「深度」在水下机器人开疆扩土之时,避免沦为泡沫应成为全行业重点

镁客请讲
2017-07-06 19:02 伶轩 镁客网

行业正在逐渐明朗,从业者需要做的还有很多。

在善于求知的地球人看来,“探索”是一个亘古不变,且经久不衰的的话题。然而,大千世界,无奇不有。在地球这个71%的表面面积都被水所覆盖的星球上,人类的探索行动却在很长一段时间内被限制在了另外的29%——陆地之上。

但只有未知的“世界”才是新奇和不可错过的,不是吗?

在水下机器人开拓水域之时,如何不沦为泡沫最应成为行业重点

水下世界正在全面开启,但我们已在无人探测上花了60余年

传统观念上,水下机器产品大多用于军事与工业领域,主要执行的是海底资源探测、开采等任务。随着相关技术的发展及民众生活水平的提高,大众对于水下领域的探测需求也在日益增长。此前的“海底潜水器”的市场正在一步步向商业、民用等领域扩张。随之而来的,就是各种形态的水下潜航产品,例如较为偏C端的形态各异的可供娱乐、科教片拍摄的消费级水下机器人。

在水下机器人开拓水域之时,如何不沦为泡沫最应成为行业重点

水下机器人,是一种可在水下移动、具有视觉和感知系统,可通过遥控或自主操作方式、使用机械手或其他工具代替或辅助人去完成水下作业任务的产品。

如果从上世纪50年代无人水下机器初步发展算起(不过,此类产品在设计与制造等方面的要求极高,研发和技术门槛也非常的高。纵观无人海底探测与开发历程,其发展速度相较于其他行业来说,实不算快。),大致可将其分为三个阶段:

第一阶段,1953年至1974年,主要进行潜水器的研制和早期开发工作。此20年间,全球共研制了20艘无人遥控潜水器;

第二阶段,1975至1984年,无人遥控型潜水器进入 大发展时期。此阶段,全球无人遥控潜水器总数达400艘以上,种类也有所增多,主要用于海洋调查、海洋石油开发、救捞等领域;

第三阶段,1985年后至今,潜水器进入了一个全新的发展阶段。在这段时间里,随着互联网、人工智能、智能制造等技术的发展,无人无缆潜水器开始出现并初据市场规模。“水下机器人”开始为大众所熟知,其应用领域也从原本的能源产业扩大至了工业服务、水下探索与拍摄、教研教学、渔业、水下娱乐等,航速、下潜深度、拍摄画面的清晰度等都有了极大的提升。

可以看到,水下机器人行业从一开始的数量为零到如今的初具市场规模,一共花了64年的时间。相较于其他新兴行业,例如飞速发展的互联网等,64年的时间长的有些离谱。但相较于人类的水下探索历程,这绝对是截止目前,水下科技产品发展最为迅速的阶段了。

从一开始的深海的战略装备,水下机器人的应用领用正在从海洋资源的研究和开发、海洋环境监测、海洋资源勘察、海洋科学研究等传统民用领域一步步拓展至科教、娱乐等大众娱乐领域,成为可供B、C两端使用的硬科技产品。除可在水下移动探测之外,如今的水下机器人已经有了人工智能等技术的加持,并搭载了如视觉和感知、自动平衡等系统,可基本满足海底无人操控的需求。

行业正在逐渐明朗,从业者需要做的还有很多

“水下机器人,我更喜欢称之为潜航器,可以理解为天上飞行器+水下结构设计。除了电子软硬件上比天上飞行器复杂以外(包括通信、控制等多个方面),深水领域还存在着浮力、防水、动力推进等问题,对产品结构的要求更高,没有一定的技术积累是无法跨越这道门槛的。”潜行科技联合创始人杨洋说。

在水下机器人开拓水域之时,如何不沦为泡沫最应成为行业重点

然而,即便水下机器人已有人工智能等技术的加持,行业发展更是日新月异。但如果此类产品想要真正到达C端,从业者们需要做的还有很多。

虽然摄像性能已基本满足需求,但其拍摄范围还十分有限

对于科技或者硬科技行业来说,产品和技术无法真正落地一直是从业者们最大的痛点。

“就我看来,行业想要切入市场,需要的是刚需的产品。水下机器人属于海洋产业的一部分,国家在此方面一直持大力支持的态度。此外,随着近两年来水下探测、旅游等行业对于水下产品需求的增加,以及人工智能技术等的发展,水下机器人行业的发展速度有了明显的提升,应用领域也在不断扩大,其行业前景是非常可观的。”吉影科技创始人&CEO黄俊平说。

在水下机器人开拓水域之时,如何不沦为泡沫最应成为行业重点

从当前国内水下机器人行业现状看,大多产品的功能与无人机基本相似,以人为操控为主,所提供的服务也大多集中在画面的拍摄上,例如航拍、跟拍等。因此,摄像功能随之成为了水下机器人的重要评测性能之一。

据了解,在目前已经投入量产的产品中,绝大多数的水下机器人仅在其产品前端搭载了一个固定式摄像头,拍摄清晰度大约处于4k上下水平,视场角基本与人眼视场角相同或稍小。

显然,在摄像功能方面,由于当前大众热衷于小屏幕观看视频,如手机等,水下机器人所拍摄的画面已基本满足C端市场需求(在水质相对清澈的情况下)。但对于B端市场以及对拍摄画面有较高要求的消费者来说,全景拍摄、超清画面甚至可供VR使用的内容则更有吸引力。尤其在水中环境难以控制的情况下,水流及水底生物或许会对产品的平衡性产生影响,为保证画面相对平稳,行业者需要保证的是即便机器人晃动,画面也不会有较大抖动。

此外,据黄俊平介绍,目前大多数的产品下潜深度仅为100米,虽已远远超过人类下潜的平均深度,但对于奥妙无穷、深不可测的水下世界来说,目前的探索范围还只是冰山一角。

信号传输问题尤显,有线、无线最终需看用户需求

今年CES Asia,镁客网在展会现场为众多行业者和黑科技爱好者带去了为期三天的现场直播。令人欣喜的是,我们在现场看到了数家水下机器人展商,且吸引了大量的观众在其展位前驻足观看。此外,值得一提的是,在直播过程中,我们接到了关于水下机器人“信号传输方式”的问题,并引起了广泛讨论。

在水下机器人开拓水域之时,如何不沦为泡沫最应成为行业重点

不同于空气,水对电磁波产生衰减作用极为强烈,信号很有可能只在水中传输几米就被衰减殆尽。此外,受限于复杂的水下环境、水介质特性、相关技术不够成熟及成本问题,为保证拍摄到的画面能够无损且实时传送至陆面以方便操控,不至于陷入盲拍的尴尬境地,大多数研发商在绞尽脑汁后,还是选择放弃产品操控的便捷性,采用了稳定性、抗干扰性较好的光纤有线电缆这一传输方式。

不过,也有部分厂商不愿放弃产品操控的便捷性,毅然选择了无线的传输方式。面对信号无法实时传输、传输效率低等质疑,北京博雅工道CEO熊明磊表示,对于大部分C端消费者来说,他们基本是在浅水区域拍摄的水下画面,信号回传距离较短,衰减不会很大,而缆线则会极大的减少产品的用户黏性。此外,有线传输并不能够完全避免水下干扰,例如一旦缆线被水草缠绕,水下机器人的活动范围和应用场景便会因此变窄,且不易操控。为给用户提供更为丰富的应用场景,无线的传输方式更为适用。

问题不只一二,从业者需要做的还有很多

相较于无人机在飞行时常见的风力干扰问题,水下机器人想要在水下滑行时抗拒水阻尤为困难。

在水下机器人开拓水域之时,如何不沦为泡沫最应成为行业重点

举个常识性例子,一个体重过百的成年人,想要在水深仅1米5的平静水域中,正常行走,其花费的力气比之在陆地行走少说多出3倍。何况大多数产品总重只有5—20斤,还是滑行在具有一定水速趋于的水下机器人呢?也因此,驱动力成为了此类产品是否能正常运营的关键因素之一。

据了解,目前大多数水下机器人在最大功率情况下,其水下的滑行速度为2m/s左右,但这其中存在一个问题,就是大功率的滑行会加快电量消耗的速度,减少产品的实际续航时间。如此一来,行业所求便不再仅限于可滑行范围,还需要解决电池容量和电量消耗等问题。

此外,由于水中环境“变化莫测”,产品必将面临被较大水流或水下生物“侵袭”的问题。为保证产品不被损坏甚至在遭受“侵袭”后可正常使用,自动平衡性能、结构与材质等的抗“侵袭”性等,都还需要行业者继续深耕。

不难看到,水下机器人行业正在通过方方面面渗入我们的生活。但也不难发现,由于技术门槛高,研发难度大、周期长,即便一部分产品未能达到实用标准,大多数的水下机器人产品还是较为偏向B端,价格也较为昂贵。行业如若想要真正渗入C端市场,还得在加强水下机器人在大众中的熟知度外,继续技术攻关,降低成本与提高产品性能。

总结

很明显的,近年来,水下机器人行业的发展速度有了明显的提升,加之其应用场景的扩大,必将有更多的后来者进入这个领域。

但仅就国内当前情况看,即便入局较早,但入局者们尚未在产品性能、技术、市场占有率等方面分出层级,创业者们正处于能力持平,也就是初步发展的阶段。这不论对于入局者还是将要入局者两说,这都是机遇与挑战。

然而,在行业发展进程已经稍落后于市场需求的当下,局内人还应多用心于产品本身,在无线传输、多维度超清拍摄、续航、功率、平衡性和抗压性等方面持续技术攻关,让其可应用于更广泛的领域及市场;尚在局外观望者则应认真审视自身条件、扎实积累行业及技术经验,方能不在入局之时就沦为泡沫。

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