無人機這盤大棋里，本身棋手就不少，如今更多巨頭也爭相涌入。Intel和高通同時殺入無人機核心芯片領域，演示產品也幾乎同時發售；騰訊此前發布了“空影”無人機；下周，小米無人機也即將發布，將要挑戰大疆早已牢牢攥取得消費級無人機整機市場。

　　雖然還不是很明朗，但看起來空間很大的“無人機智能化”才是吸引這些廠商的決定性因素。

　　這里“智能化”的意思就是不光汽車要自動駕駛，無人機也要自動飛行。當然，本文主要討論的是民用無人機。

　　市場把控

　　1.美國金融服務機構Oppenheimer總結了一些第三方研究機構對無人機市場現狀與未來的預測，雖然以上統計和預測有一些相互矛盾的地方，但總體上對這一市場偏樂觀的觀點居多。

　　2. 對于中國市場，易觀智庫認為2015年中國市場規模有望達到23億元人民幣，并在未來幾年保持超過50%的增長率，在2018年超過100億人民幣。

　　3.目前在民用無人機已經在一些行業投入了商業應用。美國FAA（民航管理局）自2014年5月起開始為無人機頒發商業運營執照。至2015年9月共批準了超過1000份商業運營的申請。首批獲得申請的行業應用的情況如下。

　　4.FAA還統計了其首批批準的商業應用無人機的性能。從中可以看出這些商業應用無人機絕大部分還是平均重量5KG（11.02磅），續航時間30分鐘左右的輕型無人機，這一類無人機的特性和消費級無人機非常接近。

　　5.FAA還統計了首批商用申請表中使用無人機的生產廠家和型號，其中大疆以70%的占有率領先，排名第二的3DR市占率僅10%，而昊翔、SenseFly等廠家的市占率小于2%。大疆精靈3、悟空1、精靈2占據申報型號占有率的前三位。從以上的統計可以看出：消費級無人機與商用無人機不存在絕對的門檻；中高檔的消費級無人機就能夠勝任很大一部分商用航拍任務。

　　為什么要智能化？

　　1.無人機的潛力在于其運動機理的較為簡單，如果智能化后可看作一臺“會飛的機器人”。

　　2.美國國會研究服務局在文件中列舉了一些無人機商用領域和智能化后的改變，智能化可以在諸多應用領域打開普通無人機目前的很多局限。

　　3. 泰伯智庫統計2015 年全球范圍內民用無人機風險投資融資總額超過40 億元，而美國金融服務機構Oppenheimer統計的總融資為4.38億美元。

　　在2015年無人機行業較為知名的融資案例有：

　　2014年12月31日，億航宣布完成了來自GGV資本的1000萬美元A輪融資；

　　2015年2月26日，3D Robotcs融資5000萬美元C輪融資，高通領投；

　　2015年5月6日大疆創新獲得硅谷知名風投Accel Partners7500萬美元投資；

　　2015年8月24日億航宣布完成4200萬美元B輪融資；

　　2015年8月26日英特爾向Yuneec投資6000萬美元；

　　如何實現智能化？

　　實現無人機智能化需要在硬件和軟件兩個方面進行技術升級。

　　硬件方面需要引入機器視覺硬件技術；

　　軟件方面則需要做好機器視覺軟件技術，人工智能技術和OS，飛控，導航等其他必要軟件技術。

　　1.機器視覺硬件技術主要包含三類：

　　2.機器視覺軟件技術目前有兩類算法：

　　光流算法：光流算法是一種單攝像機視覺技術，完全依賴軟件算法解決了運動檢測和定位問題。光流法通過比較同一攝像機兩張相鄰時間的圖像（差分運算）得到場景中不同物體運動的光流場。

　　優點在于其主要依賴軟件和計算能力識別物體和距離，因此對額外的光學和聲學硬件需求小，更能節省成本。但其缺點在于精度低，且局限性較大（不適用于照明不良的室內，玻璃，細小的電線）。騰訊發布的空影無人機采用了單攝像頭光流算法完成障礙探測，并依靠超聲波輔助避障。

　　圖像分割算法：邊緣檢測是一種應用廣泛的圖像分割算法，其原理是先對圖像的灰度函數求導，再根據靜態或動態的閾值設定檢測出物體的邊緣。

　　各類邊緣檢測算法的共同特征是對計算要求非常高。例如高通實現的雙目深度攝像解決方案中，需要單獨使用驍龍801多核芯片中的一個核運行專門的SIMD（Single instruction， multiple data， 單指令多數據）運算，并僅能提供30Hz的實時運算能力。對于飛行速度可高達20m/s的四軸無人機而言，這一頻率意味著兩次識別期間無人機已經飛過了0.66m，將不能對環境中突然出現的一些物體及時反應。

　　3.人工智能方面主要包含圖像識別算法，人臉識別算法和語音語義識別算法 。這樣可以使無人機能夠完成更多功能，如對電力設備上的特定部件掃描檢查；按照人類指令講特定物體（橘子而不是香蕉）抓取并飛行到另一房間；在邊境巡邏時區分普通動物還是可疑人形目標，并及時報警；通過操作者的聲音進行飛行控制等。

　　與圖像分割算法不同的是， 以神經網絡為基礎的圖像識別/人臉識別/語音識別算法計算量根據使用場景差異較大。

　　4.智能無人機軟件技術還包括：飛行控制、導航與路徑規劃、以及支撐所有智能軟件的操作系統。此外智能無人機還需要一些底層的固件代碼連接硬件和軟件系統，保障通訊、傳感器、計算單元正常高效運行。對于智能無人機開發廠商而言，獨立開發如此繁雜、涉及領域各異的軟件實屬“重新發明輪子”類工作，在開源軟件項目上根據需求定制加工能夠加速產品迭代，減少開發成本。

　　在無人機領域最早出現開源項目是無人機的飛控軟件領域，目前流行的開源無人機飛控（包含軟硬件）如下。

　　5.芯片方面，在現有的無人機上，主流廠商使用的是ARM架構MCU（Micro controller Unit）芯片， 例如意法半導體的STM32系列 （大疆精靈系列無人機采用） ， Atmel的Mega2560系列等芯片，這類芯片的特點是：主頻低（STM32主頻在200M Hz左右，Atmel的MCU低至20M Hz），計算能力較差，往往只能支持飛行控制功能，并不能提供無人機智能化所需要的高速計算和并行計算能力。

　　目前芯片業界三大巨頭：高通/Intel/Nvidia都紛紛挺進這一產業，推出以自己的移動芯片或圖形計算芯片為核心的無人機參考設計或套件；此外中國芯片設計廠商聯芯科技也與中國無人機廠商零度智控聯合開發了用于智能無人機的方案。

　　高通推出了Snapdragon Flight參考設計；

　　Intel推出了Edison for Arduino開源硬件飛控參考設計板；

　　Nvidia推出Jetson TX1無人機與機器人芯片模組方案；

　　聯芯推出的基于LC1860無人機飛控；

　　6.開源工具方面，在機器視覺、人工智能等領域， 存在著很多開源軟件項目與開源軟件庫。

　　根據開源軟件產業的發展歷史，我們判斷未來在無人機智能軟件領域會涌現出一批軟件產品化二次開發商，在開源的機器視覺和人工智能軟件基礎上進行開發工作，銷售封裝好的成熟可用智能軟件產品及配套接口給下游的無人機整機廠商。

　　大疆已然占據了大片民用無人機市場，然而無人機開發的門檻不夠高導致整個行業參與者眾多，競爭仍然十分激烈。

　　在創新這條路上，你不主動思考，總有人從各個方向向你逼近。不是大疆不努力，但終端智能化這個趨勢顯而易見，時機一到，各家出手。

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