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無人機「微型化」加速飛進尋常百姓家
ITIS智網黃偉正
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一、新無人機時代,ICT宜善加利用

(一)現是無人載具、智慧機器的新時代

新興無人載具(如:自駕車、飛行器等)與移動式機器人(如:服務型機器人、平衡車助行器等),為當前整合動力機械、行動電力、智慧科技、辨識感測的產品中,至為亮眼且受消費市場高度矚目的新興項目。

)新應用服務、生活休閒正方興未艾

這些具有前所未見的動力、腦力、機械力,能夠代替或協助人類移動、行動、自行感測平衡演算、自動控制出力變化的智慧動力機械,開始帶來更多創新應用項目與省力安全服務,諸如:大幅超過人類耐力與能力、能夠上天下海入無人之境,而且十分友善簡單好命令等,有望成為繼智慧裝罝後,讓消費者驚艷不止與喜歡應用。

)思索有無ICT優勢展望或佈局方向?

新興智慧動力機械中,又以無人機應用最為創新與活躍(註:自駕車雖最當紅,但應用想像相對侷限)。雖目前消費型無人機市場,受到大陸廠商卡位已深,後進者參與該領域有限(指空拍或航拍的應用市場),因此我們需要觀測歸納近年無人機的功能探索與價值開發中,是否出現有特殊的產品設計方向或差異化重點?做為我們ICT相關產業進一步的優勢展望或技術佈局方向,期從新的開發領域中,尋找更多的參與在無人機發展的機會,甚至迎頭趕上。

)全球無人機會以FAA規範馬首是瞻

近年無人機的應用演繹十分創新與跳躍,例如:從空拍攝影、貨物運送、農牧漁業、軍警消等應用,到隨身飛行相機、競速穿越賽事、大型場域表演、室內微型飛行等生活應用,而且在3D立體空間(亦即天空)中的功能發展與服務型式,還有諸多的可能與變化型式,因此不論是個人,還是各行各業,甚至地方與國家政府,都在摸著石頭過河,持續思維管理辦法,來適應突然躍入於3D空間的新應用與新商機。

目前各國無人機相關立法或標準並無太多確立,如果要參考無人機的立法或準則,推測全球仍以美國FAA(美國聯邦航空總署)持續調整發表的UASUnmanned Aerial Systems)相關管理辦法馬首是瞻。

FAA的法外空間是250g以下不理睬

我們現在擇一ICT可能的產業機會與設計重點來思考:首先理解FAA2015年底發布無人機管理辦法中,對無人機進行重量上的分野,二大「重量」界線,分別設定在250公克(0.55磅),以及25公斤(55磅)。

換言之,美國或未來更多國家(包括我國,據悉即將頒布的也一樣),擬對250克以下的無人機或飛行器,採取不理睬、不必登錄、也不想管制;相對250公克至25公斤的無人機,則要求使用者登錄註冊,且按規矩飛行;而大於25公斤無人機,則另需申請適航許可證等監理。

ICT優勢宜思進攻微型化無人機市場

如此一來,消費性或商用無人機產品,就出現了25公斤的天險(天花板),以及250克以下的完全自由開放。

一般來說,大型或重量級飛行器,屬於專業利基市場,對我們ICT習慣的規模經濟可能幫助不大,就算全球出現25公斤以上飛行器大筆生意,恐怕也是歐美航太或國防工業大國的專門生意,我們ICT產業恐不易從中大啖甜頭。

反而在25公斤以下,甚至250克以下的無人機市場,宜為我們ICT廠商值得注意的區塊。可以思考如果無人機產品設計低於250公克,甚至進入「微型化」的時代,那更將是我們ICT科技零組件與代工製造技術,最為擅長且具有優勢的領域!


)後進者可覓不同重量等級或應用主題

無人機市場已有卡位成功的無人機品牌(例如:DJI大疆創新),但飛行器是高度整合型產品,除感測演算與操控自動是數位科技的重要表現外,整體來看飛行器是屬於類比技術與工匠經驗的展現,例如:任何飛行器在不同應用目的、不同動力配置、不同載重設計,均造成不同的產品特性與優缺點表現。想要設計一款優良新機種且滿足某種應用目的,通常需要許多調配測試與參數調整。

此外,在不同應用領域,不同重量等級的跨進時,新關鍵組件的配置製與實驗調配,這些經驗是需要「重新」實驗累積的,例如:DJI擅長公斤級空拍機,百克以下微型飛行器的製,會遇新的問題,譬如抗風性或續航力,一樣要重新累積經驗。因此後進者可在新應用領域或新重量等級中,找利基空間,仍有希望在不同級別與應用中領先群雄。

二、參考微型化發展趨勢,參與發展並迎頭趕上

以下舉例,協助推論無人機在「微型化」發展趨勢下的產業機會與廠商宜把握的發展空間。

(一)舉例一:DJI開始感到FAA 250g規定,影響其競爭力?

日前傳出DJI提出FAA把無人機最低風險重量設定在250克重,是太過保守的設計。這種期許提出,不難想像是因為FAA 250克以上就要登管理的設定,對於DJI續攻全球消費性無人機市場上,會造成些許購買阻力(因為一般消費者入手會感到法規麻煩,或漸認知250克以上並非休閒器材,無特殊興趣或應用目的不宜採購);DJI另一方面的危機感,是面對市場上正快速增多更低重量,甚至開始流行低於百克至僅20餘克的FPV飛行器,這些250克以下無人機市場,DJI目前未佈局,也不見得仍保有強大競爭力,因而提出250克改2.2公斤等建議,若能獲FAA認同修改,則可維護其競爭力,甚至更加強優勢。

)舉例二:Intel發現大型場域表演生意好作,設計小型機!

Intel201511月首秀100台無人機大型場域的燈光秀表演後,Intel持續加碼其無人機表演規模與搶得重大演出機會。例如:201610月再創下500台的表演,又於201611月與Disney合作推出300台無人機的大型表演,又於2017年美式足球超級盃中場秀中,再以300台錄影助陣舞台畫面。後期擔綱戶外表演的是Intel新設計的Shooting Star四軸飛行器,馬達軸距150mm,起飛重量僅280克,若扣除其額外增加的保護框,或簡潔表演時間減小電池,想進入FAA設定的250克以下,應是輕而易舉,但大型編隊飛行預估仍受FAA未來納入管理,因此滿足特殊工作項目下,其實不用每台都是大台無人機(例如:Intel主要承載LED燈光)。

)舉例:近年消費市場無人機的便攜與微型化設計趨勢明顯

觀察目前市場上,以下「隨身便攜」、「縮小體積」,以及「室內應用」等三種微型化開發趨勢,分別說明與舉證如下

1. 自拍無人機演變成輕巧折疊隨身機

多軸無人機從問世以來,最主要且彰顯的應用,大多發揮在「空拍」(或稱「航拍」)的攝影應用居多,但這種機型大多以公斤為單位,攜行使用可視為隆重的應用,這對一般人而言,是不具太大吸引力。一般消費者反而較多沉溺由智慧手機帶動出來的隨時隨地的「自拍」創作,因此對應自拍市場商機,出現輕量化、便攜化設計的「自拍機」或稱「飛行相機」。

近年「自拍機」或「飛行相機」的產品設計,幾乎都在群眾募資網站中率先登場,紅透一時的募資產品有:ZANOLily CameraHover Camera等,雖受市場熱烈迴響,但實際開發不易,胎死腹中失敗收場或一延再延的案例不少。

2016年成功接棒且加速實現產品的廠商,反而都是經驗老到的無人機專業廠商。例如:20169月上市的Zerotech(零度智控)的Dobby(起飛重量約199克),以及201610DJIMavic Pro(起飛重量約743克)等。而且為了實現輕巧與便攜化,不約而同採取可折式的機架手臂設計,來讓自拍機大幅縮小體積。

 

2. FPV穿越競速機加速微型化趨勢明顯

多軸飛行器除了空拍應用及在各行業有載具應用外,另項發展迅速的多軸飛行領域,便是所謂的FPVFirst Person View)「穿越機」或稱「競速機」。FPV穿越競宛如空中的F1賽車活動,結合FPV即時圖傳畫面功能,讓使用者體驗第一人稱飛行的駕馭樂趣與活動的緊張刺激,因此亦在飛行器利期市場中快速佔有一席之地。

觀察2013-2015年空拍機,馬達軸距大多大於300-350mm以上;到了2015年初FPV穿越競速機發展初期,軸距已小於300mm(例如280mm);進入2015年中時,不論DIY市場或廠商整合機種,FPV穿越機最普遍常見的尺寸,清一色縮小成250mm機架,宛如當年穿越競速機的標準尺寸。

2016年時,「小型化」甚至可謂為「微型化」的FPV穿越機,如雨後春筍般接二連三地出現!整體來看FPV穿越競速機的發展才2年時間,在市場上看著穿越機,快速從280 mm250 mm210 mm180 mm150 mm130 mm100 mm90mm一路縮小發展。除了是微型科技與材料成本的進化外,也是多數廠商認同「輕量化」與「微型化」對消費市場的應用與需求,有正面的助益。

 

3. 百克以下室內微型FPV穿越機亦起飛

2016下半年時,無人機「變小」的發展仍然在持續,甚至我們已經看到訴求「室內飛行」的FPV穿越機了。例如:美國知名RC遙控模型廠商Horizon Hobby(地平線模型),旗下子品牌Blade20168月新發表的「室內」微型穿越機Blade Inductrix FPV Drone。這台馬逹軸距尺寸83mm,飛行重量僅24克,微小體積中,卻整合有完整的FPV鏡頭與5.8GHz圖傳系統,加上有保護框架、減低風聲等設計,直接瞄準消費者「居家在室」的FPV穿越飛行市場。

當然,大陸廠商亦不落人後!陸續推出訴求「室內」飛行的FPV穿越機,飛行重量亦約20多克,還加上有氣壓定高功能,功能多且價格便宜,部份是採用Wi-Fi的圖傳系統,然距離不長,但APP功能上也有較多彈性空間。

 

三、結論與建議

(一)舊時堂前燕,飛入尋常百姓家。ICT宜掌握關鍵,善加運作!

無人機「250克」的重量分野,只是美國FAA經過計算不傷及人類的一種看法,看似稀鬆平常的規範準則而已,但龍頭美國FAA 250克的標訂,其實亦代表著市場的另一種機會與價值意義。它提供了無人機產業朝向「輕小化」與「微型化」的趨勢支撐與策略選項,有助全球廠商規劃產品定位與行銷包裝,也讓更多一般消費民眾輕鬆消費與使用。

)無人機「輕小」與「微型」發展潮流,宜視為ICT產業優勢!

預估未來各國無人機法規明確下,絕對有助產品創新與消費應用更加活絡!其中「輕小化」與「微型化」對ICT產業而言(如:感測器MEMS微型化、電路板輕量化,以及CPU、記憶體、電源模組小型化等),更是技術的表現,也鞏固我們優勢組件、整合方案、代工製造的供應或服務地位。因此我們認為未來不論是組件提供、製造代工,或自營品牌產品,對各種無人載具(尤其是無人機)中的「做輕」、「做小」,且在小體積中提供做好「智慧」與「通訊」,這絕大部份應是ICT科技產業的價值之處,只等我們卡位與發揮。千萬別忽視這波智慧科技與動力機械服務人類的大世紀!

 

(本文作者資策會MIC執行產業技術前瞻研究與知識服務計畫產業分析師)

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