無人機發展的本質
隨著信息技術的高速發展,無人機技術發生了巨大的變化。從遙控飛行器(RPV)到無人駕駛飛機(UAV),再到無人宇宙空間監視(UAS),無人機技術已然邁向了一個新的高度。美國白宮軍事顧問、機器人專家辛格曾經說過,機器人的本質就是機器。中國工程院院士、自動化和人工智能專家李德毅也說過,未來汽車的三個功能將是感知、認知和行動。無人機即是機器,也要具備汽車的三個要素,因此無人機也叫做空中機器人。 空中飛行器具有怎樣的發展規律呢?過去,有人機一統天下,下一步,無人機將會對有人機做出重要補充。未來一段時間,無人機和有人機相互依存,協同發展,最后我們期待著無人機一統天下。
小型無人機發展的必要性
小型無人機行業最近可謂熱潮涌動,極飛、億航等多家無人機初創企業在還未有成熟產品的情況下就獲得了數千萬美元的融資。無人機這一小眾行業之所以能夠進入大眾視野,還是得益于大疆創新的出現。在國內電子企業普遍還處在代工與組裝的勞動力密集模式中時,大疆創新已經悄然成為全球小型無人機市場的絕對龍頭,2014年營收近30億元,市場份額近70%。大疆的引領與示范作用不可謂不強,國內迅速興起了一股無人機創業與投資的熱潮。
套用大疆創新創始人汪滔的話:“人類對于飛行的夢想與生俱來。”小型無人機的真正發展時間不超過10年,從有成熟產品到現在不過4年,而1年以前相關產品還相當粗糙、沒有完整的安全保護和數據記錄設備。無人機的發展速度大大超出人們的預期,越來越多之前不曾設想過的領域已經開始出現無人機的應用。我們看好這一快速成長行業未來的發展,同時也將持續關注這一領域中相關的投資機會。
無人機產業的發展趨勢展望
政策、技術和應用需求是無人機產業的三大驅動力,降低成本、注重實用將是今后無人機產業發展的重要特征。隨著國家傳統產業轉型升級與供給側結構改革落地,在鼓勵創業創新的大背景下,極具市場價值的無人機行業將繼續保持高速增長。根據行業預測,我國民用無人機產品銷售和服務總體市場規模2018年將達到110.9億元,到2020年將達到465億元,2025年將達到750億元。
(一)產業體系協同化
隨著無人機市場的逐漸興盛,無人機產業將從設計、研發、制造等技術領域延伸到無人機租賃、操作員培訓等管理、服務、保障領域,進而觸及社會生產、生活更廣更深的層面,逐步形成一條新的產業鏈條。通過建立完善的生產制造能力及供應鏈管理和質量控制能力,增強上下游產業鏈高度信任磨合,加強順應時勢與需求導向的市場推廣,健全完善的銷售渠道與售后服務中心等,上下游的企業互相促進,共同成長,構建產業發展的良性循環格局,實現民用無人機產業體系的協同化發展。軍用無人機廠商以貫徹軍民融全發展戰略為契機,利用技術優勢進入民用無人機市場。同時,大型消費級無人機企業利用市場優勢與技術積累進軍工業級市場,工業級無人機企業也可利用專業優勢生產迎合大眾市場需求的消費級無人機產品。通過無人機產業鏈上下游企業共同協作創新,跨界融合發展,創新商業模式,從而形成跨產業、跨領域的產業形態,構建制造業與服務業一體化的新型產業體系。
(二)消費產品個性化
消費市場的無人機資本將更多地向視頻、相機領域拓展,以形成沉浸式航拍體驗,讓普通大眾享受到無人機飛行的樂趣。消費級無人機企業要抓住市場需求與用戶痛點,通過準確定位產品,技術改良升級,增強便攜性、安全性、易操控性等,并賦予無人機更多的社交、媒體屬性,開發出新的應用場景,推出迷你型、個性化、便攜式的消費級電子消費品,讓消費者得到意外的使用體驗,從而使得行業規模獲得更大的拓展。隨著技術的進步和多種應用的開發,無人機研發或將以貼近生活、開放開源為立足之本,深層次地滿足消費者的需求,在旅游、生活攝影、導航、看護、運動、比賽、娛樂、教育、表演、婚慶、游戲乃至個性化社交等方面的能力得到強化,未來大量用戶和設備的聚集將形成空中飛行圈、空中競技圈等社區,實現無人機實用性和文化性的雙重躍進。
(三)行業應用專業化
工業級無人機只有實現用途多領域、性能多樣化發展,才能把潛在的需求變為現實的市場。無人機搭載不同負荷之后可適用于多種作業環境,以滿足不同作業環境的要求,能夠大大提高作業效率,省時省力,并能更好地完成目標任務。美國FAA批準的無人機商業用途高達2000多種,發展趨勢不可阻擋。隨著對無人機應用價值認知程度的加深,無人機技術的不斷創新必將顛覆眾多行業的傳統作業方式。基于工業級無人機高效的作業與強大的功能,將進一步推進傳統行業變革,以實現產業更新升級。隨著其在救災、警務、環保、監測氣候、貨物運輸等方面應用的擴大,尤其是太陽能無人機的使用場景更加豐富,將使無人機呈現出全領域發展的趨勢,無人機的經濟效益與社會價值更加突顯。通過實施“無人機+”計劃,與傳統職業跨界融合,細分出無人機應急救援、無人機公共安全、無人機環境保護、無人機石油巡線等垂直應用領域,將開拓全新的無人機產業民用發展新局面。
(四)研發升級智能化
智能化趨勢下,消費者對于無人機功能性需求提升,復雜的工業應用場景對無人機也提出了更多技術要求與更高的安全要求,需要深入系統的技術研發,在硬件、軟件、算法、系統等構建起飛行安全體系。無人機智能化研發正在不斷深入,推動人工智能技術在無人系統領域的融合應用,無人機將集成先進的機器人技術和算法技術,豐富的傳感器和任務設備,可以自動、智能化地完成各項復雜的任務。智能無人機與VR技術、大數據、云計算、互聯網、物聯網相結合,未來成為具備智能視覺、深度學習的“空中智能機器人”,能夠自適應、自診斷、自決策、重規劃,完全脫離人機一體的實體操作,可以實現飛行軌跡、操作控制的全過程數字化與自動化以及未來的交通管理過程的數字化,這將在普通消費用戶市場獲得巨大的應用空間,延續無人機在工作環境中的價值,向人類提供智慧服務。
(五)運營服務精準化
無人機行業不僅需要技術的創新,還要圍繞行業應用市場的實際需求和用戶的具體要求,積極探索商業模式來實施精準化的運營服務。隨著民用無人機市場的升溫,擴大而衍生出的無人機運營企業產業服務主要包括飛行服務、租賃服務、維修保養服務、培訓服務、金融保險服務和大數據服務等。無人機飛行服務包括特定應用領域的專業應用服務,現在國內已有專業有無人機航拍公司、無人機植保公司等,客戶不用購置專業機型和訓練飛手,根據工作實際需求購置無人機服務來完成目標任務。工業級無人機售價高,若任務使用不頻繁,可以通過租賃高質量、大規模、全系列的專業級無人機產品來解決。伴隨著消費級市場的火熱與工業級市場的拓展,無人機研發操作培訓、維修保養服務與金融保險服務也擁有較大市場空間。無人機作為空中的數據端口,針對不同行業進行數據采集、傳輸和存儲、提取、分析和展現,為用戶提供更精確、更強大的數據流服務。
(六)安全監管規范化
無人機飛行時對其他飛行物和地面人員可能構成安全隱患,可能會帶來間諜行為、交通事故、飛入政府禁區、偷拍、偷運毒品、搶占航線等嚴重的安全問題,這已經引起政府部門與社會各界的強烈關注。雖然現在我國無人機系統已經形成一定規模,有一定的技術儲備和制造能力,但是民用無人機的飛行運營、適航管理、安全管理等還沒有建立較為完善的標準規范和法規體系,在研發制造、銷售使用、流轉情況等方面尚無制度安排,導致各種違規飛行現象也隨之而來,整體產業發展不規范。我國政府相關部門要建立統一高效的多部門聯動協調監管機制,協同制訂無人機產業發展頂層規劃,并通過立法明確民用無人機的法律屬性、制定無人機生產標準與適航標準、加強民用無人機駕駛員管理培訓力度、實施統一規范民用無人機的實名登記制度和銷售流通備案登記制度、明確和統一民用無人機的申報使用流程、建設無人機監管信息云平臺、規范行業市場準入退出制度等舉措,從研發、制造、銷售、運營等多方面系統進行全方位管理與全過程監管,明確無人機違法違規的行政責任、刑事責任,統一監管、統一追責,防止無人機失控影響公眾安全和飛行安全,確保無人機的合理、合法、合規地使用,使我國民用無人機產業實現持續、安全、創新發展。
小型無人機發展現狀分析
民用小型無人機迎來爆發期:市場規模快速成長,國外巨頭紛紛布局
所謂無人機,即不載人的飛行器。按照技術來劃分,無人飛行器可分為無人固定翼、無人直升機、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機、撲翼式微型無人機等六大類,而前三類應用最為廣泛,其中無人多旋翼飛行器又由于其結構簡單、價格相對低廉的特點,應用場景迅速拓展、發展前景最受關注。
多旋翼小型無人機經歷了一段漫長的發展歷史。多旋翼無人飛行器盡管機械結構簡單、成本相對較低,但飛行時不太穩定、很難控制,容易因側翻而墜機,所以需要自動控制器和導航系統來控制飛行姿態。但過去由于導航系統體積龐大、重達數十斤,難以應用在小型飛行器上,所以很長一段時間內,多旋翼無人機都沒有取得大的發展。直到20世紀90年代以后,得益于MEMS技術的發展,重量僅為幾克的導航系統才被研制出來。配合逐步成熟的控制算法,多旋翼無人機的研究和使用成為熱點。
2006年至2010年,國內外的民用小型無人機公司如雨后春筍般出現。2010年,法國的Parrot公司發布了世界上第一款真正受到大眾關注的四旋翼無人機AR.Drone,它不僅控制簡單、可實現懸停,還可以通過WiFi將所搭載相機拍攝到的圖像傳送到手機上。AR.Drone輕便靈活、操作便捷,最終大獲成功。在AR.Drone的引領下,全球范圍內掀起了一股將多旋翼商業化的熱潮,多旋翼飛行器進入快速發展期。目前,中國的DJI(大疆創新)、美國的3DRobotics、法國的Parrot成為這一市場的龍頭企業。
小型無人機市場商機無限,國外巨頭紛紛布局
從小型無人機的應用領域上來看,已經由原來的以發燒友和愛好者為主的娛樂功能向航拍、搜救甚至物流等領域發展,市場空間大大拓展。
娛樂功能主要看重無人機的飛行穩定性,技術上難度不大。盡管目前市場規模還不大,但卻是無人機應用的“前頭兵”,對于整個行業的初期發展功不可沒。
航拍功能要求無人機的穩定性、續航能力和裝載能力,目前已經得到廣泛重視。例如,節目《爸爸去哪兒》中的俯拍大都是由大疆的Phantom無人機完成,這款無人機只需要1萬元;好萊塢原來使用直升機拍攝電影,租金高達每小時2萬美金,而使用大疆的無人機以后,成本大大降低,甚至由此產生了專門的航拍產業。
搜尋功能要求無人機能夠識別目標并發回反饋,災難預防則要求能夠無人機處理地面數據,在技術上的要求比較高,但是市場潛力也不小,例如,山西省已經利用無人機建立了災難預警系統。
物流功能要求無人機能安全穩定地飛行、準確識別目標,并能應對途中各種突發情況,技術要求最高,目前仍有很大難度。但一旦實現,物流效率會得到極大提升,如亞馬遜PrimeAir服務利用小型無人飛行器drones,送貨速度可以達到50英里/小時。這一部分市場空間很大,但是受制于安全以及成本因素,目前應用還很少。
軟硬件優勢兼備,國內無人機產業誕生世界級領先企業
盡管國際巨頭紛紛布局無人機行業,但是在這一快速成長的市場,國內企業無論在技術還是銷量上,都已經占據了絕對的主導地位。以大疆創新為代表的國內小型無人機企業飛速發展,規模遠超國外企業。
國內最大的小型無人機企業大疆創新,盡管在國內尚不十分出名,但在硅谷科技精英和風險投資家眼中,DJI常被用來與蘋果對比,號稱“無人機領域的蘋果”。從2006年公司成立,到2014年大疆已占據全球民用小型無人機市場的70%!預計大疆2014年銷售額超過30億人民幣,已然成為市場的領頭羊。2008年第一款控制飛行系統XP3.1、2011年第一代多旋翼產品、2013年Phantom產品推出等諸多先機節點的搶占,是其驚人發展速度的有力支撐。
硬件成本優勢+技術先發優勢,造就國內無人機企業全球領先地位
在國內的電子制造業普遍落后于發達國家的情況下,為什么國內的無人機企業能夠快速崛起并主導全球的這一市場呢?根據與行業內專家的交流,我們認為,硬件上的成本優勢和技術上的先發優勢是國內無人機企業成功的關鍵。
從硬件上來說,無人機其實壁壘并不高,主要是一些精密零件的組裝和空氣動力學的設計。借助于國內完善的電子元器件供應鏈,國內的無人機企業能夠以較低的成本生產和銷售產品。例如,原來的無人機大多是一些發燒友和專業航拍機構使用,單臺價格往往高達幾萬甚至十幾萬人民幣。而大疆創新能夠在性能差不多的情況下將這一價格壓縮到不到1萬人民幣,具備極高的性價比。
而軟件和技術上的先發優勢則更是使得國內無人機企業成功的關鍵所在。多旋翼無人機真正的壁壘在于三個地方:飛行控制、云臺技術(即掛載設備穩定技術)以及圖像傳輸技術。國內企業如大疆、零度智控等大都發源于高校及軍事院所,在技術上具有較多的儲備。加上國內企業發展相關軟件和算法時間較早,所以占據了先發優勢,使得后來行業興起時國內企業能夠“一步早”而“步步早”,在技術上也領先國外企業。
成本與價格上具備優勢,而技術上又領先國外,國內無人機企業的成功雖是意料之外,但也在情理之中。
微型無人機發展前景
GoPro及運動相機行業帶來的啟示
搭載攝像功能的無人機可以說是“會飛的照相機”,它前所未有地將我們的視野拓展至高空,隨時隨地拍攝出震撼無比的鳥瞰照片及炫酷視頻,吸引了無數消費者的目光。這讓我們想到了GoPro推出的同是特殊視角拍攝炫酷照片的可穿戴相機,那么了解GoPro的成功經驗或許能夠讓我們把握未來航拍無人機的發展方向。
GoPro是專業小型可攜帶、固定式、防水防震的相機制造商。用戶可以把GoPro的產品帶到任何地方,并通過支架安裝在無論是頭盔、滑板、自行車把、甚至是狗狗的肩背帶等等東西上,它可以捕捉到第一人稱視角(POV)的動作,而不是更加傳統的觀察角度。2014年6月26日,GoPro在美國納斯達克上市(股票代碼GPRO)。
在社交時代,人們用GoPro相機記錄下了那些自認為了不起的時刻。使得GoPro在年輕人中流行起來。GoPro的營收快速增長。2013年GoPro賣出了385萬臺相機,實現營收9.85億美元。2014年前三季度營收達7.6億美元。根據IDC預測,未來幾年POV相機市場規模將快速增長,2018年將達到46.3億美元,比現在增長一倍。 自14年6月上市后,GoPro的股價一度從最初的30美元飆升至近90美元。目前GoPro市值仍高達62.6億美金,股價接近50美元。
GoPro的相機看上去就像是一個小方盒子,正面是固定的廣角鏡頭,機身被密封在防水外殼當中。最初因為被沖浪、滑雪、極限自行車及跳傘等極限運動團體廣泛運用,因而“GoPro”也幾乎成為“極限運動專用相機”的代名詞。
應用領域可拓展:“不止于無人機”,可以變身新媒體
無人機作為無人機航拍領域的領頭羊,大疆就像是“飛在天上的GoPro”。與GoPro類似,大疆也搭建了自己的用戶視頻網站,并在優酷上開通了“DJI大疆創新”頻道,目前共有845個視頻,視頻播放數達到408萬次。大疆正在通過新媒體的方式吸引更多的消費者。
隨著無人機的不斷發展,未來在線視頻社交網絡將成為航拍無人機的發展方向。
行業格局:行業起飛,新生力量不容忽視
從POV相機行業的發展經驗來看,隨著更多的競爭者進入無人機航拍這片新藍海,繼“會飛的GoPro”——大疆壟斷市場后,有機會出現會飛的ION、會飛的Panasonic、會飛的Sony等這樣大體量的公司。從產業鏈調研的情況來看,與雷柏科技合作的國內無人機制造商零度智控有可能脫穎而出。
零度智控雖然目前在市場份額上與大疆存在著不小的差距,然而自2007年成立以來,零度智控便與政府部門、部隊、科研院校及國內外頂尖大學保持密切合作,八年無人機研發沉淀使其技術實力雄厚。2015年初,公司與無線外設巨頭雷柏科技成立聯合公司進軍大眾無人機市場,雄厚的技術沉淀加上跨領域強強聯合,在即將爆發的無人機市場,零度智控后力強勁,大有可為。
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