小小無人機是如何「做大」的?

作者 : Brian Dipert,EDN專欄作者

從第一代DJI Mavic Air於2018年1月推出以來,在不到十年的時間裡,看看它取得了「多大」的進展...

我本來並沒打算買無人機,但懂我的長期讀者們可能都知道,我其實很難抗拒誘人的科技產品優惠。因此,當我在五月底看到一台第一代DJI Mavic Air整新機以369.99美元的價格在BuyDig出售時,我馬上就上鉤了。

其配色是北極白(Arctic White),坦白說我更喜歡瑪瑙黑(Onyx Black),但只要不是火焰紅(Flame Red)——這款型號提供的第三種選擇。

但話說回來,它比原來799美元的建議零售價便宜了430美元,所以即便不是我最喜歡的色調,我還是接受了。我之前不願意購買無人機是基於兩個主要因素:當您使用無人機時,可能惹惱鄰居、陌生人和您周圍幾乎所有的人;再加上我之前的使用經驗——雖然只有那麼一次體驗,但也令人失望。

大約在十多年前,我和iFixit的Kyle Wien曾在ESC Silicon Valley短暫地玩過他的Parrot AR.Drone無人機。無可否認,Kyle比我更熟練——我無法讓這玩意兒穩定地飛行,而他卻可以輕鬆地在記者室裡把它拉得飛快。雖然 AR.Drone 確實搭載一台攝影機,但其解析度只達VGA,也不支援影音錄製。這款引領潮流的四旋翼飛行器又大又笨重,而且每次充電最多只能飛行12分鐘左右(充電需要 1.5小時)。至於避開物體或任何其他自主性(甚至是提供協助)……這就別提了。

在不到十年的時間以來,看看我們取得了多大的進展(第一代Mavic Air於2018年1月推出):

我並沒有完全忽視無人機這個話題;畢竟,在過去50多年來,我對這種「玩具」的其中三代版本進行過拆解:

我甚至在 2016 年年中發表了一份「前十大」(Top 10)榜單。

現在回想起來,我發現自己會想購買無人機,可能是在 2020 年底偶然發現Holly Bowling出版Wilderness Sessions 系列影片時種下的「種子」。和我一樣,Holly也是搖滾樂隊的粉絲(我們都是美國搖滾樂隊Phish的粉絲)。與我不同的是,她是一位出色的鋼琴家。當全世界因為疫情而陷入封鎖之際,她和兩名旅伴(一個朋友和一隻狗)跳上一輛露營車,在美國各地旅行,並定期在不同的地方停下來表演並進行錄製。她的音樂令人驚歎(至少在我看來);同樣令人震驚的是她的丈夫Jeffrey所拍攝的無人機(和靜止的)視訊片段。其中,猶他州(Utah)的Salt Flats可能是我最喜歡的一段:

但整整 12 段視訊系列,包括「幕後花絮」,都非常值得一看。只是要預留足夠的時間,因為一旦您開始觀看此系列,很可能就很難停下來,一定得看到最後。

我在購買後才意識到一個方便之處,那就是相較於價格較低的「迷你」(Mini)系列,Mavic Air可自主避開物體(樹木、牆壁等),這要歸功於前面、後面和底部增加了6個攝影機(各一對),再加上機載智慧處理器。其下方還有紅外線(IR)感測器,用於增加收集下方地面的「情報」。此外,還有兩個慣性測量單元(IMU),用於評估與地平線的角度以及其他位置、方向、速度和加速度指標。

這些功能加起來(除非你停用了這些「輔助輪」的全部或部份功能),讓Mavic Air幾乎不可能墜毀。而且,這架無人機還包括一個機載 GPS 接收器。這代表它不僅可以在飛行時記錄座標,還知道其開始位置……而且由於它很清楚電池還剩多少時間,一旦到達適當的轉折點,它就會自動返航。因此,它也幾乎不可能「迷航」或飛到不見蹤影。再次重申我之前所說的,我們已經取得了長足的進展。

在此方面,2020年4月推出的繼任者Air 2 和2021年4月亮相的Air 2S提供了更多功能:

使其得以在各個領域做出了可預見的改進,例如:

  • 避開物體(例如,Air 2S增加了向上看的攝影機);
  • 主攝影機性能(解析度、視訊影格率、低光照影像品質等);
  • 更多的自主飛行和拍攝模式,以及
  • 更長的續航時間

然而,關於最後一項,如果你仔細看我前面連結中的比較描述,你很快就會注意到,較新的機型比第一代Mavic Air要大得多,也更重得多。增加的體積讓電池得以做得更大。

為此,鋰離子電池技術已經相當成熟了,電動馬達技術也是如此,所以在未來,在沒有實質的重大技術突破情況下,若要延長飛行時間,就需要囊括更大的電池……這就引出了我認為無人機及其飛行同類產品吸引人的地方:在工程技術(相較於純粹的研發或科學)中權衡各種設計因素之間的根本平衡。

看看我剛才說的。每個人都希望在必須降落和更換電池組之前,盡可能長時間地駕駛其無人機。但為了做到這一點,表示無人機製造商需要安裝更大容量且更多的電池。誠然,增加體積的好處是(例如)使無人機對陣風的耐受力更強;但從根本上說,無人機越重,馬達就要越強大,才能讓它飛離地面,飛出有意義的高度、距離和時間。

更強大的馬達會消耗更多的電力,這就需要更多的電池,而電池會使無人機變得更重……看到困境了嗎?而且,它與地面上以電力驅動的裝置不同,因此,如果無人機的電池沒電了,你可不能直接把它「停在路邊」。

而今使其更加「曲折」的是,即每個人都希望他們的無人機盡可能地智慧化,這樣就不至於迷路或被樹枝纏住,而且還可以自動追蹤正在拍攝的東西。所有的影像和其他感測器,以及處理其資料的智慧元件(包括記憶體等),也都需要消耗電力。別忘了,無人機和使用者之間採用無線連接——主要用於遠端控制並對使用者提供分析反饋。而且,在更現代化的無人機中(不是我這台無人機),還可以將第一人稱視角(FPV)的攝影機影像的即時視訊串流到使用者頭上的眼鏡。

並且用來擷取像這樣令人難以置信地一鏡到底的拍攝畫面:

還有這個

您如何平衡各項競爭因素,為目標市場制定最佳的實施方案?為了更有見地地回答這個問題,我將以一個很棒的採訪來為今天的「日常工作」劃下句點。我的老闆(Edge AI 和 Vision Alliance的主編)最近對另一家無人機製造商Skydio的自治部門主管Hayk Martiros 進行了採訪。公開預覽版如下;要想查看完整內容,請到聯盟的網站上去看。

說到這裡,是時候收尾了。說真的,我甚至還沒有把Mavic Air從盒子裡拿出來,所以我相信很快地就會開箱文可以分享,敬請期待並分享您的看法。

(參考原文:Oh little drone, how you have grown…,by Brian Dipert)

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