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里程碑!亚马逊无人机送货获FAA批准,揭秘七年跋涉背后的冲突与无奈

里程碑!亞馬遜無人機送貨獲FAA批准,揭祕七年跋涉背後的衝突與無奈

机器之能 ·  2020/09/01 21:25  · 熱門

本文來自微信公眾號:機器之能(ID:almosthuman2017),作者:吳昕

亞馬遜週一獲得了美國聯邦航空局(FAA)的批准,被授予「航空承運人」身份,可以在美國正式開始無人機交付試驗。這是一個里程碑。

不過,歷經七年跋涉,亞馬遜仍然落在對手谷歌和UPS身後。障礙包括新設計的無人機需要更多測試、這項服務並沒有與亞馬遜倉庫完全整合好、監管障礙依然存在。另外,還有公司內部的文化衝突。

而經歷了所有的考驗和磨難但仍然支持Prime Air的貝索斯,其耐心可能正逐漸消失。

下一次,在亞馬遜訂購一瓶面霜或者一袋土豆片半小時後,在你家門口放下貨物的可能是一臺無人機。

據彭博社報道,美國聯邦航空管理局(FAA)週一表示,已為亞馬遜Prime Air無人機機隊頒發了Part 135標準認證。有了該認證,亞馬遜無人機隊將有權在其選擇的任何地方運行任意數量無人機。而獲批進行商業交付實驗的無人機,將是去年展示過的六角形下一代混合動力無人機。

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六角形下一代混合動力無人機

亞馬遜尚未透露何時開始在何處進行商業交付試驗,但彭博社透露,公司已在西北地區和附近温哥華地區設有測試站點。2016年,亞馬遜還在英國測試了無人機。 

獲得FAA證書是「重要的一步」,亞馬遜表示,也是幫助公司邁向這個目標的里程碑:將快遞運送時間縮短至30分鐘甚至更短。 

該認證「表明,FAA對亞馬遜有一天將在全球範圍內交付的自動無人機交付服務的操作和安全程序充滿信心。」Prime Air副總裁David Carbon在一份聲明中説。 

不過,這並不意味着亞馬遜可以立即為每個人提供消費級無人機交付服務。亞馬遜表示,他們將繼續測試已經開發了多年技術。 

據路透社統計,美國專利商標局在2016年12月至2019年5月授予亞馬遜的5000多項專利中,至少有210項涉及無人機和自動駕駛主題,堪比Google、蘋果、Uber等巨頭。 

就在前兩個月,亞馬遜剛剛花13億收購Zoox乘用車項目,雖然被馬斯克嘲諷為「Copycat」,不過,貝索斯還是間接拿到了自動駕駛打車牌照,而且還有相對成熟的車輛可以融入物流配送體系。 

一 、無人機:為省錢而花錢

早在2013年,貝索斯就在採訪中預測過,無人機將在五年內變得普遍。多年以來,亞馬遜也一直在公開討論其無人機交付的雄心,並對該項目進行了大量投資。目前,公司在美國、英國、法國、奧地利和以色列等5個國家建立了近1000名員工的團隊。 

物流成本和速度一直制約着美國電商的發展。諸如USB線、手機貼膜這類小尺寸商品以及其他體重不超過4.5斤(5磅)的貨物佔了亞馬遜網上銷售物品的85%,最遠遞送範圍為24公里。如果僅憑地面運輸,物流成本甚至會高出產品價格。 

投行德銀的一份研究報告曾列舉過不同物流方案中,鞋盒大小包裹「最後一英里」的運輸成本差異: 

  • 美國聯合包裹UPS快遞或聯邦快遞FedEx:6美元到6.50美元

  • 中級快遞服務比如OnTrac:4美元到5美元

  • 最後一英里郵政快遞:大約2美元

  • 機器人/無人機:每英里運費不到0.05美元 

顯然,亞馬遜無人機送貨將大幅降低物流成本。過去佔據物流主要成本人力已不需要,主要是機器折舊成本和電費。而且相對車輛,無人機損耗較小,一趟配送電費(主要是電池)也不會花多少錢。 

除此之外,無人機快遞還能更加快捷。飛行可以走直線距離,避免堵車、紅綠燈等交通狀況,因為全部基於機器實現,無人機還可接受智能調度系統調度,快捷送貨。 

德銀報告曾評估,亞馬遜的無人機送貨可將「最後一英里」送貨時間縮短到30分鐘。

二、七年路漫漫

2013年,亞馬遜開始測試送貨無人機,目標是在30分鐘或更短的時間內將包裹送到客户家門口。不過,鑑於當時美國物流和法規問題,許多媒體認為貝索斯只不過是在宣傳作秀,為了省去幾百萬廣告費。 

2014年,亞馬遜的送貨無人機原型Prime Air亮相,大約能在20km的範圍內送貨。CEO貝索斯在公開表示,亞馬遜正設計第八代送貨無人機,將採用無人機為AmazonFresh生鮮配送服務。 

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2016年媒體披露的這些無人機是為亞馬遜快遞項目Prime Air Service研發的,它們將使用GPS系統進行協調以尋找遞送目的地,最高飛行高度為122米。在確認標記後,無人機將會着陸,並利用感知與規避系統遞送包裹。  

2015年12月,亞馬遜發佈了Prime Air的最新設計,這也是公司首次展示無人機的運作方式。Prime Air的設計結合了直升機和飛機,航程15英里(約合24公里),最高時速為90公里,半小時內可將貨物送達。 

另外,Prime Air可以垂直起飛、降落,升到空中後再轉換成一般的水平飛行模式。為了避開地面和空中的障礙物,Prime Air配有「感測和迴避」(sense and avoid)技術。而且快到目的地的時候,無人機也可以自動檢測降落點。 

當時業界認為這一送貨方式具有顛覆性,不過,2015年美國聯邦航空管理局(FAA)仍然禁止無人機送貨,而且無人機只能在操作視野範圍內飛行,並禁止無人機飛行高度超過10英里(約合16公里)。

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隱藏在英國劍橋市中心的祕密實驗室,負責製造和測試無人機。另外,亞馬遜在美國和以色列也有測試場地。 

美國監管部門的障礙並沒有阻礙亞馬遜的步伐。2016年7月,英國民用航空管理局(CAA)已經解除對無人機飛行的嚴格限制,允許亞馬遜開始測試其無人機,包括測試傳感器的性能,以確保無人機能夠識別和躲避障礙。 

2016年12月,亞馬遜完成商業性無人機送貨的首飛。具體是在英國的劍橋給一位顧客送上了一包鹹甜口味的爆米花和Fire TV電視盒。 

無人機送貨最大負載2.3千克,可在122米以下飛行。從完成下單到貨物送達共計用時13分鐘,整個過程無需人員操控,藉助GPS完成定位,無人機送完貨後自動返回。

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亞馬遜完成了商業性的無人機送貨的首飛。 

2017年3月,亞馬遜在美國本土某地完成了首次無人機包裹快遞,具體貨物是7罐防曬霜,總計重量約合1.81Kg,這標誌着亞馬遜在美國的空中快遞又向前邁進了一大步。 

2019年,亞馬遜在MARS大會上首次推出了一款新型電動送貨無人機,它能夠在三十分鐘內將5磅(約合2.26公斤)以下的包裹送到客户手中,並且可以連續飛行15英里(約合24公里)。

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亞馬遜全球消費者首席執行官傑夫-威爾克(Jeff Wilke)當時表示,這種無人機可以在 「幾個月內」被公司用來運送包裹。 

在空中領域,新版Prime Air的螺旋槳有一個S形曲線,使它們在大風中也能穩定,而且容易停飛,減少被破壞的可能性。 

在地面領域,新版無人機配備了傳感器(包括立體聲 RGB 相機和熱成像相機),可以向複雜的機器學習算法提供數據,也能夠自動檢測到是否離客户太近以及避免障礙物(例如寵物、滑翔傘、電線)。 

亞馬遜表示,這種電動無人機可以以可持續的方式充電,比用汽車運送包裹更節能。

亞馬遜的全球消費者業務CEO Jeff Wilke稱,只有這項服務足夠安全,用户們才會沒有顧慮地接受它。而亞馬遜的無人機「就和商用飛機一樣穩定」。它能夠在三維空間移動,並且聲音極小,用户甚至不會感覺到它的到來。 

2019年8月,亞馬遜提交了一份請願書,要求FAA批准這些計劃。亞馬遜在請願書中表示,前期送貨將集中在人口密度較低的地區,而且包裹的重量將在5磅或以下。 

三、第三名的焦慮

然而,亞馬遜並不是唯一一家獲得FAA批准的公司。 

去年4月,Alphabet旗下的Wing成為了第一家獲得FAA批准在美國進行商業投遞的無人機快遞公司。UPS也在去年10月獲得了FAA的類似批准。有了該認證,UPS有權在它選擇的任何地方運行任意數量的無人機。 

如今,在弗吉尼亞州,Wing代表聯邦快遞為當地零售商提供非處方藥,零食和禮物。UPS正在北卡羅萊納州為CVS提供處方藥。然而,兩家公司都尚未廣泛實施無人機交付。 

據外媒BI披露,去年6月,當亞馬遜宣佈Prime Air無人機送貨計劃將在「幾個月內」啟動時,公司內部的一些人都笑了起來,他們覺得這一聲明有些過早、有些荒謬: 

新設計的無人機需要更多測試、這項服務並沒有與亞馬遜倉庫完全整合好、監管障礙依然存在。 

事實上,無人機團隊多年來一直在努力解決內部衝突、缺乏重點和監管問題。而這些因素也是導致亞馬遜「屈居第三」的主要原因。 

一些員工表示,如果不是Prime Air內部存在其他根深蒂固的問題,亞馬遜的行動可能會更快。 

其中,亞馬遜本土人才與新聘用的有航空背景的員工之間的緊張關係一直是衝突根源。 

比如,亞馬遜工程師喜歡在發現系統漏洞的過程中不斷迭代和快速更改。但在傳統航空領域,情況並非如此。在傳統航空領域,在做出任何改變之前,你必須遵循一個更有結構、更規範的流程。這種差異導致美國聯邦航空局(FAA)的審批程序被推遲。 

不過,最重要的是,亞馬遜傳統先解決難題的思維方式,經常與航空方面簡單而穩定的方式產生衝突。而亞馬遜的無人機設計經常成為爭論焦點: 

航空業人士更喜歡被其他公司採用的更傳統的設計,因為在FAA的認證過程中可以使用更多的數據和參考點。但是,亞馬遜的領導者想要非傳統設計,因為它具有先進的功能,比如節能和更好的控制,儘管這意味着需要更多的開發時間。 

另外,Prime Air團隊一直保持着一種類似初創企業的環境,與亞馬遜公司總部保持着文化距離。但是,這種團隊祕密文化也使得它通過外界運行飛行測試來收集真實世界數據的過程變得低效,進而延誤整個開發過程。 

今年3月,前波音高管大衞·卡本(David Carbon)被任命接管這支無人機隊伍。後者迅速採取行動,將Prime Air從一個孤立的研究實驗室轉變為一個更商業化組織,與亞馬遜零售組織緊密合作。 

而任命這位在飛機制造和組裝方面有豐富經驗的高管的舉措,源自亞馬遜運營總監戴夫·克拉克(Dave Clark)的推動。去年年底,克拉克開始負責Prime Air監管工作。以嚴苛領導而聞名的克拉克對Prime Air團隊施加了更大壓力,要求他們立即拿出成果。 

現在,該團隊已經從一些長期項目中撤出,比如製造可以減輕無人機重量的特殊材料,並專注於盡快啟動服務並投入運行。最近幾個月,頂尖的航空工程師被要求參加一個為期兩天的軟件認證培訓課程,該課程由Patmos Engineering Services公司運營,這家諮詢公司幫助企業完成美國聯邦航空局的認證程序。

與此同時,亞馬遜已經開始在其位於西雅圖以南30英里(約合30公里)薩姆納(Sumner)倉庫中製造部分無人機。

四、正在消失的耐性

不過,亞馬遜Prime Air推出的唯一最大障礙仍是監管問題。 

在美國,每一項商用無人機遞送服務都需要得到聯邦航空局(FAA)批准。這項批准附帶了一系列不同限制,但最重要的兩個要求是「視野」: 

運營者可以(但不是必須)和觀察員開展合作,由該觀察員保持對該飛行器經常性的視線接觸,以及不能飛過人羣。 

對於亞馬遜這樣每年遞送數十億包裹的公司來説,要推出一項符合這些要求的無人機服務幾乎是不可能的。目前,世界上沒有一家公司得到批准,可以在視線之外進行常規送貨,並在全國範圍內自主飛行。

亞馬遜仍在繼續與美國聯邦航空局密切合作,據知情人士透露,亞馬遜最新款無人機每天都在美國聯邦航空局指定的公共範圍內飛行,以生成所需數據。 

經歷了所有的考驗和磨難,貝索斯仍然是Prime Air最大支持者之一。但他的耐心可能正在逐漸消失。 

據《商業內幕》獲得的一份會議記錄顯示,在去年的全體會議上,一名員工問貝索斯,他預計什麼時候能看到亞馬遜的包裹通過無人機送到。 

為了找到答案,貝索斯轉向傑夫·威爾克(Jeff Wilke),他帶着一聲長長的、有力的笑聲説,「順便説一下,這個問題可能是我提出的。」 

後者説他沒有什麼要分享的,只是補充説他很「樂觀」,因為團隊正在「同時努力解決監管和技術限制」。 

當威爾克開始走下舞臺時,貝索斯緊跟着,皺着眉頭。 「那麼……是星期二?」

參考資料:

https://techcrunch.com/2020/08/31/amazons-prime-air-drone-delivery-fleet-gains-faa-approval-for-trial-commercial-flights/

https://www.nytimes.com/2020/08/31/business/amazon-drone-delivery.html

https://www.businessinsider.com/inside-amazons-prime-air-drone-delivery-team-2020-6

編輯/Ray

譯文內容由第三人軟體翻譯。


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