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气势如虹的无线技术和无人机应用

When Wireless Technologies and Drones Soar
Posted 08/02/2016 by Peiju Chiang

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当我漫步在CES 2016展览区域时,给我一种强烈的感觉,无人机将成为2016年最为热门的技术。每隔几步我就能看到一架无人机在空中盘旋。有些无人机小如人的手掌,而有些则能载人飞行。甚至一些行业巨头,如英特尔、高通和英伟达也加入了竞争1。自此,我们看到他们为体育领域注入了新元素,如无人机竞赛联盟(Drone Racing League )的出现,我们还听说亚马逊计划使用无人机运输包裹。个人用户也开始在网络上发布由无人机拍摄的视频,而拍摄的地点是以前人们无法涉足的。同时,随着实况转播和实时视频变得越来越流行,将进一步推动无人机的广泛采用。所有这些在无线技术的帮助下都能成为现实,而在这篇博客中我也将对无线技术进行一番探索。

在深入探究这项技术之前,首先要告诉大家很重要的一个概念:无人机主要分为两种,一种是自带摄像机,另一种是要分别安装万向节和摄像头的类型。前者通常成本更低,面向消费者和业余爱好者,而后者能够提供更多灵活性来进行自定义,适用于半专业和专业用户。这两种无人机都能将摄像头捕捉到的视频无线传输至远程控制端。这种无线技术能够以尽可能低的延迟将实时视频发送至远程控制端,这样用户就能精确地引导无人机的飞行,并准确地使用摄像头对目标地点进行拍摄。大多数无人机宣称支持高达1公里的飞行范围,通常使用工作于免授权的2.4 GHz频段的无线技术。为了提升飞行范围,无人机及其遥控装置都配备了高增益天线。2.4 GHz信号在空旷的环境内具备良好传播特性,使得上述飞行范围成为可能。不过,受制于无线链路的带宽,来自摄像头的视频在发送至远程控制端时要进行压缩,以降低带宽需求并最小化延迟,同时确保存储卡中保存的视频不受影响。尽管这是无人机领域最为普遍的现实,但仍有些技术值得一提。

对于那些需要万向节和分离式摄像头的无人机来说,需要使用一根HDMI®线缆将摄像头和无人机连接起来。不过,即使使用了万向节来实现调节角度的功能,HDMI线缆仍然会限制其活动能力。远程控制端配备用于摄像头转动的控制手柄,这就需要操作人员十分注意摄像头的转动范围。60 GHz无线技术是解决这个问题的理想方案,因为它具备高带宽和超低延迟的特性。该解决方案已经上市了。

最后,远程控制端和展现无人机画面的显示设备间的互连功能也是非常重要的。对于内置显示屏的遥控端来说,无需配备额外的显示屏。而剩下的则大多数使用智能手机和平板电脑。为了兼容这些移动设备,远程控制端必须提供兼容Wi-Fi的技术用于连接到移动设备。

展望未来,无人机可能需要其他无线技术来变得更智能和自主。无线传感和侦测毫无疑问是一种可能的方向,我们将在另外一篇博客中进行讨论。

1 http://dronelife.com/2016/03/14/drone-companies-the-four-big-chip-makers/

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