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冷鏈新聞無人機物流發(fā)展簡史1
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技術的突破和產業(yè)的落地有著根本區(qū)別。
作者 | 陳晨
編輯 | 北方
早在 2013 年，當貝佐斯喊出「亞馬遜將采用無人機配送」時，曾一度點燃社會的熱情。資本市場一度看好無人機物流，硅谷一批公司參與了這個領域的技術競賽。與此同時，在國內，順豐最早投入了這項前沿領域的探索，在中國農村開展了無人機送貨的嘗試。此后，京東、美團等紛紛結合自己的業(yè)務展開投入和嘗試。
近十年過去，經過大疆引領全球無人機風潮、消費級無人機爆火后又遇冷、全球最先進的實驗室逐步走向室外、走向商業(yè)運用，無人機的應用場景迎來了全面的、新的思考。To B 的機會開始顯露。
很大程度上，開展低空物流不僅是行業(yè)的機會，也是一個國家的戰(zhàn)略選擇。業(yè)內人士告訴極客公園，「在航空領域，（歷史上）我們一直被歐美帶著走」，是大疆讓局方看到了中國在無人機領域的機會——「目前來看，我們確實在無人機領域有機會引領全球?！?/p>
01
「這事兒能成！」
2013 年 12 月，《60 分鐘》制作團隊爭取到了亞馬遜 CEO 杰夫·貝佐斯 (Jeff Bezos) 的采訪機會。在貝佐斯的帶領下，拍攝團隊前往亞馬遜辦公樓的一個神秘房間。
一路上，關于「房間里有什么」的猜想不斷被否定，貝佐斯也開玩笑地說「如果你們能猜到是什么，我將分一半財產給你們去拉斯維加斯試試運氣?！勾蠹业暮闷嫘谋桓吒叩跗穑钡娇匆姺块g里放著的東西——一架八旋翼的無人機。
「像是巨大的、會飛行的狼蛛」，制片人米哈伊洛維奇回憶。此前已經出現了有關亞馬遜無人機物流項目 Prime Air 的傳聞，在《60 分鐘》團隊的記錄下，Prime Air 的無人機「蜜蜂」首次面世。
在貝佐斯的構想中，有了「蜜蜂」，消費者從點擊「購買」按鈕到收到包裹只需 30 分鐘。他還在節(jié)目中大膽預測，無人機送貨會在接下來的四到五年內進入市場。
載貨飛行中的亞馬遜無人機 | 來源：網絡
高調的貝佐斯點燃了社會的熱情，「無人機配送」連續(xù)數周霸榜美國新聞。而在大洋彼岸的中國，物流先鋒順豐也在做著同樣的探索。在廣東東莞，類似的八旋翼飛機模型搭載著 25KG 的貨物不斷試飛。
在硅谷的科技公司之間，一場將無人機投入物流的競賽開始打響。
就在亞馬遜喊出口號的大半年后，在澳大利亞一處農場外，谷歌也正式披露了自己早已啟動兩年的無人機物流項目 Project Wing。致力于打造運送醫(yī)療用品的無人機公司 Zipline 則早已穿越盧旺達西部，將重要的血液制品送到需要額外供應的醫(yī)院。老牌物流冷鏈服務公司聯邦快遞也開始測試，試圖將無人機交付與現有的物流模式集成。
一段時間的持續(xù)曝光之后，美國很多創(chuàng)投基金開始瞄準無人機物流。
彼時，博士畢業(yè)的毛一年正在高通研究院工作。他的朋友主導了高通于 2014 年投資的一個無人機物流項目。高通的投資邏輯一定程度上代表著當時市場對這個新興領域的判斷——Prime Air 服務于亞馬遜自有的物流系統，其他的電商平臺如果有無人機配送的需求，并不能被 Prime Air 所滿足。「只要你相信貝佐斯的眼光是對的，即使其他無人機物流項目競爭不過 Prime Air，也是被市場所需要的。」
實際上，高通內部也在做無人機。早在 2010 年前后，高通便開始和賓夕法尼亞大學的 Vijay Kumar 教授團隊合作。Kumar 教授是世界上最早研究無人機的科學家之一，其團隊早在 2006 年就開發(fā)出了四軸飛行器原型。通過將高通芯片嵌入到他們的小型無人機上，無人機便能實現一些視覺方面的定位與控制。
在早期，一批全球領先的實驗室很早就開始了對無人機的探索和研究。其中包括 Kumar 領頭的賓夕法尼亞大學 GRASP 實驗室（主攻軌跡優(yōu)無人機編隊）、蘇黎世聯邦理工大學（主攻運動規(guī)劃、建圖）、麻省理工大學空間控制實驗室（主攻路徑規(guī)劃）等……但大都沒有突破實驗室的范圍，「第一代無人機只能在實驗室里跑代碼?！?/strong>毛一年回憶，外部世界的復雜性要遠遠超過實驗室的模擬，這也意味著有更多問題需要在真實場景中解決。
在高通七八年后，毛一年開始醞釀創(chuàng)業(yè)。那時正是無人機市場持續(xù)看漲的時候，繼 2007 年后，這個領域再次迎來了大量創(chuàng)業(yè)者。從 2013 至 2017 年，每一年，當毛一年與自己同在清華電子工程系的同班同學——美團的創(chuàng)始人王興與王慧文聚餐時，對方都會問他一個問題：「無人機配送這件事兒到底能不能行？」
彼時，外賣訂單量剛剛破百萬的美團也在思考無人機送外賣的可能性。面對王慧文的疑問，即使只在技術上，毛一年仍然沒辦法給出一個是否可行的回答。但大疆正在做的事情——把世界上最先進的技術能力轉化到產業(yè)中去——切切實實鼓舞了很多創(chuàng)業(yè)者。
2014 年上半年，李澤湘從 Kumar 的實驗室里為大疆招來了沈劭劼，幫大疆加強視覺方面的技術。此后，大疆接連發(fā)布的爆款產品成為科技界關注焦點，消費級無人機成為投資熱點。2015 年 5 月，大疆創(chuàng)新宣布獲得 Accel 7500 萬美元投資，隨后億航、星圖智控、飛豹無人機、無人機產品制造商 Yuneec 等公司也相繼獲得融資。
毛一年最終也選擇了消費級無人機作為創(chuàng)業(yè)方向，2015 年，他回國組建了 Airlango 團隊?；貞浧馃o人機行業(yè)那陣子「熱情高漲」的時光，他說，他們跟很多創(chuàng)業(yè)者同伴一樣，在那時做了不少有趣的嘗試。「比如你站在這兒，無人機能 360 度繞著你拍攝，還能自動剪輯成 20 秒左右的片子。」
也正是這段時間，一些頂尖實驗室開始將無人機追蹤定位、建圖規(guī)劃路徑的實驗場景搬到室外。在美國國防部的支持下，Kumar 團隊的無人機在美國的一個農場以 60 公里每小時的速度追蹤拖拉機，此后，無人機又進入到場景未知的樹林，不依靠地圖，主動感知環(huán)境、規(guī)劃路徑——這意味著，無人機的定位與控制、自主導航與避障已經在技術上逐漸實現。
于是，在 2017 年春節(jié)前后，又一次老友聚餐時，毛一年終于給了王慧文一個「斷定」的答案：「我覺得（無人機送外賣）這事兒肯定能做出來，只不過是投入有多大，研發(fā)時間有多長的問題。」
不過，當時的自信并沒有持續(xù)太久?！钢皇亲C明這事兒可行，但是沒證明這個事兒能夠在什么樣的規(guī)模、什么樣的頻次下、有多高的可靠性能夠實現?！箯难芯吭鹤叱龅膭?chuàng)業(yè)者會很快發(fā)現，「技術的突破和產業(yè)的落地是有根本的區(qū)別的」。
02
為什么做 to C
不做 to B？
紅杉投資人孫謙曾投資過大疆，在毛一年創(chuàng)業(yè)的初期，他曾問毛：「為什么做 ToC 不做 ToB？」這對當時的毛一年來說是個不好回答的問題，因為從技術上來說，二者好像并沒有什么區(qū)別。
那時，毛一年并沒有領會孫謙的用意——B 端仍是藍海，而 C 端的白熱化競爭將很快迎來分曉。
行業(yè)領頭羊大疆在做 ToC 的生意，在毛一年這些干過工程的人看來，「覺得無人機這事兒簡單，我也能干」。2015 年，Airlango 接受了真格基金的天使投資，也曾做出一些技術創(chuàng)新，只是與內部早有很多前瞻性動作的大疆相比，進度遠遠低于預期。「我們想要做的，大疆其實內部已經開始做了。他最后的產品，甚至比我們早個 10 個月、12 個月，而且拿出來的產品非常驚艷。」
2016 年，在大疆無人機仍然如火如荼時，整個無人機行業(yè)卻開始遇冷。在當年 1 月召開的 CES（全球最大消費電子產品展會）上，媒體的注意力被幾家巨頭瓜分，尤其是騰訊發(fā)布的無人機「空影」。
騰訊消費機航拍無人機空影 | 來源：網絡
憑借大公司的資源與優(yōu)勢，騰訊不僅聯合零度與高通將無人機技術水平拉到新高水準，還給了無人機一個低于市場的定價——1999 元——直接「血洗」了無人機價格市場。而大疆精靈 3 全系列降價 1000 元，也給了那些希望在價格上取得優(yōu)勢的競爭對手以致命一擊。
創(chuàng)業(yè)窗口期的關閉來得猝不及防。到了2018 年，無人機市場上基本沒錢了。此后的發(fā)展恰如當時一些業(yè)內人士做出的判斷：消費級市場就幾家可以生存。
這一年，美團正式發(fā)布了無人配送開放平臺。出于好奇，也希望將美團發(fā)展為客戶，毛一年參加了這次發(fā)布會。
這場發(fā)布會上，給王慧文送咖啡的美團無人配送車是主角，與自動車并列的無人機雖然還只是雛形，卻也被這家公司拿到了發(fā)布會上討論，表露他們正在思考無人機配送的可能。據極客公園了解，早在 2016 年 10 月，美團成立了 W 項目組，負責機器人業(yè)務，只不過這些業(yè)務在很長一段時間里都處于保密狀態(tài)。幾年后，自動車和無人機業(yè)務分別成為了獨立部門。
美團于 2015 年 4 月決定自建配送團隊。事后看來，這是個具有前瞻性的選擇，據內部人士透露，「快速把熱騰騰的外賣送到用戶桌上，實現穩(wěn)定高效的履約，是外賣平臺要想留住百萬訂單量的必經之路?！埂缚臁垢膶懥擞脩粜闹恰５雽ⅰ缚臁咕S持下去，僅靠自建配送似乎還不夠。
上述內部人士稱，配送缺口正在連年擴大。
「一線二線城市所有愿意來送外賣的人我們都已經雇來了，但是每一年的訂單增長不說有 15% 、20%，可能多少也有 5% 到 10%。我們在一線二線城市可能一天的訂單都是好幾千萬，目前這個缺口每天會有幾百萬。」
「對于人類騎手的優(yōu)化，在信息化工具的幫助下已經做到極致了，沒辦法讓餐廳配合你去做到秒級精確協同」，這時候，「必須通過自動化的技術來填補這個缺口?！?/strong>
幾年創(chuàng)業(yè)下來，毛一年反思自己在當初將技術的落地想象得過于簡單?！溉狈ι虡I(yè)邏輯的思考」，他說，「產業(yè)鏈、場景、品牌都至關重要。」美團發(fā)布會后，他想起自己還保存著一個文檔，里面記錄了他在創(chuàng)業(yè)之前選過的很多方向，其中就有物流，不過這在當時被劃掉了——因為當時沒有想清楚物流到底怎么切入。
美團無人機送外賣的設想為他提供了一個切入方式。彼時，消費級無人機正面臨重創(chuàng)，為了給團隊找條出路，毛一年主動找王慧文談起了收購。當年，美團完成了對 Airlango 的收購，毛一年帶團隊加入美團，負責從無人機、自動化機場到調度系統、核心組件的自研。
03
農村 or 城市？
在國內，京東、順豐、迅蟻、菜鳥等一批無人機物流的先行者，起初都不約而同地選擇了在農村開展無人機物流業(yè)務。
跟人口密集、情況復雜的城市相比，農村的飛行、起降環(huán)境相對簡單，對技術和安全性的要求也相應更低。在此基礎上，對農村場景的政策審核與批復也相對開放，更容易申請試點項目。
宿遷如今是京東全國無人機運營的調度中心。在長三角丘陵地貌的影響下，這里的配送員常常需要翻山過河才能到達村莊，即使從配送站到村莊的直線距離只在 10 公里以內，有時也需要耗費半天的時間。這樣的場景為無人機的批量配送提供了機會。2016 年年初，京東首先在這里展開了無人機送貨實驗。
配送航線往返于配送站與村莊固定收貨點之間。無人機的運送重量在 5 至 30 公斤，根據貨物體積和重量，一般一個架次會配送 5 到 6 單貨，多時可達到十幾單。無人機在收貨點距離地面 30 厘米時拋下貨物后自動返航，再由收貨點的專人負責將收到的貨物分發(fā)到用戶手中。因為固定線路是提前勘測，無人機的飛行速度可以高達 100 公里每小時。
京東無人機首個合作點宿遷曹集鄉(xiāng)旱閘 | 來源：網絡
盡管無人機配送帶來運送效率的顯著提升，但為了與整體運營成本相匹配，對貨品價值的要求也會比較高。據業(yè)內人透露，京東曾經一度要求無人機配送業(yè)務計算產值。因此，如果追求一個更「好看」數字，就需要無人機每天跑更多趟，或者每趟裝更多單。
順豐的思路也類似，他們早年在四川涼山地區(qū)從山上往下送松茸，客戶據稱來自日本。在此之前，松茸需要人工從山頂背下來，再跨越層層中間商，而無人機對配送過程的替換，創(chuàng)造了極高的產值。
但松茸的采摘季并不長，一般在八月左右開始，持續(xù)一到一個半月。據業(yè)內人士透露，在 19 年底松茸采摘過后，順豐送松茸的無人機配送業(yè)務洗掉了一批人，直到次年八月采摘季又至，則重新招一波人來。
這類「單次高值」的思路，依賴于創(chuàng)造出聚集高價值物品的業(yè)務場景，并且能夠常年復用。只有保證常年穩(wěn)定的需求，才能降低系統成本。「單次高值，有點像沒事自己造一個雙十一」，一位業(yè)內人士評價，波峰的需求能夠攤平成本，「波谷的時候咋辦？（配送系統）你沒法用?！?/p>
很多公司也意識到了農村場景的局限，開始有意識地「往城里走」。
成立于 2015 年的迅蟻起初也選擇了農村場景，在研發(fā)出第一代物流無人機 TR7 后，他們開始與郵政合作，在農村配送包裹。在 2018 年底，迅蟻嘗試為肯德基做餐飲配送，試圖以其為跳板，測試在城市高密度配送場景中物流無人機所需的各項技術與運行能力。
與這些公司相比，具有后發(fā)優(yōu)勢的美團從一開始就選擇了挑戰(zhàn)城市場景。據內部人士透露，美團的邏輯是，借著高頻需求，搭建基礎設施。而一旦基礎設施搭建起來，城市應急響應這些低頻偶發(fā)的事件，也可以用這套設施解決。恰好，美團外賣這樣的高頻需求，提供了得天獨厚的業(yè)務場景。
2019 年的第一周，美團內部，一場會議從早上 9 點一直開到了第二天凌晨，參會人士是毛一年加入后的美團無人機團隊，他們定下了一個三年目標：到 2021 年年底常態(tài)化運行 50 臺無人機，日配送 500 單。而開啟實驗的首發(fā)城市是中國擁有最復雜城市場景的深圳。
04
深圳，逐漸
走出一條路
「深圳那些高大上的 CBD 里面，大量的鋼結構建筑、玻璃幕墻會遮蔽信號干擾雷達反射，而且城市里會有很嚴重的峽谷效應，有各種亂流」，美團云端數字化負責人陳天健告訴我們，這對技術的考驗非常大。除了林立的建筑群，城市中還有大片綠地花園，密集的小區(qū)、學校、城中村，在地形上非常豐富。
這是中國城市場景區(qū)別于國外的一大特點，同時也衍生出很多技術上的難點。比如在國外地廣人稀的環(huán)境下，GPS 和兩顆攝像頭就能滿足無人機感知的基本需求，但國內復雜的城市環(huán)境容易造成信號丟失，一旦無人機丟失信號，定位精度就會下降，很可能會出現事故，這就需要增加冗余的同時，提高無人機的感知能力。
在氣候上，深圳也是南方的典型城市，經常遇到雷暴大風天氣。谷歌 Wing 的無人機采用能夠垂直起降的固定翼，在抗風性能上比較差，在大風天氣下很可能被掀翻。美團并沒有盲目照搬，在考慮到國內的天氣后，采用了受風力影響更小的多旋翼機型。
美團配送無人機 | 來源：極客公園
據了解，美團的設想是，如果能夠跑通最復雜的城市深圳，無人機面臨的定位、導航、避障等技術問題能夠得到解決，「基本上南方城市應該都能應付」。
但正如京東無人機項目負責人巴航曾在受訪時所說，物流無人機在技術、政策、成本方面仍存在著重重困境，使其至今仍面臨「進城難」的難題。
楊俊偉三年前加入美團，成為無人機公共事務團隊的負責人，日常工作包括與空軍和民航協調空域和航線運行資源、規(guī)劃低空運行規(guī)則，以及處理和應對市區(qū)兩級公安、城管等職能部門對于運行安全的顧慮。
對楊俊偉團隊來說，工作最大的挑戰(zhàn)是溝通對象的不理解。如果要給城市風格定一個標簽，楊俊偉說，「深圳會是年輕人」。
深圳是大疆起家的地方，這座南方的港口城市，陪伴了消費類無人機的發(fā)展成熟，也倒推地方政府出臺了一些空域的寬松管理政策。早在 2019 年，深圳就開始劃出一些試飛區(qū)，允許無人機在 120 米以下的低空飛行。至今，深圳無人機適飛空域面積占比達到 65%。
「我見過有的領導人從內地調去深圳，剛開始很保守，但一段時間后，這座城市的年輕會感化他，讓他做決策時變得不一樣，這我是親身體會的?！箺羁フf。
此外，在他看來，無人機產業(yè)的發(fā)展，很大程度上，開展低空物流不僅是行業(yè)的機會，也是一個國家的戰(zhàn)略選擇。
「在航空領域，（歷史上）我們一直被歐美帶著走」，是大疆讓局方看到了中國在無人機領域的機會——「目前來看，我們確實在無人機領域有機會引領全球?！?/p>
2019 年，我國發(fā)布了眾多有關無人機物流配送的利好政策，到了 2020 年，各地政府更是推出了不少基于無人機試驗區(qū)的創(chuàng)新試點，深圳也在準備申請第二批掛牌。
在政策溝通方面，無人機物流面臨的最大難點是安全。如何防止意外的發(fā)生、確保安全飛行是重中之重。據極客公園了解，為了讓無人機運行時的「空中交通」更安全，美團設計了無人機運行的「時空膠囊」，利用它來規(guī)劃無人機在時空中的絕對位置。當同一區(qū)域有多臺無人機同時運行時，美團可以規(guī)劃并控制「膠囊」不互相接觸，高效利用時空資源并降低空中運行風險。
除了事先的航線規(guī)劃外，無人機配送過程中，也需要進行實時監(jiān)測與調度。為此，美團搭建了一個被稱為「交響樂團」的多方信息協同決策系統，收集飛機運行的傳感數據，環(huán)境的信息，機場、地面人員等數據用以實時交互和協同決策。
美團無人機業(yè)務專設有安全委員會，其組成包括各個業(yè)務條線的負責人——從地面的 SOP 、飛機的質檢，到設計、生產、運維……從事前到事后的每個環(huán)節(jié)都需要被監(jiān)測，在體系流程層面，最小化風險。
而與外界溝通的第一要義是「誠實」，「一旦信任被耗盡，你就很難去做工作了」。
應急管理上，目前在深圳，美團等企業(yè)也在嘗試進行多方聯合應急演練的模式探索。應急演練時，相關方政府、街道的官員領導都會出席，由企業(yè)進行一場桌面或實地的推演，從各方介入的程度、權責劃分，到應急程序、負責人聯系方式，逐個預演，使得所有相關人士都能「心里有數」。
一位曾為無人機物流企業(yè)提供過技術支持的企業(yè)負責人這樣告訴極客公園：無人機物流在政策方面仍然阻力很大，從實現層面來看，仍然離人們的生活十分遙遠。但楊俊偉并不認同，他認為創(chuàng)新就是不斷拉開縫隙的過程，據悉，到 2022 年 8 月，美團無人機配送已完成 7.5 萬單真實訂單，自去年年初至今，FPI（平均每兩次人為接管之間自動飛行的架次數，FPI 越高，無人機系統自動化的水平越高）提升了幾十倍。
「（我們要做的是）先由一架飛機服務一個住戶處，再由多臺飛機同時服務一個社區(qū)，再演變成多臺飛機從一個集中供給點服務多個社區(qū)，接著到 N 個供給點對接 M 個社區(qū)，最后能夠織成一張網。」
楊俊偉相信，新技術實踐的過程中，人們的態(tài)度會由趨于保守轉為接納和開放。他舉了一個例子：以往國外普遍認為飛機在空中飛行的時候，左右保持的空間間隔應該與飛行高度相等，但是通過大量的仿真以及實物的飛行測試，他們發(fā)現根本就不需要這么大的空間，于是將 1：1 的行業(yè)默許距離縮小到了 1：0.5。
「剛開始大家總是以最保守的方式，去決定一個規(guī)則」，在楊俊偉看來，這是一個行業(yè)起步時的慣?，F象，「從摸著石頭過河，到石頭漸漸地顯現出來，逐漸大家覺得這個地方踩踏實了，就變成了一條路。」
極客一問
你如何看待無人機物流在中國的發(fā)展？
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