零度智控：巧做無人機(jī)加減法

□文/梁霄

零度智控：巧做無人機(jī)加減法

□文/梁霄

仿佛一夜之間從媒體和資本市場的宣傳中大家都知道了無人機(jī)這個(gè)概念。但目前如果提起無人機(jī)你還只是想到大疆的話就有點(diǎn)out了。曾派出自家無人機(jī)航拍過第一張玉樹災(zāi)情圖、參與過《百團(tuán)大戰(zhàn)》、《爸爸去哪兒》（大電影）等影視劇航拍的零度智控同樣也是這個(gè)行業(yè)中的佼佼者。

在航天中“歸零”是指發(fā)現(xiàn)問題一定要解決，如果問題沒有歸零，就不可以進(jìn)行下次試驗(yàn)。“航天項(xiàng)目中任何一個(gè)細(xì)節(jié)出一點(diǎn)問題就會(huì)帶來嚴(yán)重的后果，所以做事需非常嚴(yán)謹(jǐn)?！睏罱ㄜ娫诮忉尅傲愣戎强亍泵值挠蓙頃r(shí)說道，“零度，就是希望能把智能控制的精度做得很高，誤差做到0度?！边@也對(duì)這家無人機(jī)公司的做事風(fēng)格做了注解。

創(chuàng)業(yè)路漫漫

2002年，從清華大學(xué)電子工程系畢業(yè)的楊建軍進(jìn)入二炮某研究所從事科研工作，這對(duì)在大學(xué)時(shí)專攻無人機(jī)核心技術(shù)——飛控系統(tǒng)的楊建軍來說可謂得心應(yīng)手，他也由此開始和無人機(jī)結(jié)緣。

2006年，從香港科技大學(xué)畢業(yè)的汪滔在深圳創(chuàng)立了日后聲名遠(yuǎn)播的大疆創(chuàng)新公司，無人機(jī)也迅速進(jìn)入大眾視野并成為受人熱捧的科技新寵。而就在隨后的一年，楊建軍脫下軍裝創(chuàng)立“零度智控”，開啟了自己的創(chuàng)業(yè)之路。

與大疆的“自由化”氣質(zhì)不同，零度智控從創(chuàng)立之初總帶些“國家隊(duì)”的烙印。那時(shí)零度智控憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)與“國家隊(duì)”捆綁，做了很多專業(yè)市場應(yīng)用項(xiàng)目，并不時(shí)在專業(yè)領(lǐng)域發(fā)表很多多旋翼研究成果。但零度智控畢竟是一家公司而非國家專門的研究機(jī)構(gòu)，所以在那個(gè)階段他們最常遭遇的就是經(jīng)營上的資金壓力。技術(shù)員工的高工資以及房租成本讓當(dāng)時(shí)的楊建軍覺得有些吃力：“好在運(yùn)氣不錯(cuò)，每到發(fā)工資時(shí)就會(huì)突然來個(gè)項(xiàng)目，突然來一筆收入，我們確實(shí)有好幾個(gè)月就是這樣熬過去的?！?/p>

而研發(fā)工作需要經(jīng)常加班加點(diǎn)。楊建軍就一周七天每天加班后開車將同事一一送回，并在路上和同事一起聊天，了解他們的想法，還不時(shí)畫“大餅”給團(tuán)隊(duì)“洗腦”，不斷激勵(lì)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持走下去。

悄然興起的藍(lán)海市場

無人機(jī)市場主要分為專業(yè)級(jí)市場和消費(fèi)級(jí)市場。專業(yè)級(jí)市場主要涉及軍警、農(nóng)業(yè)、邊防等領(lǐng)域，技術(shù)要求高，同時(shí)由于是政府主導(dǎo)，市場準(zhǔn)入門檻較高；而消費(fèi)級(jí)市場目前正處于爆發(fā)式增長階段，其市場主體為個(gè)人、企業(yè)用戶，其用途包括航拍、攝影、娛樂等。

在2012年以前，無人機(jī)市場主要由專業(yè)級(jí)市場主導(dǎo)，而隨后隨著航拍無人機(jī)等應(yīng)用的普及和互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，大眾市場越來越火熱，逐漸超越了專業(yè)級(jí)市場的整體容量和規(guī)模，整個(gè)市場開始向大眾市場傾斜。

在楊建軍看來，國內(nèi)專業(yè)級(jí)無人機(jī)市場已經(jīng)發(fā)展多年，滲透程度并不亞于國外市場，甚至走在市場前列。而消費(fèi)級(jí)無人機(jī)從2015年才剛剛開始爆發(fā)，多家具備實(shí)力的公司都已布局無人機(jī)，只是還未大批量出貨，這樣的市場尚未經(jīng)過充分競爭，格局還未確定。他認(rèn)為，沒有任何一家公司能占領(lǐng)全球市場的全部無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。從實(shí)際應(yīng)用和市場容量上來說，行業(yè)競爭尚未到紅海程度。而在目前無人機(jī)專業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)兩個(gè)主要市場上還存在著大量市場機(jī)會(huì)。楊建軍認(rèn)為：“未來的消費(fèi)級(jí)無人機(jī)產(chǎn)品將朝著更為智能、微型化的方向發(fā)展，具備計(jì)算機(jī)視覺（CV）、避障、高清圖傳等多種功能。”

專業(yè)級(jí)市場翹楚

2010年4月14日，青海玉樹發(fā)生地震時(shí)，零度智控團(tuán)隊(duì)正和中國地震局地殼研究所做一個(gè)無人機(jī)地震探測(cè)的科研課題。接到消息后，楊建軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)第一時(shí)間趕到現(xiàn)場。

當(dāng)時(shí)國家測(cè)繪局備有很多測(cè)繪無人機(jī)，但均是油動(dòng)機(jī)型。且需要較長的跑道才能起飛。人們很費(fèi)力地在現(xiàn)場推出一個(gè)跑道，結(jié)果卻未能起飛。零度智控從差異化出發(fā)，針對(duì)固定翼的痛點(diǎn)——燒油、需要跑道以及高級(jí)別操作技術(shù)，研發(fā)了一款名為“雨燕”的電動(dòng)無人機(jī)。“大概一米長，靠電池驅(qū)動(dòng)，不需要跑道，靠彈射起飛。當(dāng)時(shí)就在地上釘一個(gè)樁子并用一根皮筋一拉，就好像打一個(gè)電動(dòng)彈弓一樣就將其發(fā)射出去?！睏罱ㄜ娊榻B說。4月18日下午，雨燕上天后成功獲取了玉樹災(zāi)區(qū)第一張無人機(jī)航空災(zāi)情圖的影像，該影像對(duì)災(zāi)情及時(shí)分析和救援具有重要意義。

2010年下半年多旋翼技術(shù)逐漸成熟。這主要緣于2010年智能手機(jī)技術(shù)變革對(duì)多旋翼飛行器起到了強(qiáng)勢(shì)的拉動(dòng)作用。作為資深專業(yè)人士，楊建軍敏銳地意識(shí)到：多旋翼飛行器能夠完成很多固定翼做不到的事情。

多旋翼飛行器主要包含飛控、云臺(tái)、相機(jī)、圖傳、避礙、計(jì)算機(jī)視覺等六大技術(shù)領(lǐng)域，其中以飛控最為基礎(chǔ)。而飛行器要真正飛上天，所涉及到的成千上百個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)通常需要較長時(shí)間來進(jìn)行驗(yàn)證?！斑@是一個(gè)不斷試錯(cuò)、不斷積累的過程?！睏罱ㄜ娬f，“打基礎(chǔ)時(shí)間確實(shí)比較長，需要在每天一點(diǎn)一滴的積累中前進(jìn)”。

從2011年開始，零度智控將研究重心轉(zhuǎn)到了多旋翼上。多旋翼的研發(fā)和使用可極大降低對(duì)無人機(jī)操作技術(shù)的要求，楊建軍認(rèn)為這是無人機(jī)未來的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。事實(shí)證明，這也引導(dǎo)零度智控進(jìn)入了影視航拍等消費(fèi)級(jí)領(lǐng)域以及整體規(guī)模化升級(jí)?！跋啾扔诖蠼诖祟I(lǐng)域的先發(fā)推進(jìn)，我們的時(shí)間節(jié)點(diǎn)都差不多，但并沒把這個(gè)方向排在最緊要位置，仍然在做些固定翼的研發(fā)，所以晚了一點(diǎn)。在后面追確實(shí)需要一些時(shí)間和代價(jià)。”之所以晚于大疆推出多旋翼產(chǎn)品，楊建軍解釋到：“當(dāng)時(shí)，零度智控幾乎把所有精力都投入到一個(gè)在無人機(jī)領(lǐng)域非常重要的比賽——中國航空工業(yè)集團(tuán)舉辦的‘中航杯’無人機(jī)競技大賽。”

圖1 “雨燕”固定翼無人機(jī)

圖2 “雨燕”拍攝的第一張玉樹地震災(zāi)情圖

當(dāng)時(shí)，模擬無人機(jī)在航母上自動(dòng)著艦的技術(shù)非常受業(yè)界重視，零度智控的無人機(jī)可進(jìn)行自動(dòng)起飛和自動(dòng)著艦，并掛住阻攔索。零度智控團(tuán)隊(duì)都認(rèn)為這個(gè)技術(shù)極具前景，就配合了諸多高校、研究所，為他們提供核心飛控參加比賽，并一舉包攬了特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)?！爸泻奖钡某晒κ沽愣戎强氐娘w控得到了業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可，其產(chǎn)品在接下來很長一段時(shí)間內(nèi)，一度成為眾多專業(yè)用戶采購的首選。

但另一方面，“中航杯”耗費(fèi)了零度智控很大精力，導(dǎo)致在多旋翼競爭中失去了先機(jī)。2011年10月“中航杯”結(jié)束后，零度智控團(tuán)隊(duì)終于分出精力投入到多旋翼產(chǎn)品的研發(fā)，并于2012年的“五一”前拿出了相應(yīng)產(chǎn)品。

圖3 零度智控專業(yè)航拍無人機(jī)

圖4 零度智控SMART智能無人機(jī)整體解決方案

當(dāng)時(shí)，隨著產(chǎn)品逐漸成熟，操作越來越方便，國內(nèi)影視劇的航拍團(tuán)隊(duì)開始大規(guī)模使用多旋翼進(jìn)行航拍?？礈?zhǔn)這一突破點(diǎn)，在正式涉足多旋翼無人機(jī)領(lǐng)域后，零度智控開始為專業(yè)航拍提供無人機(jī)以及適配多款專業(yè)相機(jī)的云臺(tái)。零度智控的無人機(jī)先后被用于《奔跑吧，兄弟！》第三季、《百團(tuán)大戰(zhàn)》、《智取威虎山》、《爸爸去哪兒》（大電影）等影視劇的航拍工作。因?yàn)橹匾暉o人機(jī)的安全性，零度智控推出了國內(nèi)唯一多余度安全飛控“雙子星”及安全傘，為無人機(jī)及航拍影像設(shè)備提供了安全保障。

向消費(fèi)級(jí)市場延伸

一般來說，專業(yè)用戶更看重?zé)o人機(jī)的功能性，對(duì)飛行時(shí)間、可靠性、安全性、精準(zhǔn)度等要求很高，但對(duì)價(jià)格、外觀、設(shè)計(jì)、界面等并不會(huì)特別敏感，只要好用，能完成飛行任務(wù)即可。但大眾用戶的需求卻不一樣，大眾消費(fèi)電子產(chǎn)品逐漸培養(yǎng)了用戶較高的審美趣味，尤其強(qiáng)調(diào)用戶體驗(yàn)。這也使得大眾用戶更注重外觀、性價(jià)比等因素。因此廠家在兩個(gè)市場投放的產(chǎn)品側(cè)重點(diǎn)有很大不同?！爸挥型耆D(zhuǎn)變經(jīng)營理念，做消費(fèi)電子產(chǎn)品才能成功。”正如楊建軍所言，“與國家隊(duì)捆綁，相對(duì)來說，不用去考慮成本，也不會(huì)去考慮結(jié)果，更不會(huì)去想用戶體驗(yàn)。而做電子消費(fèi)品，必須考慮它必備的一些屬性，比如成本、用戶體驗(yàn)、外形酷不酷等?！?/p>

“未來，消費(fèi)級(jí)無人機(jī)還會(huì)具備諸多智能特性，例如避障、智能跟隨等，通過零度智控‘SMART’整體解決方案，行業(yè)內(nèi)會(huì)出現(xiàn)許多具備頂配性能的消費(fèi)級(jí)無人機(jī)產(chǎn)品，更好的服務(wù)于大眾消費(fèi)者，讓每個(gè)人都能體會(huì)飛行所帶來的樂趣。”楊建軍介紹。

所謂“SMART”計(jì)劃，是零度智控面向企業(yè)打造的一個(gè)開放定制化平臺(tái)，其對(duì)象是有無人機(jī)需求的各個(gè)領(lǐng)域的傳統(tǒng)企業(yè)，用戶可以根據(jù)其產(chǎn)品形態(tài)來定義無人機(jī)具體某個(gè)方面所需要的底層形態(tài)，零度智控通過收取客戶授權(quán)費(fèi)用來提供交鑰匙服務(wù)。借助這個(gè)平臺(tái)，用戶可根據(jù)需求來設(shè)計(jì)產(chǎn)品，而毋需涉及底層開發(fā)。

隨著零度智控產(chǎn)品線日漸豐富，也給零度智控的生產(chǎn)、品控和供應(yīng)鏈提出了更高的要求。目前零度智控正在與一些具備高端電子消費(fèi)品制造能力的廠商展開合作，全面提升產(chǎn)能、品質(zhì)管理和供應(yīng)鏈管理，為后續(xù)產(chǎn)品的推出奠定基礎(chǔ)。

獲得資本市場認(rèn)可

零度智控在主打?qū)I(yè)市場時(shí)，一直都靠自有資金來發(fā)展。但進(jìn)入到大眾市場后，楊建軍發(fā)現(xiàn)無人機(jī)領(lǐng)域的玩家和制造商越來越多，資本開始大量涌入，這時(shí)企業(yè)間拼的不僅是技術(shù)，還有發(fā)展效率和市場話語權(quán)，零度智控此前的運(yùn)作模式已無法滿足公司的發(fā)展?！白鱿M(fèi)級(jí)產(chǎn)品的硬件迭代周期較長，代價(jià)高。產(chǎn)能、資金都需要及時(shí)滿足需求”楊建軍說，“大疆最開始融資時(shí)其實(shí)非常困難，做各種路演都沒人看好。我們可能還好點(diǎn)，因?yàn)橛袑I(yè)技術(shù)，還有大疆這個(gè)樣板在前面探路?！睏罱ㄜ娡瑫r(shí)認(rèn)為，大疆在之前已做得很好，對(duì)后來者來說，就有了明確方向，所以融資時(shí)，就會(huì)有一定優(yōu)勢(shì)。

2014年，雷柏科技使用自有資金5000萬元增資零度智控，交易完成后，持有零度智控增資后10%的股權(quán)。同時(shí)，雷柏科技以1800萬元出資，與零度智控共同設(shè)立合資子公司——深圳零度，雷柏科技持有合資公司60%的股權(quán)。

當(dāng)年的融資，不僅為零度智控大規(guī)模產(chǎn)品化提供了助力，也為零度智控鋪設(shè)市場渠道提供了極大幫助。 雷柏科技作為首個(gè)使用零度智控核心技術(shù)方案的公司，已成功推出具有強(qiáng)勁競爭力的消費(fèi)級(jí)無人機(jī)產(chǎn)品XPLORER，也驗(yàn)證了零度智控?zé)o人機(jī)方案實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化和產(chǎn)品化的可能性。

無人機(jī)未來怎么飛

圖5 零度智控消費(fèi)級(jí)無人機(jī)XPLORER

對(duì)于無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展方向，楊建軍認(rèn)為無人機(jī)將會(huì)基于手機(jī)芯片組發(fā)展?！坝捎谥悄苁謾C(jī)的大規(guī)模推廣，其中的GPS、磁羅盤和IMU（慣性測(cè)量單元）批量生產(chǎn)，使得其成本大幅降低，這也讓同樣使用GPS、磁羅盤和IMU的無人機(jī)在民用市場的普及成為可能。”楊建軍指出，手機(jī)芯片企業(yè)的解決方案中涉及到的運(yùn)算性能、定位精度、響應(yīng)時(shí)間、低功耗、小尺寸和通信傳輸?shù)龋舱菬o人機(jī)發(fā)展需要解決的問題。

零度智控的“手機(jī)智能芯片應(yīng)用于無人機(jī)”項(xiàng)目完成了無人機(jī)系統(tǒng)由傳統(tǒng)的ARM架構(gòu)向手機(jī)智能芯片遷移的工作，并成為首個(gè)以該方案實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自主飛行的公司。這個(gè)突破也意味著基于手機(jī)芯片的“SMART”方案已經(jīng)成熟，可以正式進(jìn)入推廣階段?；谑謾C(jī)芯片組的無人機(jī)解決方案，不僅可以大幅度降低成本，使無人機(jī)大規(guī)模進(jìn)入大眾消費(fèi)市場成為可能；更在無人機(jī)的體積、重量上大幅壓縮，讓一直令人詬病的無人機(jī)安全問題得到有效解決。

通過此項(xiàng)方案，目前作為頂配的“4K”攝像頭，則會(huì)成為無人機(jī)的“標(biāo)配”性能，配合高清圖傳，全面提升用戶的航拍體驗(yàn)，光流、雙目視覺、避障、智能跟隨等高端酷炫的“黑科技”也將以低成本全面推向市場。

零度智控此次完成的手機(jī)芯片組方案，不僅實(shí)現(xiàn)了諸多還處于前沿的無人機(jī)性能，還可以進(jìn)一步探索基于智能芯片的軟、硬件功能，例如體征監(jiān)測(cè)、指紋解鎖、人臉識(shí)別、NFC近場通訊等，使得更多無人機(jī)應(yīng)用場景成為可能。

基于手機(jī)芯片的“SMART智能無人機(jī)整體解決方案”，試圖打破目前消費(fèi)級(jí)無人機(jī)技術(shù)形態(tài)的既有格局，將無人機(jī)帶入“智能紀(jì)元”。采用高度集成的“智能”芯片使得無人機(jī)可以做得更小、更智能且更易擴(kuò)展。其豐富的拓展接口和機(jī)載運(yùn)算能力的提升可為眾多領(lǐng)域中的開發(fā)者提供更廣闊的應(yīng)用空間。

智能視覺跟隨技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺（CV）技術(shù)的一種，通過對(duì)跟隨目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如位置、速度、加速度和運(yùn)動(dòng)軌跡等特征數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和計(jì)算，進(jìn)而對(duì)飛行器的位置、運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)等進(jìn)行控制，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟隨的一項(xiàng)技術(shù)。今年7月，零度智控發(fā)布FOLLOW SNAP 1.0智能視覺跟隨技術(shù)，其將給無人機(jī)航拍、自拍等應(yīng)用帶來便利，并極大降低對(duì)航拍操作人員的操控要求，提高航拍效率，拍攝者只需自行設(shè)定跟隨目標(biāo)，無人機(jī)便可根據(jù)用戶的進(jìn)一步指示自動(dòng)跟隨目標(biāo)完成拍攝。

這種智能視覺跟隨技術(shù)，不僅可以應(yīng)用于航拍、自拍等娛樂場景，也可以應(yīng)用于安防領(lǐng)域，例如在人群中對(duì)某個(gè)可疑人員的特征進(jìn)行識(shí)別和跟隨，是目前“人臉識(shí)別”等安防技術(shù)的拓展應(yīng)用。

零度智控還推出了基于手機(jī)芯片平臺(tái)的雙目視覺深度恢復(fù)整體解決方案。該方案由硬件平臺(tái)和核心算法兩部分構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)對(duì)空間環(huán)境的3D深度感知，實(shí)現(xiàn)高精度視覺定位，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)選定物體的快速對(duì)焦、對(duì)鎖定物體的高速連續(xù)對(duì)焦、對(duì)鎖定物體的自動(dòng)跟隨對(duì)焦，使無人機(jī)、家庭機(jī)器人等智能機(jī)器系統(tǒng)具備更加“智能化”的行動(dòng)能力。

隨著高通、聯(lián)發(fā)科、聯(lián)芯等芯片廠商對(duì)無人機(jī)行業(yè)的關(guān)注與日劇增，智能芯片在無人機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用前景愈發(fā)明朗。專注于無人機(jī)核心技術(shù)研發(fā)和整合的零度智控正在與更多手機(jī)芯片廠商聯(lián)手，推出更多版本的消費(fèi)級(jí)無人機(jī)整體解決方案，滿足包括互聯(lián)網(wǎng)、智能硬件、消費(fèi)電子、智能家居等更多領(lǐng)域?qū)o人機(jī)產(chǎn)品的需求。

圖6 零度智控八旋翼無人機(jī)

梁霄 本刊編輯