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无人机你可长点心吧,主人让你撞墙你得学会闪

时间:2016-09-07 作者:Junko Yoshida 阅读:
无人机太容易发生碰撞了,而且当今大部份的消费级无人机都处于“盲目”飞行的状态。我们经常看到,一台价值超过1,000美元的无人机飞去撞墙或冲进枝头。

当今大部份的消费级无人机都处于“盲目”飞行的状态。为可在空中飞行的无人机增添“自主性”,是让无人机得以普及的先决条件,但却几乎尚未开始...YQmEETC-电子工程专辑

“无人机太容易发生碰撞了,”Drones、Data X Conference的创办人暨连续创业家Philip McNamara指出,我们经常看到,消费者让一台价值超过1,000美元的无人机飞去撞墙或冲进枝头。YQmEETC-电子工程专辑

为可在空中飞行的无人机增添“自主性”(autonomy)——这是让无人机得以普及的先决条件,McNamara解释说,它将涉及“大量的工作”,但却几乎尚未开始。
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(来源:DJI)YQmEETC-电子工程专辑

目前致力于于克服无人机自主飞行挑战的业者包括总部设于中国深圳的无人机与航拍相机制造商——大疆创新(DJI),以及低功耗计算机视觉SoC设计公司Movidius。YQmEETC-电子工程专辑

Movidius首席执行官Remi El-Ouazzane表示,“目前,为无人机实现完全自主飞行的进展正持续加速中。”他说,无论无人机是用于寄送包裹或建筑物检测,都必须具备避免碰撞的功能——这在自主飞行时更是至关重要。YQmEETC-电子工程专辑

为无人机增添自主性的方式之一就是让它能“看”得到。YQmEETC-电子工程专辑

今年3月,DJI采用Movidius一款称为Myriad 2 VPU的视觉处理SoC,发表其新一代的Phantom 4飞行器,它具备了“实时感知与避撞的能力,并可悬停于固定位置而无需GPS信号。”Movidius指出,这是“业界首次让先进的视觉引导系统成为消费级无人机的标准功能。”
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DJI Phantom 4航拍飞行器能侦测障碍物并作出避障反应,或在进一步指示以前停止飞行 (来源:DJI)YQmEETC-电子工程专辑

无人机现在可以感知物体并在其周围飞行、闪躲阻挡于其前方的人群,以及实现从A点飞到B点的指点飞行(TapFly)功能。这可说是无人机领域的一大创举,但El-Ouazzane认为,它也只能说是无人机实现完全自主飞行的第一个层次,“未来可以(必须)实现的功能还有很多。”YQmEETC-电子工程专辑

透过整合快速学习的计算机视觉,无人机能够做到“标示场景、撷取语义以及最终实现大量基于神经网络的学习功能,”他解释。例如,无人机可辨识某个特定的人,并且成为他的专属“飞行摄影师”。YQmEETC-电子工程专辑

McNamara认为,DJI“可说是无人机领域的领导者。而其他公司只能‘紧随其后,望其项背。’”而Movidius更希望的是与DJI的合作伙伴关系将有助于其真正开启无人机市场。YQmEETC-电子工程专辑

这家新创公司首度发现置身于镁光灯的焦点是在Google为其Project Tango选择Movidius的芯片之际。这项计划的任务在于让应用程序(app)开发人员打造室内导航、3D映像、实体空间量测、扩增实境(AR)以及辨识已知环境等使用者体验。今年初,Movidius还与Google签订了一项新的协议,将撷取自Google数据中心深度学习的超级智能模型导入行动与穿戴式装置中。YQmEETC-电子工程专辑

Movidius首席执行官El-Ouazzane期望与DJI的合作,能够有助于让Movidus在赋予无人机视觉功能的整个产业竞赛中遥遥领先。YQmEETC-电子工程专辑

El-Ouazzane表示,“DJI拥有一支令人赞叹的计算机视觉团队。当论及为无人机实现自主性时,他们的技术能力可以说已经比其他的无人机业者至少领先一年的时间。”他说:“DJI的睹注就在于无人机的自主性。DJI在无人机领域的成就,就像Tesla在汽车市场一样。”YQmEETC-电子工程专辑

Movidius的业务模式

针对这项合作细节,El-Ouazzane表示,“我们为DJI提供了底层视觉处理单元和组件库(深度追踪、光流法等),可让DJI发展其最佳算法。”他并补充说,DJI已为其无人机开发的计算机视觉算法就是DJI自家的财产。YQmEETC-电子工程专辑

藉由与Google、DJI的合作,Movidius只需提供其SDK和视觉处理单元。其目的在于让这两家客户开发自己的计算机视觉算法。YQmEETC-电子工程专辑

但Movidius也看好需要为自家应用寻找计算机视觉算法的客户,El-Ouazzane表示。在这种情况下,“我们会将自有的计算机视觉算法授权给他们。”YQmEETC-电子工程专辑

锁定无人机设计订单

无人机正迅速成为英特尔(Intel)与高通(Qualcomm)等芯片巨擘最热烈追逐的新产品领域。针对无人机领域,英特尔不仅备有RealSense技术,年初还收购了德国无人机公司Ascending Technologies。高通则持续推动其Snapdragon Flight无人机专用平台。
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高通Snapdragon Flight支持GPS、4K与Wi-Fi,专为消费级无人机和机器人应用而设计YQmEETC-电子工程专辑

去年,DJI揭露其采用制导系统的研究,用于实现一些“独特的应用,包括上海复旦大学开发的空中解决方案——即采用了英特尔的处理器,从空中侦测非法停放的汽车。”YQmEETC-电子工程专辑

这是基于英特尔X86的制导系统,Movidius首席执行官说:“一款超低功耗的计算机视觉系统就好像能够区别男人与男孩的差别一样。”他强调,“我们从头开始打造这款嵌入式计算机视觉SoC,而非采用现有的芯片。”
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RealSense 3D摄影机YQmEETC-电子工程专辑

Movidius Myriad 2 VPU目前已采用台积电(TSMC)的0.28nm HPC工艺技术实现量产。“我们目前还不会在更新的工艺几何下赌注,”Movidius首席执行官解释,因为有太多功能都依赖于其视觉处理单元。除了硬件设计,该公司的其他两项重要支柱是软件开发工具套件(包括工具链),以及机器智能的发展,这二者占据Movidius团队的75%——主要是研发工程师
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Movidius Myriad 2 VPU采用异质架构,针对视觉处理从头进行设计 (来源:Movidius)YQmEETC-电子工程专辑

尚待更多技术进展

从所能实现的功能来看,消费级无人机目前还处于起步阶段。YQmEETC-电子工程专辑

为了持续在市场上取得进展,无人机还必须具备哪些重要功能?McNamara指出,“自动限定功能、360度的可视能力,以及续航力更长的电池。”YQmEETC-电子工程专辑

首先,“每一台无人机都必须能自动限飞(无人机不应该被容许飞得太接近机场,或者必须被限制在一定的高度飞行),”McNamara说,“但目前的情况并非如此。”YQmEETC-电子工程专辑

其次,“无人机必须变得更加万无一失,”他说:“DJI所做的十分重要,但它只能朝着某一个方向前进。”这样的无人机只有一种前视方向。他解释说,“例如,当他们倒退飞时,就很容易撞进树木或其他东西。”YQmEETC-电子工程专辑

第三,显而易见的,“电池技术仍然是许多无人机的最大限制因素,”McNamara说。“目前最佳的无人机在实际情况下只能持续20分钟,飞行员还可能错让无人机飞得太远而缺乏足够的电池返回。”他并补充说:“燃料电池可能成为未来向前发展的方向,但锂离子电子技术也在持续进展中。”YQmEETC-电子工程专辑

无人机还需要做什么才能变得更聪明以及实现自主飞行?YQmEETC-电子工程专辑

McNamara认为,“无人机的DMV(即监管单位)」是当务之急。他说,某些无人机必须先被认证为适航后才可飞行。此外,目前还欠缺让无人机自动执行的“道路条例”或“交通规则”,他强调,“包括Amazon Prime Air和Google X计划均力推自动可管理所有空中无人机的系统或平台。”YQmEETC-电子工程专辑

McNamara希望看到无人机都能配备应答器(transponder)。“应该要从较高的层级立法要求每一台无人机都必须配备可由控制器管理的应答器,”他说。这种应答器可以要求无人机让出航线,或避开另一架更大型的飞机。YQmEETC-电子工程专辑

自动驾驶车 vs. 自主飞行的无人机

要设计自动驾驶的汽车已经够困难了,如今,要为无人机增加自主飞行的能力更加困难。YQmEETC-电子工程专辑

首先,Movidius首席执行官El-Ouazzane解释,无人机的功率预算更少,而且还得飞行在极具挑战的热环境中。YQmEETC-电子工程专辑

在开发无人机时,采用一款可承受任何天气、温度条件的超低功耗视觉处理器是首要条件。他并补充说,“而且它还必须是低成本的。”YQmEETC-电子工程专辑

最后,考虑到一般无人机的有效负载和飞行时间,“目前也迫切需要‘技术的’小型化,”McNamara说。
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Myriad 2平行处理:优化的数据流是实现超低功耗性能的关键 (来源:Movidius)YQmEETC-电子工程专辑

编译:Susan HongYQmEETC-电子工程专辑

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载YQmEETC-电子工程专辑

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Junko Yoshida
ASPENCORE全球联席总编辑,首席国际特派记者。曾任把口记者(beat reporter)和EE Times主编的Junko Yoshida现在把更多时间用来报道全球电子行业,尤其关注中国。 她的关注重点一直是新兴技术和商业模式,新一代消费电子产品往往诞生于此。 她现在正在增加对中国半导体制造商的报道,撰写关于晶圆厂和无晶圆厂制造商的规划。 此外,她还为EE Times的Designlines栏目提供汽车、物联网和无线/网络服务相关内容。 自1990年以来,她一直在为EE Times提供内容。
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