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无人机和光也能擦出绚丽火花

近几年,无人机产业迅猛发展,我国更是以硬件上的成本优势和技术上的先发优势,一举成为全球无人机市场的最大供应商。目前,无人机的应用已经由原来的以发烧友和爱好者为主的娱乐功能,向航拍、搜救、灯光秀甚至物流等领域发展,预计未来整个无人机市场的规模将超过千亿元。

那么,在无人机迎来创业蓝海之际,LED能否在如此庞大的市场分一杯羹?什么样的“姻缘”能将无人机和照明两个不相关的行业联系起来?先来看看无人机在LED的助阵下创下的一些壮举以及让哪些“黑科技”变成了现实。

从100架到500架,英特尔的无人机灯光秀屡破纪录

在大约一年前,全球最大的个人计算机零件和 CPU 制造商英特尔(Intel)做了一次无人机灯光秀,当时100架无人机同时起飞,在天空组成了一个简单的 Intel logo 图案,英特尔因此创造了一个无人机灯光秀世界纪录。而在2016年11月4日,英特尔带来一场更加震撼人心的无人机灯光表演,打破了原先自己创造的记录,这一次是 500 架无人机。

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500架无人机都采用的是英特尔的全新无人机型号——Intel Shooting Star,这款无人机将被广泛应用于艺术、娱乐和灯光秀等领域,解决复杂的晚间娱乐工作问题。毕竟,烟火表演虽然好看,但存在大气污染、噪音污染、安全隐患这些硬伤。

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Intel Shooting Star无人机内置 LED 灯,可根据 RGBW(红、绿、蓝、白)亚像素光谱而创造出40亿种颜色组合。借助改进升级后的软件和动画界面,用户创作一场灯光秀只需要几天时间,而非几周或数月。英特尔的算法能够自动处理动画制作流程,并规划出创建空中图案的最快路径 — 完成这一切只需一张图片、快速计算出所需的无人机数量,并确定无人机的放置地点。在此之前,动画师需要更长时间手动完成这些计算。

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为了更大规模的无人机灯光秀,英特尔对无人机进行了相应的改造,螺旋桨都增加塑料框架,核心的硬件周围也使用了泡沫保护,在 500 架飞机同时起飞时,可以避免轻微的碰撞带来意外事故。同时,无人机做了防水的措施,使得无人机灯光秀在小雨天气也能照常进行。

无人机充当路灯提供照明服务

没有路灯的路段会给车辆和行人带来不安全因素。而现在英国Direct Line保险公司推出了一个全新的项目Fleetlights,旨在利用无人机为有需要的用户提供照明服务,帮助人们减少黑暗路段存在的潜在危险。这个项目类似Uber ,用户能够通过应用程序发送照明请求,该公司的无人机就能飞抵用户所在的位置。

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Direct Line使用的是能完全自主飞行的无人机,它们甚至还能自动排成队形为用户照明。 无人机能够实时与用户的移动设备与其他无人机保持通信,当用户前行时,它们能不断地重新定位,从而为用户照亮前方的道路。

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Direct Line目前在英国Petworth及South Down地区试点推出这项服务。他们使用了S650和S900两款无人机。S650将为行人提供照明服务,S650最高时速为55公里,续航时间为 20-30分钟,续航里程约为2.4公里。而S900将为车辆提供照明服务,最高时速达96公里,并配备了三盏照明灯。每款无人机都安装了200w的AL250照明灯。

无人机配上1000W超亮LED灯 可夜间搜救

与上述功能相似,Daniel Riley在自己的无人机身上安装了一个亮度超过1000w的LED灯光板,不过他是想通过提升照明特性进行搜救和实际运用。

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作为目前世界上亮度最高的无人机,Daniel Riley的这个作品最大亮度达到了90000流明,而无人机携带了超过10磅重的100枚LED照明灯。同时每个100w的模块单独提供了散热电源和独立的供电设备。然后无人机本身通过两个串联的锂电池可以进行连续10分钟的飞行。

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在Daniel Riley的尝试中,还可以通过智能手机App控制改变无人机光线的颜色,并且还可以自定义亮度以及照明范围。同时App还可以用来进行导航及自定义控制面板设置。而在亮度全开的状态下,无人机在10分钟的飞行下可以实现相当大范围的照明作用。

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从演示来看,这架经过改造的无人机可以照亮整个小山坡或院子,并且在夜间还可以对地面上的建筑物和目标提供足够的照明。

这架改造的高亮度无人机最适合用来给人类无法企及的地点进行照明,同时包括搜救、夜间救援等特殊行动都非常适合这架无人机发挥自己的作用。

智慧路灯做无人机中转站

此前中国之光网报道,亚马逊公司获得一项美国发明专利授权,这项专利的内容详细揭示了他们的“LED路灯+无人机”技术方案。

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简单来说,就是在把LED路灯的头顶做成无人机的停机坪,这样无人机可以在城市的任何一条马路边上随时找到停机坪。

如果事情仅仅是这样,这件事就不够黑科技。

亚马逊的整体解决方案里面,包含了卫星、通讯基站、服务器、LED路灯、无人机。原本平凡的LED路灯是跟太空中的卫星在一起工作,瞬间高大上了。比如,能为无人机提供充电、更换电池服务;能为无人机加燃料;可以取放包裹;在恶劣天气,为无人机遮风挡雨等。

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不过,亚马逊的这一无人机场方案所涉及使用到的诸多公共设施还需要得到有关监管部门的批准才能够具体实施。

无人机等导入光学测距应用,带动LED及雷射光学元件需求成长

说到无人机的测距技术,这就需要提到LED/雷射光学元件。 随着无人机的应用需求兴起,导入光学3D摄影机产品并搭配非接触主动式的测距与感应技术,有逐渐升高趋势,此将带动关键零组件LED及雷射光学元件需求量成长。

据调研机构观察,为取得清晰及深度影像以精确计算被测物距离、手势动作、障碍物回避等,LED/雷射光学元件将在其中扮演关键角色。

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目前各3C产品应用到的3D测距技术(三维手势识别),主要以三角测距(Triangulation)、结构光源(Structure Light)和时差测距(Time of Flight;ToF)等三种技术为主流,其中ToF技术的导入有越来越明朗化的趋势,成为新一代AR/VR产品、无人机,甚至车辆自动感知主流测距技术。

TOF是Time of flight的简写,直译为飞行时间。所谓飞行时间法3D成像,是通过给目标连续发送光脉冲,然后用传感器接收从物体返回的光,通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。

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使用这种方式光波容易受到干扰,系统发出的光,必须避开太阳光的主要能量波段,从而避免太阳光的直射、反射等对避障系统造成干扰。该原理需要非常精准的时间测量,需要专用处理芯片,而芯片价格则较为高昂。目前,TOF在室内测量距离最大可以到10米,室外强光干扰的话,5米左右吧。(来源:网易)

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