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青锐创投
寻找即将改变世界之人
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科技是我们比较关注的行业,对无人机行业也略有研究,不请自答。
前方超长文请注意!!!
先说个可能延伸了话题的话:
根据题主的意思,可以理解为希望切入多旋翼消费级无人机领域,并以大疆作为自己的标杆。虽然无关主题,但我觉得作为创业公司,最应该注意的恰恰是进入的行业是否是好的行业,面对的是否是好的市场。从这个层面而言,是不建议在这个时间点进入消费级无人机领域的。
仅针对消费级旋翼无人机来说:
- 就市场需求而言,其应用需求并没有被完全被挖掘,目前最广泛的应用仍然是航拍,而整体的航拍市场天花板也很明显,估计也容不下几个像大疆一般的庞然大物,给几个数据大家自行体会一下,能看出大疆横扫千军,俾睨天下的气势了吗;
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- 就历史沿革而言,中大型的旋翼型无人机在20世纪80-90年代已经出现了原形设计,其小型化受制于微机电传感器和飞控系统等的硬件条件设计限制,自2000以后,随着MEMS传感器和高性能单片机系统的不断发展,才使得迷你型飞控得以实现,而且微型旋翼无人机自2005年左右就已经出现了,所以千万不要认为这个领域有多么高新,10年前技术原形已经摆在那里了;
- 就市场环境而言,为什么现在的创业者觉得无人机还可以做,主要是因为现在要作出一个旋翼无人机的原形,实在是太容易。经过10年的软硬件技术沿革,业内已经形成了成熟的解决方案,从机械骨架到飞控,乃至软件控制和载荷,用心找找总能找到能用的,换而言之就是轮子别人已经造的差不多了。但是东西虽然都有了,可是质量却要两说,如果只打算做个淘宝航模爆款,确实拿来主义就行了,不然利润估计还不够贴研发费的。但要说是想要超越大疆,那其中的门门道道就多了。就像很多消费电子产品,比如曾经风靡一时的MP3,买套解决方案做个设计再开个小厂就能上线,但音质呢,使用体验呢?而正真的高端高毛利播放器,仔细数数又有几家能做出来呢?
所以,对于创业公司而言,与其闭门造成,重新造轮子,我们觉得不如站在巨人的肩膀上,多探索下无人机在应用层和数据层的拓展,致力于让无人机能够产生更多的生产价值。毕竟,舞台都搭好了,就等时代的弄潮儿们来演上那么一出了。
说了这么多,言归正传,让我们来掰扯掰扯,从零开始造出一台像大疆精灵4(且不说MAVIC这个小妖精)一样的无人机,究竟需考虑哪些呢?
技术
既然以大疆作为对标,那技术一定是创业中最需要关注的一项。仔细想想,要设计出一台精灵4,其中的技术还真不少,粗粗可以分出基础技术(机体设计、飞控、控制)和应用技术(云台、相机、图传、图像识别)两大类,可以挑其中最具有技术含量的来说说。
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飞控
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飞控是无人机的大脑,主要负责完成几项任务:
- 数据采集,通过机载传感器采集飞行状态数据,包括空间位置和姿态;
- 数据交互,向地面控制站传输无人机实时数据,同时接收地面控制信号;
- 信号处理,结合机体数据和控制信号,计算并输出飞行控制指令。
对于飞控而言,传感器模块已经比较成熟,通常采用6轴陀螺仪和重力加速度计的组合检测机身姿态和运动状态,采用GPS模块进行无人机绝对坐标定位。数据交互方式采用点对点无线通信方式,对于控制等基础信号的交互而言,是比较成熟和稳定的。最核心的难点在于控制建模、算法设计和嵌入式整合:
首先,不同传感器得到的机体参数需要进行融合和相互校准以得到准确的机体位置、姿态和运动状态参数(典型的如陀螺仪和加速度计);
同时,无人机是一个强耦合的复杂非线性系统,整套控制方案和算法都需要根据机体构架和配重情况进行重新建模和调试,所以目前市面上常见的消费级无人机都长得差不多也就无可厚非了;
最后,需要将数据处理算法和控制模型移植到计算能力有限的MCU系统中,并优化代码以提高执行效率,不过对于这点而言,MCU的高速发展倒是降低了其难度。
如果说现在想从无人机市场中分一杯羹的玩家可以用多如牛毛来形容的话,那么真正拥有自主开发飞控技术的企业只能说是凤毛菱角了。
大疆做飞控花了5年,06年开始做到12年才能出售,昊翔、亿航之类的无人机更是不知道其飞控出自何方,而诸如Paparazzi(2003)、Arduino(2005)、APM(2007)、OpenPilot(2009)、PX4等开源飞控也经历了至少10年,三个大时代版本的升级迭代,所以说飞控是一家无人机创业公司的核心技术。
云台
在相机云台出现以前,想要做航拍无人机,就只能把相机固定在机身上(如下图),而这样的解决方案存在几个显著的问题:拍摄视野固定,不能随意调整;图像稳定性差,机身抖动将严重干扰航拍质量。
所以云台的存在与否直接划分了这台无人机能否用于航拍,云台的性能优劣则决定了航拍的视野范围和稳定性。
从技术难度上说,云台的难度虽然小于飞控,但也足够单独拿出来作为一件消费电子产品出售了(参照大疆的OSMO和GoPro云台)。其实云台需要解决的问题也很简单,一是扩展视野,二是图像稳定,从技术实现角度而言也是通过传感器做姿态参数输入,建立控制模型进行稳定,所以如果有信心能做好飞控,那么云台系统的研发门槛就要低很多了。
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图传
作为无人机应用层的技术,图传技术一般是独立于飞控系统中的传输系统的数据链路传输系统,其主要任务是将无人机拍摄到的图像数据实时高效的传输到地面控制端。而评价图传技术的标准基本为三项:图传距离、传输带宽和传输延时。
目前较为主流的图传技术为2.4GHz链路,而且整体技术也比较成熟,基本可以实现2km半径内720p视频的图像传输。所以作为一个创业公司,对于图传可以根据技术指标要求和价格权衡选择解决方案。
智能功能
如大疆精灵4类似的无人机,一般会在机身前部设置一个独立摄像机,用于感知周围环境,可以成为无人机的眼睛。无人机基于这些图像信息可以执行某些智能化功能,也是所谓无人机黑科技的汇聚地,比如目标追踪、手势识别和控制、自动避障等。
虽然智能功能是无人机智能化和今后嫁接人工智能的必然通道,但目前绝大多功能仍然处在demo展示阶段,主要受到图像输入稳定性(样本质量)和机体性能的限制,同时功能的实用性胡需求强度并不是很高。因此,笔者对此的建议是创业公司应该根据自身的情况分配精力研发,总体而言这是一个技术积累和厚积薄发的部分,而不是能立刻产生现金流的部分。
团队&资金
所谓有多少资源,办多少事。如果想要成为下一个大疆,团队配置和资金也是创业团队需要关注的重点之一。
关于人这方面,可以大致扯扯不同级别的无人机大致需要多少人:
- 淘宝爆款无人机航模(带200W固定摄像航拍,售价99):系统集成工程师x1,负责购买模块和无人机组装;市场销售x1,负责淘宝网店;供应链把控x1,负责委托工厂生产。短小精悍,只需3人。
- 价格屠夫级航拍无人机(小米无人机):系统集成工程师x10,整合三方飞控、云台、相机等硬件,基于开源设计模型和飞控进行定制和修改,市场团队若干,供应链把控若干。20-50的团队基本可以胜任。
- 专业航拍无人机(精灵4):自研飞控团队(嵌入式工程师x5,硬件工程师x5,自动控制工程师x5,软件工程师x5)、云台团队(同上)、智能功能工程师销售若干、自建组装工厂人员若干。50-100人的团队是基本款配置。
资金这块,我们可以通过几个行业龙头来简单观察一下,看看别人砸了多少钱,办了多少事:
- 3DR,美国最大的消费级无人机创业公司,自2012年至今融资超过1.2亿美元,作出了iris和solo航拍无人机,今年因为销路不好而大幅裁员,估值缩水。
- 大疆,全球最大的消费无人机品牌,13年第一次披露融资数千万人民币,13年底推出了第一款航拍无人机精灵2;15年完成数千万美元融资,年底推出了十分好用的独立式手持云台osmo和,16年初推出了好用的精灵4。
- 昊翔,同Intel合作的消费级无人机厂商,15年拿到了其6000万美元的融资,推出了Typhoon系列无人机,主打运动追踪技术,总体销量一般。
- 亿航,国内市场营销做得最好的无人机厂商,总体融资5000万美元,推出了大致能用的GHOSTDRONE系列航拍无人机,主打VR和头显控制,从销量来看名不见经传。
- Parrot,老牌旋翼无人机厂商,历史融资3400万美元,推出了MAMBO等迷你无人机,在消费级无人机市场占据一席之地。
除了上述公司以外,普宙、奇蛙、星图、疆域等初创品牌,其产品的推出都有一个共性就是:发布会、众筹时总是响亮的,但是量产的产品总是不见踪影。所以,千万不要认为现在做无人机就很简单了,拿了钱而产品难产的,那才是90%的现状。
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结论
经过10年的发展,旋翼无人机行业已经走过了蛮荒时代,虽然离大规模行业应用还有一段路要走,但是基本舞台就搭好了,很多要踩得坑先驱们也都踩过了,所以想要做出像大疆一样的无人机,不难,但要做出一台像大疆一样好的无人机,还真是蛮难的。
换而言之,在这个时间节点,作为创业公司,更探索一下基于这种硬件的商业模式,应该仔细思考如何将无人机更加广泛地应用于产业领域。
以上回答由青锐创投负责科技行业研究的薛昊洋