無(wú)人機(jī)有了5G以后可以飛多高

無(wú)人機(jī)作為一種新型的科技產(chǎn)品，在我們生活中的用途越來(lái)越多，從最開(kāi)始娛樂(lè)性的飛行表演到航拍、物流、巡檢等各個(gè)領(lǐng)域都可以看見(jiàn)無(wú)人機(jī)的身影。如今，無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速，使其對(duì)于移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的需求越來(lái)越旺盛。正因如此，很多人預(yù)測(cè)無(wú)人機(jī)將是5G網(wǎng)絡(luò)先商用的幾大行業(yè)之一。

如今，5G商用牌照已經(jīng)正式發(fā)放，5G網(wǎng)絡(luò)真正商用也提上了議程。但是，無(wú)人機(jī)究竟為什么需要5G網(wǎng)絡(luò)？5G網(wǎng)絡(luò)究竟給無(wú)人機(jī)行業(yè)帶來(lái)怎樣的變化？5G究竟能讓無(wú)人機(jī)飛的多高？6月14日，無(wú)人機(jī)企業(yè)將在億歐2019全球新經(jīng)濟(jì)年會(huì)之“5G物聯(lián)峰會(huì)”，基于自己對(duì)于行業(yè)的深度認(rèn)知，為大家一一解答這些問(wèn)題。

無(wú)人機(jī)市場(chǎng)一般可以劃分為消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)和行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)，目前消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)已經(jīng)被大疆壟斷，而行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)還未形成真正地壟斷格局。消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)自2016年進(jìn)入資本寒冬以后便再無(wú)起死回生的跡象，行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)反而更受資本青睞。

目前，行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)可以應(yīng)用到很多行業(yè)，如物流、巡檢、安防等垂直行業(yè)。艾瑞咨詢預(yù)測(cè)到2025年，國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)總規(guī)模將達(dá)750億。其中行業(yè)應(yīng)用農(nóng)林植保約為200億，安防市場(chǎng)約為150億，電力巡檢約為50億，而用于航拍娛樂(lè)的消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)為300億。

大家對(duì)行業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)前景持樂(lè)觀態(tài)度，但是無(wú)人機(jī)依舊存在著法律監(jiān)管不力、科研應(yīng)用配套不足、安全問(wèn)題與技術(shù)難以突破等問(wèn)題。但是網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題是限制其發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，4G網(wǎng)絡(luò)在帶寬、時(shí)延、干擾協(xié)同等方面都存在著進(jìn)步空間。首先在信號(hào)干擾性方面，無(wú)人機(jī)的飛行路線的基站主要是依靠地面覆蓋建設(shè)，而且無(wú)人機(jī)的飛行高度卻不在地面站天線主瓣范圍。因此，空中信號(hào)差且無(wú)主覆蓋小區(qū)。最后導(dǎo)致，基站下行干擾較大，部分區(qū)域甚至出現(xiàn)短線失聯(lián)的問(wèn)題。

其次在時(shí)延性方面，無(wú)人機(jī)如果在干擾過(guò)大的失聯(lián)區(qū)域，下行方向的管理指令傳輸困難。根據(jù)信通院發(fā)布的《5G無(wú)人機(jī)應(yīng)用白皮書(shū)》得知，部分干擾鄰區(qū)來(lái)自遠(yuǎn)距離基站且站間距為500m城區(qū)場(chǎng)景會(huì)收到2.5外小區(qū)干擾，空中頻繁切換，切換失敗和掉線次數(shù)比地面高出2-5倍。對(duì)于網(wǎng)聯(lián)無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，如果時(shí)延不穩(wěn)定，會(huì)造成信號(hào)不能及時(shí)接受不到，甚至?xí)?duì)無(wú)人機(jī)的工作產(chǎn)生影響。

截止2017年12月31日，2017年中國(guó)國(guó)內(nèi)民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)量達(dá)到290萬(wàn)架，同比增長(zhǎng)67%。如今，無(wú)人機(jī)在4G網(wǎng)絡(luò)下未能實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景，可以在5G網(wǎng)絡(luò)中得以發(fā)展。5G蜂窩移動(dòng)通訊技術(shù)與無(wú)人機(jī)的結(jié)合將會(huì)讓無(wú)人機(jī)突破目前的局限，并且構(gòu)建更加穩(wěn)定的無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。

5G網(wǎng)絡(luò)有著全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)超高帶寬、毫秒級(jí)時(shí)延、超高密度鏈接，這些優(yōu)點(diǎn)可以很大程度上解除無(wú)人機(jī)現(xiàn)在的困境。當(dāng)5G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)真正的商用，無(wú)人機(jī)便構(gòu)成一個(gè)7*24的全時(shí)無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)天、地、空實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)的世界。

在減低信號(hào)干擾方面，5G可采用鋪設(shè)大規(guī)模天線較窄波束對(duì)準(zhǔn)服務(wù)用戶，進(jìn)而小區(qū)內(nèi)或小區(qū)間的干擾；也可以采用協(xié)同傳輸?shù)姆绞?，以協(xié)調(diào)時(shí)、頻、空、碼、功率的資源協(xié)調(diào)；更可以不同帶寬的分頻接入，使得地面和空間采用不同的網(wǎng)絡(luò)，從而減少干擾。

在無(wú)人機(jī)下行容量方面，如今的低空無(wú)人機(jī)或許對(duì)于下行容量的要求不高。一旦，無(wú)人機(jī)數(shù)量增多，地面終端業(yè)務(wù)負(fù)載過(guò)大，便會(huì)出現(xiàn)下行容量受限的問(wèn)題。針對(duì)下行容量問(wèn)題，5G基站的大規(guī)模天線能力可以增加水平和垂直發(fā)射通道數(shù)，使得水平垂直面的波束更加準(zhǔn)確地指向目標(biāo)用戶。如此一來(lái)，更窄的波束能夠有利于控制干擾，提升用戶的信噪比，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)更多用戶的空分復(fù)用提高下行容量。

最后在時(shí)延性方面，無(wú)人機(jī)的控制與指揮需要低時(shí)延，同時(shí)高清視頻的回傳更需要降低時(shí)延。而5G的新空口可以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)時(shí)延需求進(jìn)行調(diào)度，投入前置導(dǎo)頻、迷你時(shí)隙、靈活幀結(jié)構(gòu)、上行免調(diào)度設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)低時(shí)延傳輸。針對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可以使用自包含子幀結(jié)構(gòu)、傳輸和反饋可以在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)完成，可以大大減少時(shí)間。

5G網(wǎng)絡(luò)在時(shí)延行、抗干擾性、下行容量等方面的特點(diǎn)可以緩解無(wú)人機(jī)在4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的尷尬，而且5G網(wǎng)絡(luò)可以滿足無(wú)人機(jī)在絕大多數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景的通信需求，將會(huì)給產(chǎn)業(yè)界帶來(lái)近10倍的商業(yè)機(jī)會(huì)。有了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，將會(huì)更好地發(fā)揮無(wú)人機(jī)響應(yīng)速度快、觀察視角好、覆蓋面廣等優(yōu)點(diǎn)，從而為各個(gè)行業(yè)提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，進(jìn)而做到提效降能。

5G網(wǎng)絡(luò)可以讓無(wú)人機(jī)在現(xiàn)有的場(chǎng)景中做的更好、更加穩(wěn)定，而且網(wǎng)聯(lián)無(wú)人機(jī)將會(huì)驅(qū)動(dòng)更多種類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景升級(jí)。5G與無(wú)人機(jī)的結(jié)合不僅僅包括網(wǎng)絡(luò)的接入，還要有邊緣計(jì)算技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)切片能力的提高。這幾者完美配合，使得無(wú)人機(jī)在VR直播、城市園區(qū)安防、高清直播、電力巡檢、基站巡檢、無(wú)人機(jī)物流、無(wú)人機(jī)水務(wù)、野外科學(xué)勘測(cè)等場(chǎng)景有更好的升級(jí)。

在VR直播和高清直播方面，由于5G網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)上行單用戶體驗(yàn)速率100Mdps以上且空口時(shí)延10ms，因此VR直播與高清視頻直播將會(huì)更加流暢。以VR直播為例，無(wú)人機(jī)通過(guò)掛載在無(wú)人機(jī)機(jī)體上的360度全景相機(jī)進(jìn)行視頻拍攝，全景相機(jī)可以通過(guò)連入5G網(wǎng)絡(luò)的CPE將4K全景視頻通過(guò)上行鏈路傳輸?shù)搅髅襟w服務(wù)器中，用戶再通過(guò)VR眼睛，PC從該服務(wù)器拉流觀看，整個(gè)過(guò)程對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸速度與質(zhì)量要求極高。

當(dāng)視頻傳輸?shù)姆€(wěn)定性得到了保證，無(wú)人機(jī)將會(huì)應(yīng)用在更多垂直的行業(yè)。如今，無(wú)人機(jī)應(yīng)用較為成熟的安防行業(yè)，需要無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)高清視頻實(shí)時(shí)傳輸，飛行狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程操控以及網(wǎng)絡(luò)定位，這便對(duì)于視頻清晰度要求有所提升。而5G網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、低延時(shí)的特點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)將高清視頻流回控制中心，使其能夠快速分析視頻。

5G除了可以幫助視頻得以實(shí)時(shí)傳輸，還可以保證無(wú)人機(jī)能夠在惡劣的環(huán)境下應(yīng)用，如無(wú)人機(jī)應(yīng)用通信及救援和野外科學(xué)觀測(cè)。中國(guó)幅員遼闊，環(huán)境多樣，當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)害或進(jìn)行地理勘測(cè)的時(shí)候，人力總是存在著不可抗力的因素，這個(gè)時(shí)候無(wú)人機(jī)的作用便凸顯出。5G技術(shù)帶來(lái)的邊緣計(jì)算技術(shù)可以幫助無(wú)人機(jī)在本地篩選無(wú)用或冗余的信息，提高系統(tǒng)的工作效率。

總體而言，5G在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)無(wú)人機(jī)在物流、農(nóng)業(yè)、巡檢、安防等多個(gè)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)全時(shí)化、智能化建設(shè)。如今，民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用的前景廣泛，是5G技術(shù)與業(yè)務(wù)應(yīng)用的重要行業(yè)之一。如今，5G與無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)了跨界融合，將會(huì)加速民用無(wú)人機(jī)的廣泛普及，也讓這個(gè)市場(chǎng)存在著新的增量。

來(lái)源：安防展覽網(wǎng)