俗話說,比海洋更廣闊的是天空。但是比起天空中的無人機,海洋中的無人船或許更有著廣闊應用前途。
從近期1400萬美元融資說起
位于加州阿拉梅達的 Saildrone,最近獲得了1400萬美元的A輪融資,這是一家成立于 2012年的公司采用自動化無人船隊提供海洋實時數(shù)據(jù)采集方案。這輪投資由 Social 資本主導,摩羯座投資集團和 Lux 資本參與。這也是該公司第一次接受外部風險投資。
Saildrone 研發(fā)的風動力無人船能收集全球海洋數(shù)據(jù)。這項技術有極多的的應用領域,比如巡防海岸邊境,追蹤全球暖化的標志參照物—海洋酸化,及早發(fā)現(xiàn)石油泄露,跟隨海洋生物。和傳統(tǒng)船只方案相比,無人船能以更低的成本,全天候在廣闊海域自動收集數(shù)據(jù)。Saildrone 只用風能,以3-5節(jié)的速度在海上航行。
每只無人船都能根據(jù)研究任務提供固定或者巡游模式,船上有定制的各種傳感器衛(wèi)星把檢測到的數(shù)據(jù)傳到陸地上,通過API分發(fā),公司還在不斷努力把新的探測能力整合到無人船上??蛻艨捎?a target="_blank">電腦和手機/平板電腦通過公司客戶端來操作或可視化實時數(shù)據(jù),能夠讓Saildrone 重置任務,用更高的分辨率實時測量。基本上,它能掌控所有實際運行,從碼頭出發(fā)、返航,并在繁忙水道上自主導航。
除了海洋信息收集研究,Saildrone 無人船在物資投放、人員搜救、巡視監(jiān)控、通訊等方向,都有潛在的應用前景。
Saildrone 的創(chuàng)建者和 CEO 理查德·詹金斯說:“我們正努力和志同道合的投資者,使命導向和專業(yè)經(jīng)驗豐富的人合作去對接創(chuàng)新硬件和大數(shù)據(jù)處理。”
Saildrone CEO 理查德·詹金斯:從小就癡迷航海技術
理查德·詹金斯從小就是個航海迷。他從小在英格蘭南海岸航海,總想設計一些航行的奇妙裝置。他花了十年時間研究的碳纖維風動車,2009 年在內華達州伊萬帕湖的干河床上以 126.1 英里的時速打破了風動車的速度記錄。旋即,英國工程師把其中的技術用在 Saildrone 無人船上,其特殊尾翼控制的自由旋轉機翼使它能夠長途跋涉,建造和設計的方式任憑最糟糕的天氣條件也不會造成翻船。
在把測量設備放上船之前,2013年,該無人船開始從舊金山到夏威夷的“概念驗證之旅”。據(jù)公司說,該船已經(jīng)在太平洋、大西洋、白令海及墨西哥灣累計航行了六萬海里。
詹金斯說:“Saildrone 收集的數(shù)據(jù)不僅能夠更好了解海洋,而且能夠去深入研究天氣,魚類資源,海洋酸化和氣候變化這些影響全人類的過程。了解這些過程及其變化的速度,對我們的經(jīng)濟和生存休戚相關?!?/p>
海洋無人船的應用前景廣闊,而比海洋更廣闊的是人的智慧和對世界的探索,讓這個世界更美好的決心。
那么如何實現(xiàn)無人船
無人船技術涉及到水動力學、自主決策、自動控制、信號處理、網(wǎng)絡通信、傳感器技術等多方面問題,具有較高的技術難度。無人船想要在復雜、危險的海域內具有穩(wěn)定的航行能力和應對突發(fā)狀況的能力,就必須做到實時監(jiān)控自身的設備運行狀況、感知外界信息、作出正確的決策并嚴格執(zhí)行,而這些操作就要依靠與外界環(huán)境交互的傳感器系統(tǒng)、高級別的自主導航系統(tǒng)、精準的自動控制程序以及穩(wěn)定快速的網(wǎng)絡通訊技術。
傳感器系統(tǒng)就如同無人船的眼睛和耳朵,將看到的、聽到的外界信息加工處理傳輸給無人船的大腦——自主導航系統(tǒng),自主導航系統(tǒng)根據(jù)動態(tài)海圖與氣象預報,結合傳感器反饋的實時信息給出路線、航速等決策指令,并將決策指令傳輸給自動控制程序,自動控制程序嚴格按照決策指令調整舵槳輸出合適的推力,完成自主航行。同時,無人船還需具備自主選擇的模式切換功能,能夠在自主航行、遠程遙控、失效保護等模式中進行自主地切換,以確保無人船的航行安全。
無人船研發(fā)受熱捧和引爭議并存
英國羅爾斯·羅伊斯公司近日公布了由其引領的“高級無人駕駛船舶應用開發(fā)計劃”(AAWA)項目。該公司船舶業(yè)務總裁MikaelMakinen表示:“無人駕駛船舶是船舶行業(yè)的未來。智能船舶具有如同智能手機一樣的顛覆性,將徹底改變船舶設計和運營的格局?!?/p>
國際船舶網(wǎng)報道說,圖爾庫大學經(jīng)濟學院協(xié)作研究中心開發(fā)經(jīng)理JouniSaarni表示:“遙控與無人駕駛船舶可能會重新定義船舶行業(yè)以及業(yè)內參與者的角色,對船舶公司、船舶制造商和船舶系統(tǒng)供應商,以及其他領域,尤其是汽車行業(yè)的技術公司產(chǎn)生影響?!?/p>
圖爾庫大學技術研究中心高級研究員JonnePoikonen與坦佩雷理工大學高級研究員MikaHyv nen博士是該項目技術研究的聯(lián)合負責人。JonnePoikonen表示:“實現(xiàn)遙控與無人駕駛船舶所需的技術是存在的——所需的傳感技術很完善,并可 通過商業(yè)途徑獲得;強勁決策支持系統(tǒng)所需的算法——船舶“虛擬船長”——也并不遙遠。面臨的挑戰(zhàn)在于如何最好的將這些技術經(jīng)濟高效地整合到船舶環(huán)境中?!?/p>
近期韓國在無人駕駛船舶方面有新動向。據(jù)中國船舶報報道,韓國相關部門日前宣布,將重點推動無人駕駛的發(fā)展,開發(fā)一個“通用聯(lián)合平臺”技術項目,發(fā)展對于 無人機、無人駕駛汽車和無人駕駛船至關重要的通用技術。據(jù)悉,過去4年間,韓國政府已為無人駕駛相關領域投入2840億韓元(約2.41億美元),未來韓國還將推動陸地、空中和海上無人駕駛技術各自單獨發(fā)展。
盡管無人船技術日臻完善,但其最終實現(xiàn)仍繞不開日益凸顯的倫理問題。如同人們面臨無人車技術時提出的一系列問題——無人駕駛汽車在面臨“電車問題”時選擇救五個人還是一個人?在事故中應該優(yōu)先保護車內乘客還是路上行人、車輛呢?誰應該為即將出現(xiàn)的無人駕駛汽車事故負法律責任呢,是車主、制造商還是程序員?在什么情況下允許無人駕駛汽車違反交通法規(guī)呢?同時近兩個月來,無人駕駛汽車發(fā)生的三起嚴重車禍,無疑給資本市場趨之若鶩的無人駕駛技術潑了一盆冷水。
水面無人船同樣需要面臨類似的問題,除了滿足海上避碰公約之外,操作員的培訓、事故發(fā)生后的責任劃分仍是困擾著研究人員、法規(guī)制定者的一個難題。相信就在不久的將來,無人船將載著人類的智慧和希望駛向遠方。
據(jù)中國船舶報報道,目前有部分無人駕駛船舶技術已較為成熟并得到實際應用,如環(huán)境感知技術、通信導航技術、狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術等,但有些技術缺少在真實環(huán)境下的驗證,如能效控制技術、航線規(guī)劃技術、安全預警技術、自主航行技術等。因此,可以說,無人駕駛船舶總體仍處于快速發(fā)展階段,還未完全成熟。未來 10-20年智能化技術的發(fā)展將決定無人駕駛船舶的面貌。業(yè)內專家表示,除了以上關鍵技術,自動靠泊、離岸,自主維修,自動清洗,自動更換設備部件,自我防護等方面同樣需要智能化發(fā)展。
在技術之外,無人駕駛船舶的商用還存在經(jīng)濟性和安全性方面的困惑。雖然有研制方極力宣稱,相較于常規(guī)船舶,無人駕駛船舶施工成本、人力成本、燃料成本將大幅降低,但也有航運企業(yè)認為,無人駕駛船舶將增加許多遠程遙控系統(tǒng),需要安裝新型自動化設備,還需要新設立岸基遙控中心,重新設計運營方案,培訓工作人員,由此增加的成本或將超過無人駕駛船舶可能降低的成本。
無人駕駛船舶的研制人員也表示,目前多數(shù)海運事故是由于船員玩忽職守、操作不當?shù)热藶橐蛩卦斐傻模碚撋蟻碚f,無人駕駛技術的應用將使這類事故減少三分之二。目前,他們正在研究無人駕駛技術在各領域的實踐案例,并確保無人駕駛船至少與目前的船舶同樣安全。(綜合整理)
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