無(wú)人機(jī)過(guò)去十年最大的變化在于它具備了聯(lián)機(jī)能力，這讓無(wú)人機(jī)能像智能手機(jī)一樣，可以連接人、物、網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行信息交換和通信，從而構(gòu)建出一個(gè)以無(wú)人機(jī)為主的物聯(lián)網(wǎng)信息世界。

今天鐘德夫給大家?guī)?lái)的是劉哲軒在杭州氪空間分享的《構(gòu)建基于無(wú)人機(jī)的物聯(lián)網(wǎng)》演講主題。他分別從感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層和應(yīng)用層的角度闡釋了無(wú)人機(jī)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)。

劉哲軒，本科畢業(yè)于美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜校區(qū) CS 專業(yè)，碩士畢業(yè)于美國(guó)佐治亞理工學(xué)院機(jī)器學(xué)習(xí)與計(jì)算機(jī)視覺方向。畢業(yè)后，在微軟云與企業(yè)服務(wù)部門擔(dān)任軟件開發(fā)工程師。于 2017 年加入奇志科技，負(fù)責(zé)公司人工智能相關(guān)開發(fā)。

以下，enjoy：

大家好，今天很榮幸在這里和大家分享一下我對(duì)無(wú)人機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)的一些淺見，以及我們的產(chǎn)品 Mesh 在這之中發(fā)揮的作用。

首先我們從物聯(lián)網(wǎng)說(shuō)起。物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)在非常火熱的話題了，一句話概括就是萬(wàn)物相聯(lián)?？墒菫槭裁次覀冃枰?，或者說(shuō)它們能為我們帶來(lái)什么呢？現(xiàn)在對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的解讀非常多，我始終覺得 Kevin Ashton 在 2009 年的一次評(píng)論中的觀點(diǎn)非常有啟發(fā)，這里也借他的話來(lái)拋磚引玉一下。

比如說(shuō)，從你起床到出門，鬧鈴響起后會(huì)自動(dòng)逐步調(diào)亮臥室到廁所的燈光，告訴咖啡機(jī)算好時(shí)間給你倒上咖啡，又或是馬云爸爸提到過(guò)的智慧城市的概念。

那么怎么做到呢？其實(shí)很簡(jiǎn)單，讓機(jī)器能理解它所存在的世界，能主動(dòng)地去收集、分析和輸出數(shù)據(jù)，而不再是被動(dòng)地依賴人來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和統(tǒng)籌。當(dāng)越來(lái)越多這樣的機(jī)器，甚至是機(jī)器上的一個(gè)個(gè)部件被連接起來(lái)之后，能給我們的工作和生活帶來(lái)極大的便利、以及效率的提升。

下面我將通過(guò)我們公司的產(chǎn)品 Mesh 來(lái)將構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程展示出來(lái)，同時(shí)將我們看到的，其中的價(jià)值與大家分享。

概括地說(shuō)，就是我們提綱中提到的：
感知層 - 傳感器在此的參與度非常高，解決的問題是【我是誰(shuí)，我在哪兒？】
網(wǎng)絡(luò)層 - 我怎么把我知道的、我做了的事情告訴大家
平臺(tái)層 - 其實(shí)是一次分工，不同的物體專注做它們的事情，在平臺(tái)中處理、交換信息
應(yīng)用層 - 這樣一個(gè)體系，在具體的市場(chǎng)和場(chǎng)景中，帶來(lái)的定制化服務(wù)能產(chǎn)生巨大的價(jià)值和效應(yīng)

感知層

首先我們來(lái)解剖一下無(wú)人機(jī)，無(wú)人機(jī)是什么呢？很簡(jiǎn)單，就是沒有人在上面的飛機(jī)嘛，然后由人通過(guò)遠(yuǎn)程遙控技術(shù)對(duì)它進(jìn)行操控。其實(shí)無(wú)人機(jī)就是一個(gè)空中的機(jī)器人，是接入物聯(lián)網(wǎng)的一環(huán)。好，我們從無(wú)人機(jī)上來(lái)看看它是怎么樣解決【我是誰(shuí)？我在哪兒？】這個(gè)宇宙級(jí)的哲學(xué)問題的。

無(wú)人機(jī)身上有非常多的傳感器，比如陀螺儀，加速度計(jì)、IMU、磁場(chǎng)感應(yīng)器、斜度感應(yīng)器、GPS等等，加上一臺(tái)照相機(jī)，其實(shí)就構(gòu)成了一個(gè)非常簡(jiǎn)化版的我們的頭部——它能「看」到、能「感覺」到它周遭的世界，它不一定知道這些東西是什么——這些需要我們?nèi)藖?lái)教授它，但它能感知到這些東西的存在。可以把它想象為一個(gè)兩三歲的嬰兒，它還能保證自己走路是平穩(wěn)的，是走直線的，但是它還不知道什么東西是有害的，什么東西是有益的。

可是，擁有這些設(shè)備的它，采集回來(lái)的信息將是非常豐富的 —— 我們能通過(guò)相機(jī)知道它看到了什么，能通過(guò)陀螺儀、加速度計(jì)和 IMU 知道它的飛行姿態(tài)、特征和路徑，能通過(guò)斜度計(jì)來(lái)知道它的飛行高度，能通過(guò) GPS 來(lái)知道它的具體定位。而這些信息結(jié)合起來(lái)，又可以知道它“看”到的東西在什么具體的位置，結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺的技術(shù)，又能夠知道它「看」到的東西是什么。這么一個(gè)動(dòng)態(tài)循環(huán)的過(guò)程，它其實(shí)就逐步繪制出了自己所在的世界，也完成了對(duì)周遭環(huán)境數(shù)據(jù)的一次采集。

這之中還能涉及到非常多的其他設(shè)備，比如紅外熱像儀，能夠得到紅外熱成像的視頻和圖像；比如云臺(tái)，能夠增加無(wú)人機(jī)相機(jī)鏡頭的穩(wěn)定性、兼容性、旋轉(zhuǎn)角度等等。這些設(shè)備都在處理硬件層面的信息交互。一般來(lái)說(shuō)，它們組合在一起形成了一個(gè)完整的飛控系統(tǒng)，并由無(wú)人機(jī)生產(chǎn)方在具體操作系統(tǒng)（如 iOS）上接入它們，提供更便捷的接口給使用者，比如 DJI GO。

還有的無(wú)人機(jī)廠商，如 DJI 和 Parrot 將這些硬件的接口封裝成了 SDK 并開放了出來(lái)。事實(shí)上，這是一個(gè)趨勢(shì)。我們的 Mesh 產(chǎn)品就有針對(duì)這些 SDK 做二次開發(fā)。二次開發(fā)之后，我們能提供 DJI GO 所有的功能 —— 基本的操控，以及更多定制化的操作和服務(wù)。同時(shí)，我們也會(huì)對(duì)這些接口二次封裝，讓更多的開發(fā)者能通過(guò) javascript 來(lái)調(diào)用底層的接口。

網(wǎng)絡(luò)層

當(dāng)我們能夠幫助用戶和開發(fā)者通過(guò)無(wú)人機(jī)采集到這些數(shù)據(jù)之后，我們要做的就是將信息和數(shù)據(jù)流向其他端點(diǎn)，比如將無(wú)人機(jī)的照片從我的手機(jī)端流到你的手機(jī)端，就是一次圖傳；比如將你對(duì)無(wú)人機(jī)的操作從你的手機(jī)端流向我再流向無(wú)人機(jī)，就是一次多人基于無(wú)人機(jī)的協(xié)作；比如將多臺(tái)機(jī)子收集到的數(shù)據(jù)同步到遠(yuǎn)程的桌面端，再經(jīng)由云端來(lái)進(jìn)行運(yùn)算處理、返回結(jié)果、生成模型?？梢钥吹?，在這個(gè)過(guò)程中，數(shù)據(jù)的流動(dòng)是貫穿全程的關(guān)鍵詞，也是我們 Mesh「一切皆流」的意思。

這之中會(huì)涉及到許多的通信技術(shù)和協(xié)議。目前 DJI 它們自己研發(fā)出了傳輸?shù)挠布?，保證了從無(wú)人機(jī)到遙控器之間數(shù)據(jù)的流通，而我們 Mesh 里除了 http 之外，我們還會(huì)使用 udp 來(lái)進(jìn)行圖傳和多人協(xié)作中消息的傳遞。會(huì)用到 WebRTC 的技術(shù)來(lái)做多節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)的同步。除此之外，還會(huì)通過(guò) WiFi/藍(lán)牙等實(shí)現(xiàn)極端條件下短距離的數(shù)據(jù)傳輸。

這樣規(guī)模和體量的通信過(guò)程中需要克服的難點(diǎn)很多，穩(wěn)定性、抗毀性、覆蓋面積都是需要不斷提升的。在 Mesh 里我們會(huì)實(shí)現(xiàn)基于無(wú)人機(jī)的自組織網(wǎng)絡(luò)。所謂自組織網(wǎng)絡(luò)就是無(wú)中心的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。每一臺(tái)無(wú)人機(jī)既是主機(jī)也是路由，作為主機(jī)可以執(zhí)行面向用戶的各項(xiàng)程序和任務(wù)，作為路由則又是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息交換的節(jié)點(diǎn)。

平臺(tái)層

在保證了數(shù)據(jù)和信息可以在這張網(wǎng)之中暢通流動(dòng)之后，我們又能做什么呢？按照我們上面提到的物聯(lián)網(wǎng)的意義的思路，就是去幫助人們?nèi)ゲ粩嗟叵@些海量的信息，將人也納入網(wǎng)絡(luò)中來(lái)，優(yōu)化人們的體驗(yàn)。說(shuō)到處理海量信息，首先去想用的就是云計(jì)算的平臺(tái)了。云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)中也可以被看作一個(gè)大的節(jié)點(diǎn)，它里面可以有更細(xì)化的功能性的分工，但作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)它們各有各的任務(wù)。

在 Mesh 里，我們提供的云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)，能夠?qū)斎氲臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理消化，輸出成能夠直接或間接提升人們體驗(yàn)的實(shí)體，比如二維/三維的建模，比如全景圖的生成，比如計(jì)算機(jī)視覺對(duì)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別的模型等等。而且數(shù)據(jù)的流動(dòng)并不在這里停止，它輸出的信息會(huì)在其他節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)化成反饋，幫助在未來(lái)輸出更優(yōu)質(zhì)、準(zhǔn)確的信息。

應(yīng)用層

說(shuō)到這里，好像已經(jīng)說(shuō)完了，我們展示了 Mesh 是怎樣從無(wú)人機(jī)這一個(gè)點(diǎn)，連通更多的設(shè)備和服務(wù)，組成一張網(wǎng)絡(luò)的。但其實(shí)，我們的愿景遠(yuǎn)不如此。

上面說(shuō)到的這些，都是我們定下的一張物聯(lián)網(wǎng)藍(lán)圖，它的節(jié)點(diǎn)互相連通，可是并不固步自封地選擇在自己的網(wǎng)絡(luò)中閉合。因?yàn)槲覀円庾R(shí)到，這樣一張藍(lán)圖，接入到應(yīng)用層，接入到企業(yè)服務(wù)中會(huì)產(chǎn)生巨大的效應(yīng)。

可以看到，這樣的一張網(wǎng)絡(luò)是看不到止境的，因?yàn)樗恢褂谖覀兊南胂罅ΑＭ瑯拥?，無(wú)人機(jī)也只是 Mesh 切入物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)點(diǎn)，我們的愿景和物聯(lián)網(wǎng)的初衷是一致的，就是連通更多的智能設(shè)備，在具體的企業(yè)化服務(wù)中、或者人們的生活場(chǎng)景中，提高信息傳遞和消化的效率，提供更便捷的服務(wù)。

最后，我們可以通過(guò)錄制視頻（https://v.qq.com/x/page/a0508bttnmv.html）觀看到完整版的現(xiàn)場(chǎng)分享，可溫故，亦可知新。