无人机正逐渐进入消费市场，它们的应用范围从消防到农业，涵盖了商业、民用和政府领域。

过去一百多年间，无人机系统（UAS）经历了各种形态的发展，包括无人驾驶飞机、无人驾驶飞行器（UAV）、四轴飞行器和多旋翼飞行器。近年来，硬件、软件和数据处理的进步使得无人机在商业领域的应用更加广泛。

美国联邦航空管理局（FAA）预测，仅在美国市场，商用无人机的数量将从2016年的42,000架增长至2021年的420,000架，欧洲也有类似的预期增长。

投资银行高盛预计，到2020年，全球无人机市场规模将达到1000亿美元，其中大部分增长将来自商业和政府的需求。高盛进一步指出，无人机技术的经济潜力可能远超这个数字，因为它将影响整个经济体系。

展望未来，我们可以期待无人机技术及其应用有哪些新的进展？

1. 无人机硬件将取得显著进步

无人机需要高效的能源支持。更好的电池可以延长飞行时间，改进的动力管理系统同样能提升飞行效率和载重能力。研究者正在探索多种创新技术，如太阳能电池板、氢燃料电池和无线传输电力的激光器，以及纳米管和气凝胶电池，这些技术有望超越现有锂离子聚合物电池的性能。

新型材料如碳纤维复合材料与先进的制造工艺（例如熔融沉积建模和激光烧结）相结合，将使无人机变得更轻、更便宜、更容易制造。此外，科学家们还在研究利用菌丝体制作生物可降解无人机，以及其他利用化学物质“生长”无人机的方法。

无人机传感器也在不断进步。目前的传感器种类繁多，包括可见光相机、红外探测器、多光谱和高光谱传感器、激光雷达（LiDAR）、惯性测量单元、陀螺仪和加速度计，以及用于测量电流、磁场和声压的传感器。这些传感器能够提供高分辨率数据，尤其是在红外光谱范围内，并且往往比传统的飞机或卫星提供的信息更准确。

未来，传感器将变得更小、更轻、更快、更便宜、更可靠、更精确和更敏感。

2. 无人机将广泛应用大数据技术

目前，无人机制造商正在研发更加灵活的自动避障系统，该系统能够处理传感器数据，以避免碰撞或实现自动降落和起飞。这项技术已经在许多无人机上得到应用，并且正在不断改进。

一些公司已经开发出全自动无人机系统，可以执行明确的任务，而无需人工干预。智能传感器与机器学习和人工智能的结合，使企业能够利用预测分析解决商业问题。

例如，普渡大学的研究人员将无人机与深度学习技术结合，用于检测核电站钢构件的裂痕。该系统能够自动识别钢表面的纹理变化，并通知技术人员潜在风险。这一过程大约需要一分钟，不仅节省了技术人员的时间，还降低了未检测到的损伤风险。

另一家公司Kespry通过建立机器学习系统来评估屋顶冰雹损失，从而在检查和保险市场占据一席之地。结合无人机技术和机器学习，建筑和基础设施管理者现在可以比使用传统技术更快、更经济地识别质量问题、缺陷或库存不足。

自动无人机也被用于检查发电厂和输电线路，并提供关于基础设施状态的实时分析。农民们正在利用类似的技术来自动计算作物信息、识别杂草，并确定何时需要浇水和施肥。这一领域还有许多其他潜在应用。

3. 更多组织将采用无人机

据全球管理咨询公司波士顿咨询集团（BCG）称，企业仅触及了无人机潜力的一小部分。越来越多的企业和政府机构认识到无人机可以帮助他们更高效地运作。

BCG报告《无人机进入工作岗位》预测，在未来二十年内，企业将广泛使用工业无人机来监控设备、跟踪货物运输，甚至可能将杂货送到家门口。

据BCG预测，到2050年，欧洲和美国的工业无人机数量将超过100万台，每年产生的产品和服务支出将达到500亿美元。高盛预计，2016年至2020年间，全球企业和政府将在无人机上投入130亿美元。

许多公司最初是通过购买无人机服务提供商的服务来实现这一目标的。例如，在澳大利亚，领先的无人机服务提供商National Drones为各种行业提供定制化的无人机解决方案，包括建筑和太阳能板检查、保险评估、农业用地监控、电视和媒体、采矿、测绘、资产管理、紧急服务、房地产等。

外包无人机服务使公司和政府部门能够专注于核心业务，并迅速增加业务能力和价值。

根据DroneDeploy的报告，2018年无人机应用的最大领域是建筑业。

4. 法律和监管框架将不断完善

许多国家的政府监管机构正在努力开发无人机空中交通管理系统，以防止与其他飞行物体发生碰撞。这样的系统将使无人机能够识别并避开障碍物和其他飞行器，并与现有的空中交通管理系统结合使用。

在美国，NASA正在筹集资金开发无人机系统交通管理（UTM），这是一种可以协调有人驾驶和无人驾驶飞行的自动交通管理系统。

FAA正在测试一种自动化系统，该系统最终将为全国范围内的无人机运营商提供近乎实时的空域授权请求处理。从2018年4月起，低空授权和通知能力（LAANC）将逐步部署在覆盖约500个机场的近300个空中交通管制设施中。该系统预计将大幅缩短无人机飞行授权等待时间，并允许运营商快速规划航班。空中交通管制员也可以看到计划中的无人机操作将在哪里进行。

澳大利亚民航安全局（CASA）通过加强娱乐用户的飞行安全规定，回应了无人机安全问题和快速增长的无人机数量。2017年，免费的CASA智能手机应用程序“我可以飞到那里吗？”（Can I Fly There?）允许无人机操作员避开禁飞区，每周下载量突破2万次。

当前，无人机飞行通常在许可操作员控制下的视线范围内进行。飞行路径和高度受到政府法规和现行保险条款的限制。典型的飞行持续时间不到一小时，一次或两次飞行可收集数千兆字节的数据，数据存储在飞机上并在飞行后检索和处理。

未来，无人机将使用检测和避免技术执行扩展的自主任务。无人机交通控制中心将识别和跟踪关键空域中的无人机。由于立法和保险的改善，无人机飞行将变得更加普遍。多个车载传感器将通过4G/5G蜂窝网络实时传输数据。操作员控制中心将使用机器学习和人工智能处理这些数据，自动调整无人机任务，并推动大量商业应用。

无人机的关键应用领域

矿业：无人机将与物联网（IoT）传感器结合使用，以数字化方式管理矿山运营。无人机可以提供有关矿山内外卡车、矿石和物资流动的数据，以优化日常运营。它们还可以提供数据来帮助设计矿坑。

农业：未来的无人机可以用于土地调查和其他数据采集活动。精准农业依赖于有关田地各部分状况的数据，以更准确地管理灌溉和农药使用。目标是提高作物产量，同时减少昂贵投入的使用。

能源和公用事业：无人机可以自动检查海上钻井平台和炼油厂，降低风险并进行预防性维护，避免因设备故障造成的重大中断。对于公用事业公司来说，无人机不仅可以更及时地监测输电线路和太阳能场，还可以减少盗窃行为。

保险：无人机可以记录风暴后房屋和建筑物的损坏情况，以及事故现场的汽车损坏情况。这些功能可以降低理赔处理成本，加快客户服务，并生成额外的承保数据。通过结合无人机和机器学习，保险公司将能够改进对损害的预测。通过更准确地评估风险，保险公司将能够更精确地设定保费。

执法：无人机可用于监控交通事故、拍摄犯罪现场照片、寻找失踪物品和人员、追踪可疑人员或车辆、在抗议和体育赛事期间监控人群、补充或替代安保人员、支持边境安全、执行海上监视等。

气象：无人机可以在短时间内以局部尺度提供高精度的气象数据。无人机和卫星数据的结合有助于生成更准确的天气预报。

通信：未来，无人机将用于广播电信信号，如广播、电视和互联网，无论是在永久性还是临时性的角色中。例如，无人机可以作为便携式移动蜂窝基站，为蜂窝覆盖薄弱或受损的地区提供临时网络和无线覆盖，特别是在重大公共事件或自然灾害期间。

国防：随着全球竞争加剧和技术不断发展，在可预见的未来，国防仍将是无人机最大的市场（预计为700亿美元）。目前，已有30多个国家拥有或正在开发用于军事用途的武装无人机。

结论

无人机是一项仍在发展的技术，但毫无疑问，它们将彻底改变现有的商业模式。大多数公司刚开始了解如何利用这种强大的技术来更高效地运作。

无人机卓越的数据采集能力将以我们无法预想的方式影响我们的生活。它们将像手机和平板电脑一样，深刻改变我们的生活方式。

企业需要尽可能多地学习和探索，以确定如何从这一新兴技术中受益。