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植保無人機(jī)橫空出世 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)呼之欲來

作者:錢童心 江旋 王思琪 本站發(fā)布時(shí)間:2016年03月01日 收藏

  消費(fèi)級(jí)無人機(jī)被唱衰,噴灑農(nóng)藥的植保無人機(jī)橫空出世,給無人機(jī)再添一把火,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)呼之欲來。

  【工業(yè)級(jí)無人機(jī)醞釀爆發(fā)】

  無人機(jī)續(xù)航里程問題有了新突破。

  今年初,國內(nèi)首款7×24小時(shí)的長航時(shí)高機(jī)動(dòng)性X8多旋翼無人機(jī)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(jī),采用非常規(guī)的地面電力輸送系統(tǒng)支持無人機(jī)空中不間斷飛行,可搭載可見光變焦攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)、機(jī)載雷達(dá)和通信天線等各種載荷,完成安保監(jiān)控、應(yīng)急搶險(xiǎn)、交通管制等任務(wù),這是目前市場(chǎng)上電子消費(fèi)級(jí)無人機(jī)無法實(shí)現(xiàn)的功能。

  天鉤100是由中國工業(yè)設(shè)計(jì)研究院和上海翰動(dòng)浩翔航空科技公司(下稱“翰動(dòng)浩翔”)聯(lián)合研制,將于今年完成量產(chǎn),業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)售價(jià)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(jī)場(chǎng)景應(yīng)用的**大障礙是續(xù)航能力。天鉤100實(shí)現(xiàn)了不間斷飛行。翰動(dòng)浩翔CEO陳光文介紹,與一般消費(fèi)級(jí)別無人機(jī)使用電池不同,天鉤100運(yùn)用的是地面的一套供電設(shè)備,配備電力輸送系統(tǒng)、通信信號(hào)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(jī)移動(dòng)的、不間斷作業(yè)。

  市場(chǎng)人士認(rèn)為,天鉤100的出現(xiàn)或許會(huì)改變無人機(jī)市場(chǎng)的格局。國海證券無人機(jī)行業(yè)分析師馮勝對(duì)《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》記者表示:“消費(fèi)級(jí)無人機(jī)市場(chǎng)已由盛轉(zhuǎn)衰,估值過高,只見投資不見產(chǎn)出。而工業(yè)級(jí)別的無人機(jī)技術(shù)又沒有跟上,資本真正需要推動(dòng)的是無人機(jī)的技術(shù)。”

  美國咨詢公司Dronelife.com的分析師安德魯-阿馬托也對(duì)記者表示:“大疆的致命弱點(diǎn)在于飛行時(shí)長,這極大地限制了大疆主導(dǎo)市場(chǎng)的能力。只要有一家廠商生產(chǎn)出比它續(xù)航能力強(qiáng)的無人機(jī),哪怕是能飛行一小時(shí),也會(huì)改變市場(chǎng)格局。”

  在解決了續(xù)航能力之后,另一個(gè)主要問題就是無人機(jī)的感知和識(shí)別。

  實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的感知和識(shí)別,一般有三種方法,第一是依靠額外的傳感器,也就是雷達(dá),無人機(jī)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(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別物體,這需要很強(qiáng)的計(jì)算能力。還有一種方法是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)算法,前提是計(jì)算機(jī)事先被高精的算法設(shè)計(jì)為識(shí)別和逃避威脅,并且能夠理解物體在移動(dòng)時(shí)如何能被攝像頭識(shí)別。天鉤100是通過搭載不同的設(shè)備,比如紅外線攝像機(jī)和激光雷達(dá)3D掃描現(xiàn)場(chǎng)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(guān)鍵是讓無人機(jī)能夠理解他們的環(huán)境,即使這種應(yīng)用場(chǎng)景十分有限,也會(huì)變得很有用。比如他們可以識(shí)別出霜凍的路面上是否有坑。

  應(yīng)用場(chǎng)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(yīng)用場(chǎng)景,搭載不同載荷,完成不同的任務(wù)。比如在目前自動(dòng)化率比較低的林業(yè),就可以使用無人機(jī)24小時(shí)不間斷地巡航,省去人力成本。

  長期從事“低慢小”探測(cè)與攔截研究的公安部第三研究所副研究員唐前進(jìn)對(duì)記者表示,公安機(jī)關(guān)領(lǐng)導(dǎo)決策指揮時(shí),現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)畫面十分關(guān)鍵,無人機(jī)能在**短時(shí)間內(nèi)把事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的視頻傳回指揮中心是**具有價(jià)值的行業(yè)應(yīng)用。此外,無人機(jī)可以代替直升機(jī)作業(yè),省下不少成本,能滿足派出所級(jí)的需求。

  無人機(jī)近年來在反恐處突、緝私禁毒、交通疏導(dǎo)、消費(fèi)救援等公安工作中已得到初步應(yīng)用,采購的數(shù)量也快速增加,2014年全國公安機(jī)關(guān)單位購置60余架,到2015年第三季度,全國公安機(jī)關(guān)采購數(shù)量超過300架,增長6倍。

  無人機(jī)從民用向商業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的速度之快令人瞠目。

  消費(fèi)級(jí)無人機(jī)領(lǐng)域的大疆也正在向工業(yè)級(jí)進(jìn)發(fā)。在主導(dǎo)全球消費(fèi)級(jí)無人機(jī)市場(chǎng)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(jī),價(jià)值高達(dá)15000美元。

  大疆表示,無人機(jī)的灌溉效率比傳統(tǒng)人工灌溉要高出40倍,使用微波雷達(dá),無人機(jī)能夠?qū)崟r(shí)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(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)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(jí)的無人機(jī)還能在傳統(tǒng)的地理學(xué)方面有所應(yīng)用。比如,監(jiān)測(cè)風(fēng)化作用,觀察河流和冰川的變化,考古學(xué)家和歷史學(xué)家也在利用裝載普通數(shù)碼相機(jī)的無人機(jī)進(jìn)行3D建模,還原古代建筑遺址的場(chǎng)景。

  無人機(jī)的廣泛應(yīng)用也帶來了新的問題。唐前進(jìn)告訴記者,無人機(jī)是典型的低空慢速小目標(biāo),具有管控難、偵測(cè)難、處置難的特點(diǎn),針對(duì)無人機(jī)的防控是一個(gè)世界性難題。利用無人機(jī)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(jī)企業(yè),市場(chǎng)人士預(yù)測(cè),目前全球民用無人機(jī)已形成約1000億美元市場(chǎng)規(guī)模,國內(nèi)民用無人機(jī)需求將在未來20年達(dá)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(jī)騰空而起,不到一小時(shí)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(duì)無人機(jī)公司來說,是一塊香甜的蛋糕。無人機(jī)制造者們看到,基于行業(yè)解決方案的應(yīng)用更加有前景。

  無人機(jī)在工業(yè)上的應(yīng)用被越來越重視,不過,和消費(fèi)級(jí)(商用)無人機(jī)市場(chǎng)的熱鬧景象相比,工業(yè)級(jí)(民用)無人機(jī)仍然略顯冷清,剛剛起步的技術(shù)、不穩(wěn)定的回報(bào)空間,都讓資本和市場(chǎng)保持謹(jǐn)慎。

  從農(nóng)業(yè)起步

  按照功能不同,無人機(jī)行業(yè)可分為軍用、商用和民用,好玩的商用無人機(jī)無疑占據(jù)著**廣大的市場(chǎng)。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(jī)可以干的活兒。大眾對(duì)于民用和軍用無人機(jī)則相對(duì)陌生,不過,在一些從業(yè)者眼中,它們可能才是未來無人機(jī)中的“尖貨”。

  1983年出生的王偉在這個(gè)行業(yè)里已經(jīng)十年了。從北京理工大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)后,他的工作始終圍繞無人機(jī),研究過無人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、飛控系統(tǒng),也在兵工企業(yè)從事過無人平臺(tái)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(jī)大軍中的一員,此前,他的無人機(jī)做過測(cè)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(yīng)用。

  這是一個(gè)普遍的現(xiàn)象,民用無人機(jī)的行業(yè)應(yīng)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(shí)也因?yàn)檗r(nóng)業(yè)無人機(jī)的技術(shù)是其他領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)。

  王偉告訴記者,幾乎所有生產(chǎn)農(nóng)業(yè)無人機(jī)的公司都在往新疆市場(chǎng)上擠,但穩(wěn)定性和效率上很少有產(chǎn)品能滿足當(dāng)?shù)氐男枨蟆?/p>

  對(duì)于無人機(jī)來說,載荷量是一個(gè)非??简?yàn)技術(shù)的指標(biāo)。在農(nóng)林植保的應(yīng)用上,大多數(shù)電動(dòng)力無人農(nóng)用機(jī)實(shí)際載藥量不到10公斤,每架次的噴灑量不超過20畝;油動(dòng)力的無人機(jī)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(dá)到6000萬元左右。

  盡管商用無人機(jī)很熱鬧,但王偉似乎并無太多興趣,他對(duì)記者表示:“無人機(jī)在民用上的技術(shù)指標(biāo)是商用機(jī)遠(yuǎn)不能及的。”

  不過,商用機(jī)的從業(yè)者卻不以為然,一些做商用無人機(jī)起家的公司也開始涉足這個(gè)領(lǐng)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(jī)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(jī)之后的藍(lán)海?

  大疆把無人機(jī)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(chǎng)。

  更多的創(chuàng)業(yè)者在默默尋找著機(jī)會(huì)。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(jī)的爆發(fā)。去年年底時(shí),湖北一家名為易瓦特的民用無人機(jī)公司掛牌新三板,正式將無人機(jī)概念帶向二級(jí)市場(chǎng)。

  以農(nóng)用無人機(jī)為例,數(shù)億的生產(chǎn)成本投下去,能否在當(dāng)季獲得相應(yīng)的回報(bào)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(bǔ)貼的形式推動(dòng)無人機(jī)在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)植保中的應(yīng)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(jī)開始慢慢進(jìn)入冷靜期。

  “這個(gè)行業(yè)本來就應(yīng)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(jī),行業(yè)對(duì)于民用無人機(jī)的評(píng)價(jià)是,隱形而更加巨大的藍(lán)海。

  截至去年年末的數(shù)據(jù)顯示,中國無人機(jī)制造商在國際市場(chǎng)上份額已經(jīng)達(dá)到70%。目前,國內(nèi)約有300家至400家的民用無人機(jī)企業(yè),市場(chǎng)人士預(yù)測(cè),目前全球民用無人機(jī)已形成約1000億美元市場(chǎng)規(guī)模,國內(nèi)民用無人機(jī)需求將在未來20年達(dá)到460億元。

  這的確是一個(gè)誘人的市場(chǎng)。但在王偉看來,無人機(jī)只是一個(gè)工具,“應(yīng)該用它來解決傳統(tǒng)行業(yè)中對(duì)常規(guī)業(yè)務(wù)的替換、優(yōu)化和升級(jí)。”

  大負(fù)荷的無人機(jī)不僅可以應(yīng)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(jìn)入的區(qū)域,這就需要借助無人機(jī),在無人機(jī)上掛一個(gè)探線圈,探線圈釋放射線探測(cè)地下的礦藏,線圈重達(dá)100公斤甚至數(shù)百公斤,價(jià)值也達(dá)到千萬元,一般的小型無人機(jī)根本無法掛住。

  王偉說自己的思路是:以農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用為基礎(chǔ),提升技術(shù)門檻,**終將這些技術(shù)應(yīng)用到軍用無人機(jī)的制造——“軍貿(mào)才是這一行**賺錢的領(lǐng)域。”

  這個(gè)年輕的無人機(jī)“老兵”想做的事情還有很多,他對(duì)記者表示,未來想從設(shè)備向應(yīng)用端滲透,“就像蘋果公司一樣,我們不僅僅要做無人機(jī)里的蘋果手機(jī),還要做‘APPstore’。對(duì)于無人機(jī)產(chǎn)業(yè)來說,飛機(jī)只是平臺(tái),行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景才是無人機(jī)的價(jià)值所在。”

  【植保無人機(jī)未來:精準(zhǔn)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(wù)費(fèi)需要100元以上,小型直升機(jī)噴灑農(nóng)藥每畝油耗只需要0.5元,節(jié)省勞務(wù)成本近70%。而無人機(jī)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(fèi)市場(chǎng)認(rèn)識(shí)無人機(jī),而在農(nóng)用耕地植保領(lǐng)域,無人機(jī)也充當(dāng)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(jī)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(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》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(jià)格來估算,農(nóng)藥噴灑等植保防護(hù)無人機(jī)市場(chǎng)保守估計(jì)達(dá)到上百億元。

  專業(yè)級(jí)無人機(jī)能夠帶來的商業(yè)價(jià)值不及消費(fèi)級(jí),對(duì)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(jì)算出利用植保無人機(jī)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(wù)費(fèi)需要100元以上,小型直升機(jī)噴灑農(nóng)藥每畝油耗只需要0.5元,節(jié)省勞務(wù)成本近70%。而無人機(jī)不需油耗,灌溉20畝以上土地只需要十分鐘左右,并且針對(duì)性強(qiáng),比直升機(jī)具有更大的優(yōu)勢(shì)。

  朱秋陽并不屬于**早進(jìn)入市場(chǎng)的拓荒者,與大部分的航天愛好者一樣,其**初感興趣的領(lǐng)域在無人機(jī)航拍,成立天翔航空**初是為了接一些大型的航拍業(yè)務(wù)。

  “原來團(tuán)隊(duì)就三個(gè)人,當(dāng)時(shí)航拍有分工:飛行、云臺(tái)手、地勤保障。”朱秋陽介紹道。隨后,大疆推出Phamton1降低了無人機(jī)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(shí)候,航拍市場(chǎng)逐漸大眾化,(當(dāng)時(shí)覺得)以后操控肯定越來越簡單,準(zhǔn)入門檻變低了,我們?cè)俑删秃苋菀妆蛔飞显馓蕴?rdquo;

  雖然早知無人機(jī)能夠在植保行業(yè)中運(yùn)用,但由于商業(yè)價(jià)值不大,朱秋陽一開始并不看好這塊市場(chǎng)。一直到大學(xué)同學(xué)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(jī)的開發(fā)研制。

  過去植保無人機(jī)鮮少人問津,一個(gè)重要原因在于其價(jià)格成本較高,市面上,一臺(tái)植保無人機(jī)售價(jià)少則5萬元,多則高達(dá)10萬元,對(duì)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(dòng),承包土地的種植戶開始選擇能提高效率的無人機(jī)。

  由于尚在起步階段,植保無人機(jī)尚未有明確的商業(yè)模式。與大部分的植保無人機(jī)廠商一樣,天翔也在探討切實(shí)可行的商業(yè)模式。

  “目前我們主要針對(duì)合作社或者植保隊(duì)等B端客戶,由于前兩年大家都做了很多市場(chǎng)教育性的工作,2016年大眾接受度會(huì)好很多。”朱秋陽告訴記者。“植保隊(duì)的老板也會(huì)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(chǎng)。”

  數(shù)據(jù)為王

  對(duì)比消費(fèi)類無人機(jī),農(nóng)用無人機(jī)由于載重較大,一般為六旋翼以上飛行器,體積也較消費(fèi)級(jí)無人機(jī)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(cè)繪以及后期農(nóng)藥或者營養(yǎng)液的噴灑。在這些領(lǐng)域,無人機(jī)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(gè)人一天能對(duì)20畝地進(jìn)行農(nóng)藥噴灑,這樣打完2000畝地需要100個(gè)人,而無人機(jī)起飛一次所噴灑面積就能達(dá)到20畝,并且能在10分鐘以內(nèi)完成。

  然而,植保無人機(jī)技術(shù)并不僅僅體現(xiàn)在農(nóng)藥噴灑上,前期的測(cè)繪監(jiān)測(cè)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(jī)需要通過發(fā)射起飛,按照事先規(guī)劃的路徑飛行,其機(jī)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(jìn)行清晰的圖像拍攝掃描,完成田間測(cè)繪。

  “我們用Skycam搭載高光譜相機(jī)做作物的生長分析,在不同時(shí)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(jī)TXA-翔農(nóng)也搭載了部分傳感器,液壓傳感器、光照感應(yīng)傳感器等,在噴灑作業(yè)的同時(shí)完成田間數(shù)據(jù)采集。

  “我們的概念不僅是賣設(shè)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(yùn)營服務(wù),通過飛機(jī)作業(yè)掌握更多的入口。”朱秋陽補(bǔ)充道,“這是未來精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的一個(gè)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(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充,發(fā)現(xiàn)這么一片地,缺什么,重點(diǎn)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(wù)盈利是民用無人機(jī)行業(yè)重要的盈利模式。民用無人機(jī)本質(zhì)上是會(huì)飛的傳感器,**重要的一個(gè)功能便是采集數(shù)據(jù)??梢灶A(yù)見的是,在未來中國民用無人機(jī)行業(yè)的收入中,數(shù)據(jù)盈利的比重將會(huì)不斷攀升。

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