（原標題：芯片巨頭加入 無人機行業(yè)格局或?qū)⑾磁疲?/p>
2015 年以來，高通、英特爾、三星、英偉達及國內(nèi)芯片廠商等均已進入無人機市場。這些廠商目前推出了各具特色的無人機芯片解決方案，其共同的方向是推動無人機小型化、智能化、降低無人機制造成本、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無人機進入2.0 時代。第一代消費無人機主要是單片機，飛控芯片集成度低，圖傳、GPS、自動駕駛儀等模塊必須單獨采購并外接入芯片。在這種芯片解決方案之下，無人機飛控體積大多較大、計算性能低并且能耗較高，這就構(gòu)成了第一代無人機的主要技術(shù)瓶頸。
芯片巨頭的加入動搖了第一代無人機的技術(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)階段可能實現(xiàn)對行業(yè)巨頭的超越。從智能手機的發(fā)展歷程來看，此階段反超的機會可能來自于企業(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)的差異化競爭機會(OPPO)。
1 高通無人機芯片高度集成，大幅降低無人機制造成本
SnapdragonFlight 是高通最新推出的無人機設(shè)計平臺，目前已應(yīng)用于國內(nèi)廠商零零無限的小型無人機產(chǎn)品hover camera 及零度智控的自拍無人機dobby 的樣機。這是高通為無人機專門定制的首款芯片，也是高通收購KMEL Robotics、投資3D Robotics、持續(xù)布局無人機市場后的首個落地產(chǎn)品。
圖1：搭載高通 snapdragon flight 的 hover camera 樣機
圖 2：搭載高通 s napdragon flight 的零度無人機樣機
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算能耗，有望將現(xiàn)有的消費級續(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、藍牙4.0、射頻接收器、GPU、5Hz GNSS 定位功能以及基于Hexagon DSP 的實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成本的降低及對于整個智能手機行業(yè)的沖擊與重塑來看，我們認為未來Snapdragon Flight 或?qū)o人機行業(yè)帶來類似的影響。
目前來看，高通芯片促使無人機成本下降的推動因素之一是芯片生產(chǎn)的規(guī)模化。此前，無人機芯片領(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，加上無人機產(chǎn)量遠未完全釋放，芯片生產(chǎn)的規(guī)?；?yīng)尚未顯現(xiàn)。高通無人機芯片具有與其智能手機相同的處理器，也可能包括其他一些相同部件，因而可以享受其芯片規(guī)?；a(chǎn)帶來的成本優(yōu)化效應(yīng)。
高通芯片促使無人機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算，這些部件合計占開源飛控的無人機成本近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)約開源無人機成本的 39.8%
圖 5：芯片集成化 可節(jié)約非開源無人機成本的 31.11%
據(jù)國內(nèi)一些無人機廠商消息稱，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，無人機產(chǎn)品價格有可能會像智能手機產(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、性能強勁等特點，將非常有利于小型無人機產(chǎn)品的開發(fā)。
2 英特爾無人機芯片玩轉(zhuǎn)黑科技，以智能化為終極目標
英特爾同樣積極布局消費無人機市場，但與高通不同，其定位是智能化。英特爾日前發(fā)布基于Edison 芯片的無人機技術(shù)開發(fā)套件，尤其強調(diào)對于無人機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)，可以讓無人機實現(xiàn)自主視覺識別功能，是促進無人機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 無人機上已搭載了帶有Realsense 功能的Edison 芯片，但目前仍處于樣機階段。
圖 6：搭載英特爾 Edison 芯片的昊翔臺風(fēng) H無人機
圖7 英特爾 Edison 芯片機械布局
英特爾在無人機視覺方面相較于其他芯片廠商走得更遠。Realsense 基于紅外激光，相比于高通的雙目視覺技術(shù)，規(guī)避了計算機視覺識別物體的大量計算，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市場而搭建的。這一平臺面向無人機創(chuàng)業(yè)團隊，開發(fā)者可以使用Edison 內(nèi)臵的Atom 及Quark 兩個處理器，Quark 負責(zé)數(shù)據(jù)的采集，而Atom 則負責(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，從而實現(xiàn)更多的功能和服務(wù)。
除無人機視覺技術(shù)，Aero Drone Board 對于無人機集群來說意義更大。如果需要操控一群無人機完成一項復(fù)雜的工作(比如送快遞)：在以前每臺無人機就需要一名飛手，這樣就需要大量的專業(yè)飛手才能保證無人機能夠完成這項工作，而且由于人的差異性，有時候還會出錯;當有了Aero Drone Board 之后，開發(fā)者只需要通過軟件對無人機進行設(shè)定，根據(jù)工作任務(wù)和無人機的種類進行分工，之后剩下的工作就可以交給無人機自己來完成。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、加拿大等一些景點舉辦了以”Drone 100“為主題的無人機群組飛行展覽。
3 芯片之爭加速引領(lǐng)無人機走向小型化、智能化、低成本
除高通、英特爾之外，英偉達、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、聯(lián)芯等已經(jīng)開發(fā)出為無人機專門定制的Jerson TX1 和LC1860 芯片模組，三星于15 年推出可通用于無人機、洗衣機等聯(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)和低功耗計算;對比目前主要的無人機芯片解決方案，高通snapdragon flight 的CPU 尺寸最小、主頻最高。英特爾RealSense 實感技術(shù)快速推進，未來在環(huán)境感知、測量等領(lǐng)域存在精度優(yōu)勢。英偉達GPU 在硬件層面擅長快速矩陣運算等圖形處理技術(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)，從而推動無人機產(chǎn)品技術(shù)進步。
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)歷了大型機時代-小型機時代-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，無人機設(shè)備仍有很大進步空間。目前無人機主要采用單片機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，整體方案所占面積高達183cm2，包含大量電子元器件的運算，且很少具備智能功能模塊，這就導(dǎo)致無人機在規(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，伴隨無人機領(lǐng)域的芯片之爭加劇，將不斷突破這些目前制約無人機產(chǎn)品進步的瓶頸因素，從而推動無人機走向小型化、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)廠商仍具備反超機會
消費級無人機市場此前的競爭焦點在于參與者的技術(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，而一般廠商只能跟風(fēng)對標其在降價的產(chǎn)品。
無人機芯片技術(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)進步的步伐，從而加快克服原先制約無人機發(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)。當行業(yè)內(nèi)大部分廠商都能享受到先進的芯片技術(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)者和新進入者而言仍有機會。消費無人機市場有可能成為另一個智能手機市場，行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者有很大風(fēng)險被后進者替代，后進者則不缺乏趕超機會。小米的趕超實力來自于其出色的供應(yīng)鏈優(yōu)勢和營銷實力所支撐的高配低價，華為的趕超實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，消費無人機市場目前說塵埃落定還為時尚早，我們?nèi)钥梢云诖筮M者的崛起。
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