2021年12月1日 星期三

· 無人機送貨時代:運輸物流新篇章

 

How Drones Could Change The Shipping Industry

無人機如何改變航運業

 


12 月 2 日「5G 建設智慧活力新台灣論壇」YOUTUBE\FB 臉書直播頻道 QR Code 掃描。
本場論壇既有遠傳電信(智慧節能)、中華電信(智慧交通)、宗亞資訊(智慧建築)、歐普羅科技(智慧影像雲端物聯網)、ㄧ德金屬(智慧門禁)、銀創雲端(無人機應用)
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GEOMIQ


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。


片:滑索 

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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