極飛的終極夢想
極飛的終極夢想
媒體報道
2018-07-16 09:15
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官方新聞
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2018-07-16 09:15
極飛的終極夢想

來源:《現代農業裝備》文 / 賓 果

極飛是一家有著宏大理想的公司,她不僅僅要實現自己的夢想,更希望為中國億萬農民打造一個夢工廠,讓科技之光照亮每一個新農民的夢,讓他們的夢想隨著中國農業現代化的到來而成為現實。

極飛是一家有著互聯網基因的公司,這種基因和它的創始人彭斌的身份有關——彭斌出自微軟,沉浸互聯網多年,而另外一個創始人龔槚欽則有著藝術家氣質和探險精神。當互聯網遇到藝術,當科技遇到探險,極飛迸發出無可阻擋的能量。在中國,在世界,極飛開啟了一場尋夢之旅。

十年潛淵只為一飛沖天

2007 年極飛科技創立。在隨后的幾年里,極飛的無人機在多個領域都有應用:物流、消防甚至科考。曾經有一度,極飛為順豐生產的快遞無人機在深圳與惠州之間往來頻繁,從某種程度上說,能伴上發展迅猛、資本雄厚的順豐,對極飛這樣一家名不見經傳的創業型公司來說,也許是一次不容錯失的機會。

但是,沒有。在當時,尤其是物流無人機也許會是一個潛在的龐大市場,但其安全性不容忽視,由于負重量大,而且要在人流密集區穿行,飛行高度要求高,所以其安全監管等要求嚴苛,這也意味著物流無人機在小范圍內應用也許沒有問題,但是一旦大規模生產,可能會受制于現實條件的困囿。這時,極飛已成立5年了,經過5年的“游戲市場”,極飛需要一個機會去轉型,并明確自己未來發展的方向。

幾經思考和甄選,最終,植保無人機成為極飛確定的目標。

極飛做出這個選擇的時候是2013年,這一年也是中國植保無人機剛剛起步的時候。植保無人機在我國應用的主要原因源于我國“水稻全程機械化”、“加快植保機械研發”等發展戰略,尤其是十二五期間,農業部部署了農作物病蟲害專業化統防統治行動。眾所周知,專業化統防統治已成為我國病蟲害防治的一個主要手段和途徑,但制約其發展的主要原因是大型機械無法進地,而無人機則解決了植保機械進地難題,這一政策背景為無人機植保市場的形成奠定了良好的基礎。

極飛的終極夢想

從另一個角度看,選擇植保領域還因為其龐大的市場。在“18億畝紅線”的政治前提下,現有的植保無人機單是進行農藥噴灑服務,定價在7~10元/畝之間、每畝地每年的噴灑頻率在4~7次左右,這個數字已極其驚人了。如果僅靠人工來完成這項工作,其難度可想而知,與這一需求相悖的是,中國農村青壯年勞動力逐漸稀缺,人力成本日益增加,加上農藥對人體傷害較大,年輕人不愿意進行農藥噴灑,而植保無人機可遠距離遙控操作,避免了噴灑作業人員農藥中毒的危險,保障了噴灑作業的安全。

從一家普通的無人機公司轉型為專注農業植保無人機公司的那一刻起,極飛就面臨一個嚴峻的問題——當他們研發出第一代植保無人機的時候,沒有人買他們的飛機。在當時,農機購置補貼政策已推行近10年了,作為一個新生事物,植保無人機不可能享受到這項政策紅利,此外,無論是地方農機推廣部門還是農民對其都持觀望甚至懷疑的態度。怎么辦?極飛很快做出了決定:不賣飛機賣服務。

新疆,是極飛扎根的第一個地方。

這是一段漫長、艱苦且充滿挑戰的日子。由于大部分員工來自廣東本土,對新疆的氣候和生活習慣極為不適,但是這些年輕人為了共同的夢想,他們堅持了下來。在長達2 年的時間里,無論是彭斌還是龔槚欽還是他們的研發工程師都曾數次長時間駐扎在那里,每在廣州研發出新一代產品,就要拿到新疆的試驗田地里“下地”實踐,直到通過檢驗,才回到廣州進一步研發和量產,力爭每一款產品都是接地氣且能解決實際問題的。農用無人機的科技創新與其他產品不同,所有實驗室里的設想,都必須在田間地頭通過無數次的噴灑測試來驗證實際效果。極飛人不僅在新疆發現了農用無人機的廣闊市場空間,技術也是在這片農田上得到了完善和革新。

4 年里,極飛投入數億巨資,將新疆的“極飛農業”打造成全球最大的農業無人機基地,農忙時節那里每天要調度 1 000 多架植保無人機,上萬個飛行架次,一天就可以充 36 000 組無人機電池。

植保服務規模的壯大離不開極飛位于廣州的研發大本營,這個有著200多人的研發團隊一直極其低調地隱身于新疆植保團隊的身后,其研發能力也并未引起外界過多的關注,自2014 年推出第一款極飛植保無人機后,2015年4月又推出第一代P20植保無人機,但是情況在2016年發生突變。這一年10月,極飛一次性推出三款機型,除了P20升級版P20·2018款植保無人機,還發布了P30·2018款植保無人機和P10·2018款植保無人機。從命名上也可以看出,P30·2018的配置更高,而P10·2018則是低配版的P20·2018。三者在產品定位上明確區分,能夠全面適應不同農田環境,滿足更多用戶的植保作業和設備需求。

這 3 款由極飛全自主研發的智能植保無人機在業界引發爆炸性轟動效應,業界稱其為最具野心和競爭力的公司。

做到極致才能飛得更遠

2016 年 10 月的那場發布會讓業內看到了極飛可怕的競爭力,這種競爭力正來自于極飛無人機的領先技術。

RTK 導航系統,誤差達到厘米級。截至 2016 年,中國的農作物綜合機械化水平已突破 65%,但是植保機械化程度非常低,在許多地方,仍以背負式藥箱打藥為主,雖然夠“精準”但效率太低,且隨著城鎮化的推進,農村勞動力日漸不足。近幾年使用拖拉機進行噴藥使作業效率大大提高,但作業的精準面臨考驗。

從第一次在新疆開展植保服務開始,極飛就希望能解決魚和熊掌兼得的問題。通過 3 年的嘗試, 極飛終于證明了無人機的作業效率能夠超過拖拉機和大型飛機,也能夠比人工噴灑更加精準,其核心技術正是RTK。這項一直廣泛應用于軍事領域的技術首次被應用于農業,實現了厘米級定位,據稱誤差不會超過一張名片厚度。RTK 的另一個重要作用是幫助極飛實現夜晚作業,而夜間作業正是極飛農業的核心優勢。一般農忙的作業季是 7~9 月份,白天天氣炎熱,作業時間被大大降低,而夜間飛行延長了作業時間,而且光照會誘導蟲子出來,施藥效果會更顯著。但是如果沒有RTK的精準導航,那么飛機就無法將藥物噴到作物的最上方。極飛正是憑借這項技術向更多人證明,植保服務不只是將藥物噴灑到農作物上,還需通過大量的實驗和驗證來找到最優的噴灑方案。

依靠自主創新和制造的飛控系統、RTK 定位模塊,極飛的無人機不僅可以實現全自主飛行和夜間飛行,飛行精度從米級提升到了厘米級,效率更是相當于人力的 60~80 倍。

夜晚極飛無人機的飛行軌跡

通過多次爆光可以清楚地看到飛機的飛行軌跡,它正在作物的上方平行飛行,保證了藥物的有效噴灑。這得益于 RTK 精準導航。

霧化及變量噴灑系統,減少農藥污染。有數據顯示,中國每年農藥和化肥使用量占全世界的35%,而中國的耕地面積僅占世界的 7%。2015年,農業部正式啟動“到2020年化肥農藥零增長”行動,《到2020年化肥農藥零增長行動方案》要求“推進精準施肥,改進施肥方式”。極飛的RTK完成了精準施肥的要求,其霧化及噴灑系統正是施肥方式的重大突破。據介紹,極飛的霧化系統可以把農藥霧化到70 um以下,這個細度可以直接穿透到昆蟲的皮膚里去,也可以直接穿透到植物的葉片。

極飛的一位負責人稱,“傳統無人機的噴灑系統用的都是高壓噴頭,高壓噴頭只有一個孔,壓力越大噴得越細,但是這里面有一個很大的風險點:農藥在水中的融解度有時并不完整,這時就會有顆粒,如果是水融劑還好,如果是油劑,懸浮劑顆粒或者乳液就很容易堵塞噴頭,一旦堵塞的話這個噴頭就等于作廢了;還有一種情況就是噴頭被堵后,飛機會進行無效作業。”為了解決這一問題,極飛研發了高速智能離心霧化系統。這個系統的核心部件是噴盤,利用磁懸浮技術,使噴盤懸浮于噴藥系統內,避免了傳統無人機中因軸承摩擦而影響噴藥效率問題。噴盤上有幾十個小孔,通過對噴盤加速旋轉以后,將藥甩出去,由于孔足夠大足夠多,所以噴盤不會被堵塞。飛機作業時,只要通過電機來旋轉噴盤,速度就能控制它甩出去的力度,也能控制它霧化后的顆粒的大小,這項聽起來玄之又玄的技術之前一直被法拉利用于其霧化噴漆,這樣的噴頭要幾百萬一個。在過去的四年里極飛一直在鉆研這項技術,2016年,這項技術被應用于極飛的產品中,并達到國際最高的霧化水平,并且把價格降到了幾十塊錢一個。由于這個噴盤被安裝在羅旋槳下面,羅旋槳在運動時就會帶著氣往下壓,完美解決了農藥飄移問題。

高智能霧化噴盤

高智能霧化噴盤

除了噴盤,極飛的噴藥系統中還有一個核心技術就是泵。普通無人機上的高壓噴頭用的是普通水泵,這種水泵存在一定的安全隱患,因為農藥通常是有腐蝕性的,尤其是一些酸性藥液腐蝕性更高,其在經過水泵時難免會和里面的部件接觸并腐蝕飛機內部件,導致飛行事故。為了解決這一問題,極飛采用的是醫療系統的泵,這種泵原來只在醫院重癥監護室的透析室里使用,這個名為蠕動泵的技術能保證液體在管里流動時不碰觸到泵里的部件,極大地保障了飛機的安全性。為了研發這種可以應用于農用無人機上的蠕動泵,極飛和 3M公司進行了跨界合作。“這項技術看上去簡單其實難度也非常大,我們以每分鐘幾千次的頻率擠壓這個管子,這個管子的承受力是有限的,如果是普通的橡膠管的話可能兩分鐘就碎了,這項技術對材料科學非常考驗。”通過長達數年的合作,極飛研發的蠕動泵可以飛兩萬畝都不會破損,“這個管子原來是1000美金一條,現在我們也把它降到幾十元錢一條,我們的所有研發都是圍繞如何把農藥精準安全地噴灑出去。”極飛的負責人說。

如果說以上技術足以令人驚嘆的話,那么更為神奇的則是極飛的變量噴灑系統。所謂變量噴灑是指噴藥系統會根據飛機飛行的速度快慢來決定噴撤的藥量,這個系統完美解決了精準施藥問題。如果是傳統高壓噴頭的話是無法做到這一點的,因為飛機驟停時壓力還在,藥液還會往外噴。日本農林水產省要求無人機在停下的一秒內噴頭不能再噴藥,這個技術叫秒起停,目前全世界只有極飛能做到。2017 年極飛進軍植保無人機大國日本市場,憑借的正是這個技術。

極飛植保無人機噴灑

除了噴藥系統外,極飛還研發了自動裝藥系統。據統計,中國每年大約有20萬人會農藥中毒,這是直接中毒的人數,還有大量的慢性中毒。如何實現裝藥自動化,避免人藥接觸是極飛一直想解決的問題。依靠極飛的智能平臺,當飛機接收到要去打藥的指令后,飛機會和衛星同步,衛星會把該塊地的相關信息傳給飛機,比如塊地面積,噴藥所需時間、航線規劃、所需藥量等,藥箱上面的芯片會記錄下這些信息。當這個藥箱放入灌藥機里時,灌藥機會同步讀取這些信息,并為其灌入相應藥量。當藥箱放回飛機后,飛機會對藥箱進行校對,如果是飛機需要的藥量就可以起飛,否則飛機就會鎖死。另外,該系統還能自動檢測電池是否夠完成這次飛行任務,如果不夠系統會要求更換電池。

智能電池管理系統,消除安全隱患。除了精準定位和精準施藥,極飛的另一創新是解決了電池的問題。長期以來無人機的續航能力一直被業界詬病,但是極飛的回答極其霸氣:“電池并不是我們的痛點,因為我們的續航能力是30分鐘,已做到業內最高,對于小地塊這樣的續航能力完全沒問題。對于大面積作業,我們通常是幾十架甚至上百架飛機同時作業。”那么極飛要解決的電池問題是什么?

傳統的無人機電池一直有充放電不平衡問題,這個問題是飛行安全中的一大隱患。據介紹,極飛的電池里共有12片電芯,如何保證這12 片電芯在充放電過程中始終保持平衡?這就是極飛非常核心的技術——電池平衡系統,這項技術目前鮮有公司可以做到,特斯拉是其中一家。

此外,不同于傳統無人機電池的軟包裝,極飛的電池是用鎂鋁合金和鈦纖維包裝的,這種包裝可以保證電池在任何事故中都不會發生燃燒和爆炸。農業無人機每年都會有很多自燃的事故,從安全角度講,極飛的電池從根本上解決了無人機的安全隱患。

智能管理系統的另一個特點是電池有安全保護功能。由于電池和飛機在購買后需要通過微信把二維碼綁定在固定帳戶上,假如電池被偷,在其他飛機上是無法使用的,并會自動報警—將其所在位置發送到極飛的云管理平臺。同樣,飛機如果不是由購買者的帳戶發出指令一樣無法啟動,它必須有跟飛機綁定的農田地塊信息才能起飛,而且飛機在飛行前會自動檢查相關設備,全部沒有問題時才會起飛。正因為這個安全功能,極飛才能進入管理嚴苛的澳洲市場。

極飛自稱是一家做工業級別的農用無人機公司,科技、安全、設計,所有工業具備的元素,在極飛都一一得到體現。140多項世界專利,300多項國家專利,極飛足以傲視業界群雄。

不止眼前更有詩和遠方

2016 年那場發布會也讓業內人士看清了極飛的戰略布局,這也是稱其為最有野心的公司的原因之一。

極飛地理。極飛地理號稱要“成為國內一流的地理信息服務提供商”。作為國內極少數具有乙級測繪資質的農業公司,極飛可以進行農田土地普查、農田地理信息采集等工作。通過無人機技術和標準化的測繪作業流程,在全國范圍內采集地理信息,為農田勘測、農村導航和無人機精準飛行等提供高精度的定位支持,并將無人機技術與遙感數據、氣象數據相結合,提供農田種植信息、預測農田病蟲害情況、實時播報區域天氣等方面的精準服務,為農田管理提供輔助決策支持。

極飛學院。極飛學院是面向新農民開放的一個免費學習平臺,共有1500 多個學習模塊,目前注冊人數已近60 000 人,學員遍布大江南北,其中 90后占60%。除了學習農業知識,極飛學院還提供機手培訓工作,共培養了11 000多名無人機操作員。極飛學院已成為這些年輕人回歸農村進行創業的平臺。

數據共享平臺極飛農業智能(XAI)連接極飛所有農業智能化設備,貫穿農產品生產和銷售的各個環節,為用戶提供及時可靠的農業信息服務,并通過將農業生產與智能技術融合,釋放農村活力,創造土地價值。

開放運營管理系統。自2016年開始,極飛P20 的用戶可以在系統中瀏覽附近所有農戶公開發布的植保需求,并選擇就近地塊接單。換句話說,這套系統對用戶的開放,不僅僅是用于支持無人機的自用管理,而且從一開始就著眼于無人機植保資源在整個農村植保需求市場中的配置。極飛給用戶的這套系統,不只是告訴他們怎么管理自己的人和飛機,同時也直接告訴他們怎么拿這臺飛機來賺錢。這套運營管理系統,在極飛長線戰略中扮演的角色重要性,不亞于其無人機硬件。

所有這些構成了極飛特有的生態鏈條—除了作業的無人機,還有測繪的飛機為農田進行測量;有導航的機站可以對農田里工作的無人機、拖拉機等設備進行導航;有農田物聯網監測站……尤其值得一提的是,極飛和阿里合作開發的農田大數據系統,將每一個田塊無人機的測繪數據和植保數據記錄下來,這些數據經過云計算就會得出農田的基本數據,這個數據對農村金融尤顯重要。如果某農戶向農村信用合作社或者商業銀行申請農業貸款,這個時候銀行只要到數據端調出數據就可以全面掌握這個農戶的土地情況,并根據農田基本數據來判斷該農戶是否符合貸款條件。農田基本數據加上云計算經過進一步挖掘還可以用于土地確權工作。由于極飛具備乙級資質,所以下一次土地普查極飛將對接政府的確權工作,并為政府主管部門提供相關的確權數據。土地歸屬權數據加上作物數據再加上病蟲害數據進行云計算就能得到產量的預測。“最終我們要達到的是土地歸屬權加上上面的產量預測加上農戶自己的個人經驗,我們就可以確定種什么、打什么藥,再加上過去幾年歷史數據的疊加,就有了農戶金融的基礎數據,這個農戶金融最終將會推動農村產業的發展。把農業產業鏈中原來無法聯接的信息聯接了起來,這是我們希望做的,最終推動供給側改革。”

極飛農業車輛

今年11月,極飛宣布開放數據接口,積極對接國家監管機構和各級農業部門,開放飛行數據給第三方監管云平臺,推動無人機數據的安全共享,全面擁抱植保無人機產業規范化時代的到來。“無人機行業一旦進入智能化的階段,傳統的農機企業要真正做到技術改良是非常有難度的,我們每年會放出上一代的數據平臺給其他企業用,以推動整個行業發展。當然,最先進的技術肯定要在我們手上,我們至少要領先行業十幾個月的速度。”極飛正冷靜而周密地蠶食著這塊百億級市場。盡管極飛一直宣揚愿與無人機從業者共同開拓農業植保市場——但對于真正意在與極飛在農田上空角力的競爭者,極飛正成為一個越來越難以超越的可怕對手。

當然,極飛的布局絕不僅限于中國大陸。如今,極飛的足跡已走進日本、澳大利亞等國家和我國臺灣地區,同時秉承植根于“精準農業”的理念,極飛還與韓國、澳大利亞、美國、英國等地數十個科研機構開展合作研究項目,探索適應不同種植環境的無人機植保解決方案。

作為一家具有國際視野的農業科技公司,極飛希望通過降低無人機的使用門檻,讓更多人能夠受惠于自動化、智能化的植保設備。極飛的使命是不斷探索更高效的農業生產技術,在減少人力投入和環境污染的前提下,實現全球農業的可持續發展。

在新疆尉犁縣,這里是極飛在新疆的大本營,極飛在這里起飛了第一架飛機,在這片土地上投下第一個無人機的影子。在許多個夜里,繁星浩瀚,極飛的無人機在星空下飛起降落,像是一首瑰麗的詩。如今,極飛在全國的植保服務總面積超過1500萬畝次,每天平均調度運行超過40000架次的植保和測繪無人機飛行,已經累計為超過240000個地塊進行了測繪和噴灑作業。

極飛正向更遠處飛去。正如龔槚欽所說,雖然辛苦,但是我們還有詩和遠方。


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