基于边缘人工智能的AI无人机-更高效更安全的飞行任务执行

基于边缘人工智能的AI无人机-更高效更安全的飞行任务执行

人工智能有可能改变人们的生活和工作方式。人工智能和无人机是近年来发展迅速的两项技术。当这两种技术结合在一起时，它们会创造出许多以前不可能的应用。基于人工智能的无人机旨在独立执行任务，从环境中学习并适应不断变化的条件。本文探讨了人工智能在无人机中的表现及其在各个行业的应用。

无人机技术概述

无人机是一种无人驾驶飞行器 (UAV)，可以使用预编程指令进行远程控制或自主操作。无人机有多种尺寸和形状，从小型手持设备到大型固定翼飞机。它们可以配备传感器、摄像头和其他不同的技术，并有效地执行某些任务。

无人机技术因其众多优势而被广泛应用于各个行业。例如，可以说无人机大大减少了农业、建筑等各个领域的数据收集时间和成本。它们还用于灾害管理、搜索和救援任务、野生动物保护和监视。

无人机是目前最受欢迎且实用的机器人之一，目前已应用于执法、搜救、农业等多个领域。

人工智能简介

AI 代表人工智能。人工智能是使用认知科学技术创造的，可以执行只有人类才能执行的任务，包括推理、自然交流和解决问题。

什么是人工智能？无人机中的人工智能如何发挥作用？

人工智能就是利用算法和数据赋予机器学习和决策的能力。在无人机人工智能领域，人工智能可以为无人机提供信息和决策能力。例如，配备人工智能的无人机可以分析来自其传感器（包括摄像头）的数据，以识别地面上的物体和特征，然后它可以使用这些信息来决定在哪里飞行、如何避开障碍物以及如何飞行。使用它来完成任务。

人工智能在无人机中有何意义？-高效安全的飞行任务执行

与传统无人机相比，人工智能无人机具有显著的优势。它们可以实时识别障碍物并避开它们，飞行时间更长，执行任务更准确。这使得它们能够执行人类操作员或传统无人机无法完成或效率低下的任务。

无人机的主要类型及其人工智能功能

无人机的设计和功能多种多样，每种无人机的设计用途也不尽相同。让我们来了解一下无人机的主要类型以及它们如何从人工智能技术中获益。

多旋翼无人机

多旋翼无人机通常用于航拍和监视等任务，因为它们能够精确悬停和操纵。具有 AI 摄像头功能的无人机通过自动识别物体、跟踪目标和优化镜头取景来增强这些功能。这使得无人机成为电影制作和安全等行业必不可少的装备。此外，AI 无人机可以实时分析镜头，提供即时见解，以便更快地做出决策。

固定翼无人机

固定翼无人机专为长距离飞行而设计，通常用于绘制大面积地图或农业调查。当配备带有人工智能摄像头的无人机时，这些无人机可以实时分析大量数据，提高农作物监测或土地测量等任务的准确性。人工智能的集成使无人机能够根据环境调整其飞行。此外，固定翼人工智能无人机可以检测大数据集中的异常，使其成为环境监测的理想选择。

单旋翼无人机

单旋翼无人机与直升机类似，更适合运载重型有效载荷。这种配置的配备人工智能摄像头的无人机非常适合工业应用，因为它可以在复杂环境中导航并执行高级数据收集，同时自动避开障碍物。借助人工智能，这些无人机还可以优化路线并降低能耗，从而提高复杂任务的效率。

混合无人机

混合型无人机结合了固定翼和多旋翼设计的特点，既能垂直起飞，又能远距离飞行。此类配备 AI 摄像头的无人机兼具两者的优点，提供智能飞行控制和增强的图像处理功能，以实现更高效的操作。混合型无人机中的先进 AI 进一步支持自主决策，确保即使在具有挑战性的环境中也能提供可靠的性能。

无人机人工智能用例

• 农业

人工智能无人机可以扫描大片农田，收集有关作物健康、灌溉和土壤湿度的数据。人工智能为无人机收集的数据可以帮助农民优化作物产量、减少用水量并尽早发现病虫害。配备热成像传感器的无人机还可以检测和识别发情迹象，帮助农民找到需要关注的牲畜，并展示了人工智能对农业的深远影响。

引入了杂草检测模型，允许在入侵爆发地点专门喷洒除草剂，从而最大限度地减少不必要的化学品使用。专家田间勘察同样也实现了部分自动化，识别害虫以提供农药指导，并调查单个秸秆/作物质量以隔离反映土壤变化的低效区域。通过持续的统计预测，综合农作物洞察可指导有关设备租赁、肥料需求和收获劳动力规划的完整下游决策。

• 基础设施检查和维护

由于人工评估的视角有限，且需要持续覆盖极其广阔的区域，因此定期对从桥梁到输油管道等广泛基础设施进行结构检查是一项艰巨的任务。专业人工智能无人机满足了这一持续监控需求，充分利用了自动化计算机视觉技术，可在数英里宽的区域内进行大规模监控。经过训练的结构损伤分类器可以识别混凝土裂缝中的微观裂缝和腐蚀的金属支柱，这些支柱需要维护，位于悬索桥部分下方数百米处，而人工监督无法反复可靠地覆盖这些部分。

陆基管道也面临类似的监管障碍，容易受到接缝裂缝和邻近开发侵占的影响，从而威胁到管道的完整性。在人工智能的指导下，无人机队可以经济地勘测数千英里，几乎连续扫描整个纵向轨迹。这种预防性方法提高了异常检测率，通过早期维护节省了大量的维修成本。

• 建造

人工智能无人机可以创建施工现场的 3D 地图并监控施工进度。无人机还可以检查结构并识别可能需要注意的缺陷或问题。与传统的人工检查相比，这可以节省时间和资源。通过从多个角度捕获数据，人工智能无人机还可以提供有关材料使用情况和现场安全性的详细见解。进行远程监控的能力使团队能够同时监督多个项目，从而提高生产力并降低现场风险。

• 能源

人工智能无人机可以检查输电线、风力涡轮机和其他能源基础设施，从而减少昂贵且危险的人工检查需求。配备传感器的无人机可以检测故障和问题，并在发生重大故障之前进行维修。它们还可以进行热成像以检测过热组件，防止能量损失并提高效率。借助人工智能算法，这些无人机可以预测维护需求，最大限度地减少停机时间并优化资源分配。

• 公安

执法人员和应急响应人员可以使用基于人工智能的无人机来快速收集信息和评估情况。无人机还可以配备摄像头和传感器，以识别危险、寻找失踪人员并监控交通流量。这些无人机可以提供实时信息，帮助响应人员在危机期间做出及时、明智的决策。此外，人工智能使他们能够实时分析模式，增强态势感知并协助人群控制和灾难响应。

• 监控和安全应用

持续广域监控是人工智能无人机基础设施最早的可行应用之一，源于军事侦察需求。然而，随后的进步增强了计算机视觉功能，使其不再仅限于目标跟踪，而是具备多方面的检测功能，如危险识别、高度测量和选择性物体分类。这种意识通过自动周界入侵警报、可疑活动报告和安全区域的生活模式评估，恰当地转移到商业安全用例中。人工智能摄像头馈送甚至可以与现有的摄像头网络连接，以丰富地面监控功能。

执法部门同样受益于空中有利位置，可以收集人群统计数据并检测交通事故，从而使用实时数据融合动态调整巡逻车辆任务。通过针对安全实体的优先项目量身定制的持续训练的对象分类器，也可以跨地区追踪可疑包、被盗物品或通缉嫌疑人。这些措施共同增强了监控效率和情境响应能力，超越了有限的传统摄像机基础设施所能提供的范围。

人工智能在无人机监控和安全领域的另一个重要应用是面部识别无人机。这些无人机为无人机配备了鸟瞰视图和实时识别功能。想象一下，无人机在音乐会上扫描人群以识别失踪人员，或者安全部队使用它们来查明潜在的麻烦制造者。此外，执法部门可以使用它们将其视为调查和逮捕嫌疑人的宝贵工具。

• 送货服务

人工智能无人机正在通过提供快速、可靠且经济高效的解决方案来改变配送服务。它们可以高效地穿越城市景观，将包裹直接送到客户手中。使用先进的算法，优化飞行路径以避开障碍物并最大限度地降低能耗。通过利用无人机中的人工智能，公司可以提供当日送达服务，提高客户满意度和运营效率。人工智能无人机在传统方法面临挑战的偏远地区尤其有用。随着它们的不断发展，它们有望重塑配送服务，提供无与伦比的便利性和速度，并彻底改变物流行业。

• 采矿和勘探

该技术在采矿和勘探中发挥着关键作用，可提供准确的数据并提高安全性。在采矿业中，人工智能无人机可以勘测大面积区域、监控设备并评估环境条件。配备先进的传感器，可探测地质特征，通过精确定位潜在矿藏来协助勘探工作。人工智能无人机通过执行危险任务并向操作员提供实时数据来最大限度地降低风险。在采矿和勘探中使用人工智能可降低成本并提高生产率。随着人工智能无人机的发展，它们在这些领域的应用范围不断扩大，为创新和发现提供了新的可能性。

• 搜索和救援行动

人工智能无人机通过提供实时数据和精确导航功能彻底改变了搜救行动。该技术可以快速扫描广阔区域，找到失踪人员或灾难幸存者。配备热成像和传感器的无人机可以在具有挑战性的条件下探测到人类的存在。人工智能无人机通过为地面团队识别安全路径来增强救援任务。这种创新的人工智能使用减少了所需的时间和资源，使救援行动更快、更有效。它们是紧急情况下必不可少的工具，可提高全球现代救援任务的安全性和效率。