动飞行,软件程序可自动操纵飞行路线、高度和降落位置。如果无人机未能成功接收到无线传输信号,内置的安全系统可以操纵它自动按照原路线返航,或在全程中任何时间点由人工指挥其返航。 
    
西班牙邮政强调,作为国有的邮政运营商,西班牙邮政有保障全国邮政普遍服务的责任与决心,在某些山区或海岛的村庄,使用无人机无疑可改善现有的投递服务。
    
其他国家探索无人机投递技术
    
目前,涉足无人机投递研发的邮政企业大多集中在欧洲,且大多定位于无人机在偏远地区投递的小众用途,而非大众市场的规模运营。我们再来看看其他国家邮政或相关机构发展无人机的现状。 
    
澳大利亚邮政在悄然完成了两架无人机初期技术性测试后,宣布2016年将开展无人机投递包裹的实测。澳大利亚邮政与澳大利亚民用航空安全局合作,目前可将2公斤的包裹投递到25公里以外的地方。澳大利亚邮政还与墨尔本大学合作研发更大的无人机,争取将最大载重量提高到10公斤,并使飞行距离更远。澳大利亚邮政首席执行官法默尔表示,将着重在电商市场范围内考虑无人机这一技术创新,目前他们已经与一家电商零售商洽谈合作实测的细节。 
    
2015年底,英国皇家邮政表示,将引入无人机技术,但无人机不会为每一户用户都提供服务,而是为非常偏远的地区提供偶发的、非常规的投递服务。 
   
2015年11月,日本首相宣布力争实现3年内开展小型无人机快递服务等目标。今年1月底,韩国产业部宣布将投入15亿韩元(约合人民币810万元),计划结合公共服务机构职能的无人机项目,开展用无人机寄送信件与包裹。

责任编辑:高娟