无人机助推产业迈向新高度

无人机曾被视为充满未来感的小玩意儿，如今在其他领域也有了广泛的应用。从革新农业到改变建筑和保险行业，无人机正在证明自己的价值。

农业是无人机技术的最大受益者之一。但它们也在公共安全、建筑、保险、娱乐和基础设施检查等不同领域掀起波澜。

电气电子工程师学会（IEEE）计算机协会的全面技术预测清单将无人机的应用列为2025年的顶级技术之一，仅次于大语言模型的应用。

农业中的无人机

虽然生活质量指标并不能直接衡量幸福程度，但它们常被用作一种替代衡量方式。它们有助于无人机在农业领域有多种用途。当配备传感器后，它们能够低成本地分析土壤状况、监测病害、虫害和杂草的存在情况，以及评估植物的健康状况。它们还被用于灌溉，以及在被称为精准农业（可减少浪费的做法）中喷洒肥料和农药。

电气电子工程师学会（IEEE）高级会员Inderpreet Kaur表示：“某些类型的农业比其他农业更受益于无人机技术。像小麦、玉米和水稻这样的大规模农作物种植，在无人机监测大片田地、评估作物健康状况和管理资源时，效率得到提高。果园和葡萄园的管理也看到了优势，因为无人机有助于监测果树和葡萄藤的健康状况、优化灌溉并及早发现病害。”

在过去十年中，农业中的无人机这一主题一直是学术研究的一个重要领域。在一篇发表于IEEE Access的文章中，研究人员在学术文章数据库中搜索包含“无人驾驶飞行器”（无人机的另一种说法）和“农业”这两个词的条目（https://ieeexplore.ieee.org/document/10531194）。他们发现，2022年全球涉及“无人机+农业”的学术论文达4621篇，较2017年增长超4倍。研究还发现有1400多篇文章的标题中同时包含这两个术语。

推动无人机的应用

硬件方面的进步，包括续航更久的电池以及小型、高质量的传感器，使无人机变得更强大且功能更多样。同时，增强型全球定位系统（GPS）和通过物联网（IoT）技术进行的实时数据传输，使无人机能够快速收集和共享信息，从而改善各行业的决策制定。

就像智能手机摄像头一样，无人机传感器在不牺牲质量的情况下变得更小。除了捕捉可见光用于成像之外，许多无人机还配备多光谱和高光谱传感器以捕捉肉眼不可见的数据。

在导航方面，无人机现在依靠一系列先进的全球定位系统（GPS）传感器、惯性测量单元和视觉定位系统，这些视觉定位系统利用摄像头和计算机视觉在GPS信号不可靠的区域进行导航并保持稳定。

最后，连接性的改善对无人机用户来说是一大福音。无人机能够与地面上的传感器和其他设备进行通信。例如，在农业方面，它们可以从田间的土壤湿度传感器收集数据。它们还需要将收集到的数据发送到某个地方，比如发送给正在观看屏幕的人员或者数据中心。无人机通信方式的改进也有助于提高其使用价值，因为它们能够快速发送所收集的数据以供处理和分析。

电气电子工程师学会（IEEE）会员Juan Galindo表示：“物联网（IoT）技术对于实时数据的收集、共享和分析至关重要。”

主要的无人机应用

除农业外，诸如搜索和救援之类的公共安全应用已成为主要应用。

根据发表在《IEEE计算机杂志》（IEEE Computer Magazine）上的一篇关于美国海岸警卫队（U.S. Coast Guard）使用无人机的综述，无人机运营成本更低，而且在进行海上救援时，通常其起飞速度比召集直升机机组人员的速度更快。

在建筑行业，建筑承包商可以使用无人机快速测量土地和建筑物，这有助于他们快速确定工程成本。在能源领域，无人机可以检查从风力涡轮机叶片到输电线路，再到像水电大坝这样的关键基础设施的一切设施。在采矿行业，无人机被用于估算库存矿堆规模。

保险公司利用无人机在重大灾难发生后迅速评估损失，并且在提供新的保险政策之前评估财产状况

谁来操控无人机

在大多数情况下，无人机由经过训练的飞行员操控，他们中的许多人通过为各个行业提供服务来经营小本生意。

Kaur说：“虽然一些精通技术的农民正在学习自己使用无人机，但由于操作、维护和遵守法规所需的技术技能，许多人更愿意雇佣有资质的无人机飞行员。在印度的一些地区，政府和私人组织正在为农民提供无人机使用培训。例如，来自印度旁遮普邦（Punjab）的20名女性组成的团体接受了无人机飞行员培训，以便在农田里喷洒肥料。这些女性免费获得了无人机设备，这使她们能够有效地管理自己的田地并减少体力劳动。”

无人机技术的未来创新

尽管无人机被迅速采用，但无人机技术的某些方面仍有改进的空间。

电池技术是一项重要的研究课题。许多无人机在需要充电之前只能飞行20到40分钟。功率更大的电机和更轻的材料将增加有效载荷，使无人机能够承载更多重量。

而且一些改进将有利于不同的应用。更好的激光雷达（LiDAR）和测绘能力可以有助于评估建筑工程进度，而更安静的无人机将提升其在娱乐和媒体领域的使用。