无人机技术扩展了移动物联网的覆盖范围

无人驾驶飞行器——更广为人知的“无人机”——已经转向莱特兄弟将无人驾驶飞行器引入航空公司，实现载人飞行梦想。

无人机可用于各种任务，从远程战争的严肃任务到业余飞行员的滑稽动作。但随着企业开始意识到无人机功能的运营和经济效益，更多的无人机活动填补了军用工具和业余爱好者玩具之间的空白。

根据手头的任务，无人机的大小从不到一英尺长到小型飞机的大小不等。在这些任务中，一些更有趣的应用出现在物联网/工业 IIoT/IIoT 环境中。无人机可以有效地添加移动物联网端点，将网络扩展到超出物理限制的范围。由于许多企业流程发生在网络边缘，因此这变得至关重要。反过来，无人机技术将许多移动物联网设备的功能扩展到边缘的新领域。

“我认为无人机在很大程度上是物联网设备，在技术、客户和用例方面存在很多重叠，”加利福尼亚州红木城无人机硬件和软件制造商 Skydio 的首席执行官 Adam Bry 指出。

无人机也被称为无人驾驶飞行器 (UAV) 或无人驾驶飞机系统 (UAS)，它独特地能够探索和报告通过其他方式可能无法到达的位置。在 IoT 环境中，无人机可以充当移动传感器来收集数据并将其转发回云应用或其他一些分析服务。

无人机还可用作远程检查设备，以帮助维护物联网端点和其他组件。例如，无人机可以检查塔式传感器或其他物联网连接设备的物理状况，从而无需进行有潜在危险的亲自检查。在某些情况下，可以使用无人机进行必要的维护活动或设备维修。至少，这是一种快速、安全且经济的方式来关注关键设备。

无人机市场增长

研究公司 Gartner 预测商用无人机的增长。 “到 2020 年，全球物联网 (IoT) 企业无人机（定义为飞行无人机）的出货量将达到 526,000 台，比 2019 年增长 50%，”Gartner 在其预测分析：物联网企业无人机出货量中指出，全球 . “到 2023 年，全球出货量预计将达到 130 万台。”

DroneAnalyst 研究主管戴维·贝诺维茨 (David Benowitz) 表示：“突然间，速度加快了。” “在过去的几年里，我们看到了更多的工业用途，这就是加速发生的地方。但你知道，在过去的四五年前，具体来说，我们已经看到无人机技术的很多成熟，这导致了很多......商业采用。”

客户采用跟踪也与市场预测有关。在无人机软件提供商 DroneDeploy 对其 140 名客户进行的一项调查中，53% 的客户表示他们预计 2020 年将增加无人机和无人机软件的支出。该公司的调查结果在其”中详细说明 《2020 年无人机市场状况：规模和增长》报告还指出，不到 5% 的受访者预计会减少无人机支出。

尽管有这个好消息，无人机技术还是一个新兴行业，尽管具有潜力和增长空间，尤其是在物联网环境中。 “从产品和技术的角度来看，这仍然是狂野的西部，”Bry 说。

如何使用无人机技术以及为什么

Gartner 的报告指出，目前无人机在建筑行业使用最广泛，其次是消防监控服务、保险公司和警察部门。在接下来的几年里，所有这些行业的无人机使用量预计将增加一倍。

无人机行业洞察 (DII) 进行的一项调查结果发表在无人机市场研究组织的“2020 年无人机行业晴雨表”报告中，表明检查/维护是无人机的首要用例，35% 的无人机服务提供商和 18分别占企业用户的百分比。其他主要用途包括测绘 (25%/16%)、测量 (15%/33%) 和摄影或拍摄 (16%/19%)。

DII 受访者将他们使用无人机的原因分为非常重要、重要和不重要。 60% 的人表示节省时间非常重要，紧随其后的是提高质量 (59%)。 53% 的人表示提高工作安全性非常重要，最后，47% 的人认为节省成本非常重要。

一些行业率先将无人机用作物联网环境的扩展或其他数据收集流程的补充。

能源公司正在其广泛的物联网基础设施中添加支持无人机的检查。无人机可以轻松飞越并目视扫描电力线、风力涡轮机和其他发电和传输设备——否则这些任务必须手动完成或根本无法完成。无人机更快、更便宜、更安全的理念使它们的使用对电力供应商特别有吸引力。

农业综合企业代表了另一个无人机开创性的垂直领域。大型农场已经依赖物联网传感器来衡量浇水、土壤质量和其他关键指标。但是许多农场已经在他们的武器库中增加了无人机携带的传感设备。无人机收集的一些信息与连接的传感器相同，但它们可以通过使用红外摄影和其他航空影像等先进技术收集的数据来超越更基本的信息。

建筑和保险行业也很适合无人机技术，因为它使他们能够轻松检查现场和结构，而无需工人在现场。

Skydio 的 Bry 描述了北卡罗来纳州交通部如何使用 Skydio 硬件和软件检查桥梁的底部和支撑结构。

“这是一个用例，过去我们会使用所谓的窥探卡车，这是一个巨大的机器，沿着桥的顶部行驶，然后将一个人悬挂在一个大悬臂上，这是非常昂贵且危险。”布莱说。

不用说，使用无人机代替窥探卡车可以避免以前方法的大部分费用和危险。在这种情况下，Skydio 无人机的自主操作能力至关重要，因为无人机可能不得不飞出操作员的视线。

无人机有效载荷

鉴于无人机可以处理的任务种类繁多，它们需要携带专门的设备来收集数据并将数据传输到物联网端点或其他设施进行分析。

基本的无人机装备将包括导航和通信设备，例如 GPS 和 Wi-Fi 或 LTE 无线电以传输数据。

相机——从静态和摄像机到更复杂的成像设备——也是无人机工具集的基本组成部分。根据它们的应用，无人机还可能携带热量或湿度感应装置。现在可以实时处理成像数据，使无人机看起来就像连接到物联网的任何其他数据收集设备。

无人机还可用于运输货物——亚马逊对基于无人机的在线销售商品交付测试最突出地证明了这一点。

无人机实施注意事项

无人机通常配备两种类型的软件。与无人机硬件紧密结合的软件操纵无人机和起落架以使其保持在空中，同时将其连接回控制无人机飞行路径的操作员。第二种软件是应用程序——使无人机能够完成其特定任务并收集相关信息的程序。

目前，没有控制或应用软件的标准，因此潜在购买者必须意识到应用软件通常必须定制才能与特定制造商的无人机及其基本操作系统配合使用。因此，您必须确保您需要的软件实际上可以在您打算购买的无人机硬件上运行。例如，Skydio 通过其无人机销售一些应用软件，例如 Skydio 3D Scan 和 Skydio House Scan，还与第三方无人机软件制造商合作开发其他应用程序。而且，当然，潜在用户必须确认无人机收集和传播的数据格式与现有数据分析程序当前使用的其他格式一致。可能需要一些集成工作。

每个制造商通常都有自己的 SDK [软件开发工具包]，作为 API [应用程序编程接口]，这样您就可以安装不同的应用程序、拥有不同的控件和不同的自动化，”Benowitz 指出。

另一个考虑因素是无人机配备的通信类型，以及它与现有物联网或其他网络环境集成的难易程度。

“有专有的通信形式，大多数无人机与遥控器的通信都是专有的，”贝诺维茨说，“而且一般来说，它是在 AES-256 下加密的。”

虽然大多数无人机使用 Wi-Fi 或该标准的专有变体，但 LTE 宽带是一种迫在眉睫的替代方案。这可以通过将 SIM 芯片集成到无人机中来实现，这将使其能够利用 4G 或 5G 技术显着扩展其操作范围。

“我认为随着时间的推移，LTE 将成为该行业的一个非常关键的组成部分，”Skydio 的 Bry 说。

增加航程不仅仅是一个技术障碍。美国联邦航空局的规定目前限制飞行无人机“超出视线”和在人或夜间飞行。要在任何这些条件下操作无人机，都需要获得 FAA 的豁免，并可能通过证明操作员驾驶技能的测试。

另一个范围问题是电池寿命。电池必须为无人机的飞行和数据收集和传输提供动力，因此电池寿命短意味着任务更短、更频繁。电池技术已经得到改进，并且与其他支持电池的运输设备一样，该技术正受到很多关注和发展。一家法国公司 xSun 正试图通过为其无人机配备太阳能电池来解决电池问题。

“我认为对于大多数应用来说，电池寿命并不是一个大问题，”贝诺维茨指出。 “如果你正在执行自动成像任务，无人机的自动化程度足够高，当你需要更换电池时，它就会回来，你更换电池，它就会恢复工作。”

其他值得关注的发展包括可以为自主无人机充电和发射的复杂对接设备，以及将提供更复杂飞行控制的交通管理系统。

无人机的价格标签各不相同

考虑到它们在某些环境中可以完成的任务，无人机可能是非常经济的解决方案——特别是如果替代方案是直升机或其他飞机的载人飞行。

无人机的成本在很大程度上取决于它的应用——它的预期用途、持续时间和条件。也就是说，商用无人机的价格几乎与消费机型一样便宜，成本在 1000 美元左右。然而，用于工业用途的无人机当然价格更高，但通常仍处于“数千美元”的范围内，而不是数万美元。

贝诺维茨说：“范围很大——尽管大部分购买仍处于 1,000 至 2,000 美元的价格范围内。

对于大多数企业而言，适中的价格标签将使无人机成为物联网/工业物联网基础设施的一种非常实惠的替代品。