在過去十年中，很少有新興技術像無人駕駛飛行器(UAV)或者更簡單的無人機那樣強烈地吸引了公眾的想象力。這些技術的開發和使用以前主要限于軍事目的，但從21世紀后期開始，智能手機的巨大商業成功和廣泛普及程度產生了一次“完美風暴”，電子技術的進步以及大批量普及驅動成本降低，在過去幾年中見證了無人機的流行和快速增長。廉價、輕便的基于微控制器的飛行控制器、加速度計和陀螺儀等傳感器、全球定位系統和攝像頭、以及先進電池和無線技術的規模化生產，導致小型消費產品級別的低價格四軸無人機迅猛發展。

無人機市場展望

由投資銀行高盛集團(Goldman Sachs)進行的研究估計，到2020年，無人機技術將在軍事、消費和商業等領域達到1000億美元的市場規模。Gartner的數據顯示，軍事領域占據總體市場規模的70%，如果按照出貨數量計算，用于消費市場的無人機則占主導，占整體出貨量的94%，但其市場規模只占實際收入的一小部分，這主要是因為入門級無人機產品通常價格較低，只需幾百歐元。與此同時，商用無人機可能只占市場出貨量的6%，但其價格卻很高(通常從幾千歐元到許多專業應用的數萬歐元)，預計商用無人機將占非軍用領域60%以上的市場收入。

雖然針對普通消費者的無人機銷售仍在以健康的速度增長，但是最大的機會是在于商用市場(出貨數量增長更快，而且有更高的平均銷售價格)，預計到2020年，商用市場無人機銷售將達到130億美元。隨著無人機技術的進步，商用市場也在出現一些非常引人注目的新應用，從而有助于推動市場繼續向前發展。

無人機可以用來取代許多傳統的工作方式，通過減少人的參與和保證更安全的基礎設施能夠減少時間和成本。航空攝影和攝像是無人機最常見的兩種用途，能夠使房地產公司、活動組織者和酒店經營者輕松且廉價地制作具備專業視覺效果的作品。此外，無人機還有望用于私人保安和監控、物流、保險、農業和新聞等各個行業的日常運營。據行業分析公司普華永道(PwC)的報告，最具發展前景的行業是基礎設施，全球市場潛在價值為450億美元，其次是農業和運輸業。

無人機還可以增強數據分析能力，使公司能夠更好地了解和預測運營績效，在某些行業，甚至可以實現全新的業務模式和機會。管理咨詢公司BCG估計，到2050年，歐洲和美國的工業無人機數量將超過100萬臺，價值500億美元，其中大部分價值是無人機服務和數據收集等相關業務。公司可以將無人機的運營、管理和維護分包給第三方，電信運營商也可以提供數據通信服務，以便導引無人機并轉發它們收集的數據。實際上，BCG預計，增值服務將占總體500億美元市場的近一半。

商用無人機應用

談起無人機，很多人可能會想到軍用或消費應用。如果他們考慮商業應用，許多人會想到無人機交付貨物的可能性，這的確是一個經常被媒體高調報道的應用。但是，應該承認，這種應用仍然面臨較大的后勤和監管障礙。商用無人機越來越多種多樣，其應用范圍不斷擴大，而且遠遠超出了交付貨物這個潛在市場。

測繪和檢查 - 設施管理人員正在轉而使用無人機執行檢查屋頂、手機信號塔、海上平臺、太陽能電池板、風力渦輪機、石油和天然氣管道、電力線、鐵路、公路和橋梁等任務。使用配備高清或紅外成像傳感器的攝像頭能夠提高安全性和效率，現場勘測和施工規劃也受益于配備LIDAR傳感器的無人機，可以對建筑工地進行精確到厘米級的繪圖。考古學家在研究可能的挖掘地點時，也不再需要依賴輕型飛機或呆板的衛星圖像，無人機可使他們獲得高質量的近距離圖像，因此可以更好地規劃挖掘地點，節省現場工作時間。此外，在有新的發現時，圖像還可用于記錄這些發現。

農業和基礎設施 - 農業正在率先使用無人機技術來提高產量、節省時間和降低成本，使用網狀的無人機群可以實現播種、施肥和滅蟲，也可用于監測農作物或牲畜。無人機的另一個新興用途是提供機載無線接入點，這可能在某些情況下非常有用，包括救災重建、大量人員參加的現場音樂會或體育賽事、以及在世界某些欠發達地區，如果安裝傳統電信基礎設施，其成本會非常高。

緊急情況和醫療救助 - 無人機已經部署在缺乏足夠醫療設施的國家和地區，能夠為偏遠地區的受害者提供救生藥物、輸血和專用醫療設備。與此同時，美國聯邦航空管理局(FAA)已經開始批準在美國提供此類服務，最初的目標是為農村或偏遠地區提供幫助。搜救行動也在使用無人機，不僅可以找到失蹤的人員，還可以在救援人員到達之前為他們提供必要的物資(如食物、水、急救箱和通訊設備等等)。無人機同樣也在被用于消防(包括采用特殊的材料和設計以抵抗高溫)，用無人機來承擔探索任務能夠降低安全風險，使人們能夠專注于救援受害者和遏制火災本身等更重要的活動。借助于高度計、激光掃描儀和慣性管理單元(IMU)等工具，無人機能夠更好地在GPS信號不好的建筑物內安全地飛行。

體育和娛樂 - 無人機比賽聯盟(Drone Racing League)最近就新比賽的直播與電視網絡達成多年的協議。無人機參賽選手本身就具有傳統體育中不常見的廣泛多樣化，能夠幫助無人機比賽打破地理障礙，并可更吸引年輕觀眾，這對于傳統媒體吸引和保持用戶群至關重要。無人機還可在SPAXEL“空間像素”系統中被用作煙花/煙火的替代方案，帶有LED照明系統的無人機群可以動態地組合成美麗和自然的空中炫光顯示器。

無人機開發平臺

范圍廣泛且數量巨大的無人機應用正在增大針對特定用例的定制化功能需求。目前市場具有多種多樣的無人機開發平臺，可幫助設計工程師在最大限度地縮短產品上市時間，集成經過驗證的專業級功能，以及實現最大的可配置性和定制功能等幾個方面實現最佳平衡。

意法半導體的STEVAL-FCU001V1評估板是一款緊湊型飛行控制器單元(FCU)，適用于中小型四軸無人機設計(使用有刷或無刷直流電機)。該FCU具備可擴展能力，且非常高效，可提供樣本固件來加速產品開發，幫助設計人員在飛行條件下評估IMU傳感器的性能。該板采用32位微控制器，可用標準的外部RF遙控器，或通過智能手機/平板電腦用藍牙技術進行控制。它還包括一個電池充電器芯片，一個帶低功率數字加速度計和陀螺儀的慣性模塊，以及一個嵌入式磁力計和壓力傳感器以支持3D導航應用。該板具備SWD、I2C和USART連接器，可用于固件開發和調試，并支持其他外部傳感器或RF模塊。

圖1：意法半導體的STEVAL-FCU001V1評估板。

DFRobot UAV V3開發平臺配備了16位DCS、3軸加速度計和雙軸陀螺儀，它本身可用于開發3軸IMU控制器，如果增加一個GPS接收器，可以構成一個基本的無人機控制器。該平臺帶有自檢軟件，可由此開發自己的控制和導航固件。它還提供功能齊全的開源自動駕駛固件。

英特爾的Aero無人機平臺為設計人員提供了一個完整的平臺，它針對智能無人機應用集成了傳感器、計算和通信技術。為了方便商用無人機開發人員、大學研究人員和學生構建復雜的無人機應用，Aero Ready-to-Fly無人機組件是一款完全組裝好，且經過飛行測試的四軸無人機，其目的是快速實現無人機的應用飛行。該平臺采用功能強大的Aero計算板(Aero Compute Board)構建，具有英特爾的實感(RealSense)深度和視覺功能(使開發人員能夠開發規避碰撞等高級算法)，并可運行開源Linux操作系統。 PX4自動航行(PX4 Autopilot)軟件預裝在FCU上(具有32位微控制器、IMU、磁力計和高度傳感器)，能夠提供開源、功能齊全的飛行堆棧(stack)。開發人員還可通過將Aero Compute Board的計算、存儲、通信和靈活的I/O功能與三攝像頭Vision Accessory Kit (視覺配件套件)，以及Enclosure Kit(外殼套件)等組合使用，來構建自己的無人機。Enclosure Kit是一種兩件式塑料包裝件，設計用于容納兩個組件，具有安裝功能，可輕松安裝到大多數無人機機身。

圖2：英特爾的Aero UAV平臺。