□ 陳明舟

(山東電子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250200)

1 引言

無(wú)人機(jī)的概念產(chǎn)生于美國(guó)和英國(guó)軍事領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，是由操縱者不直接搭乘飛行器而是遠(yuǎn)距離操控或按照事先程序中既定的線路飛行的動(dòng)力飛行體。

現(xiàn)今，無(wú)人機(jī)在公共、民用等領(lǐng)域形成了不可小覷的潛在市場(chǎng)，展現(xiàn)出其巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響力?？v觀世界各國(guó)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用情況，無(wú)人機(jī)在各國(guó)公共領(lǐng)域的使用正在逐步擴(kuò)大，而生產(chǎn)開(kāi)發(fā)無(wú)人機(jī)的企業(yè)數(shù)量也在大幅增長(zhǎng)。近年來(lái)廣泛應(yīng)用于物流服務(wù)領(lǐng)域，洞悉近年來(lái)各國(guó)運(yùn)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行配送服務(wù)的動(dòng)向，將對(duì)無(wú)人機(jī)物流配送服務(wù)范圍的擴(kuò)大和服務(wù)水平提高有重大意義。

2 無(wú)人機(jī)配送服務(wù)開(kāi)發(fā)動(dòng)向

2.1 美國(guó)

美國(guó)亞馬遜2013年宣布了30分鐘內(nèi)用無(wú)人機(jī)將5磅(約2.3kg)以下貨物完成配送的構(gòu)想[1]，并于2015年11月第一次公開(kāi)了無(wú)人機(jī)配送的影像畫面。此后，2019年6月亞馬遜公司在美國(guó)拉斯維加斯舉辦的全球人工智能會(huì)議“Amazon re：Mars”上，發(fā)布了新版送貨無(wú)人機(jī)Prime Air，這種Hybrid型無(wú)人機(jī)能夠飛行大約15英里(約24km)以上，速度可達(dá)到每小時(shí)55英里(約88km/h)，在城市或郊外配送時(shí)通過(guò)影像、熱成像、超音波傳感器等感知空中類似電線的危險(xiǎn)物品。

2017年2月UPS進(jìn)行無(wú)人機(jī)配送測(cè)試，在配送的貨車頂部裝載無(wú)人機(jī)，待到達(dá)收貨人地址附近后，由無(wú)人機(jī)進(jìn)行投遞，此次測(cè)試使用的無(wú)人機(jī)的最大承載力為10磅(約4.5kg)，可在30分鐘內(nèi)執(zhí)行投遞任務(wù)。2019年10月美國(guó)UPS子公司UPS Flight Forward Inc.經(jīng)FAA(美國(guó)聯(lián)邦航空管理局)批準(zhǔn)了第135部分認(rèn)證。依據(jù)該認(rèn)證，UPS可以利用無(wú)人機(jī)長(zhǎng)距離運(yùn)輸55磅(約25kg)小件貨物，并且可進(jìn)行夜間配送。UPS Flight Forward Inc.已經(jīng)在北卡羅來(lái)納州羅利市使用自動(dòng)駕駛的無(wú)人機(jī)為WakeMed醫(yī)院運(yùn)輸醫(yī)療樣本，而此前WakeMed醫(yī)院都是依靠快遞車，經(jīng)常會(huì)受到堵車影響而延誤運(yùn)送時(shí)間[2]。2019年11月，UPS與美國(guó)零售藥店巨頭CVS合作，將藥品通過(guò)無(wú)人機(jī)直接送到急需的顧客手中或配送到來(lái)往不便的村莊，無(wú)人機(jī)在這過(guò)程中是自動(dòng)飛行，但遇到緊急情況時(shí)可由操縱人員介入進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。

谷歌母公司Alphabet旗下Wing Aviation于2019年4月成為FAA(美國(guó)聯(lián)邦航空管理局)核準(zhǔn)的無(wú)人機(jī)公司，規(guī)定Wing Aviation可在維吉尼亞和黑堡鎮(zhèn)周邊地域運(yùn)用無(wú)人機(jī)從商家向家庭進(jìn)行配送，只允許日間在非人流密集區(qū)進(jìn)行，一名操縱人員同時(shí)最多操縱5臺(tái)無(wú)人機(jī)，且不能裝載危險(xiǎn)貨物。2019年10月開(kāi)始，在美國(guó)佛吉尼亞州克里斯琴斯堡開(kāi)始使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行無(wú)人機(jī)配送測(cè)試。之后，Wing 與快遞公司FedEx聯(lián)手，從連鎖藥店Walgreens購(gòu)入感冒藥、過(guò)敏藥等藥品，從零售店Sugar Magnolia購(gòu)入零食、文具等，進(jìn)行無(wú)人機(jī)配送。Wing所使用的無(wú)人機(jī)到達(dá)目的地進(jìn)行投放時(shí)無(wú)需著陸，只需在離地面24英尺的空中盤旋過(guò)程中向快遞箱自動(dòng)卸貨。

美國(guó)馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)中心2019年5月通過(guò)無(wú)人機(jī)完成了一例腎臟運(yùn)輸，且隨后成功地移植到了患者體內(nèi)。與普通消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)相比，機(jī)上搭載了一系列傳感器，以監(jiān)測(cè)其攜帶的器官狀況，并將相關(guān)信息反饋給地面醫(yī)務(wù)人員。雖然這次飛行只有大約10分鐘，共3英里，但意味著將無(wú)人機(jī)應(yīng)用于器官和其它醫(yī)療材料等重要物品的傳遞系統(tǒng)有了新的進(jìn)展。

美國(guó)連鎖便利公司7-11與無(wú)人機(jī)初創(chuàng)公司弗利爾蒂(Flirtey)合作，2016年7月在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州里諾市首次使用無(wú)人機(jī)將貨物送到訂購(gòu)者家中。從商店到家庭的飛行過(guò)程中，使用自帶的GPS系統(tǒng)進(jìn)行定位，無(wú)人機(jī)一共飛行了大約1.6公里(一英里)，僅幾分鐘的時(shí)間就將食品送到了顧客手中。到達(dá)時(shí)，每個(gè)容器由繩索拴住緩慢降落到地面，交由顧客檢查后取走。這是美國(guó)首單官方認(rèn)可的商用無(wú)人機(jī)快遞，開(kāi)創(chuàng)了美國(guó)在這一領(lǐng)域的新篇章。

2.2 歐洲

2.2.1 冰島

冰島的Aha為在線餐館、零售商及雜貨店提供了一個(gè)白色標(biāo)簽市場(chǎng)和相關(guān)服務(wù)，現(xiàn)在是冰島最重要的電子商務(wù)市場(chǎng)，它涉及到餐飲、雜貨和其他產(chǎn)品，2017年8月利用以色列無(wú)人機(jī)公司Flytrex的服務(wù)，在冰島首都雷克雅未克推出了一項(xiàng)按需送外賣服務(wù)。

推出這次服務(wù)的主要原因是出于對(duì)氣候和地形的考慮，冰島的首都雷克雅未克圍繞著巨大的海灣建成，意味著其自行車和汽車等進(jìn)行遞送服務(wù)必須采取迂回路線,其長(zhǎng)度相當(dāng)于穿越整座城市。而這就是Aha與Flytrex合作想要解決的問(wèn)題。值得注意的是，冰島無(wú)人機(jī)送外賣不會(huì)直接把食物送到顧客的家里[3]?？蛻粼诰W(wǎng)上下單，而Aha員工從海灣另一邊的指定著陸點(diǎn)接起包裹，以完成交付。根據(jù)冰島交通管理局公布的資料顯示，Aha可以將通勤高峰時(shí)段從20分鐘縮至4分鐘。從表面上看，這個(gè)數(shù)字不算顯眼，但在節(jié)約時(shí)間和減少交付成本方面，卻帶來(lái)了很大不同。

2.2.2 瑞士

瑞士國(guó)土大部分為山地，當(dāng)遇到緊急需要輸送的貨物時(shí)，交通和氣候等問(wèn)題造成嚴(yán)重影響。為了緩解這一問(wèn)題，2017年3月美國(guó)無(wú)人機(jī)制造商Matternet公司被授權(quán)在瑞士人口密集地區(qū)經(jīng)營(yíng)無(wú)人機(jī)。Matternet自稱是世界第一家自動(dòng)無(wú)人機(jī)快遞網(wǎng)絡(luò)，其核心一種白色，未來(lái)派的郵箱，占地面積約2平方米，可安裝在屋頂或地面上，以無(wú)人機(jī)方式發(fā)送和接收包裹。據(jù)了解，用戶通過(guò)APP創(chuàng)建裝運(yùn)單，將物品放入一個(gè)隔間箱中，然后裝入無(wú)人機(jī)。然后將包裹運(yùn)送到另一臺(tái)Matternet站，其中接收機(jī)可通過(guò)掃描QR碼來(lái)獲取包裹。無(wú)人機(jī)可行駛的最大距離為20公里，取決于大風(fēng)等天氣條件，它們的巡航速度為每小時(shí)70公里。

2019年1月執(zhí)行配送任務(wù)中的無(wú)人機(jī)由于GPS出現(xiàn)異常墜落湖中，后同年5月和8月連續(xù)發(fā)生兩起無(wú)人機(jī)墜機(jī)事故，其中一架無(wú)人機(jī)墜落在蘇黎世(Zurich)，距離兒童只有50米開(kāi)外，瑞士郵政無(wú)人機(jī)送包裹計(jì)劃被吊銷，隨后瑞士郵政宣布中止該項(xiàng)目。在墜機(jī)事件發(fā)生之后，瑞士郵政和Matternet宣布成立了“由經(jīng)驗(yàn)豐富的航空專家組成的獨(dú)立委員會(huì)”，以審查公司的安全程序和操作并提出改進(jìn)建議。2020年1月27日由瑞士郵政運(yùn)營(yíng)的無(wú)人機(jī)交付服務(wù)宣布恢復(fù)上線。

2.3 中國(guó)

2015年烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，京東提出將無(wú)人機(jī)作為工具，由無(wú)人機(jī)來(lái)完成鄉(xiāng)鎮(zhèn)配送站到鄉(xiāng)村推廣員的“最后一公里”的任務(wù)。2016年，京東自行研發(fā)的多款無(wú)人機(jī)產(chǎn)品在上海舉行的CES Asia以及貴陽(yáng)舉辦的數(shù)博會(huì)上亮相。京東副總裁肖軍稱，農(nóng)村送貨成本5倍于城市，而無(wú)人機(jī)能很好解決成本問(wèn)題。測(cè)試顯示，在正常情況下京東無(wú)人機(jī)往返10公里，成本還不到1度電，也就是不足5毛錢，而且也比汽車配送要快[4]。此后，京東開(kāi)始布局智慧物流體系，計(jì)劃用大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、無(wú)人車、無(wú)人倉(cāng)和無(wú)人機(jī)，構(gòu)筑“天地一體”的智慧物流網(wǎng)絡(luò)[5]。2016年11月，京東無(wú)人機(jī)在成都郫縣完成了西南地區(qū)的首單配送，在四川確定多條航線。同期，京東在陜西西安嘗試用無(wú)人機(jī)投遞包裹。2018年2月，獲得民航局西北地區(qū)管理局的授牌，成為首個(gè)國(guó)家級(jí)無(wú)人機(jī)物流配送試點(diǎn)企業(yè)。2020年2月，正值新冠疫情危重時(shí)期，京東運(yùn)用無(wú)人機(jī)在多個(gè)城市開(kāi)展低空消毒作業(yè)，完成了指定公共區(qū)域全覆蓋、無(wú)死角的消殺任務(wù)，為抗疫貢獻(xiàn)出了自己的力量。

2013年9月順豐速運(yùn)在廣東省東莞市完成了無(wú)人機(jī)測(cè)試，進(jìn)入試運(yùn)行階段。2015年3月，順豐開(kāi)始以每天500架次的飛行密度，力推在山區(qū)、偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村等農(nóng)村市場(chǎng)的無(wú)人機(jī)速遞業(yè)務(wù)，成為無(wú)人機(jī)物流領(lǐng)軍者。2017年10月民航華東地區(qū)無(wú)人機(jī)物流配送應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目在江西贛州南康區(qū)正式啟動(dòng)，這是經(jīng)民航局批復(fù)的全國(guó)首個(gè)無(wú)人機(jī)物流配送試點(diǎn)項(xiàng)目。2019年7月，順豐甘孜松茸處理中心在四川甘孜州舉行了揭牌儀式，推出松茸全供應(yīng)鏈解決方案，投入百余架無(wú)人機(jī)參與松茸“第一公里”運(yùn)輸，通過(guò)有人物流網(wǎng)與無(wú)人物流網(wǎng)的高效銜接，充分保障了松茸的運(yùn)輸時(shí)效。另外，順豐將無(wú)人機(jī)和無(wú)人柜的直接交互納入無(wú)人機(jī)計(jì)劃持續(xù)推行，實(shí)施的無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)模式不需要人進(jìn)行值守，無(wú)人柜可以接受無(wú)人機(jī)運(yùn)輸?shù)呢浳?，然后進(jìn)行包裹裝載和卸載的任務(wù)。包括無(wú)人機(jī)的充電、檢修等等的操作都是由無(wú)人柜來(lái)自動(dòng)操作的，減少了人力的成本，也達(dá)到了更加快捷方便的目的。

2.4 非洲

盧旺達(dá)境內(nèi)多山，因而被稱為“千丘之國(guó)”，是非洲東部的一個(gè)國(guó)家。在醫(yī)療方面除本身經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)欠佳之外，制約盧旺達(dá)醫(yī)療水平的還有難走的土路公路，使得運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本非常高昂，不完善的醫(yī)療設(shè)施和交通基礎(chǔ)成為政府的苦惱。2015年美國(guó)加州無(wú)人機(jī)公司Zipline與非洲盧旺達(dá)政府簽訂了協(xié)約，放寬無(wú)人機(jī)運(yùn)行政策及對(duì)相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行了新的修正。2017年Zipline正式開(kāi)始在盧旺達(dá)通過(guò)無(wú)人機(jī)輸送應(yīng)急血液和急救藥品，并成立了醫(yī)療無(wú)人機(jī)配送系統(tǒng)。Zipline目前在盧旺達(dá)的服務(wù)在運(yùn)作上相當(dāng)于是送血界的滴滴快車:診所有病人需要血液的時(shí)候，醫(yī)療人員用Whats App給Zipline發(fā)送信息，或者登陸Zipline的訂購(gòu)網(wǎng)站，然后他們就會(huì)收到Zip(該公司的其中一款無(wú)人機(jī))正在上路配送的確認(rèn)信息。在完成裝貨和啟動(dòng)后，無(wú)人機(jī)就會(huì)自動(dòng)地以時(shí)速100公里(約合60英里)飛行到目標(biāo)診所。平均配送時(shí)間約為20分鐘。無(wú)人機(jī)還有不到一分鐘飛達(dá)目的地時(shí)，訂購(gòu)者就會(huì)收到提醒他們準(zhǔn)備接收包裹的短信。之后，無(wú)人機(jī)會(huì)下降到大約35英尺高的地方，然后將包裏拋到診所附近預(yù)先約定好的區(qū)域。包裹帯有紙落傘，能夠安全降落，訂購(gòu)者可以選擇接住包裹，也可以選擇讓它降落到地面上。

2019年4月，UPS基金會(huì)和全球疫苗聯(lián)盟(Gavi)宣布將醫(yī)療無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到加納。Zipline無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)整合到加納的國(guó)家醫(yī)療保健供應(yīng)鏈中，有助于防止衛(wèi)生機(jī)構(gòu)以及國(guó)家免疫接種活動(dòng)期間的疫苗缺貨。

2.5 澳大利亞

澳大利亞民航安全局于2019年4月認(rèn)可無(wú)人機(jī)公共配送業(yè)務(wù)，允許無(wú)人機(jī)配送服務(wù)每天不超過(guò)12小時(shí)且必須由工作人員進(jìn)行操縱而非自主飛行。谷歌旗下Wing Aviation的無(wú)人機(jī)配送服務(wù)向澳大利亞首都堪培拉北部5個(gè)地區(qū)開(kāi)放，用戶可透過(guò)應(yīng)用程序訂購(gòu)新鮮食品、咖啡、非處方化學(xué)制劑等商品，訂單確認(rèn)后，無(wú)人機(jī)會(huì)在幾分鐘內(nèi)完成送貨。但事實(shí)上，Google的送貨無(wú)人機(jī)顯得有點(diǎn)水土不服，因?yàn)槠渎暲顺^(guò)了郊區(qū)的噪音限制，惹來(lái)當(dāng)?shù)鼐用竦牟粷M。Wing公司的發(fā)言人表示，他們正在不斷改進(jìn)飛機(jī)和運(yùn)營(yíng)。他更透露，他們正在研究一種新型的消聲螺旋槳，并將會(huì)在日后的無(wú)人機(jī)送貨服務(wù)中使用。

3 結(jié)語(yǔ)

世界各國(guó)都在試行或?qū)嵭卸鄻踊螒B(tài)的無(wú)人機(jī)配送服務(wù)，主要分為：針對(duì)小型、輕重量但追求時(shí)間效率貨物的配送，偏遠(yuǎn)或配送難度較大區(qū)域的貨物配送以及在緊急情況下對(duì)于血液、藥品等急需品的配送，地廣人稀且飛行過(guò)程危險(xiǎn)性較小地域的貨物配送等情況。而對(duì)于上述各國(guó)情況而言，為了提高無(wú)人機(jī)物流配送服務(wù)的水平，政策法規(guī)的完善、安全性確保、噪音問(wèn)題及利害沖突問(wèn)題的解決將成為研究提高無(wú)人機(jī)物流配送服務(wù)的水平的重要課題。