亚马逊无人机送货是否可行？专家给你细算成本账

就在一年前，亚马逊对外宣布，它正在开发一项名为Prime Air的无人驾驶送货服务，力求在30分钟内将包裹送到客户手中。这从成本的角度考虑是否可行呢？正是因为成本问题，亚马逊的无人机送货服务在当时遭到了强烈的质疑，《连线》杂志撰稿人马库斯?沃尔森就认为无人机送货成本太高，近几年内不可能变成现实。但是日前，Kiva System的联合创始人通过计算发现，无人机送货的成本仅为20美分/包裹。 今年夏天，我曾写了一篇关于亚马逊无人机的经济分析文章，在那篇文章中，我强调了亚马逊的物流成本并粗略计算了无人机送货的可能成本。我在文章中指出，在最初运营的几年，亚马逊将为他们的无人机配置飞行员，这似乎有些牵强，在未来十年内，我们将有完全自主送货的无人机，而不需要人们的监管。亚马逊最近的招聘广告现实，他们正在招聘无人机飞行员，而类似职位的年薪大约为10万美元。 今年初，CyPhy Works的CEO Helen Greiner认为无人机送货将在5年内成为现实。与此同时，DHL已经开始测试使用无人机送药给北海的小岛Juist。

无人机送货从经济角度考虑是否可行？

苏黎世联邦理工学院教授Raffaello D’ Andrea认为使用无人机投递小型包裹在经济上是可行的。D’ Andrea是Flying Machine Arena（飞行机器人生活和学习的场所）的负责人，也是Kiva System的联合创始人。Kiva System被亚马逊以7.75亿美元现金收购，他们创新了机器人实现系统，亚马逊正在用Kiva机器人改善他们的仓储设施。 在IEEE自动化科学与工程的一篇特约评论中，D’ Andrea详细计算了他之前用来评估Matternet（其愿景是“创建一个基于飞行器的交通运输网络，以满足不发达以及偏远地区的药品投递等细分市场的需求”）无人机送货的成本，并把这些数据跟他之前用于Kiva System业务计划的数据进行比较。 为了评估成本，D’ Andrea做了两个假设： ♦ 载重不超过2公斤。 ♦ 10公里范围内逆风可达3公里/小时。 为了获得无人机送货的最接近成本，D’ Andrea分析了以下数据：功耗以千瓦计算，载重以2公斤计算；无人机重量为4公斤（电池重2公斤）；升阻比；电机和螺旋桨的动力转换效率；电子设备功耗以千瓦计算，电力成本，巡航速度以公里/小时计算，飞行速度和逆风阻力。 在分析了无人机的重量、载重、逆风阻力等因素之后，D’ Andrea指出： “那么，使用飞行器投递包裹是否可行？从成本的角度看，这些数据别看不合理：2公斤包裹10公里范围内与设备直接相关的运营成本为10美分。我对比了我们十年前在Kiva商业计划中的总投递成本60美分/件，这看起来并不奇怪。” 通过电子邮件沟通，D’ Andrea指出，在IEEE特邀评论中描述的10美分的成本仅仅是能耗（包括更换电池），并不包括无人机及无人机维修的摊销成本。假设每个无人机的成本为1000美元(假如亚马逊大量购买，这也是可能的)，加上每年20%的维护费，并摊分到5年内，就等于额外增加400美元/年，大约1美元/天。如果每个无人机每天完成10次任务，这就意味着每个包裹最多增加10美分，加上之前计算的能耗成本，每个包裹的投递总成本为20美分。 每个包裹20美分的成本远低于亚马逊现在所付出的。根据运输业内人士分析，亚马逊投递每个包括通常需支付2-8美元，如D’ Andrea计算的无人机送货成本，将大大降低亚马逊的年度运输相关损失35.35亿美元（2013年发生的运输成本）以及2011到2013财年的累计运输损失88.29亿美元。 除了监管方面的障碍和隐私问题，D’ Andrea还指出了无人机送货的几个技术障碍，这表明还需要进行更多的自动化研究以解决下面三个主要的挑战： ♦ 无人机设计； ♦ 定位和导航； ♦ 无人机协调。 在阐述这些问题时，他写道： “无人机设计包括创建高效的机器，（最有可能）可以悬停，可以在各种条件下运行，它的最大对手是商业客机；这是一个有意义的事业，将需要多次迭代，以及各行各业的人的聪明才智和贡献。 “定位和导航看起来像是已经解决的问题，因为已经有许多具备GPS功能的平台，但投递包裹需要更可靠一些，在不同的工作条件下，在非结构化和不断变化的环境中，需要低成本传感器和定位系统的整合，这种产品要不还不存在，要么仍处于开发阶段。 “最后，成千上万的自主智能机器在空中，共享充电站等资源，需要强大的配合，这可以进行模拟研究。” D’ Andrea预计无人机送货是确实可能发生的，他以下面的话来总结自己的观点，更好或更坏，“无人机投递货物将导致包裹在我们的头上飞来飞去，这也许会发生在不远的将来。”