（原標(biāo)題：芯片巨頭加入 無人機(jī)行業(yè)格局或?qū)⑾磁疲?/p>
2015 年以來，高通、英特爾、三星、英偉達(dá)及國內(nèi)芯片廠商等均已進(jìn)入無人機(jī)市場。這些廠商目前推出了各具特色的無人機(jī)芯片解決方案，其共同的方向是推動無人機(jī)小型化、智能化、降低無人機(jī)制造成本、縮短技術(shù)開發(fā)時間，從而降低該行業(yè)技術(shù)壁壘。
芯片巨頭的加入將助推消費(fèi)無人機(jī)進(jìn)入2.0 時代。第一代消費(fèi)無人機(jī)主要是單片機(jī)，飛控芯片集成度低，圖傳、GPS、自動駕駛儀等模塊必須單獨(dú)采購并外接入芯片。在這種芯片解決方案之下，無人機(jī)飛控體積大多較大、計(jì)算性能低并且能耗較高，這就構(gòu)成了第一代無人機(jī)的主要技術(shù)瓶頸。
芯片巨頭的加入動搖了第一代無人機(jī)的技術(shù)競爭基礎(chǔ)，可能導(dǎo)致行業(yè)格局的洗牌。技術(shù)門檻降低之后，行業(yè)巨頭原有的技術(shù)優(yōu)勢消失，而后發(fā)競爭者現(xiàn)階段可能實(shí)現(xiàn)對行業(yè)巨頭的超越。從智能手機(jī)的發(fā)展歷程來看，此階段反超的機(jī)會可能來自于企業(yè)行之有效的研發(fā)投入與技術(shù)反超戰(zhàn)略(華為)，也可能來自于小米的低價高配策略并形成獨(dú)特品牌優(yōu)勢，還有可能來源于挖掘行業(yè)的差異化競爭機(jī)會(OPPO)。
1 高通無人機(jī)芯片高度集成，大幅降低無人機(jī)制造成本
SnapdragonFlight 是高通最新推出的無人機(jī)設(shè)計(jì)平臺，目前已應(yīng)用于國內(nèi)廠商零零無限的小型無人機(jī)產(chǎn)品hover camera 及零度智控的自拍無人機(jī)dobby 的樣機(jī)。這是高通為無人機(jī)專門定制的首款芯片，也是高通收購KMEL Robotics、投資3D Robotics、持續(xù)布局無人機(jī)市場后的首個落地產(chǎn)品。
圖1：搭載高通 snapdragon flight 的 hover camera 樣機(jī)
圖 2：搭載高通 s napdragon flight 的零度無人機(jī)樣機(jī)
Snapdragon Flight 的主要特征包括：(1)尺寸小巧，規(guī)格為58mm*40mm，總面積僅為23.2平方厘米，而以往無人機(jī)芯片組的面積動輒上百平方厘米。尺寸的縮小有助于大大降低計(jì)算能耗，有望將現(xiàn)有的消費(fèi)級續(xù)航能力由從20 分鐘延長到45-60 分鐘。(2)高度集成，這塊芯片將圖傳、2*2 802.11n WiFi 通信、藍(lán)牙4.0、射頻接收器、GPU、5Hz GNSS 定位功能以及基于Hexagon DSP 的實(shí)時飛行控制等多個模塊集成到一塊主芯片板上，徹底改變了原有的單塊飛控板接入多功能模塊的無人機(jī)芯片方案。(3)處理器性能卓越，snapdragon 801 SoC 屬于高通中高端處理器產(chǎn)品，目前支持世界上一些熱門智能手機(jī)的應(yīng)用。(4)支持雙目視覺、高通快充技術(shù)等高級功能。
圖3：高通snapdragon flight 芯片尺寸小巧
SnapdragonFlight 的根本優(yōu)勢在于大幅降低無人機(jī)的制造成本與售價。高通聲稱，長期來看，這款芯片可把4K 無人機(jī)的平均價格從約合人民幣7791 元拉低至約合人民幣2597元。結(jié)合高通芯片對于智能手機(jī)成本的降低及對于整個智能手機(jī)行業(yè)的沖擊與重塑來看，我們認(rèn)為未來Snapdragon Flight 或?qū)o人機(jī)行業(yè)帶來類似的影響。
目前來看，高通芯片促使無人機(jī)成本下降的推動因素之一是芯片生產(chǎn)的規(guī)?；?。此前，無人機(jī)芯片領(lǐng)域的主要產(chǎn)品為意法半導(dǎo)體STM32 系列、德州儀器OMAP3630、Atmel Mega2560 芯片、XMOS XCORE 多核微控制器，這些產(chǎn)品不具備絕對的市場主導(dǎo)能力，加上無人機(jī)產(chǎn)量遠(yuǎn)未完全釋放，芯片生產(chǎn)的規(guī)模化效應(yīng)尚未顯現(xiàn)。高通無人機(jī)芯片具有與其智能手機(jī)相同的處理器，也可能包括其他一些相同部件，因而可以享受其芯片規(guī)模化生產(chǎn)帶來的成本優(yōu)化效應(yīng)。
高通芯片促使無人機(jī)成本下降的推動因素之二是芯片的高集成化，這也是最重要的原因。
芯片功能高度集成直接的影響是為無人機(jī)節(jié)省多個高價格的功能部件，包括飛控板、圖傳模塊、信號傳輸模塊、GPS 導(dǎo)航、電子調(diào)動模塊等等。根據(jù)玩家DIY 所使用的各個配件成本來計(jì)算，這些部件合計(jì)占開源飛控的無人機(jī)成本近40%(使用APM 等中等價位的飛控板)，占非開源飛控的無人機(jī)成本30%以上(大疆使用自主開發(fā)及生產(chǎn)的Naza飛控板，價位偏高)。
圖 4：芯片集成化可節(jié)約開源無人機(jī)成本的 39.8%
圖 5：芯片集成化 可節(jié)約非開源無人機(jī)成本的 31.11%
據(jù)國內(nèi)一些無人機(jī)廠商消息稱，Snapdragon Flight 目前正處于放量前期。我們判斷，該款芯片產(chǎn)品一旦放量，無人機(jī)產(chǎn)品價格有可能會像智能手機(jī)產(chǎn)品價格一樣經(jīng)歷快速下滑。
與此同時，該款芯片憑借尺寸小、質(zhì)量輕、性能強(qiáng)勁等特點(diǎn)，將非常有利于小型無人機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)。
2 英特爾無人機(jī)芯片玩轉(zhuǎn)黑科技，以智能化為終極目標(biāo)
英特爾同樣積極布局消費(fèi)無人機(jī)市場，但與高通不同，其定位是智能化。英特爾日前發(fā)布基于Edison 芯片的無人機(jī)技術(shù)開發(fā)套件，尤其強(qiáng)調(diào)對于無人機(jī)自動避障和跟隨功能的開發(fā)。這塊芯片相比于高通而言，在尺寸上、功耗上與價格上都不具備競爭優(yōu)勢，但其擁有英特爾自主開發(fā)的Realsense 視覺技術(shù)，可以讓無人機(jī)實(shí)現(xiàn)自主視覺識別功能，是促進(jìn)無人機(jī)邁向真正的無人操作和智能化的關(guān)鍵一步。英特爾投資的昊翔臺風(fēng)H 無人機(jī)上已搭載了帶有Realsense 功能的Edison 芯片，但目前仍處于樣機(jī)階段。
圖 6：搭載英特爾 Edison 芯片的昊翔臺風(fēng) H無人機(jī)
圖7 英特爾 Edison 芯片機(jī)械布局
英特爾在無人機(jī)視覺方面相較于其他芯片廠商走得更遠(yuǎn)。Realsense 基于紅外激光，相比于高通的雙目視覺技術(shù)，規(guī)避了計(jì)算機(jī)視覺識別物體的大量計(jì)算，并且有效提升了精度。其基本原理是通過打出一束紅外光，以左紅外傳感器和右紅外傳感器追蹤這束光的位臵，然后用三角定位原理來計(jì)算出 3D 圖像中的“深度”信息。通過配有深度傳感器和全1080p 彩色鏡頭，能夠精確識別手勢動作、面部特征、前景和背景，進(jìn)而讓設(shè)備理解人的動作和情感。據(jù)英特爾透露，Realsense 的有效測距可達(dá)10 米。
圖8：英特爾Realsense 視覺識別基于紅外激光及三角定位技術(shù)
英特爾在智能化方面還將繼續(xù)深入，其物聯(lián)網(wǎng)及智能化布局包括四大平臺，而其中的Aero Drone Board 平臺是專門針對無人機(jī)市場而搭建的。這一平臺面向無人機(jī)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，開發(fā)者可以使用Edison 內(nèi)臵的Atom 及Quark 兩個處理器，Quark 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集，而Atom 則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析處理。同時，Edison 模塊也提供了云的支持，用戶可以通過后端的云平臺，從而實(shí)現(xiàn)更多的功能和服務(wù)。
除無人機(jī)視覺技術(shù)，Aero Drone Board 對于無人機(jī)集群來說意義更大。如果需要操控一群無人機(jī)完成一項(xiàng)復(fù)雜的工作(比如送快遞)：在以前每臺無人機(jī)就需要一名飛手，這樣就需要大量的專業(yè)飛手才能保證無人機(jī)能夠完成這項(xiàng)工作，而且由于人的差異性，有時候還會出錯;當(dāng)有了Aero Drone Board 之后，開發(fā)者只需要通過軟件對無人機(jī)進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)工作任務(wù)和無人機(jī)的種類進(jìn)行分工，之后剩下的工作就可以交給無人機(jī)自己來完成。不但節(jié)約了人工成本，而且效率也更高。目前，英特爾已在美國、加拿大等一些景點(diǎn)舉辦了以”Drone 100“為主題的無人機(jī)群組飛行展覽。
3 芯片之爭加速引領(lǐng)無人機(jī)走向小型化、智能化、低成本
除高通、英特爾之外，英偉達(dá)、三星以及國內(nèi)芯片廠商聯(lián)芯、全志等均加入了戰(zhàn)局。目前，英偉達(dá)、聯(lián)芯等已經(jīng)開發(fā)出為無人機(jī)專門定制的Jerson TX1 和LC1860 芯片模組，三星于15 年推出可通用于無人機(jī)、洗衣機(jī)等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的Artik 芯片組，而全志的物聯(lián)網(wǎng)芯片R 系列是小米這次無人機(jī)產(chǎn)品所應(yīng)用到的芯片產(chǎn)品。
芯片廠商具備各自的競爭優(yōu)勢，有望加快帶動無人機(jī)市場的成本優(yōu)化與智能化。例如，高通傳統(tǒng)優(yōu)勢為無線通訊技術(shù)和低功耗計(jì)算;對比目前主要的無人機(jī)芯片解決方案，高通snapdragon flight 的CPU 尺寸最小、主頻最高。英特爾RealSense 實(shí)感技術(shù)快速推進(jìn)，未來在環(huán)境感知、測量等領(lǐng)域存在精度優(yōu)勢。英偉達(dá)GPU 在硬件層面擅長快速矩陣運(yùn)算等圖形處理技術(shù)，Jetson TX1 芯片方案可勝任各類圖像圖形識別和高級人工智能任務(wù)。而國內(nèi)的聯(lián)芯與全志則具備高性價比優(yōu)勢。無人機(jī)芯片市場的激烈競爭有利于發(fā)揮各個廠商的技術(shù)優(yōu)勢，產(chǎn)生競爭的溢出效應(yīng)，從而推動無人機(jī)產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步。
從IT 行業(yè)發(fā)展歷程來看，芯片集成化與性能優(yōu)化是推動設(shè)備便攜化、智能化與低成本的重要動力之一。在摩爾定律的支配作用下，人類自1946 年第一臺大型電腦ENIAC 誕生開始，快速經(jīng)歷了大型機(jī)時代-小型機(jī)時代-PC 時代-移動終端時代，目前已來到物聯(lián)網(wǎng)時代。智能化與低價化趨勢既表現(xiàn)在這一設(shè)備演進(jìn)的軌跡之中，也表現(xiàn)在PC、移動終端與可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域內(nèi)部。
從芯片集成化與性能優(yōu)化這一角度來看，無人機(jī)設(shè)備仍有很大進(jìn)步空間。目前無人機(jī)主要采用單片機(jī)通過接口連接多個功能模塊這一芯片解決方案，據(jù)高通統(tǒng)計(jì)，整體方案所占面積高達(dá)183cm2，包含大量電子元器件的運(yùn)算，且很少具備智能功能模塊，這就導(dǎo)致無人機(jī)在規(guī)格上偏向于笨重，續(xù)航上往往只能持續(xù)20min 左右，缺乏智能化功能、無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的 “無人控制”，以及成本上的居高不下。未來，伴隨無人機(jī)領(lǐng)域的芯片之爭加劇，將不斷突破這些目前制約無人機(jī)產(chǎn)品進(jìn)步的瓶頸因素，從而推動無人機(jī)走向小型化、智能化、低成本。
4 技術(shù)門檻下降動搖行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者競爭優(yōu)勢，非領(lǐng)導(dǎo)廠商仍具備反超機(jī)會
消費(fèi)級無人機(jī)市場此前的競爭焦點(diǎn)在于參與者的技術(shù)比拼。以大疆為例，其之所以能夠超越競爭對手、取得目前如此大市場份額的原因，是其遙遙領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。大疆早已完成了“預(yù)研一代、應(yīng)用一代、降價一代”的層級研發(fā)體系。所以大疆在正式銷售雙目視覺技術(shù)的精靈4 時，其他優(yōu)秀廠商都還只能展示原型機(jī)，而一般廠商只能跟風(fēng)對標(biāo)其在降價的產(chǎn)品。
無人機(jī)芯片技術(shù)的日益成熟動搖了之前的競爭基礎(chǔ)，將構(gòu)成對于現(xiàn)有行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的挑戰(zhàn)。芯片廠商的競爭加快了技術(shù)進(jìn)步的步伐，從而加快克服原先制約無人機(jī)發(fā)展的技術(shù)障礙與成本因素，動搖了以技術(shù)為核心的競爭基礎(chǔ)。當(dāng)行業(yè)內(nèi)大部分廠商都能享受到先進(jìn)的芯片技術(shù)時，原本依靠領(lǐng)先技術(shù)的優(yōu)勢的大疆、Parrot 等企業(yè)將感到前所未有的競爭壓力。
對于非行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和新進(jìn)入者而言仍有機(jī)會。消費(fèi)無人機(jī)市場有可能成為另一個智能手機(jī)市場，行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者有很大風(fēng)險被后進(jìn)者替代，后進(jìn)者則不缺乏趕超機(jī)會。小米的趕超實(shí)力來自于其出色的供應(yīng)鏈優(yōu)勢和營銷實(shí)力所支撐的高配低價，華為的趕超實(shí)力來自于其豐富的科研人才資源及企業(yè)管理能力，而國內(nèi)另一領(lǐng)先企業(yè)OPPO 的競爭優(yōu)勢為其差異化競爭策略。因此，消費(fèi)無人機(jī)市場目前說塵埃落定還為時尚早，我們?nèi)钥梢云诖筮M(jìn)者的崛起。
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