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

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

　　隨著城市向智慧城市轉(zhuǎn)型，多個流程實現(xiàn)自動化，技術(shù)系統(tǒng)之間能夠更高效地實時通信，無人機(jī)送貨可能會變得更加普遍。

　　它們將能夠與周圍環(huán)境動態(tài)互動，并更快地響應(yīng)周圍變化。然而，隨著越來越多的無人機(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——類似于傳統(tǒng)的空中交通——以防止無人機(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，但無人機(jī)的快速移動特性——理論上可以在空中選擇多種路徑(相比于遵循既定路線和地圖的汽車)——帶來了更大的挑戰(zhàn)。

　　在來自多個組織的無人機(jī)編隊能夠在智慧城市環(huán)境中自由移動之前，仍有許多技術(shù)挑戰(zhàn)需要解決。

　　安全和通信挑戰(zhàn)

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

　　因此，無人機(jī)需要有強(qiáng)大的安全協(xié)議和法規(guī)來防止這種情況發(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。

　　無人機(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，在智慧城市中實施無人機(jī)自主網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)非常困難，因為無人機(jī)與其他通信技術(shù)運行在相同的頻段。

　　這種干擾會導(dǎo)致錯誤和數(shù)據(jù)丟失，進(jìn)而影響無人機(jī)的導(dǎo)航精度。因此，無人機(jī)運行時存在很大的干擾和中斷風(fēng)險。

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

　　只有通過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時通信渠道，可以確保無人機(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)鍵的實時信息，例如天氣狀況、空中交通更新和緊急警報，幫助無人機(jī)更有效地導(dǎo)航、規(guī)劃路線并根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件確定何時移動。

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

　　每架無人機(jī)都會收集大量數(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，無法將不同類型的數(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)施可能會干擾無人機(jī)與地面站(以及等待配送的消費者)之間的通信。

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

　　功能空間有限

　　雖然通信網(wǎng)絡(luò)對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)無人機(jī)的體積小也帶來了直接挑戰(zhàn)。

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

　　對于為企業(yè)或客戶配送的商用無人機(jī)來說，存儲空間有限，這使得許多無人機(jī)難以運輸大件和笨重的物品。

　　不同的任務(wù)需要不同尺寸的無人機(jī)，在規(guī)劃空中交通路線時需要考慮所有尺寸。增加庫存空間也可能會減少其他組件(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人機(jī)上。同樣，與貨物空間一樣，有些無人機(jī)可能配備較小的電池，只能進(jìn)行短途配送，而有些無人機(jī)則配備性能更強(qiáng)大的電池，可以進(jìn)行更長的飛行，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，因為電池續(xù)航時間短的無人機(jī)在繁忙的城市環(huán)境中可能會遇到困難，因為這些環(huán)境中需要消耗更多電量進(jìn)行通信、監(jiān)控、物體識別和實時決策，而且無人機(jī)還可能根據(jù)當(dāng)?shù)亟煌顩r隨時停止啟動/改變速度。

　　電池續(xù)航時間短還可能限制無人機(jī)實時處理數(shù)據(jù)的能力，這也直接關(guān)系到通信和安全問題，因為這會降低它們在繁忙環(huán)境中的響應(yīng)速度。

　　需要低空交通管理嗎?

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

　　這可能包括多種算法，以實現(xiàn)沖突管理、容量-交通平衡和數(shù)字空域管理，因為這將使控制系統(tǒng)能夠開發(fā)出一個控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠為最終將出現(xiàn)在智慧城市中的眾多無人機(jī)提供高度的態(tài)勢感知、路線規(guī)劃能力和智能調(diào)度操作。

　　區(qū)塊鏈能提供幫助嗎?

　　雖然需要重點解決無人機(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)無法幫助提高關(guān)鍵技術(shù)的穩(wěn)健性。

　　一個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)來促進(jìn)計算機(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)境中無人機(jī)面臨的多項技術(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)建去中心化的無人機(jī)交通管理系統(tǒng)，實現(xiàn)無人機(jī)之間的實時操作和協(xié)調(diào)，從而降低碰撞風(fēng)險;

　　促進(jìn)無人機(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，允許無人機(jī)自主完成配送，無需人工干預(yù)，同時確保無人機(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)對眾多技術(shù)挑戰(zhàn)，仍有待觀察。顯而易見的是，如果我們想要在智慧城市中看到無人機(jī)編隊，仍有許多問題需要解決。

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