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植保無人機橫空出世 精準農(nóng)業(yè)呼之欲來
消費級無人機被唱衰,噴灑農(nóng)藥的植保無人機橫空出世,給無人機再添一把火,精準農(nóng)業(yè)呼之欲來。
【工業(yè)級無人機醞釀爆發(fā)】
無人機續(xù)航里程問題有了新突破。
今年初,國內(nèi)首款7×24小時的長航時高機動性X8多旋翼無人機在上海創(chuàng)智科技中心發(fā)布。這款名為“Skyhook天鉤100”的無人機,采用非常規(guī)的地面電力輸送系統(tǒng)支持無人機空中不間斷飛行,可搭載可見光變焦攝像機、紅外攝像機、機載雷達和通信天線等各種載荷,完成安保監(jiān)控、應急搶險、交通管制等任務,這是目前市場上電子消費級無人機無法實現(xiàn)的功能。
天鉤100是由中國工業(yè)設計研究院和上海翰動浩翔航空科技公司(下稱“翰動浩翔”)聯(lián)合研制,將于今年完成量產(chǎn),業(yè)內(nèi)人士預計售價或在10萬元人民幣。目前已有公安和林業(yè)等部門有訂購意向。
伴隨著天鉤100的出現(xiàn),分析人士稱,屬于大疆和Parrot的寡頭壟斷的日子也許屈指可數(shù)。
續(xù)航能力突破
此前,阻止無人機場景應用的**大障礙是續(xù)航能力。天鉤100實現(xiàn)了不間斷飛行。翰動浩翔CEO陳光文介紹,與一般消費級別無人機使用電池不同,天鉤100運用的是地面的一套供電設備,配備電力輸送系統(tǒng)、通信信號以及一根受力纖維制成的電纜,可以與地面的汽車等固定裝置相連接,保證了無人機移動的、不間斷作業(yè)。
市場人士認為,天鉤100的出現(xiàn)或許會改變無人機市場的格局。國海證券無人機行業(yè)分析師馮勝對《第一財經(jīng)日報》記者表示:“消費級無人機市場已由盛轉(zhuǎn)衰,估值過高,只見投資不見產(chǎn)出。而工業(yè)級別的無人機技術(shù)又沒有跟上,資本真正需要推動的是無人機的技術(shù)。”
美國咨詢公司Dronelife.com的分析師安德魯-阿馬托也對記者表示:“大疆的致命弱點在于飛行時長,這極大地限制了大疆主導市場的能力。只要有一家廠商生產(chǎn)出比它續(xù)航能力強的無人機,哪怕是能飛行一小時,也會改變市場格局。”
在解決了續(xù)航能力之后,另一個主要問題就是無人機的感知和識別。
實現(xiàn)無人機的感知和識別,一般有三種方法,第一是依靠額外的傳感器,也就是雷達,無人機很難在無人監(jiān)督的情況下在共享空域安全飛行。第二是通過攝像功能進行實時識別物體,這需要很強的計算能力。還有一種方法是傳統(tǒng)的計算機算法,前提是計算機事先被高精的算法設計為識別和逃避威脅,并且能夠理解物體在移動時如何能被攝像頭識別。天鉤100是通過搭載不同的設備,比如紅外線攝像機和激光雷達3D掃描現(xiàn)場地形,根據(jù)傳回的圖像做出數(shù)據(jù)分析。
但是不管是哪種方法,關鍵是讓無人機能夠理解他們的環(huán)境,即使這種應用場景十分有限,也會變得很有用。比如他們可以識別出霜凍的路面上是否有坑。
應用場景多元化
陳光文介紹說,下一步公司將研究如何根據(jù)不同的應用場景,搭載不同載荷,完成不同的任務。比如在目前自動化率比較低的林業(yè),就可以使用無人機24小時不間斷地巡航,省去人力成本。
長期從事“低慢小”探測與攔截研究的公安部第三研究所副研究員唐前進對記者表示,公安機關領導決策指揮時,現(xiàn)場的實時畫面十分關鍵,無人機能在**短時間內(nèi)把事發(fā)現(xiàn)場的視頻傳回指揮中心是**具有價值的行業(yè)應用。此外,無人機可以代替直升機作業(yè),省下不少成本,能滿足派出所級的需求。
無人機近年來在反恐處突、緝私禁毒、交通疏導、消費救援等公安工作中已得到初步應用,采購的數(shù)量也快速增加,2014年全國公安機關單位購置60余架,到2015年第三季度,全國公安機關采購數(shù)量超過300架,增長6倍。
無人機從民用向商業(yè)領域發(fā)展的速度之快令人瞠目。
消費級無人機領域的大疆也正在向工業(yè)級進發(fā)。在主導全球消費級無人機市場后,大疆去年11月宣布推出一款用于農(nóng)業(yè)澆灌的無人機,價值高達15000美元。
大疆表示,無人機的灌溉效率比傳統(tǒng)人工灌溉要高出40倍,使用微波雷達,無人機能夠?qū)崟r掃描下方地面,保持合適的距離,控制澆灌的液體量。它每秒能飛8米,將液體均勻覆蓋于作物上,能在全自動、半自動和手動操作模式中隨意切換,并兼具防塵性、耐水性和抗腐蝕性,而且可以折疊。
除了農(nóng)業(yè)以外,專業(yè)級的無人機還能在傳統(tǒng)的地理學方面有所應用。比如,監(jiān)測風化作用,觀察河流和冰川的變化,考古學家和歷史學家也在利用裝載普通數(shù)碼相機的無人機進行3D建模,還原古代建筑遺址的場景。
無人機的廣泛應用也帶來了新的問題。唐前進告訴記者,無人機是典型的低空慢速小目標,具有管控難、偵測難、處置難的特點,針對無人機的防控是一個世界性難題。利用無人機非法拍攝、投遞毒品等屢見不鮮。這些安全因素如何規(guī)范,尚待觀察。
【爭搶18億畝農(nóng)業(yè)植保蛋糕】
目前,國內(nèi)約有300家至400家的民用無人機企業(yè),市場人士預測,目前全球民用無人機已形成約1000億美元市場規(guī)模,國內(nèi)民用無人機需求將在未來20年達到460億元
在廣袤無邊的農(nóng)田上,一架載著農(nóng)藥的無人機騰空而起,不到一小時工夫,數(shù)十畝農(nóng)田的農(nóng)藥噴灑工作已經(jīng)完成。如今,這樣的景象在一些農(nóng)業(yè)大省非常普遍。
中國巨大的農(nóng)業(yè)需求對無人機公司來說,是一塊香甜的蛋糕。無人機制造者們看到,基于行業(yè)解決方案的應用更加有前景。
無人機在工業(yè)上的應用被越來越重視,不過,和消費級(商用)無人機市場的熱鬧景象相比,工業(yè)級(民用)無人機仍然略顯冷清,剛剛起步的技術(shù)、不穩(wěn)定的回報空間,都讓資本和市場保持謹慎。
從農(nóng)業(yè)起步
按照功能不同,無人機行業(yè)可分為軍用、商用和民用,好玩的商用無人機無疑占據(jù)著**廣大的市場。正如你看到的,送戒指、送快遞、航拍等等,這些都是商用無人機可以干的活兒。大眾對于民用和軍用無人機則相對陌生,不過,在一些從業(yè)者眼中,它們可能才是未來無人機中的“尖貨”。
1983年出生的王偉在這個行業(yè)里已經(jīng)十年了。從北京理工大學自動化專業(yè)畢業(yè)后,他的工作始終圍繞無人機,研究過無人機發(fā)動機、飛控系統(tǒng),也在兵工企業(yè)從事過無人平臺的研發(fā)。
現(xiàn)在,王偉和他的北京航景創(chuàng)新科技有限公司是新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)業(yè)植保無人機大軍中的一員,此前,他的無人機做過測繪、航空物探、電網(wǎng)巡線等,而現(xiàn)在,他的主要精力是農(nóng)業(yè)應用。
這是一個普遍的現(xiàn)象,民用無人機的行業(yè)應用目前多數(shù)是在農(nóng)業(yè)上。這既緣于中國18億畝耕地巨大的農(nóng)業(yè)植保需求,同時也因為農(nóng)業(yè)無人機的技術(shù)是其他領域應用的基礎。
王偉告訴記者,幾乎所有生產(chǎn)農(nóng)業(yè)無人機的公司都在往新疆市場上擠,但穩(wěn)定性和效率上很少有產(chǎn)品能滿足當?shù)氐男枨蟆?/p>
對于無人機來說,載荷量是一個非常考驗技術(shù)的指標。在農(nóng)林植保的應用上,大多數(shù)電動力無人農(nóng)用機實際載藥量不到10公斤,每架次的噴灑量不超過20畝;油動力的無人機可以增加載荷量,但需要較高的操控水平。北京航景創(chuàng)新科技有限公司的產(chǎn)品屬于后者,王偉透露,今年要交付的訂單約70架,合同銷售額已經(jīng)達到6000萬元左右。
盡管商用無人機很熱鬧,但王偉似乎并無太多興趣,他對記者表示:“無人機在民用上的技術(shù)指標是商用機遠不能及的。”
不過,商用機的從業(yè)者卻不以為然,一些做商用無人機起家的公司也開始涉足這個領域。去年年末,深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司(下稱“大疆”)發(fā)布了首款農(nóng)用無人機MG-1,可載重10公斤,噴灑農(nóng)藥的銷量是人工作業(yè)的40~60倍。
商用機之后的藍海?
大疆把無人機的概念帶熱之后,行業(yè)便不斷有大額融資消息傳出。隨后,騰訊、小米、阿里等國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛入場。
更多的創(chuàng)業(yè)者在默默尋找著機會。北京的臻迪科技、廣州的極飛、深圳的智航等,這些公司都在押注民用無人機的爆發(fā)。去年年底時,湖北一家名為易瓦特的民用無人機公司掛牌新三板,正式將無人機概念帶向二級市場。
以農(nóng)用無人機為例,數(shù)億的生產(chǎn)成本投下去,能否在當季獲得相應的回報率,受到自然環(huán)境等多重因素影響。記者了解到,一些農(nóng)業(yè)大省已經(jīng)在通過補貼的形式推動無人機在當?shù)剞r(nóng)業(yè)植保中的應用,但專業(yè)飛控人員的缺乏等原因也在制約其發(fā)展步伐。
在經(jīng)歷了去年的火爆之后,無人機開始慢慢進入冷靜期。
“這個行業(yè)本來就應該很冷靜,它的主推力不是資本而是技術(shù)。”王偉說道。
相較于商用無人機,行業(yè)對于民用無人機的評價是,隱形而更加巨大的藍海。
截至去年年末的數(shù)據(jù)顯示,中國無人機制造商在國際市場上份額已經(jīng)達到70%。目前,國內(nèi)約有300家至400家的民用無人機企業(yè),市場人士預測,目前全球民用無人機已形成約1000億美元市場規(guī)模,國內(nèi)民用無人機需求將在未來20年達到460億元。
這的確是一個誘人的市場。但在王偉看來,無人機只是一個工具,“應該用它來解決傳統(tǒng)行業(yè)中對常規(guī)業(yè)務的替換、優(yōu)化和升級。”
大負荷的無人機不僅可以應用在農(nóng)業(yè)上,還有助于航空物探。由于很多地質(zhì)環(huán)境是人無法進入的區(qū)域,這就需要借助無人機,在無人機上掛一個探線圈,探線圈釋放射線探測地下的礦藏,線圈重達100公斤甚至數(shù)百公斤,價值也達到千萬元,一般的小型無人機根本無法掛住。
王偉說自己的思路是:以農(nóng)業(yè)上的應用為基礎,提升技術(shù)門檻,**終將這些技術(shù)應用到軍用無人機的制造——“軍貿(mào)才是這一行**賺錢的領域。”
這個年輕的無人機“老兵”想做的事情還有很多,他對記者表示,未來想從設備向應用端滲透,“就像蘋果公司一樣,我們不僅僅要做無人機里的蘋果手機,還要做‘APPstore’。對于無人機產(chǎn)業(yè)來說,飛機只是平臺,行業(yè)應用場景才是無人機的價值所在。”
【植保無人機未來:精準農(nóng)業(yè)更誘人】
傳統(tǒng)的人工防治“雙秀稻”一年需噴灑5~6次農(nóng)藥,勞務費需要100元以上,小型直升機噴灑農(nóng)藥每畝油耗只需要0.5元,節(jié)省勞務成本近70%。而無人機不需油耗,灌溉20畝以上土地只需要十分鐘左右。
航拍讓大眾消費市場認識無人機,而在農(nóng)用耕地植保領域,無人機也充當著重要角色。
“(國內(nèi)目前情況是)農(nóng)耕作業(yè)加上耕地插秧收割全程都可以做成機械化的,但是唯有植保這塊現(xiàn)在還非常依賴人力,噴肥、噴藥。”廣州天翔航空科技創(chuàng)始人朱秋陽告訴《第一財經(jīng)日報》記者。
中國18億畝耕地巨大的農(nóng)業(yè)植保需求,若按每畝10元/次的價格來估算,農(nóng)藥噴灑等植保防護無人機市場保守估計達到上百億元。
專業(yè)級無人機能夠帶來的商業(yè)價值不及消費級,對于研發(fā)者來說,除了技術(shù),更多考慮的是如何探尋出有效的商業(yè)模式。
植保現(xiàn)代化
有專家計算出利用植保無人機噴灑農(nóng)藥,至少可以節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量和99%的水量。
傳統(tǒng)的人工防治“雙秀稻”一年需噴灑5~6次農(nóng)藥,勞務費需要100元以上,小型直升機噴灑農(nóng)藥每畝油耗只需要0.5元,節(jié)省勞務成本近70%。而無人機不需油耗,灌溉20畝以上土地只需要十分鐘左右,并且針對性強,比直升機具有更大的優(yōu)勢。
朱秋陽并不屬于**早進入市場的拓荒者,與大部分的航天愛好者一樣,其**初感興趣的領域在無人機航拍,成立天翔航空**初是為了接一些大型的航拍業(yè)務。
“原來團隊就三個人,當時航拍有分工:飛行、云臺手、地勤保障。”朱秋陽介紹道。隨后,大疆推出Phamton1降低了無人機航拍的專業(yè)性,這使得朱秋陽不得不尋找別的出路。“2012年的時候,航拍市場逐漸大眾化,(當時覺得)以后操控肯定越來越簡單,準入門檻變低了,我們再干就很容易被追上遭淘汰。”
雖然早知無人機能夠在植保行業(yè)中運用,但由于商業(yè)價值不大,朱秋陽一開始并不看好這塊市場。一直到大學同學向他提起農(nóng)村里經(jīng)常人力打農(nóng)藥造成休克死亡,朱秋陽才開始植保無人機的開發(fā)研制。
過去植保無人機鮮少人問津,一個重要原因在于其價格成本較高,市面上,一臺植保無人機售價少則5萬元,多則高達10萬元,對于產(chǎn)能不高的散戶來說,是不必要的“奢侈品”。而隨著土地使用權(quán)流轉(zhuǎn)的松動,承包土地的種植戶開始選擇能提高效率的無人機。
由于尚在起步階段,植保無人機尚未有明確的商業(yè)模式。與大部分的植保無人機廠商一樣,天翔也在探討切實可行的商業(yè)模式。
“目前我們主要針對合作社或者植保隊等B端客戶,由于前兩年大家都做了很多市場教育性的工作,2016年大眾接受度會好很多。”朱秋陽告訴記者。“植保隊的老板也會算賬,飛行器作業(yè)效率比人力要高,有這種眼光的人看中了這塊市場。”
數(shù)據(jù)為王
對比消費類無人機,農(nóng)用無人機由于載重較大,一般為六旋翼以上飛行器,體積也較消費級無人機大。由于需要載荷農(nóng)藥或者營養(yǎng)液等液體噴灑,其載重皆在10公斤以上才能保證其能灌溉多畝農(nóng)田。
一般來說,專業(yè)的農(nóng)業(yè)植保分為前期測繪以及后期農(nóng)藥或者營養(yǎng)液的噴灑。在這些領域,無人機技術(shù)都能得到有效發(fā)揮,**大程度提高人力生產(chǎn)效率。
以小麥來說,以往一個人一天能對20畝地進行農(nóng)藥噴灑,這樣打完2000畝地需要100個人,而無人機起飛一次所噴灑面積就能達到20畝,并且能在10分鐘以內(nèi)完成。
然而,植保無人機技術(shù)并不僅僅體現(xiàn)在農(nóng)藥噴灑上,前期的測繪監(jiān)測以及打藥過程中的田間數(shù)據(jù)采集能夠更好地了解農(nóng)作物生長情況。
天翔航空在2013年推出了Skycam1200,這款固定翼的無人機需要通過發(fā)射起飛,按照事先規(guī)劃的路徑飛行,其機身上搭載的高清攝像頭以及傳感器,讓其在飛行過程中能夠?qū)r(nóng)作物進行清晰的圖像拍攝掃描,完成田間測繪。
“我們用Skycam搭載高光譜相機做作物的生長分析,在不同時期拍的照片,可以分析出作物缺乏什么元素。”朱秋陽說道。
除此之外,另外一款農(nóng)藥噴灑無人機TXA-翔農(nóng)也搭載了部分傳感器,液壓傳感器、光照感應傳感器等,在噴灑作業(yè)的同時完成田間數(shù)據(jù)采集。
“我們的概念不僅是賣設備,還提供了一套完整解決方案,未來比較可能的模式是,我們自己做運營服務,通過飛機作業(yè)掌握更多的入口。”朱秋陽補充道,“這是未來精準農(nóng)業(yè)的一個概念,必須通過一些現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物缺什么再去對其進行補充,發(fā)現(xiàn)這么一片地,缺什么,重點治療,其他地方就以防治為主。”
易觀智庫指出,除產(chǎn)品銷售盈利之外,服務盈利是民用無人機行業(yè)重要的盈利模式。民用無人機本質(zhì)上是會飛的傳感器,**重要的一個功能便是采集數(shù)據(jù)。可以預見的是,在未來中國民用無人機行業(yè)的收入中,數(shù)據(jù)盈利的比重將會不斷攀升。
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