隨著越來(lái)越多的公司使用無(wú)人機(jī)運(yùn)送小包裹，無(wú)人機(jī)在城市物流中的應(yīng)用在全球范圍內(nèi)日益廣泛。

　　亞馬遜是采用無(wú)人機(jī)的最大公司之一，而Chipotle是最新采用無(wú)人機(jī)運(yùn)送食品的公司之一。隨著無(wú)人機(jī)配送的便利性和優(yōu)勢(shì)(例如有助于避免交通擁堵)被越來(lái)越多的公司所認(rèn)可，更多的無(wú)人機(jī)可能會(huì)占據(jù)低空空間。

　　隨著城市向智慧城市轉(zhuǎn)型，多個(gè)流程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，技術(shù)系統(tǒng)之間能夠更高效地實(shí)時(shí)通信，無(wú)人機(jī)送貨可能會(huì)變得更加普遍。

　　它們將能夠與周?chē)h(huán)境動(dòng)態(tài)互動(dòng)，并更快地響應(yīng)周?chē)兓?。然而，隨著越來(lái)越多的無(wú)人機(jī)占據(jù)低空空域，這些額外的空中交通需要更有效地管理——類(lèi)似于傳統(tǒng)的空中交通——以防止無(wú)人機(jī)碰撞和空中交通瓶頸。

　　雖然現(xiàn)有的技術(shù)可以創(chuàng)建能夠控制城市諸多靜態(tài)要素的智慧城市，但無(wú)人機(jī)的快速移動(dòng)特性——理論上可以在空中選擇多種路徑(相比于遵循既定路線(xiàn)和地圖的汽車(chē))——帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。

　　在來(lái)自多個(gè)組織的無(wú)人機(jī)編隊(duì)能夠在智慧城市環(huán)境中自由移動(dòng)之前，仍有許多技術(shù)挑戰(zhàn)需要解決。

　　安全和通信挑戰(zhàn)

　　由于許多無(wú)人機(jī)可能攜帶其配送對(duì)象的個(gè)人信息，安全和數(shù)據(jù)隱私問(wèn)題是其中最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一。

　　因此，無(wú)人機(jī)需要有強(qiáng)大的安全協(xié)議和法規(guī)來(lái)防止這種情況發(fā)生，尤其是在它們連接到智慧城市環(huán)境中更廣泛的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)時(shí)。

　　無(wú)人機(jī)還搭載了許多攝像頭和其他傳感器，這些傳感器可能包含基于其所見(jiàn)內(nèi)容的寶貴信息和數(shù)據(jù)，而這些信息和數(shù)據(jù)也可能被潛在的黑客獲取。

　　然而，在智慧城市中實(shí)施無(wú)人機(jī)自主網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)非常困難，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)與其他通信技術(shù)運(yùn)行在相同的頻段。

　　這種干擾會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)丟失，進(jìn)而影響無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航精度。因此，無(wú)人機(jī)運(yùn)行時(shí)存在很大的干擾和中斷風(fēng)險(xiǎn)。

　　如果要讓無(wú)人機(jī)在智慧城市中的使用增長(zhǎng)到如同科幻電影中場(chǎng)景般的程度，就需要部署能夠處理無(wú)人機(jī)高帶寬、并管理和協(xié)調(diào)多架無(wú)人機(jī)形成高效空中交通模式的通信系統(tǒng)。

　　只有通過(guò)全球安全的通信渠道，才能避免危及公共安全的事故和事件。

　　無(wú)人機(jī)、其他飛行器(空中和地面)、地面控制站和空中交通管制之間的安全實(shí)時(shí)通信渠道，可以確保無(wú)人機(jī)在高流量智慧城市環(huán)境中始終受到安全控制和管理。

　　這些通信渠道提供關(guān)鍵的實(shí)時(shí)信息，例如天氣狀況、空中交通更新和緊急警報(bào)，幫助無(wú)人機(jī)更有效地導(dǎo)航、規(guī)劃路線(xiàn)并根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件確定何時(shí)移動(dòng)。

　　智慧城市無(wú)人機(jī)面臨的另一個(gè)通信挑戰(zhàn)是缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，導(dǎo)致不同無(wú)人機(jī)之間以及無(wú)人機(jī)與智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施之間的互操作性差。

　　每架無(wú)人機(jī)都會(huì)收集大量數(shù)據(jù)。然而，如果這些技術(shù)的操作程序不相同，或者缺乏某種程度的數(shù)據(jù)融合，無(wú)法將不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)處理成通用格式，那么不同技術(shù)之間就有可能產(chǎn)生混淆。

　　最后，城市智慧城市環(huán)境中存在大量高層建筑和其他物理基礎(chǔ)設(shè)施，這些設(shè)施可能會(huì)干擾無(wú)人機(jī)與地面站(以及等待配送的消費(fèi)者)之間的通信。

　　即使是暫時(shí)失去聯(lián)系，也會(huì)影響實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，從而可能影響無(wú)人機(jī)在配送過(guò)程中的飛行時(shí)間和軌跡。因此，通信網(wǎng)絡(luò)需要覆蓋范圍廣，并注意任何視線(xiàn)障礙和通信盲區(qū)，以防止無(wú)人機(jī)出現(xiàn)延遲。

　　功能空間有限

　　雖然通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)更廣泛的智慧城市網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)，但大多數(shù)無(wú)人機(jī)的體積小也帶來(lái)了直接挑戰(zhàn)。

　　體積小意味著空間狹小，這可能會(huì)限制某些無(wú)人機(jī)在某些配送和應(yīng)用場(chǎng)景中的應(yīng)用，具體取決于其尺寸。

　　對(duì)于為企業(yè)或客戶(hù)配送的商用無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)空間有限，這使得許多無(wú)人機(jī)難以運(yùn)輸大件和笨重的物品。

　　不同的任務(wù)需要不同尺寸的無(wú)人機(jī)，在規(guī)劃空中交通路線(xiàn)時(shí)需要考慮所有尺寸。增加庫(kù)存空間也可能會(huì)減少其他組件(例如電池)的空間。

　　在電池方面，貨物和其他組件的數(shù)量將決定哪種電池可以安裝在無(wú)人機(jī)上。同樣，與貨物空間一樣，有些無(wú)人機(jī)可能配備較小的電池，只能進(jìn)行短途配送，而有些無(wú)人機(jī)則配備性能更強(qiáng)大的電池，可以進(jìn)行更長(zhǎng)的飛行，所有這些都需要妥善管理。

　　然而，電池技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新或許能有所幫助，因?yàn)殡姵乩m(xù)航時(shí)間短的無(wú)人機(jī)在繁忙的城市環(huán)境中可能會(huì)遇到困難，因?yàn)檫@些環(huán)境中需要消耗更多電量進(jìn)行通信、監(jiān)控、物體識(shí)別和實(shí)時(shí)決策，而且無(wú)人機(jī)還可能根據(jù)當(dāng)?shù)亟煌顩r隨時(shí)停止啟動(dòng)/改變速度。

　　電池續(xù)航時(shí)間短還可能限制無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)的能力，這也直接關(guān)系到通信和安全問(wèn)題，因?yàn)檫@會(huì)降低它們?cè)诜泵Νh(huán)境中的響應(yīng)速度。

　　需要低空交通管理嗎?

　　雖然將無(wú)人機(jī)融入智慧城市環(huán)境面臨挑戰(zhàn)，這需要強(qiáng)大的無(wú)人機(jī)技術(shù)，但一個(gè)用于低空交通的綜合空中交通管制系統(tǒng)對(duì)于協(xié)調(diào)和平衡無(wú)人機(jī)交通至關(guān)重要。

　　這可能包括多種算法，以實(shí)現(xiàn)沖突管理、容量-交通平衡和數(shù)字空域管理，因?yàn)檫@將使控制系統(tǒng)能夠開(kāi)發(fā)出一個(gè)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?yàn)樽罱K將出現(xiàn)在智慧城市中的眾多無(wú)人機(jī)提供高度的態(tài)勢(shì)感知、路線(xiàn)規(guī)劃能力和智能調(diào)度操作。

　　區(qū)塊鏈能提供幫助嗎?

　　雖然需要重點(diǎn)解決無(wú)人機(jī)的直接能力和更廣泛的智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施挑戰(zhàn)，但這并不意味著其他技術(shù)無(wú)法幫助提高關(guān)鍵技術(shù)的穩(wěn)健性。

　　一個(gè)已被提出的例子是使用區(qū)塊鏈，這是一種利用加密技術(shù)來(lái)促進(jìn)計(jì)算機(jī)之間安全通信和交易的去中心化數(shù)字賬本。

　　由于網(wǎng)絡(luò)安全、通信和個(gè)人數(shù)據(jù)面臨諸多挑戰(zhàn)，區(qū)塊鏈有可能幫助解決智能城市環(huán)境中無(wú)人機(jī)面臨的多項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。

　　區(qū)塊鏈技術(shù)有望解決這些挑戰(zhàn)的主要方法包括：

　　創(chuàng)建去中心化的無(wú)人機(jī)交通管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)之間的實(shí)時(shí)操作和協(xié)調(diào)，從而降低碰撞風(fēng)險(xiǎn);

　　促進(jìn)無(wú)人機(jī)與應(yīng)急響應(yīng)人員之間更快速、更安全的通信，以便在發(fā)生事故或其他事件時(shí)更快地做出響應(yīng);

　　創(chuàng)建不可破解的傳感器數(shù)據(jù)記錄，確保其安全存儲(chǔ)并僅在授權(quán)利益相關(guān)者之間共享;

　　創(chuàng)建智能合約，允許無(wú)人機(jī)自主完成配送，無(wú)需人工干預(yù)，同時(shí)確保無(wú)人機(jī)位置和包裹當(dāng)前配送狀態(tài)的完全透明性。

　　區(qū)塊鏈、其他先進(jìn)技術(shù)或多種技術(shù)的結(jié)合是否能夠有效應(yīng)對(duì)眾多技術(shù)挑戰(zhàn)，仍有待觀(guān)察。顯而易見(jiàn)的是，如果我們想要在智慧城市中看到無(wú)人機(jī)編隊(duì)，仍有許多問(wèn)題需要解決。

　　無(wú)人機(jī)在物流應(yīng)用中具有諸多優(yōu)勢(shì)，而且人們對(duì)其的使用和興趣正在日益增長(zhǎng)。隨著社會(huì)向更加智能的城市環(huán)境邁進(jìn)，無(wú)人機(jī)在天空中無(wú)縫飛行可能會(huì)成為我們每天都能看到的常見(jiàn)景象。