無人機起飛!

亞馬遜、Facebook、Google甚至迪士尼都有志一同相繼投入,在今年正式啟動無人機升空計畫,這是10年內將成長到1,400億美元的市場,是現在全球半導體設備市場的3.5倍!它是天上的物聯網,更是盤旋高空的大數據,可以空拍、可以送貨……,這場天空中的科技戰爭,你不能不知道。

無論你準備好了沒,2015年絕對是無人機起飛的一年。向來被視為消費性電子產品年度指標風向球的國際消費電子展CES,今年展場上最耀眼的,不是物聯網,也不是電動車,而是無人機,CES有史以來第一次開設無人機專區,參展廠商至少14家以上,跟去年比起來多了10家。

工研院IEK電子與系統研究組組長紀昭吟說,今年CES展無人機的詢問度高,是展場的一大亮點,英特爾發表的穿戴式小型無人機手環Nixie更是全場焦點,戴在手上的手環拋向半空中時,瞬間變成一台小型無人機,不用遙控器也不用手機操作,英特爾執行長柯再奇(Brian Krzanich)甚至在台上用無人機自拍。美國消費電子協會首席經濟學家杜布拉夫克(Shawn DuBravac)預測,2015年至少會有100種以上的新款無人飛機發表,無人機市場即將在今年起飛。

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(圖片來源:雷虎提供)

2015無人機元年

為什麼是2015年?因為幾乎所有你所熟知的大廠都不約而同地選在2015年發表無人機應用,更別提那些你也許根本沒聽過的名字,早已在檯面下布局良久,人人都等著搶占天邊無限商機。若物聯網是地表上競爭最激烈的戰場,各龍頭從穿戴裝置、智慧城市打到車聯網,一片火熱,那麼無人機就是現在天空中最火爆的戰爭。《連線》(Wired)雜誌前主編兼開源無人機公司3D Robotics創辦人安德森說:「生活中到處都有攝影機,口袋裡有手機,街上有攝影頭,然而天上沒有,天空是空的。這個世界已然數據化,天上卻沒有數據化。」當人人都埋頭蒐集地面上的數據,天空中的數據卻還是一片藍海,無垠藍天,正等著下一輪的巨頭大廠們前來占領。

這塊天空商機,Google、GoPro和Facebook等大頭皆摩拳擦掌,準備搶進,看中的就是無人機產業與其龐大的周邊商機。根據國際無人載具系統協會的統計,無人機全球市場規模將會在10年內達到1,400億美元,這是現在全球半導體設備市場的3.5倍。而無人機周邊商機,例如無人機搭載的鏡頭、導航系統和感測器等,則預計會在2020年達到5.6億美元的規模,這還不計入無人機蒐集到的大量數據、連網無人機或穿戴式無人機的潛在商機。安德森說:「這是一個我等了好多年的創意,它太震撼人心了,所以我得自己開公司去實現它。在《連線》的12年,看到了那麼多創意和機會,我沒有發現比無人機更棒的,這是自手機問世以來,我看到的最好的科技領域機會。」

安德森不是唯一看好無人機商機的人,Google早在2011年就開啟無人機送貨計畫,更在去年8月披露了Project Wing無人機的雛形,開始在澳洲測試送貨和運送緊急救援物資,載重量高達9.9公斤。亞馬遜從2013年高喊無人機送貨到現在,希望用無人機在30分鐘內把貨送到消費者門口。Facebook則計畫在今年用太陽能無人機把網路熱點帶到偏遠地區。就連看似八竿子跟科技打不著關係的迪士尼,都在去年申請3項無人機專利,希望用無人機創造全新娛樂體驗。

儘管世界各國的商用無人機法規仍不明朗,但市場對無人機仍寄予厚望。旗下輔導至少300家新創企業的矽谷創業加速器Plug and Play Tech Center總裁肯尼斯(Canice Wu)表示,矽谷投資人對無人機題材充滿興趣,雖然混沌的法規制定方向恐增添無人機市場的風險,但從投資人到新創團隊都對無人機很樂觀。

成本與技術門檻降低

造就這股無人機熱的重要推手之一,就是成立於2006年的深圳無人機製造公司大疆(DJI),大疆的無人機占全球民用無人機市場的一半以上,目前市值達100億美元,成立8年來員工人數暴增700倍。今年35歲的創辦人汪滔以平價又實用的產品切入消費級無人機市場,一台無人機不到1千美元即可入手,讓大眾開始認識到,原來無人機除了轟炸和偵察之外,還可以買回家空拍甚至自拍。

無人機技術的演變,最早從軍事無人偵察機而來。台科大自控所副教授李敏凡表示,無人機和玩具遙控飛機最大的差別是有無人工智慧。最早玩家用遙控器操縱模型飛機,飛機必須要在視線內,而且操縱技術門檻高。另一種是電腦操控,在電腦上設定好目標後,無人機就會按照路徑走,軍事用無人機多屬此類。而現在市場上談論熱度最高的無人機,其實是所謂的空中機器人,加上人工智慧之後,無人機會自動閃避障礙物,甚至還會跟著人走,而且操作簡便,大幅降低了使用者門檻。

例如深圳無人機新創企業億航就主打用手機操控無人機,無人機甚至會隨著手機的動作而做出相對應的動作,億航去年年底獲得千萬美元融資。中國無人機公司近日在國際市場上大放異彩,在CES展上的14家無人機廠商,就有一半是中國廠商,顯示中國對無人機市場的強烈企圖心。

中國創業社群深圳灣創辦人炫姐姐表示,深圳創業家都對無人機充滿興趣,目前在深圳至少就有10幾家無人機新創公司,特別是大疆帶動無人機市場之後,後進者各個都想搶進。深圳更於2013年發布「深圳市航空航天產業發展規劃」,自去年起將連續7年投入10億元人民幣建設無人機產業基地。中國政府甚至計畫在河南南陽打造首個無人機文化小鎮,總共投資100億元人民幣,就是看好無人機可廣泛應用在環保、農林業、影視、救災等領域,要打造中國的無人機產業生態鏈,預計2016年讓200家相關產業進駐。

除了中國以外,美國和歐洲也都積極布局,沒有人想要在這場天空大戰中落後。歐洲議會將無人機列為重點發展計畫,預計在2016年發布民用無人機與歐盟航飛系統整合計畫,為即將爆發的民用無人機商機鋪路。美國聯邦航空管理局去年核准好萊塢用無人機拍片,而後又陸續核准24家企業在農業、環境探勘等領域使用商用無人機,為美國無人機產業打了一劑強心針。

台灣的無人機天空在哪?

回到台灣,從政府到科技大廠,無人機產業卻靜悄悄,所謂國際無人機熱潮在台灣好像不曾存在。長期於大專院校推廣無人機教育,而後於2013年創業的蒼穹科技創辦人湯志強感慨:「政府不知道無人機可以幹嘛,國內大廠也還停留在代工思維,等著要幫別人組裝代工。」事實上,無人機的7大關鍵零組件,台灣多的是製造廠商,從晶片、GPS、圖傳系統到無線通訊模組,要在國內找到硬體零組件一點也不難,李敏凡實驗室內的無人機,就是去光華商場一一採購零件組裝而成的。奇怪的是,每個關鍵零組件都是台灣製造,但檯面上卻不見台灣自產的無人機品牌。

老牌遙控飛機大廠雷虎科技董事長賴春霖認為:「台灣在無人機市場已失去優勢!」無人機技術的關鍵核心在軟體開發和演算法,硬體雖有其技術門檻,但台灣的IC零組件聚落完整,硬體並不構成問題,但在軟體運算這塊卻落後中國至少10年,政府當年滿腦子想著拚ICT產業,導致軟體產業成為台灣痛點,如今無人機最關鍵的軟硬系統整合技術,成了台灣無人機產業遲遲無法起飛的重要原因。

在法規層面,台灣政府目前採取「沒出事,就沒事」的寬鬆管制態度,但隨著無人機逐漸普及化,近年來無人機失事事件屢見不鮮,輕則造成財產損失,重則造成人命傷亡。另一方面也引發國安問題和隱私疑慮,若日後人手一台無人機,無人機與客機爭道,難保不會發生意外。而當無人機越是智慧,也越有可能被不肖分子當做犯案凶器。例如月前墨西哥境內就發現載滿毒品的無人機飛越邊界。又或者是房地產仲介商空拍時,竟然意外拍到鄰近住戶的裸體。這些伴隨著無人機而來的隱憂,是各國政府遲遲不敢全面開放商用無人機的主要原因。為兼顧無人機的產業發展和安全,開發健全的無人機管制系統迫在眉睫。

但毫無疑問的,無人機是個正在全面起飛的產業,台灣無法也不該自外於無人機浪潮之外,從筆電到智慧型手機,台灣已錯過不只一次發展自身品牌的大好機會,如今面對這一片浩瀚無垠的無人機商機,台灣能否突破重圍振翅高飛,考驗著政府和企業家的智慧與眼光。

【無人機演進史】

軍用無人機

無人機的濫觴為二戰後美國開發的無人靶機,此後陸續可見到偵查、情報蒐集、追蹤和通訊等用途的軍事用無人飛機。1943年德國開發出轟炸機,用無線電操控炸彈投放。軍事用無人飛機大多採用高端技術且造價昂貴,主要用途是在戰爭中減少人員傷亡。

遙控模型飛機

模型飛機最早出現的歷史不可考,但1905年國際航空聯合會誕生,航空模型被列為其管轄的項目之一,隨之成為一項世界性運動。遙控模型飛機外型為縮小版的實體飛機,有直昇機和平翼式等類型,使用者以遙控器與無線訊號操作,一般被視為玩具。

智慧無人飛行載具

如今市場討論熱度最高的無人機屬此類,其特點為旋翼式而非平翼,大小與模型飛機相仿,但擁有軍用無人機的智慧技術。2006年後,隨著無人機關鍵零組件製造成本日漸下降,通訊技術越來越先進,操作門檻降低,無人機開始擺脫玩具地位和軍事用途,走入大眾消費市場。

【拆解無人機供應鏈】

1.GPS晶片:能夠同時獲取和跟蹤不同的GNSS(全球導航衛星)系統。
概念廠商:鼎天科技、長天科技、長茂、亞全、嘉矽……

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2.無線數據雙向傳輸:結合地面工作站,接收多旋翼飛行數據,亦可於地面工作站執行任務規劃後,傳輸至多旋翼執行自動導航任務。
概念廠商:文星、太盟光電、全訊、廣營電子、茂訊

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3.鋰聚合物電池:根據無刷馬達及電子變速器的使用電壓,來選擇電池電壓及容量,由於電池占多旋翼較大比例重量,因此必須配合飛行時間來選擇電池容量。
概念廠商:尚化、長園、中電、中碳

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4.電子變速器:有幾軸就會有幾個變速器,一個變速器控制一軸的馬達。
概念廠商:廣營電子、千附

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5.視訊傳輸系統:多旋翼上安裝攝影機或GoPro運動相機,透過視訊傳輸系統,將影像即時回傳至地面視訊接收站,配合兩軸穩定雲台,可空拍照片或影片,亦可透過鏡頭做第一人稱飛行。
概念廠商:合盈光電、創發科技

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6.飛控系統:無人機的心臟,以MCU微控制器做為飛控系統核心,結合三軸陀螺儀、加速計、磁力計組成,據此偵測多旋翼的姿態及方位移動。其中多旋翼的高度控制,由飛控板上面的氣壓計做飛行高度之偵測及控制。
概念廠商:聯發科、雷虎、矽立、旭成、聯電、豪威、日旭、致茂……

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7.無刷馬達與螺旋槳:依據多旋翼所欲達到的工作目的及功能,如載重或長時間飛行,來選擇合適的無刷馬達及螺旋槳。
概念廠商:雷虎、千附

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本文出自數位時代/李欣宜

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