無人機(jī)物流配送行業(yè)未來發(fā)展研究
——基于美團(tuán)發(fā)布自研新型無人機(jī)的分析

□ 林舒儀,張 斌

(揚(yáng)州大學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 225000)

這兩年，無接觸物流配送成為物流業(yè)新風(fēng)口，物流無人機(jī)市場需求大幅增加。無人機(jī)將居民所需的藥品、外賣等物品送至家門口的景象已經(jīng)不再是電影中才會(huì)出現(xiàn)的場景，而是變成了現(xiàn)實(shí)。新風(fēng)口下，巨頭的無人配送業(yè)務(wù)也正在迎來新氣象。

1 無人機(jī)物流配送的相關(guān)理論

1.1 無人機(jī)物流配送的概念

目前，無人機(jī)物流被業(yè)界認(rèn)為是為滿足消費(fèi)者、軍隊(duì)和社會(huì)需求而進(jìn)行的貨物實(shí)物轉(zhuǎn)移，包括裝卸、倉儲(chǔ)、包裝、運(yùn)輸和最終分配等。無人機(jī)的物流活動(dòng)可定義為無人駕駛飛行器所進(jìn)行的物流配送活動(dòng)。

1.2 無人機(jī)物流配送的種類

本文按任務(wù)和目的的標(biāo)準(zhǔn)，將無人機(jī)物流分為運(yùn)輸和配送兩類，無人機(jī)運(yùn)輸是用于轉(zhuǎn)運(yùn)的物流任務(wù)，而無人機(jī)配送則是用于最終交付的物流任務(wù)。一般來說，無人駕駛飛行器負(fù)責(zé)中間運(yùn)輸環(huán)節(jié)，它可以承載幾十公斤到一噸質(zhì)量較大的物品，例如順豐的無人駕駛飛行器可以承載1000千克的貨物；無人機(jī)的配送一般是針對小部件(5kg以下)進(jìn)行的，其功能是完成物流與最終交付任務(wù)。貨物由無人機(jī)配送至相應(yīng)的郵局、智能快遞柜臺、無人機(jī)起降處或是快遞中心寄存，直到貨物被收貨人提走。

1.3 無人機(jī)物流配送行業(yè)現(xiàn)狀

在國外，歷經(jīng)數(shù)年技術(shù)發(fā)展更新的無人機(jī)物流行業(yè)進(jìn)入到技術(shù)更新發(fā)展與商業(yè)化運(yùn)營并行階段，人們已逐漸被無人機(jī)物流影響并因其變更自己的生活方式。由于該行業(yè)供應(yīng)鏈的最后一個(gè)鏈條也就是無人機(jī)配送所在的鏈條所需的成本是最高昂的，占據(jù)總成本的近30%，且其效率最低，因此該行業(yè)未來擁有廣闊的市場空間和極大的發(fā)展空間，可以說行業(yè)前景大好。ZIPLINE公司是一家業(yè)務(wù)主要面向非洲的公司，其無人機(jī)飛行的總里程已經(jīng)超過1000萬公里；相較之下，迅蟻公司——中國從事無人機(jī)商業(yè)配送運(yùn)營的代表公司，于2015年年底開始運(yùn)營，到2020年年底總運(yùn)營里程達(dá)到10萬公里，其中醫(yī)療配送里程超過3萬公里。無人機(jī)銷售活動(dòng)在我國的正常經(jīng)營過程中仍占據(jù)較少的市場份額，因?yàn)閷o人機(jī)業(yè)務(wù)作為主業(yè)的企業(yè)仍在少數(shù)，雖然近年來幾大物流公司開始涉獵此領(lǐng)域，但計(jì)劃方案仍處于演示和證明階段，核心技術(shù)仍處于評價(jià)與查驗(yàn)階段，并沒有實(shí)質(zhì)化、常態(tài)化地進(jìn)行無人機(jī)配送運(yùn)行

1.4 無人機(jī)物流配送設(shè)施要求

除了分布式控制系統(tǒng)以外，無人機(jī)物流配送為了實(shí)現(xiàn)從飛機(jī)到人的貨物連接，還需要地面系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，這不僅可以確保配送的安全性，還能夠保證配送的效率。將無人機(jī)與地面人員隔離，從而保證起飛和降落時(shí)周圍環(huán)境的穩(wěn)定，是地面起降站所必備的最重要的功能。其第二個(gè)功能是為了解決發(fā)送和接收時(shí)間不一致的問題，其將被當(dāng)作用戶的儲(chǔ)物柜來存放貨物。在無人機(jī)物流這個(gè)行業(yè)尚未建立時(shí)，只有少數(shù)公司投資設(shè)計(jì)發(fā)射臺和著陸臺，基礎(chǔ)設(shè)施方面的巨大差距成為了該行業(yè)發(fā)展過程中最大的障礙。只有當(dāng)“起降站—無人機(jī)—云管控”三者合為一體時(shí)，無人機(jī)物流配送才能夠?qū)崿F(xiàn)日常運(yùn)行。

十年前，無人機(jī)企業(yè)對于無人機(jī)配送物流這一領(lǐng)域選擇避而遠(yuǎn)之，而今，國內(nèi)大多企業(yè)看到了規(guī)?；l(fā)展的契機(jī)，以電商平臺為代表的企業(yè)紛紛進(jìn)入無人機(jī)配送行業(yè)這片藍(lán)海，自主研發(fā)出新一代無人機(jī)，但建設(shè)依靠的不只是無人機(jī)，還有整個(gè)“站—機(jī)—云”協(xié)調(diào)運(yùn)行的系統(tǒng)。

2 未來無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展前景——基于美團(tuán)發(fā)布最新自研無人機(jī)的分析

2.1 美團(tuán)無人機(jī)配送成為現(xiàn)實(shí)

美團(tuán)公司在2021年的世界人工智能大會(huì)上隆重揭開了自主研發(fā)的FP400系列新型無人機(jī)的面紗，從而搭建起象征著無人機(jī)、無人車和騎手的“天、地、人”全方位配送生態(tài)系統(tǒng)，將“萬物到家”這一愿望從理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

其實(shí)在2017年年初，美團(tuán)公司就開始了探索，希望能夠?qū)o人機(jī)應(yīng)用到配送服務(wù)上，而這一次發(fā)布的新系列就是專用于城市終端場景配送的新型自研無人機(jī)。它能夠以10米/秒的速度運(yùn)載3千克貨物(總起飛重量不超過7千克)，在低于120米的高度持續(xù)飛行20分鐘，同時(shí)，它還配備了靜音螺旋槳和高效發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠提供7級防風(fēng)保護(hù)。此外，它搭載的飛行控制導(dǎo)航和綜合定位等多應(yīng)用系統(tǒng)可以為其在復(fù)雜地區(qū)的順利飛行提供安全和可靠的保障。新系列飛行器到2021年6月已經(jīng)在深圳進(jìn)行了20多萬次試飛，并交付了2500多個(gè)實(shí)際訂單。

美團(tuán)公司的理念是打造以美團(tuán)多彩繽紛的線下場景為中心的無人配送，具體體現(xiàn)在依托于智能部署系統(tǒng)、無人機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)下的物流網(wǎng)絡(luò)，通過多種人機(jī)協(xié)同和智能終端配送方式，利用機(jī)器人、無人車和無人機(jī)的獨(dú)有特點(diǎn)，針對建筑、公園、馬路、低空等不同場景的實(shí)際配送需求配置專用無人機(jī)和機(jī)器人，從而提高效率并極大程度提升用戶體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)無人配送覆蓋全球的愿景。

當(dāng)前，亞馬遜、阿里巴巴和京東等電商龍頭企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到了無人配送在物流方面的價(jià)值。2021年7月，美團(tuán)發(fā)布公告稱，騰訊認(rèn)購美團(tuán)股份的先決條件已達(dá)成，并且于7月13日完成認(rèn)購，美團(tuán)公司將該筆認(rèn)購所得主要用來支撐美團(tuán)無人車、無人機(jī)配送領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)投入與一般生產(chǎn)投入。相信隨著騰訊等行業(yè)巨頭悉數(shù)入場，無人機(jī)在物流末端的大規(guī)模應(yīng)用也將提上日程。

2.2 美團(tuán)構(gòu)建低空物流網(wǎng)絡(luò)

自2016年起，美團(tuán)就開始研發(fā)無人配送，近幾年的相關(guān)布局來看，主要是圍繞外賣、閃購等核心業(yè)務(wù)，通過與現(xiàn)有人工配送相結(jié)合，發(fā)揮科技優(yōu)勢，減輕騎手配送壓力，以滿足不同場景的配送需求。

此前，無人配送車一直是美團(tuán)無人配送的主角。2017年，美團(tuán)開始探索無人機(jī)配送領(lǐng)域，重點(diǎn)建設(shè)配送快速、近距離(15分鐘、3公里)的低空配送網(wǎng)絡(luò)。目前，美團(tuán)已基本完成研發(fā)自主無人機(jī)、自動(dòng)機(jī)場和無人機(jī)調(diào)度系統(tǒng)方面的工作，核心系統(tǒng)中超過90%的零件配件的安裝和組裝均是由美團(tuán)公司自主開發(fā)完成的，并且技術(shù)還在不斷完善中。未來人機(jī)協(xié)同配送過程中外賣小哥將擔(dān)任取餐員的角色。據(jù)美團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)毛一年介紹，目前的人機(jī)協(xié)同配送過程中，騎手拿到菜品和商品來打包餐箱后，還要為無人機(jī)手動(dòng)裝載。在無人機(jī)起飛前，后臺會(huì)給無人機(jī)發(fā)一條航線指令，無人機(jī)接到指令后飛向目的地，降落以后會(huì)自動(dòng)卸載餐箱，收到返航的指令后可自主返回。理想情況下，無人機(jī)只用400秒就能覆蓋半徑3公里的區(qū)域，比路面行駛速度更快。當(dāng)遇到修橋、挖路、造隧道以及極端天氣和環(huán)境時(shí)，能更好保障騎手安全和提升用戶體驗(yàn)，打造15分鐘都市生活圈。如今美團(tuán)外賣及時(shí)配送已經(jīng)做到了成本和時(shí)效的有機(jī)結(jié)合，雖然外界有觀點(diǎn)認(rèn)為人和機(jī)器人協(xié)同配送需要消費(fèi)者付出更高的成本，但毛一年認(rèn)為，只有無人機(jī)的加入才能做到又快又好又經(jīng)濟(jì)。

事實(shí)上，有不少觀點(diǎn)認(rèn)為美團(tuán)作為一個(gè)運(yùn)營公司完全可以購買市面上現(xiàn)有的無人機(jī)，沒必要自己研發(fā)，但毛一年不以為然，在他看來，市面上很多無人機(jī)，無論是航拍的還是大型載貨的，都是為了特殊的場景設(shè)立的，還沒有一臺合適的無人機(jī)能夠在城市低空的場景既做到載貨，又做到通信、高效，還要跟后臺保持實(shí)時(shí)連接。

3 無人機(jī)配送行業(yè)未來發(fā)展趨勢

近年來，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等新興信息技術(shù)的飛速發(fā)展，無人機(jī)物流配送在城市低空運(yùn)行已從民眾生活應(yīng)用擴(kuò)展到工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用。針對不同場景的自動(dòng)駕駛車輛，替換掉車輛安全員而實(shí)現(xiàn)無人駕駛的常態(tài)化運(yùn)營是無人車輛從2021年起設(shè)立的一個(gè)發(fā)展目標(biāo)。目前，各大城市區(qū)域，如校園、園區(qū)、社區(qū)、公園、工廠等都有無人配送車輛上線，運(yùn)送快遞、餐飲、醫(yī)療物資、生活物資等物品。

因此，實(shí)現(xiàn)最后一公里末端無人配送以及規(guī)模化落地運(yùn)營是未來無人配送車的一個(gè)發(fā)展趨勢和目標(biāo)。目前，無人配送物流車的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)測試階段，具體的制造產(chǎn)業(yè)鏈也不完善，因此，生產(chǎn)和維修成本太高，使得政府在實(shí)踐中只提供技術(shù)創(chuàng)新相關(guān)的研發(fā)政策，而未提供情境著陸的政策，而配送無人機(jī)則被國家限制了商業(yè)化使用。

其次，配送機(jī)器人作為服務(wù)機(jī)器人的子行業(yè)，當(dāng)前的主要問題還是銷售問題，在面對B端客戶推廣時(shí)也存在許多阻力，不過隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈的逐漸完善，配送機(jī)器人在未來的落地應(yīng)用會(huì)容易許多。同時(shí)，完成室外無人駕駛配送的難度比室內(nèi)配送的難度要高。但是，相信在未來，面對巨大的市場需求和現(xiàn)實(shí)發(fā)展趨勢以及無人配送的相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的健全和完善，科學(xué)的管理方案的推出與發(fā)展，在擁有了成熟技術(shù)的前提下，無人配送會(huì)很快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

4 無人機(jī)物流配送行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與對策

目前，在我國市場中，無人機(jī)物流配送還屬于新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，該產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品種類繁多并且由于其復(fù)雜的生產(chǎn)端產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，至今仍未建立起標(biāo)準(zhǔn)體系。因此，如何透視整個(gè)紛繁的產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)以做全盤考量，是未來行業(yè)所需思考的方向。但目前仍然存在一系列的問題與挑戰(zhàn)。

其一，與自動(dòng)駕駛技術(shù)相似，無人配送技術(shù)仍面臨政策許可和智能化技術(shù)不夠的問題。在得到許可前，無人配送車只能在封閉的園區(qū)和高校等場地試運(yùn)營，道路和時(shí)間規(guī)劃都相對固定，很難有快速提升的空間，而2021年五月末，北京頒布《無人配送車管理實(shí)施細(xì)則》，第一批無人配送車車代碼發(fā)布，美團(tuán)公司被列入首次獲批企業(yè)之中，意味著無人配送車有了合法上路的機(jī)會(huì)。但合法上路后遇到的挑戰(zhàn)會(huì)更多，道路上有許多車輛、行人以及信號燈等，或許要真正達(dá)到 L5級自動(dòng)駕駛級別才能將事故率降到最低。

據(jù)媒體報(bào)道，2021年10月中旬，北京順義一輛私家車與一輛美團(tuán)無人配送車發(fā)生交通事故，在當(dāng)事車主的表述中，無人車并未有明顯的剎車動(dòng)作，交警勘查現(xiàn)場后判定無人車負(fù)全部責(zé)任，并開出罰單，據(jù)悉這也是國內(nèi)公開報(bào)道中首例針對無人配送車開出的罰單。這說明無人車在真正大規(guī)模上路使用前，還需要進(jìn)行更多測試和升級。

其二，法規(guī)之外，另一條支撐規(guī)模化運(yùn)行的“腿”就是 UOM(無人機(jī)運(yùn)行管理平臺)，這也是當(dāng)下中、美、歐等國家和地區(qū)無人機(jī)競爭的核心，是從單機(jī)技術(shù)到大規(guī)模運(yùn)行技術(shù)的一次升維。

相較于作物保護(hù)、巡航檢查等無人機(jī)飛行的其他應(yīng)用領(lǐng)域，無人機(jī)配送物流雖然啟動(dòng)早，但成果產(chǎn)出效率低。無人機(jī)配送的概念是亞馬遜在2013年提出的，然而除了一些成功的醫(yī)療配送實(shí)踐外，在我國無人機(jī)配送物流并沒有普及應(yīng)用的實(shí)例，特別是在外賣或快遞業(yè)務(wù)的應(yīng)用上。究其原因，該應(yīng)用要求成本、可靠性和高密度，而主流的一機(jī)一人的運(yùn)行模式無法滿足。分析其技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，發(fā)現(xiàn)無人機(jī)物流配送行業(yè)除了核心技術(shù)，必須結(jié)合大規(guī)模運(yùn)營才能滿足經(jīng)濟(jì)可行性。而只有監(jiān)管合理且有效，才能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。從個(gè)人需要到工業(yè)運(yùn)行，無人機(jī)的運(yùn)行一定程度上會(huì)給公共安全、城市安全帶來隱患，例如可能會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)航干擾和黑色飛行。因此，行業(yè)發(fā)展的同時(shí)應(yīng)建立完善監(jiān)管機(jī)制、法律法規(guī)。除此之外，無人機(jī)運(yùn)行管理平臺作為支持無人機(jī)物流配送大規(guī)模運(yùn)營的另一個(gè)支柱，已經(jīng)成為美國、歐洲、中國等國家和地區(qū)無人機(jī)競爭的核心。

5 結(jié)語

如今，越來越廣闊的無人機(jī)物流應(yīng)用范圍使得城市物流網(wǎng)絡(luò)為未來幾十年的科技創(chuàng)新提供重要契機(jī)，而構(gòu)建低空物流網(wǎng)絡(luò)的最佳途徑必然非無人機(jī)與生活場景相結(jié)合的模式莫屬?？萍际瞧栈莸?，科技創(chuàng)新的根本目的是服務(wù)大眾，幫大家生活得更好，所有的努力都是為未來中國發(fā)展繼續(xù)鋪路，這也是這一代科技公司的責(zé)任。