王瑞紅

無人機送快遞,近年來開始成為人們關注的話題。那么,從世界范圍看,無人機送快遞到底發展到哪一步了?據筆者了解,在世界范圍內,嘗試無人機進行商用投遞才剛誕生兩三年時間,目前可以說尚屬“嬰兒期”。當然,科技的爆發力不可同日而語,放眼全球,世界各國的郵政、快遞或電商企業對無人機送快遞的研發都在蓄勢待發,但限于從安全角度出發的監管,目前僅在試驗階段,業內還少有企業開展正式的商務運營。
亞馬遜無人機送快遞開業界先河
去年12月15日,亞馬遜發布了一段新視頻,展示了一架無人駕駛飛機第一次配送包裹的情景。這一里程碑壯舉沒有在美國實現,因為美國法規太嚴格,取而代之的是該公司去年7月獲準在英國進行無人機試驗。2016年12月7日,快遞無人機Prime Air在劍橋完成第一次成功飛行,從接到訂單到包裹送達總計耗時13分鐘。其實,早在2013年12月,亞馬遜首席執行官杰夫·貝佐斯就曾透露,未來無人駕駛飛機系統亞馬遜Prime Air有一天將在30分鐘或更短的時間內為你配送包裹。三年后,當這一概念已經淡出人們視線時,亞馬遜又重新讓用戶興奮起來。
就像2015年Top Gear當紅主播杰瑞米·克拉克森宣布亞馬遜無人機項目一樣,去年的視頻再次感覺像是假日季來臨前的公關噱頭。據相關資料介紹,亞馬遜的無人駕駛飛機利用全球定位導航,可以檢測到一個著陸區域(在演示視頻中,它是指放在客戶花園里的一只座墊)投下包裹,包裹可重達五磅。非公開測試的主要目的是提高交貨的安全性:安全是他們的重中之重。他們的運輸工具配有多項附加裝置,還有復雜的感知和規避技術。此外,通過他們在英國的非公開測試,他們將收集數據,繼續提高系統和操作的安全性和可靠性。
Prime Air測試的場所選擇在僅有少數客戶的亞馬遜劍橋公司附近,目前只允許白天上班時間進行,因為此時風速低,能見度好。只有當亞馬遜“收集到足夠數據,以提高系統和操作的安全性和可靠性時,”才會在雨、雪或冰凍條件下進行測試。除了美國和英國,亞馬遜也在奧地利和以色列設有Prime Air研發中心。去年的視頻展示的是一架四旋翼無人機,但該公司也在測試其他各種運送工具設計和配送系統,以期應對不同環境變化。
2013年11月底,美國電商巨頭、亞馬遜創始人兼首席執行官杰夫·貝索斯,首次在電視節目上把無人機投遞的概念告訴公眾。當時在社交媒體上成了一個被熱嘲的笑柄,從天而降的包裹很像童話中圣誕老人騰云駕霧送禮物,網上還出現了很多獵人打無人機的漫畫。亞馬遜的長期目標更富于想象力,如果獲得成功,那么將會給快遞行業帶來巨大變革。亞馬遜想要拋開道路和人力,走向天空中的自動化。在發布之初,亞馬遜的無人機項目被許多科技媒體認為是營銷噓頭,但這卻是亞馬遜計劃的中心。與采用機器人的倉庫以及無人駕駛卡車一樣,無人機將引領亞馬遜自動化的未來。
當然,亞馬遜在實現這一目標的過程中也面臨著障礙。因為,在美國用無人機送快遞面臨著監管的不確定因素,而亞馬遜需要解決多方面的技術和社會問題。不過仍有專家表示,未來,無人機的發展要比無人駕駛汽車更容易。無人機快遞創業公司Zipline聯合創始人凱勒·李納多表示:“這是個更容易的問題。如果獲得監管的批準,我們立刻就可以開始為你送貨。”去年秋季,該公司在盧旺達嘗試了用無人機運送醫療用品的業務。
如果亞馬遜的無人機項目獲得成功,將從根本上改變該公司的成本結構。德意志銀行分析師在近期的研報中表示,10年之后,無人機將把亞馬遜配送的單位成本降低約一半。如果這一預測成真,那么“零售店將不會再存在”。亞馬遜還表示,已經開發了多種原型機,用于不同的配送環境。最先發布的一種原型機適合人口密度較低的郊區,無人機將可以停在用戶家中的后院卸貨。不過亞馬遜表示,目前也在開發面向城市環境的系統,例如無人機可以將包裹投遞至屋頂上的智能快遞柜中。
試行無人機送快遞各國有高招
從2013年12月起,各國郵政和電商公司的無人機試飛此起彼伏,可謂精彩紛呈。德國郵政DHL公司第一代和第二代無人機都是同一類型的四旋翼小飛機。2016年5月16日,德國郵政完成了第三代無人機與物流鏈的智能包裹柜的整合試驗。第三代無人機改成了載重量更大的固定翼,用氣動偏轉翼垂直起飛和著陸技術,能夠攜帶比自身重的貨物。新一代無人機最先進的地方在于,在智能包裹柜頂上,可全自動起飛、著陸并投遞包裹、裝入新的包裹以及更換電池,整個過程只需幾分鐘。無人機的腹艙下半部分可以整體拆卸,在它的內部裝入包裹,智能包裹柜的內部又設有小型自控升降系統,全自動完成全過程。試驗從2016年1月開始,歷經了130次自動裝貨與卸貨的循環飛行,解決了變化無常的天氣狀況和嚴峻的溫差波動的干擾問題。
美國郵政2015年“下一代投遞郵車”招標初審合格的車企中,包括一家“馱馬”新技術電動汽車公司,它與辛辛那提大學合作研發的“飛馬”八旋翼無人機與馱馬全電動汽車對接。司機駕駛郵車到社區后,無人機可從車頂起飛,利用GPS導航,飛行2至3公里,去更偏遠的住戶家投遞。無人機停在郵車頂上的時候,就可以利用車載電池充電,僅需2分鐘。完成投遞后,還可以由GPS導航飛回到投遞郵車行駛到的下一個新位置,通過紅外追蹤降落在車頂上。
法國郵政把無人機“關進籠子”后再安全起降。法國郵政的無人機主要在海濱的山區進行實地野外試驗,自主的自動化飛行最遠達20公里,平均每小時飛行30公里。它的獨特之處在于“投遞終端”給無人機提供了一個小型的專用起降臺,頂端的金屬網像一個籠子,從設施結構和電子操作系統兩方面,保障了無人機起飛和降落的安全,在裝、卸包裹的環節實現了全自動化的物品傳輸。
世界主要研究機構、咨詢公司和應用企業目前形成的一點共識是,在實際商用初期,農村和山區、海島等偏遠地區,是無人機投遞最有可能的應用場景。目前,中國及國外的無人機投遞實地試驗也都在農村和偏遠地區進行。中國郵政去年9月在浙江西北部山區安吉縣開通的3條無人機測試郵路,就是明確針對山區農村的試運營。因為農村居民住家分布稀疏,單點運貨量又少,不滿載的長距離車輛運輸很浪費資源。無人機可在夜間充電,實現供電的削峰填谷。試點的安吉七管村原先需開車半小時才走完17里山路,無人機15分鐘就可到達。無人機載重5公斤,最長續航里程20公里,試運營測算每公斤貨物的運輸成本才3元人民幣。
在民用無人機研發和生產領域,“中國制造”正在成為“進擊的巨人”。目前,國內共有約400家無人機制造商,占據了全球70%的民用無人機市場,也就是說,全球每賣出10架民用無人機,就有7架來自中國。去年夏季,一架攜帶10余公斤重包裹的無人機,經過8分鐘飛行,在成都市德源鎮永光村離地1米處懸停,并完成自動卸貨后自主返航。這個看似科幻小說的描述,就是京東無人機完成西南地區首單配送的真實場景。類似的畫面,幾乎每天都在神州大地上演。
無人機送快遞是噱頭還是方向
去年“618大促”前,京東通過無人機在農村地區配送,從宿遷雙河站配送中心將多個訂單的貨物運送至當地曹集鄉的鄉村推廣員手中——由京東發起的無人機送包裹試驗由此順利完成國內首單。
無人機開始替代人工運送包裹快遞,它究竟是“噱頭”還是助推智慧物流開啟新的篇章?這個快遞行業的“創新”,引發了業界對于無人機的關注和熱議,大家對此看法不一。
菜鳥網絡CEO童文紅認為,無人機更多是“噱頭”,不會是未來城市的主流配送方式。“假如10年后中國的年快遞量有1000億件,都靠無人機配送,那天上會出現什么景象?”童文紅說,將來的末端配送,一定是快遞員服務加上社區便利的服務網絡,這兩個都是需要人力;與無人機相比,未來無人駕駛車輛配送可能更現實一些,無人機只能作“錦上添花”的補充。宅急送CEO陳平表示,無人機現在還不是快遞物流企業需要考慮的主要問題,現在要解決的痛點是,客戶既要速度快,還要價格便宜,更要貨物安全。實際上快遞物流企業還根本沒有解決上述問題,有關專家認為,“不能僅僅說開發一個機器人或無人機快遞,物流業就升級了,真正的升級是改變現在的物流模式和網絡模式。”不過,在圓通董事長喻渭蛟看來,快遞物流企業不考慮機器人和無人機也是不行的,“機器人可以減輕勞動生產力,快遞物流行業是勞動密集型的行業,作為這個行業的領軍企業必須要考慮無人機等”。國務院發展研究中心研究員魏際剛認為,未來智能化的物流系統,是由強大的實體物理基礎設施加上數字化的基礎設施,再加上未來商業化的模式構成。
事實確實如此,高科技的機器人代替人工操作,并不是智慧物流的要義所在。簡單冠以“無人機”“倉儲機器人”的帽子就是智慧物流,并不能改變物流發展的現有局面。除此之外,在技術上也要克服諸多障礙。國外目前電商快遞包裹仍處在輕量級的范圍,比如德國郵政寄遞的包裹三分之一低于2公斤,亞馬遜配送的包裹86%都低于2.27公斤(5磅),所以無人機載重量目前已可滿足投遞的要求。在續航方面,民用小型無人機主要采用鋰聚合物電池作為主要動力,續航時間一般在半個小時以內,所以亞馬遜、美國郵政等考慮無人機隨郵車流動,飛行最后的幾公里,是解決方案之一。
導航系統是無人機的“眼睛”,但是非大型無人機因受自身負載、電池容量和成本的限制,只能搭載基于低成本MEMS慣性傳感器和GPS定位系統的小型低功耗組合導航平臺,但它們分別有誤差積累增大和易受干擾的缺點。無人機飛控中的磁羅盤(也稱指南針)受干擾現象尤為嚴重,當無人機在接近橋梁、高壓線路或者金屬建筑物的時候,金屬或者電線的磁場就會對磁羅盤產生一定的干擾,所以在飛行時應盡量遠離這些金屬建筑,這也是無人機快遞存在的巨大挑戰。
總之,無論無人機送快遞是噱頭還是發展方向,今后無人機送快遞都將是行業發展的新拐點。