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一个激进但充满希望的计划:用货运无人机连接非洲

本文作者:张驰 2014-09-28 16:19
导语:发达国家人口稀少,货运无人机会起到很大作用。但是,最能实现无人机潜力的地方是非洲,它既能救死扶伤,提供就业,还能大赚一笔。

一个激进但充满希望的计划:用货运无人机连接非洲

2009年,我在索马里的朱巴河上,采访一名基地组织青年党指挥官。当地疟疾肆虐,饥饿横扫整个国家,人们饥不果腹。到河边取水的姑娘们会被鳄鱼吞噬,水传播的疾病让营养不良的婴儿命丧黄泉,基地组织甚至在周围村庄里将敌人直接斩首。你很难想象这是怎样一个分崩瓦解的社会,而我面前的圣战主义者却坐在塑料椅子上面,拿着好几部移动手机玩游戏。

这是我第一次清楚地感受到移动手机技术对非洲的影响,要知道长久以来,在非洲是很难看到高科技设备的。

五年之后,我来到了肯尼亚的桑布鲁,希望让另一种技术在非洲应用起来,我们要开发世界上首条货运无人机航线,在2016年正式运营。整条航线大约有80公里,可以将沿途的城镇和村庄连接起来。首批货运无人机将只收少量费用,并实施一些人道救援,比如给濒临死亡的孩子们运送血液,帮助他们恢复。很快,无人机将会优化,它们不仅体积会变大,重量也会增加,能运载20公斤的货物,也能飞往数百公里之外。开辟首条无人机航线的目的,为向人们展示货运无人机在非洲的价值,如果获得成功,我们就能募集资金,并开辟更多航线。

笔者是一个小说家,我也是瑞士联邦理工学院未来非洲创新项目的主管。过去十年,我作为《经济学人》的海外记者走遍了整个非洲大陆。和其他报道非洲的人一样,我发现非洲并没有衰落,而是正在崛起。非洲最重要的故事并不是什么新闻,我发现非洲的故事充满了矛盾,一边是爆炸性的人口增长,一边又是种族灭绝;而随着高科技的引入,非洲有希望能重整自己的时间和空间。事实上,你或许会很难想象,我现在之所以会把时间花在机器人,计算机,数字实验室这样的领域,主要原因就是移动手机。

相比其他任何发展干预,移动手机在反贫困上的贡献最大。一些人认为在非洲推广科技的可能性很小,手机对于穷人来说价格太过昂贵,一个村庄连保护谷仓的能力都没有,又怎么能维护基站呢?但手机的价格变得越来越便宜,人们对基站的投资也越来越多,这是一套非常有价值的系统,大家也愿意保护它。

很多电信公司也低估了移动手机市场。2003年,肯尼亚电信公司Safaricom的商业计划是在2013年底发展50万个移动手机用户,目前群体是交易员,牧师,出租车司机,妓女。而现在Safaricom的用户数已经达到了2100万,人们对高科技的接纳程度,比预期高出了42倍!

即使我们嘲笑改变,原地踏步,遮蔽双眼,盖住耳朵,历史的车轮仍将前行。

我开始思索货运无人机应该是什么样,它们能做什么事情,此时我想到了诺基亚1100手机,这款手机在非洲的销量超过5000万部。智能,耐用而且便宜,诺基亚1100就像是手机界的卡拉什尼科夫。在一个充满战争的非洲社会里面,这部手机创造了新的可能性。

一个激进但充满希望的计划:用货运无人机连接非洲

我的桌子上面,有一张诺基亚1100的照片,它就是高科技悖论的证据,它也显示了无人机的重要性:一个社区,他们可能没有清洁的水资源,安全也得不到保障,甚至无法让自己的子女上学,但如果想要改善非洲人的生活,最便捷的方法就是采用能够大规模扩张的技术。

在此,让我详细解释下我所说的货运无人机,为什么我希望实现这个项目,就像手机在非洲兴起一样,我希望货运无人机在非洲也可以获得成功。

“你想把我的驴放到天上!”

“我想要的,是一种价格便宜,体积不大,而且吃苦耐劳的东西,它的反应可以迟钝一些,性格最好能温顺些,而满足这些条件的就是一头驴。”——《塞文山驴伴之旅

对很多人来说,无人机似乎是个“丑陋的”字眼,它会发出轰鸣声,长得像个昆虫。人们不喜欢无人机是可以理解的,它是一项新技术,主要用于杀伤或偷窥。不过误解正在改变,实际上它是非常有建设性,可以被积极利用的技术。在过去八年,无人机已经接管了海上搜索作业,如果要搜索一艘沉船,不用在晚上命令海岸警卫队进行直升机营救,可以先发送一架无人机,让它引导搜索。无人机还能监测农作物和动物,也被广泛应用在地图绘制,警务,体育等多个领域。当然,它的另一个主要功能是搬运货物。

去年的一个夜晚,我来到肯尼亚的一个村庄。我架起了篝火,群星在头顶闪烁,这样的天气可以让我们追踪卫星。村庄被荆棘围挡了起来,这样狮子和鬣狗就无法袭击人类。离我们最近的一条路,驾驶越野车也要需要好几个小时。村庄里有一位桑布鲁老者,我们尝试向他解释无人机概念,告诉他这款设备可以寄送各种货物。对于很多机器术语,这位桑布鲁人似乎不太理解,我慢慢向他解释,这个机器家伙不是野兽,也不是骆驼。最后,他向后靠了靠,笑着说,“我懂了,你想把我的驴放到天上!”他有很多驴,桑布鲁人喜欢用驴帮他们运水和柴火。驴可以稳稳地走在干涸的河床上,翻山越岭穿过灌木荆棘。我和同事Simon立刻明白,他是对的,我们就是要把驴放到天上。

一个激进但充满希望的计划:用货运无人机连接非洲

货运无人机需要具备的特质和驴无异:脚踏实地,可靠,能理解人的命令;可以忍受风尘劳顿,廉价,毫无怨言。经过深思熟虑,我觉定把货运无人机队伍命名为“驴(Donkey)”。驴不是风驰电掣的珀加索斯神马,没有炸弹,没有监视器,它只从一个地方把货物运到另一个地方,仅此而已。首条无人机航线将是一条在天空运行的铁路,但这条航线和驴在树木繁茂的山岭里走过的道路一样,达到一个偏僻的村庄,歇息一下,继续下一个目的地。

为什么需要货运驴?

如果要在非洲建设公路,估计投多少钱都不够用。从非洲稀疏的道路网络上你会发现,无论是在殖民统治,还是后殖民时代,公路建设就没有成功过。之前有人构想将非洲丰富的宝藏出口到富裕国家,但即便是只有几座山之隔的社区贸易在非洲都很难实现,因为非洲太大了。

一个激进但充满希望的计划:用货运无人机连接非洲

目前,非洲仍没有横跨东西的公路,而且现有道路也已经被大量破坏,以致于1960年在刚果一小时的行进路程,在今天要一天。从经济层面上也反映出了这一点,如今非洲内陆贸易只占到其总贸易额的15%。货运无人机可以跨越国界,帮助各国政府实现区域性的自由贸易。

虽然会出现违禁品和盗窃物,但是货运无人机的飞行轨迹会更加透明,而且相比于道路交通运输,其税收收入也会相当客观。非洲大陆每年在公共基础设施建设上的支出差额高达500亿美元,而且还在继续攀升,因此根本没有足够的资金去建设隧道,桥梁,甚至连简单的道路维护都捉襟见肘。相对于铺设主干线道路,二级公路每公里所需要的支出更加昂贵,而且过去十年成本急剧上升,预算超支一倍早已是家常便饭。经济学家估计,在非洲,投资1美元在公路上,可以得到4美元的等值生产力。那如果在货运无人机航线上投入1美元,会获得更高价值吗?

的确,货运无人机存在从高空坠落的风险,但是相比于糟糕的非洲道路,我想大家还是会选择采用无人机,而不是在公路上驾车。从保险精算角度来看,无人驾驶飞机的确存在砸死人,或是爆炸风险。但相比于公路交通上的车祸,无人机运输货物造成的死亡率几乎可以忽略不计。要知道在非洲,除了疟疾和艾滋病,机动车死亡是第三大元凶。非洲大陆的机动车数量占到全球总量的2%,但交通事故的死亡人数却占到全球的16%。

时机就是现在!

下个十年将在非洲历史上起到决定性的作用。按照目前的生育率,到2050年非洲大陆的人口将达到27亿,而1950年这一数字只有2.28亿。非洲经济如果想要抓住机遇得到增长,就必须提升制造业。但问题是,虽然非洲经济在增长(尽管比较缓慢),但却很难转型。对非洲经济起到关键作用的国家包括尼日利亚,肯尼亚和塞内加尔,这些主要经济体的制造业比例都非常低,在国民生产中也没有占到主导地位,而且都由小公司构成。就算建设再多的新工厂(比如在埃塞俄比亚),也无法抵挡廉价成品在非洲大陆上倾销。非洲大路上几乎所有的汽车都是在其他地方制造的。

简而言之,非洲很难追上世界的步伐。

而非洲最大的风险,就是年轻人无法满足自己的期望。非洲一半以上的人口都不到19岁,到2025年,非洲年轻人和欧洲年轻人的比例将会从现在的2.2比1,扩大到4比1。世界银行表示,未来十年非洲年轻人有75%找不到带薪工作,他们中绝大多数需要以体力劳动或是靠自给耕种为生。他们不知道自己未来的收入来自哪里,也很容易被各种意外或疾病夺走生命。不过,新一代非洲人的受教育程度将会更高,他们可以体验到比智能手机更强大的可穿戴设备和植入式计算设备。而对于部分非洲青年而言,他们可以获得大量信息,有效地融入到实体和虚拟世界之中。

此外,如果失业率不断走高,很可能会产生激进的政治和宗教团队,如尼日利亚北部的“博科圣地”组织(Boko Haram)。其他因素也将加剧非洲的不安全感,如儿童时期的营养不良,和经济不景气产生的绝望抑郁,都会对青少年的身心发育造成严重影响;而土地耗竭和荒漠化更是进一步增加了非洲的不安定风险。

但新非洲将会建造宜居的城市,在很多方面,非洲的资源都非常丰富,包括食物、水以及各种矿产。非洲的生物多样性是世界上任何其他地方都无法比拟的。那里是人类物种的发源地,也会影响人类的未来。非洲的未来,就是网络和新技术。

一个激进但充满希望的计划:用货运无人机连接非洲

和非洲一样,机器人也在快速发展。现金的技术将会应用在非洲大陆上,让其变得越来越强大。由Tau Zero基金会和英国星际学会牵头的星际航行工程Project Icarus,计划在2060年发生第一艘星际飞船,而发射台很可能就在非洲。如果我们的货运无人机也具有Icarus项目这样的雄心,成功指日可待。

飞行“驴”如何工作

一个激进但充满希望的计划:用货运无人机连接非洲

在最初几年,这一项目会推出不同型号的机身,各有优势。最常见的无人机可能是能像直升飞机那样垂直起降,速度快能耗小,如Google Project Wing的无人机。其它类型包括固定翼无人机,滑翔伞无人机、齐柏林硬式飞艇以及大型四翼无人机。最终,这些飞行器都将以超过80公里每小时的速度来运载毛驴大小体积的货物。

货运无人机能够很好地完善现有的交通系统,但现在用来载人还不太可能。承载的货物既不能太小也不能太大,它就是一种中等型号的运输工具,在适当的距离范围内来输送中等大小的货物。无人机项目不仅能提高劳动生产率,而且项目的建设、使用及维护也能创造就业。

要达到诺基亚 1100那样的产量规模,就必须简化无人机零部件设计,这较其它飞行器来说,维护更方便和成本更低。单位成本和一辆摩托车造价相当,在4000美元左右。有几大趋势将使之成为可能:智能手机零部件的大规模生产,云计算技术普及、无线数据连接、开放源代码设计,以及新动力系统技术和本地化生产。然而,要在低价采购和低运营成本的前提下实现这样的性能,仍是很大的挑战。

这一项目需要满足一些假设条件,一是无人机的安全性比载人飞行器更高。货运无人机必须具备无人驾驶的飞行能力,无需依靠地面人员操控,并能在紧急情况下快速安全着落;在飞行故障中要能自动打开安全气袋和降落伞。英国慈善机构Riders.org曾在五年内用非洲卫生部的摩托车骑行了5万公里,未出现过一次故障。货运无人机也要保持这样的高性能。假设二是,无人机还需具备低噪音、外形美观的品质,既能吸引人们的目光,又不会影响心情,当然低噪音是首要的。

那什么样的无人机有吸引力?也许是闪耀炫彩的外观,飞行时闪着夺目迷人的光彩;也许采用了生物机器人技术,模仿鸟类、蜻蜓或章鱼。但不管怎么样,这些无人机不会固定在一处,而是到处飞行。此外,无人机的飞行路线不会像电塔、风力发电设备那样影响地理风景。

实现这样的无人机需要大量时间和实验,Google等公司正在朝这个方向发展,产业标准取决于技术转移和年轻的非洲工程师以及硬件黑客的技术贡献。无人机的首个用途将是运载血库、疫苗和医疗诊断设备等。初始版本的无人机大小取决于电池技术。监管、安全和保险风险都很大,政府会负责无人机的装载和紧急着落。但是,这一技术普及过程中的最大障碍可能与我们的情感需求有关。

由此我想到了“天空”。

什么是天空?

或许我们不知道用什么词来形容头顶上的空间,我们不能看到天空,只能看到天空上的东西,它更像是舞台布景。按现代的理解来看,天空就是各种物体穿梭的空间。

我们会用大气层、平流层、太空层这样的词来形容空域。但仍没有一个词能表达从屋顶到云层之间的空间,而这恰好是我们每天都能看到的那片空间。英文单词sky源于古诺尔斯语,意指“云朵”。古英语中,sky变成了scio,“云朵区域”之意。这对英格兰人很适用,因为英国的天空总是阴沉多变的,云朵也较低沉灰暗。古英语heofon一词指“天堂“,能和sky交替使用。而在德语中,himmel一词同时包含了天空和天堂的意思。因此,人们更加坚信云朵区域就是上帝、耶稣和他的天使们的居所,而地面以下的岩浆层就是地狱,地面上的就是我们人类。如果我们头顶上没有什么东西,似乎总让人觉得不舒服。

这一片空间非常广泛,无人机能够自由穿梭,在大陆之上还有另一个大陆。那么,无人机的路线是怎样的呢?想象一下埃菲尔铁塔,从它的顶端起始往外延伸,无人机的飞行高度同塔差不多高,我将其称为低空高度。规定的飞行路线是200米宽、150米高的空中通道。在较繁忙的路线中,飞行速度与高速缆车速度相当,但没有任何缆线和辅助设施。

每一个小镇都会拥有清洁能源无人机站点,步行或骑自行车即可到达站点,这些站点在未来还能充当加油站,还会与邮政及快递服务合作,为非洲的初创公司和建筑工程们提供了商机。与殖民时期的加油站不同,无人机站点安全性高,噪声低。由于无人机要靠电池提供动力,再生能源通道提供的清洁充电也能为周围的房屋和商店供电。

无人机的杀手级应用

一个激进但充满希望的计划:用货运无人机连接非洲

我在坦桑尼亚、乌干达和卢旺达之间勘测出了80公里长的路线,其它路线国家还包括安哥拉、赞比亚、埃塞俄比亚、肯尼亚、纳米比亚以及南非。各路线也能合并在一起,延伸开来。像卢旺达这种多山的国家能快速建立低空线路,提高健康和经济产出。在机器人、工程设计、物流以及无人机相关法律问题方面,来自非洲和瑞士的财团会提供相应资金支持。同时还会推动无人机国际机构的建立。

这一技术也会经历三个阶段。

第一阶段将于2016年开始,为医院和人道主义救援机构提供服务。此外,无人机还开始向政府机构、矿区、石油、天然气勘探区、农场和自然资源保护区提供运输服务。第二阶段为产业服务,东南部尼日利亚的零部件产业将受益于通往各城市的无人机输送路线。这好比利物浦和曼彻斯特的铁路,首次打通了通往大西洋的线路。企业建厂和采矿设备的零部件运输将需要无人机进行10千克的负载运输。

一个激进但充满希望的计划:用货运无人机连接非洲

无人机在前两个阶段发挥了很大作用。但真正需要无人机技术的是第三阶段,更好地将非洲的商家和客户连接起来,帮助小型企业发展电子商务。哪里有贫穷但又能接触网络的年轻人,哪里就有电商,在非洲这种情况尤其明显。在那里,步行街几乎不可能建立起来,现有的电子产品、家电以及其它进口商品的销售渠道都被超市所占据,但库存有限,利润很高。无人机能大大促进电商发展。如今,亚马逊正在向政府申请Prime Air测试,称该无人机运载的86%货物重量都小于2.3千克。十年之内,无人机站点将会建立商店供人们在移动设备上购物,由遥远的无人机从仓库取货送货。这种购物方式将无处不在,低廉的价格也让人们也有了更多的购物选择。

那无人机的杀手级应用是什么?重复劳动。就像驴一样,无人机能日夜工作,不停往返。由于非洲多数地区接近赤道,白天和夜晚的时间几乎一样。无人机能在夜间飞行穿梭,越过地形,在新一天为客户带去商品。全球人口将达到90亿,资源将越来越少,发展无人机是大势所趋。

发达国家人口稀少,货运无人机会起到很大作用。但是,最能实现无人机潜力的地方是非洲,它既能救死扶伤,提供就业,还能大赚一笔。

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