How Drones Could Change The Shipping Industry
無人機如何改變航運業
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在過去的一年裡，我們見證了世界範圍內技術投資和採用的空前繁榮 —— 無人機交付現在將永遠改變商業交付的未來。今天，我們將探索無人機交付的挑戰、潛力和未來。
2020 年，COVID-19 大流行給幾乎所有行業的企業都帶來了挑戰。然而，需求往往是發明之母，過去一年的障礙在全球範圍內創造了技術投資和採用的巨大繁榮。
在整個大流行期間，無人機交付已被證明，是運輸需要小心處理，和最少人際互動的精細交付的高效方式，導致英國政府批准在大流行期間將其用於醫療交付，而美國則使用無人機進行運輸個人防護設備和 COVID-19 測試。
然而，無人機送貨絕不是一個新現象。過去幾年，無人機投遞在多家商業公司進行了試點，2016 年亞馬遜首次成功推出了「Prime Air」無人機投遞包裹；將電視串流棒和一袋爆米花直接送到附近顧客的花園。
儘管像這樣的商用無人機試驗，在大流行前就已經在進行中，但它們往往受到嚴格規定的限制。COVID-19 似乎透過為新的適航標準和法規鋪平道路，加速了無人機的製造、技術和交付。2020 年 11 月標誌著無人機交付的關鍵點，因為 FAA（聯邦航空管理局）提出了用於商業營運的交付無人機認證的適航標準。
隨著美國聯邦航空局的新適航標準，運輸和物流的新篇章已經開始，因為市場領導者嘗試使用無人機，向全球企業和消費者運輸食品、郵政、醫療用品和其他商品。
在展望空中運輸的未來時，讓我們先來看看無人機的現狀；從當今最大的參與者，到他們的工作方式，以及無人機交付要在更廣泛的商業規模上，取得成功仍需要克服的挑戰。
2021 年的送貨無人機
從疫苗到電影小吃，無人機技術顯然可用於滿足政府、企業和消費者的廣泛需求。以下是當今公司、機構和個人使用無人機的主要方式：
#1 醫療保健服務
無人機可用於運輸醫藥產品，例如疫苗、醫療樣本、防護設備和其他用品。也許無人機在醫療保健領域的最大好處是，與其他交通工具相比，它們可以更輕鬆、更快速地飛入偏遠或其他無法進入的地區。
除了在大流行期間在英國和美國運輸物資外，醫療無人機交付還被認為在 Rwanda 的緊急血液輸送和波多黎各的颶風後救援期間挽救了生命。
#2 送餐
除了運送醫療必需品外，無人機還被提議作為一種快速運送預製食品的解決方案，例如比薩餅、即食食品和冷凍飲料。例如，Tesco 最近宣布了他們計劃試用無人機送貨服務，該服務將在客戶下單後 30 分鐘內，將小件物品送到客戶家中。
#3 郵寄
來自英國、澳大利亞、瑞士、德國、新加坡和烏克蘭的幾家郵政公司，進行了各種無人機試驗，以測試無人機交付服務的可行性和盈利能力。值得注意的是，USPS（美國郵政服務）一直在使用 HorseFly 無人機測試交付。
#4 運送補給
鹿特丹港和馬士基航運公司最近都在嘗試，使用無人機為近海船舶補給，而不是派遣較小的船隻來完成同樣的工作。
無人機技術：當今最大的參與者
最近幾個月，美國已有 10 家公司獲得美國聯邦航空管理局的批准，允許他們擴大無人機測試項目。以下是世界上最大的三個玩家：
#1 亞馬遜
電子商務巨頭亞馬遜的 Prime Air，是一個未來的商業交付系統，目的在使用無人機在 30 分鐘或更短的時間內，安全地將小包裹送到客戶手中。
#2 Zipline
總部位於舊金山的醫療無人機送貨公司 Zipline，正在透過在美國境內和跨境，進行重要的醫療運輸來重新定義供應鏈。迄今為止，Zipline 已經透過無人機進行了 70,000 多次醫療運送，迄今為止其影響是巨大的。Zipline 透過在盧旺達緊急運送血液、向波多黎各公民提供颶風後救援，以及在大流行期間，在美國運送 COVID-19 測試和防護設備來挽救生命。
#3 翼直升機
Wingcopter 是一家德國航空航天公司，為商業和人道主義應用，提供全球無人機解決方案。迄今為止，該公司已與商業和人道主義組織合作，在非洲、南太平洋、愛爾蘭和蘇格蘭，使用無人機運送關鍵物資。 在大流行期間，Wingcopter 與 NHS 合作，向蘇格蘭偏遠島嶼上的一家醫院，運送了醫學測試樣本和其他用品。因此，Wingcopter 被世界經濟論壇評為「2020 年技術先鋒」。
無人機技術：是什麼讓它成為可能？
作為領先的製造平台，在 Geomiq，我們對商業規模無人機製造的效率和創新著迷。讓我們來看看使這些飛機起飛的無人機技術：
無人機製造概述：
無人機製造的細節將有很大差異，具體取決於交付無人機的設計目的/交付內容以及目的地。然而，兩種最常見的無人機配置是多旋翼和固定翼設計：
- 多旋翼無人機：多旋翼無人機（如四軸飛行器或八軸飛行器）是具有水平對齊螺旋槳的無人機。多旋翼設計提供提升無人機和有效載荷的動力、動力系統故障的冗餘，以及垂直懸停和下降 (VTOL) 的能力。然而，多旋翼配置效率較低並且會產生更多噪音。
- 固定翼無人機：固定翼配置提供了一個數量級的航程增加，以更高的空速飛行，並產生更少的噪音，但需要更多的起飛、交付和著陸空間。
值得注意的是，還有使用多個水平旋翼進行起飛和著陸，以及使用垂直旋翼與固定翼配對進行前飛的混合方法。
製造無人機電機：
無人機製造商通常使用無刷直流電機將無人機保持在空中，因為它們便宜、輕便、小巧且非常強大。無人機的螺旋槳葉片，以非常高的速度轉動，因此製造商希望為這些轉子葉片使用，能夠最大化強度重量比的材料。
一些無刷直流電機由碳纖維增強複合材料製成，而另一些則由熱塑性塑料（更便宜）製成。無人機製造商也將鋰離子電池用於大多數無人機配置，因為它們提供大量能量和動力，但仍然相對較輕（因此不要壓低無人機的重量）。
製造自動駕駛無人機：
無人機製造商使用感測器幫助無人機自主飛行：
- 這些包括慣性感測器，例如加速度計，它透過提供數據來幫助無人機飛行，允許自動駕駛儀調整電機速度（也稱為多旋翼配置）或控製表面偏轉以引導無人機（固定翼配置）。
- 導航感測器（如 GPS 或磁感測器）透過在飛行時，測量其位置來幫助無人機沿著特定路徑、路線或特定點飛行。
- 氣流感測器測量空氣速度、溫度和密度，這些資訊可以保持對無人機的安全控制。無人機還可以使用這些感測器來估計風速，以協助包裹遞送和/或著陸操作。
當然，除了所有這些感測器之外，擁有出色的地面控制系統對於安全的商用無人機操作也非常重要。無人機操作員需要管理他們的機隊，並監控更廣闊的空域，對於商業交付，地面控制系統對於接收和追踪訂單也非常重要。
無人機送貨的挑戰
儘管近年來無人機製造和無人機技術取得了長足的進步，但圍繞送貨無人機的廣泛使用，仍然存在重大的社會問題。
例如，許多人擔心無人機 —— 就像其他形式的自動化一樣 —— 可能會導致更高的失業率。當然，對此有一個反駁。無人機實際上可能為包裝工、無人機維護人員和地面控制人員，創造全新的工作崗位。
此外，有人擔心在天空中亂扔垃圾的無人機，可能構成一種視覺或噪音污染，並可能對下面的公民構成潛在危害。在無人機被社會廣泛接受之前，很有可能會發生一段時間的調整。正如皇家工程院院士、倫敦國王學院教授 Mischa Dohler 所說：「就社會而言，我們需要一段時間（如果有的話）才能接受從孩子頭頂飛過的不穩定事物，我們知道這可能會可能隨時崩潰。」
除了這些社會問題之外，還有許多實際考慮需要考慮。例如，根據利茲大學真實機器人實驗室的 Mohammed Shaqura 的說法：「雖然技術的價格是由所提供服務的價值來證明的 —— DHL 在中國聲稱成本降低了 80% —— 但擴展和推廣這些系統可能很棘手。」
Shaqura 還指出：「風和雨等飛行條件會影響飛行機器人的穩定性，並帶來降級或潛在危險的風險。自主無障礙充電系統也需要創新。無線充電板或熱插拔電池可能就是答案。」
儘管如此，美國聯邦航空局的新規定允許商業公司試用無人機交付（如果滿足特定標準）標誌著安全、高效的無人機交付系統的可能性的新篇章，此前英國嚴格的禁止在公共區域飛行的法律禁止這種系統。又名：幾乎無處不在！）。
無人機的未來
正如我們在社會和物流方面所探討的那樣，無人機交付運輸和物流仍然存在一些複雜的挑戰。
然而，隨著新適航標準的引入、消費者對更快的電子商務交付的興奮，以及主要參與者在拯救，和改善世界各地生活方面，令人印象深刻的記錄，看起來無人機交付可能即將真正起飛。
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