簡介：自主式無人機革命 - 2024 年的最新技術與未來展望。
自主無人機技術發展迅速，將徹底改變我們的生活和產業。人工智慧 (AI) 和感測器技術的戲劇性進展，讓無人機達到前所未有的自主和環境感知水平。自主式無人機正逐漸應用於物流、農業和建築等各個領域，並有望提高效率和創造新的可能性。本文將詳細介紹自主式無人機技術的最新趨勢、各行各業的具體應用以及未來前景。
自主無人機技術的前沿。
人工智能開啟的新視野
從...法律啟用的無人機得益於人工智能 (AI) 的進步，無人機達到了前所未有的自主水平。配備最新 AI 演算法的無人機現在能夠立即分析複雜的環境，並選擇最佳的飛行路徑。例如，瑞士蘇黎世 ETH 研究團隊開發的自主無人機能在 0.3 秒內偵測並避開障礙物，同時以超過 40 km/h 的速度飛行。
這種高度自主性使其能夠執行超越人類能力的任務，例如在災難現場進行搜救行動或管理廣袤的農田。此外，改良的人工智能圖像識別技術使無人機能夠高度精確地識別地面上的物體和人員，並即時評估情況。
值得注意的是，這些AI-technology不只是要避開障礙物、應用於複雜的決策過程。這一點已經有人提出。舉例來說，加州大學柏克萊分校的研究團隊利用強化學習（reinforcement learning）開發了一套自主的無人駕駛系統。該系統能夠在未知環境中進行有效搜尋，並自行學習最佳路徑。這項技術在需要與時間競賽的情況下特別有用，例如及早偵測森林大火或搜索遇難者。
更進一步、以 AI 為基礎。組控制技術也在快速發展。以色列新創公司 Percepto 開發了一套 AI 系統，可同時控制多架自主式無人機。該系統可對龐大的工業設施和港口進行全天候高效監控。事實上，美國大型公用事業公司 Florida Power & Light 已成功部署此系統，在颶風過後快速評估損害。
這些先進 AI 技術的應用，正快速擴大自主式無人機的應用範圍。未來，預計它們將應用於更廣泛的領域，例如城市規劃、環境保護，甚至太空探索。例如，NASA 已開火星際探索任務中考慮使用自主無人機。配備 AI 的無人機器人，即使是在地球有延遲的通訊環境中。從...儀式探索活動這是因為可以
因此，人工智能與自主無人機的融合潛力超乎我們的想像。隨著技術的進步，以前認為不可能解決的問題的解決方案和新價值的創造正在實現。
感測器技術的突破
最新的 LiDAR 感應器和多頻譜攝影機大幅提升了無人機的環境感知能力。這些金額效能感測器由、黑暗黑暗與霧氣中的精確 3D 貼圖Shih、C定位精度為厘米。現在已經可以做到了。例如，在農業領域，配備多光譜攝影機的無人機可提供作物健康的詳細分析，有助於及早發現病蟲害和適當施肥。在某些情況下，農民報告稱使用此技術成功提高產量達 201 TP3T。
自主式無人機將掀起產業革命
物流產業的轉型
自主式無人機改變物流業
自主無人駕駛飛機是一項將徹底改變物流業的技術。亞馬遜就是其中的核心。 Prime Air 專案 雄心勃勃的目標是在 30 分鐘內送達貨物，並於 2024 年在多個地區投入商業營運。
在美國，該服務於 2022 年底在德州 College Station 和加州 Rockford 推出。隨後，自 2024 年 11 月起，又在亞利桑那州托爾森推出新的無人送貨服務，為鳳凰城都會區西部提供服務。在國際上，Prime Air 正穩步擴展其營運區域，並將在英國和義大利推出商業服務。
最新的無人機 MK30 提供了更安靜的操作和更長的飛行距離等技術創新，進一步提升了物流「最後一公里」的效率。該技術預計可降低送貨成本高達 701 TP3T。
無人機物流的使用正在全球範圍內取得進展。
亞馬遜並非唯一在物流領域使用自主無人機的企業。
中國的京東集團（JD.com）已經在農村地區實現了無人機送貨，截至 2020 年已成功送貨超過 70 000 次。這縮短了送貨時間，並有助於振興農村地區的當地經濟。
同樣在非洲，美國公司 Zipline 利用自主無人機進行醫療應用。從盧旺達開始，該公司已將其服務擴展至加納和奈及利亞的血液產品和藥物運送，累計運送總次數超過 200,000 次。這項創新大大改善了偏遠地區的醫療服務。
環境影響與未來都市設計。
自主無人機的物流革命也因其環境效益而備受關注。根據荷蘭代夫特理工大學 (Delft University of Technology) 的一項研究，與傳統卡車運送相比，在城市地區使用無人機來運送包裹 二氧化碳排放量最多可減少 541 TP3T 它已被證明具有這樣的潛力。這對旨在創建可持續城市的政策產生了重大影響。
此外，作為「智慧國家」計畫的一部分，新加坡政府正在考慮以無人機送貨為基礎來設計城市。這種方式可望紓緩地面交通壅塞的問題，並創造有效率且永續的生活環境。
應對災害和流行病的能力。
自主無人機也被用於災難和大流行病期間的物流。例如，在 2020 年 COVID-19 大流行期間，中國的 Terra Drone 使用無人機在武漢市內運送 PCR 測試套件，協助建立快速測試系統。
自主無人機器人的未來。
自主無人機在物流領域的演進已超越了純粹的效率。它們提供了廣泛的價值，包括環境保護、改善醫療保健和災難應變。隨著技術創新的不斷進步，它們將進一步加速城市設計和整個社會系統的轉型。
這場物流革命正在改變我們的生活方式和我們所居住的城市，我們不能將目光從這場革命上移開。
農業數位化
在農業領域，自主無人機為實現精準農業做出了貢獻。日本農林水產省的一份報告指出，與傳統方法相比，基於無人機的農藥施用可減少工作時間超過 901 TP3T，減少農藥使用量超過 301 TP3T。例如，在加利福尼亞州的 Napa Valley 葡萄酒產區，無人機用於監測葡萄園的健康狀況，及早發現病害並採取適當的措施。據報導，此舉穩定了產量，提高了品質，並使葡萄種植者的利潤增加了 151 TP3T。
提高安全性和效率
在建築和製造業中，自主式無人機有助於提高安全性和效率。例如，通用電氣正在使用無人機來檢查風力渦輪機，將檢查時間縮短了 75%，並大大降低了工人的安全風險。另一家日本大型建築公司 Shimizu Corporation 則使用無人機在建築工地上進行進度管理和安全檢查；結合 3D 測量技術，使該公司能夠準確追蹤施工進度、縮短施工時間並提昇品質。
技術挑戰與創新解決方案
5G 通訊所帶來的革命
5G 通訊技術的廣泛使用大大改善了無人駕駛飛機的通訊問題：5G 網路可實現低延遲、高頻寬通訊、即時高畫質視訊傳輸以及大量感測器資料的傳輸與接收。這樣就能在更複雜的環境中進行穩定的自主飛行。例如，韓國 SK Telecom 已經展示了一個基於 5G 的無人機運送系統，能夠在城市地區進行安全的長距離飛行。這項技術可快速運送緊急補給品，不受交通壅塞的影響，為救災行動帶來極大的希望。
利用邊緣運算
邊緣運算技術的進步大幅提升了無人機本身的處理能力，NVIDIA 的 Jetson AI 電腦等高效能邊緣裝置可實現即時影像辨識與路徑規劃，而無須仰賴雲端。即使在網路連線不穩定的環境下，這項技術也能讓無人機維持高度自主飛行。例如，在非洲偏遠地區的醫療供應品運送專案中，配備邊緣運算的無人機能辨識視覺地標，即使在無法使用 GPS 的環境中也能精確飛行。
未來展望：2030 年的自主無人機市場。
市場規模的爆炸性成長
根據研究機構 MarketsandMarkets 的預測，自主式無人駕駛飛機市場預計將以 23.261 TP3T 的複合年成長率 (CAGR) 成長，到 2030 年將達到 303 億美元的價值。7技術創新、放寬管制以及新應用領域的發展，都為這一增長推波助瀾。尤其是自主無人機器人在城市區域的使用日益增加，預計將創造一個新的經濟領域，也稱為「天空中的工業革命」。例如，新加坡已經制定了一個雄心勃勃的目標，到 2030 年，無人機將負責 301 TP3T 的城市物流，而為此目的進行的立法和技術開發正在快速進行。
創造新的商業模式
自主無人機技術正在創造一種稱為「無人機即服務」(DaaS) 的新商業模式。例如，預計到 2028 年，檢測無人機服務的市場規模將達到 242 億美元。8這顯示企業越來越多使用專門供應商的服務，而非擁有和操作自己的無人機。一個具體的例子是，瑞士公司 Verity 為倉庫庫存管理提供自主無人機服務。實施這項服務的公司表示，庫存管理的精確度提高了 99.91 TP3T，工作時間減少了 801 TP3T。
摘要： 自主式無人機構想了一個未來社會。
自主無人機技術有可能從根本上改變我們的生活和工作方式。它的應用範圍每天都在擴大，包括更有效率的物流、更精確的農業以及改善基礎設施檢測的安全性。然而，仍有一些問題有待解決，例如隱私權問題和航空法規。
例如，日本經修訂的《民用航空法》於 2022 年 12 月生效，允許第 4 級（有人駕駛區域內的無視飛行）操作。預計這將加速無人機在城市區域的使用。與此同時，歐洲將於 2023 年 1 月推出新的無人機法規，要求操作者註冊和飛機認證，以確保安全和隱私保護。
在技術和立法之間取得平衡，以最大限度地發揮自主無人機的潛力，將是使我們未來的社會更加繁榮和可持續發展的關鍵。自主無人機革命才剛剛開始。
[參考資料]
1 ETH Zurich.(2022)。 「自主式無人機學習在真實世界中飛行」。
2 PrecisionAg.（2023年）。 "Drone Technology in Agriculture: Benefits and Applications"。
3 Amazon.(2023)。 "Amazon Prime Air"。
4 農林漁業部 . (2022). 「關於推動智慧農業」。
5 通用電氣。 「GE Renewable Energy 使用無人機進行風力渦輪葉片檢查」。
6 nvidia.(2023)。 「邊緣的 Jetson AI」。
7 MarketsandMarkets.(2023)。 "Autonomous BVLOS Drones Market"。
8 Drone Industry Insights.(2023). 「2023年無人駕駛飛機服務供應商排名」。
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