改变世界的Project Wing：揭秘谷歌无人机送货项目

亚马逊在去年年底宣布了一项无人机送货计划，并表示正在测试利用无人机来运送小批量订货，这种全新的快递方式在公布之后迅速引起人们的广泛关注。近日，谷歌也公布了自己的无人机送货项目Project Wing的最新进展，据称谷歌已经在澳大利亚地区对该项目进行了数十次测试

亚马逊在去年年底宣布了一项无人机送货计划，并表示正在测试利用无人机来运送小批量订货，这种全新的快递方式在公布之后迅速引起人们的广泛关注。近日，谷歌也公布了自己的无人机送货项目Project Wing的最新进展，据称谷歌已经在澳大利亚地区对该项目进行了数十次测试。

《大西洋月刊》（The Atlantic）科技编辑阿莱克西斯・马德里加尔（Alexis Madrigal）此前曾对Project Wing项目进行了跟踪采访，他也在自己的文章中详细披露了该项目的具体进展。以下是文章的主要内容。

蔚蓝的天空上飞过一个白色的影子。尼尔・帕菲特（Neil Parfitt）站在澳大利亚华威市郊的一个牧场里，一架比海鸥略大的白色小飞机正飞过树梢向他滑翔过来。飞机的头部向上保持垂直姿势，在离帕菲特不远的数百英尺的空中开始盘旋。此时一个包裹从飞机的腹部分离出来并开始下落，这个包裹通过一根细线与机身相连。快要落地时包裹降落的速度开始放缓，最终轻轻地落在地上，连一丝尘土都没有激起来。随后连接在包裹一端的矩形小模块与包裹分离开来，在缓缓收回之后重新固定在机身底部。此时飞机的机翼恢复飞行姿势，顺利返回半英里之外的发射地点。而帕菲特则走过去打开了这个包裹，并从中取出了他刚刚购买的狗粮。

上述场景就是谷歌在测试利用无人机进行包裹投递的真实情况，除了这次在澳大利亚的试飞之外，谷歌还在今年8月中旬进行了另外30次类似的飞行测试，而这也把Google X实验室在两年前启动的Project Wing秘密项目推向了第一测试阶段的高潮。

尽管关于谷歌正在研发无人机送货项目的传闻很早就出现了，但Project Wing直到最近才真正现身。在过去的一周中，我与参与该项目的谷歌员工进行了深度沟通，观看了飞行测试的视频，还采访了许多对无人机送货项目持肯定态度的业内人士。

Project Wing不过是谷歌正在进行的多个秘密研究项目之一，除此之外，谷歌还在机器人领域进行大量投资，很显然，谷歌是一家雄心勃勃的科技公司，它已不再把目标局限在组织全球信息资源上，它还想对整个世界的资源进行组织。

Project Wing项目的缘起

在Project Wing的研发初期，谷歌设计了一种名为“立式垂直起落飞机（tail sitter）”的独特飞行器，该飞行器将直升机与固定翼飞机的特点融为一体，不仅可以垂直起降，还能在一个固定的水平高度进行盘旋。如果将这种飞行器用到快递行业之中，它能够在空中盘旋并利用绞车把包裹缓慢地投递到地面。同时，投递绳索的尾端还安装了一些名为“蛋”的电子设备，它们能够探测包裹是否已经落地，然后在合适的时候将绳索断开并收回飞行器。

文章开头提到的帕菲特之所以能够参与此次测试纯属偶然，他是被谷歌在澳大利亚的合作伙伴、Unmanned Systems公司的菲尔•斯文斯伯格（Phil Swinsburg）说服而来到市郊农场参加了快递测试的（澳大利亚的“遥控飞行器”政策要比美国更为宽松）。

当帕菲特通过无人机拿到狗粮时，Project Wing项目的负责人尼克・罗伊（Nick Roy）就站在他的身边。罗伊是麻省理工学院的机器人学家，为了领导这个项目，他特意向学校请了两年的长假。然而，在该项目的整个研发过程中，罗伊却从没有亲眼看到他的飞行器投递包裹的真实场景，因为他总是在起飞点盯着屏幕上不断滚动的各种调试信息，并焦急地等待着会发生什么事情。“谢尔盖•布林（Sergey Brin，谷歌联合创始人）总是向我询问Project Wing的进展情况和使用体验，”罗伊说道，“而我只能回答说我也不清楚，因为我的注意力一直都在屏幕上。”

所以这次当他在Google X实验室的任期行将结束而重返麻省理工之时，他特意赶到现场观看了Project Wing进行包裹投递的整个过程。当他回忆起那个时刻时显得非常兴奋，甚至都失去了科研人员惯有的冷静和客观。“当包裹缓缓落下，感应‘蛋’顺利收回，飞行器再次起飞在空中划出一道美丽的弧线而转身离开时，”他说道，“那感觉实在是太美妙了。”

罗伊与Google X实验室之间的合作似乎非常愉快。在实验室主管阿斯特罗•泰勒（Astro Teller）在谷歌的山景城总部接受采访时，他甚至拍着罗伊的膝盖说：“他从项目启动的第一天其就有着清晰的目标，尽管我给了他相当大的压力。如今两年已经过去了，他也要离开项目组返回学校了。”不过泰勒也表示，Project Wing的进展非常顺利，主要原因就是罗伊为其指明了方向，而整个项目的研发已经步入正轨。

在谷歌工作的这两年中，罗伊的目标其实很简单，就是找到以下三个问题的答案：（1）无人机送货的方式究竟是否可行？（2）谷歌是否应当开发这样一项服务？这有可能实现吗？（3）能否通过编程让无人机在任何地方实现起降和快速巡航，并从空中将包裹准确投递到地面？

如今，罗伊和泰勒已经就上述问题给出了肯定的答案，虽然他们尚未开发出一套适用于普通用户的稳定系统，但他们相信目前所面临的所有挑战都是能够克服的。所以谷歌目前也已经开始扩大该项目的规模，并希望能在不久的将来推出一项可以通过小型无人机进行包裹投递的服务。

值得庆幸的是，泰勒已经找到了罗伊的接班人――戴夫・沃斯（Dave Vos），沃斯在无人机行业有着20年的丰富经验，他在2008年曾将自己的无人机软件公司Athena Technologies卖给了罗克韦尔公司（Rockwell）。如果说罗伊此前所从事的主要是验证性的探索工作的话，那么沃斯的使命就是将Project Wing变成能够真正使用的服务。

“这个理念从一开始就让我们感到兴奋不已，”泰勒说道，“如果能在合适的时间为所有人提供合适的服务，那么这个世界可能会变得更加美好。”

目前参与Project Wing项目的谷歌员工已经多达数十人，他们从事的工作多种多样，包括飞行器的外观设计、送货机制的规划以及无人机订购应用界面的开发等等，据了解谷歌还计划为该项目招募更多的员工。同时，谷歌还将参与民用无人机的公开辩论，从而将自己的看法反馈给监管机构。所以我们有理由相信未来将有许多包裹会通过这种盘旋在空中的机器人来进行配送。

这听起来可能比较疯狂，但谷歌对于无人机送货项目的态度却是非常认真的，下面我们就一起来详细了解一下这个有可能改变世界的项目。

改变世界的“实时送达”理念

谷歌当然希望让全世界都相信通过无人机提升包裹投递速度是技术发展的必然趋势，这也正是谷歌联合创始人布林为何坚持认为这才是整个世界的运作方式的原因所在。

回想一下2011年的布林，或许他正戴着谷歌眼镜的原型机，身穿长袖T恤衫，脚上穿着一双Vibram的“五指鞋”。他的财富已经超出很多人的想象（净资产高达数百亿美元），而在39岁那年，他决定在下巴上蓄起象征智慧的胡子。

当时，谷歌的另一位联合创始人拉里•佩奇（Larry Page）主要负责公司的“摇钱树”――互联网广告业务，而布林则在谷歌内部打造一个更具野心的项目。在接下来的几年时间中，他将相继推出无人驾驶汽车、谷歌眼镜等产品，还将会收购8家机器人公司和一家高空太阳能无人机制造商，同时领导谷歌所有的秘密项目。

但在2011年的某一天，当我们尚未看到上述的这些新奇的创意之前，他已经和胡子更加浓密的泰勒就当今世界的发展趋势进行了一次深入沟通。

“我们最初的看法大概是这样的：当年驿马快信（Pony Express）的出现为整个社会带来了一场真正的变革，它能够在按天计算的周期内为人们提供可靠的配送服务。随后出现的美国邮政局实际上也是源自驿马快信，但前者能够提供更加可靠、速度更快的服务，从而再度改变了社会，”泰勒说道，“再后来的联邦快递推出的隔夜送达业务显然又一次改变了世界，如今的我们正在目睹当日送达所带来的变革，所以我们为何不能去展望一种速度比现在再快十倍的能够改变世界的服务呢？到那时我们只需等上一两分钟，就能得到自己想要的东西。”

如果说有一件事情是谷歌真正喜欢的，那毫无疑问就是改变世界，该公司在此之前已经通过计算性能的快速提升和成本的大幅下降推动了社会变革。如今他们相信规模更大的变革很快就会发生，因为他们已经看到商业网站和移动计算正在以惊人的速度成长。

由于谷歌一直坚持“不作恶”的企业信条，所以他们也为这些变革打上了“进步”的标签。但随着公司的不断成熟，像泰勒这样的人似乎也不得不承认，并非所有事情都在向着更好的方向发展。但他们仍然认为这些变革仍然是利大于弊的，尤其是在现有的其他选择做出一番权衡之后。

“Google X实验室的项目虽然多种多样，但却总能给人带来这种感觉，”泰勒说道。人们对目前生活方式所产生的各种问题视而不见，因为他们已经对此习以为常，但是当新生事物出现时，人们马上就会看到它的不足。“我们不会对这些问题继续装聋作哑，我们真的希望探索如何缓解这些问题的方法，”泰勒说道，“在我们与社会所进行的对话中，除了聆听之外，我们还想提醒人们，我们并不是从零开始的。对于快递行业来说，其所利用到的汽车和飞机等资源都已经向地球排放了大量的温室气体，同时也引发了很多安全问题。”

面对这种情况，谷歌自然希望通过加快送货速度来降低碳排放，同时减少对应的安全问题，于是无人机就成了最好的选择。“从原则上讲，无人机并不是提升快递速度的必要方法，”泰勒总结道，“但很明显，我们在开始阶段是必须使用无人机的。”

Google X实验室最初就这个问题产生了很多创意，并在理论和实践层面对这些创意逐一进行了测试。他们考虑了许多不同的选择，并且设计了一系列比较古怪的运输系统。比如通过一根超长的绳索把滑翔机与气球连在一起，而滑翔机在升空之后可以在正确的地点降落，但这显然不是正确的解决方案。于是Google X认识到需要一名专家来帮助他们设计这个项目，最终他们找到了麻省理工的罗伊。

罗伊或许并不是这个项目的最佳选择。首先，他从来没有在室外有过研究无人机的经验，所以如何克服风力的影响对他来说是一个新的挑战。其次，罗伊也没有传统的航空背景，也不曾接触过物流行业。如果看看他在2000年代初制作的简历（当时他正在卡内基梅隆大学攻读博士学位），似乎没有任何迹象表明他就是Google X想要找的那个人，因为当时他的主要工作是导游和机器人护理。

但需要注意的一个非常重要的细节是，罗伊的论文指导老师是Google X实验室的创始人塞巴斯蒂安•特龙（Sebastian Thrun），特龙曾是机器人研究领域最有影响力的人物之一。此外，罗伊在加盟谷歌之前，还曾参与过美国海军研究办公室的一项重要工作，就是在无法使用GPS的环境下实现室内无人机导航。

在罗伊来到Google X实验室时，Project Wing最初的研究重点还是为心脏病人运送除颤器。很显然，这个项目最为关键的要素是提升运送速度来节省宝贵的抢救时间，但谷歌的团队越来越意识到尽管他们原本所认为的速度优势在911系统和其他紧急情况下是无法展现出来的。于是，泰勒将目光转向了无所不在的通用配送领域，希望通过“两分钟送达”的快递服务来改变人与物之间的关系。

团队当时的想法是由于人们认为“实时送达”是不可能实现的，所以就会事先囤积各种东西，比如他们会购买一大堆电池，然后任由这些电池在抽屉里耗光电量，同时还有可能会去购买那些一年只会用上10分钟的电钻，而这些长时间处于闲置状态的物品实际上都是对各种资源和生产力的浪费。

这种想法看起来似曾相识，实际上，这正是2000年代中期Wolrdchanging等组织在创办“产品-服务系统”时所秉承的主要理念，而这一理念随后也成为“共享经济”的指导思想，那就是我们的世界可以生产更少的产品，因为高效的数字化物流可以把每一件物品都达到“物尽其用”的状态。

“很显然，这将有助人类社会从‘所有权社会’转变向‘使用权社会’，我们要以更强的集体感来对待生活中的每一件物品，”泰勒说道，“如果我们能够做到这一点，在降低噪音污染和碳排放的情况下提升安全性，那么这个世界会发生怎样的转变呢？”

那么，对于此时的谷歌而言，想要实现“实施送达”，首先要解决的事情就是开发出一款能够自主飞行的飞行器。

无人机的运转模式选择

Google X实验室坐落在谷歌山景城总部的一座红砖建筑里，在穿过一个标有“The Hatchery（孵化器）”的大门后，罗伊刷了一下自己的工卡，我们便进入到了Project Wing秘密项目的核心区域。

这实际上是一个车间，桌面上摆放着渔线、三色胶带、垃圾桶、紧固件、备用天线、喷胶枪和一些钻头。而在我右侧，隔着玻璃门可以看到4架完全一样的无人机的机身。当时后面还有一个人正在制作电子元件，这些元件在顶灯的照耀下闪着铜光。

车间里四处摆放以不同生物为灵感而设计的无人机模型，我们还看到几个马蹄蟹形状的无人机模型，由于采用了透明的塑料外壳，所以能够清楚看到里面的电子元件。此外，车间的天花板上还吊着一架塞斯纳（Cessna）模型。而架子上则摆放着各种像昆虫一样的四旋翼直升机、一架将直升机马达整合到唯一的机翼中的古怪飞行器以及一辆遥控怪物卡车。

不过，最引人注意的无人机模型还是摆在车间中央的桌子上的白色原型产品，这个闪闪发光的设备上贴着“Chickadee（山雀）”的标签，这架立式垂直起落飞机与在澳大利亚市郊农场投下狗粮的那架无人机一模一样。

其实这架无人机的设计非常简单，尾翼提供支撑，塑料机身加上两个用泡沫板制成的机翼，整个飞机外覆盖了一层预防恶劣天气的保护层。它配备了四个旋翼，两个位于机身底部，另外两个则位于机翼的边缘。

虽然设计简单，但这架无人机的制作工艺还是相当赞的，远远望去，闪闪发光的机身会让人感觉这是一件已经完工的配有多种定制电子元件的成品，但走近细看，就会发现机身是手工制作而成的，上面的指纹甚至还能清楚看见。有些地方的处理很是专业，有些地方则显得比较粗糙，至少可以肯定的是这仍是一件尚未完成的作品。

这种飞行器并不常见。大部分飞行器都像飞机一样拥有固定的机翼，只有部分直升机使用一个或多个旋翼来实现空中悬停。如果想要飞到天空之上，固定翼飞行器主要依靠水平气流，而直升机则主要依靠垂直气流，这两者的优劣势都很明显，固定翼更符合空气动力学原理，所以效率更高、航程更远、油耗更低。而直升机则更易适应不同的环境，无需跑道即可实现起降，同时能在半空进行盘旋。

而在军事领域之中，无人机也主要以“捕食者（Predators）”和“全球鹰（Global Hawks）”两类远程固定翼飞行器为主。但对于业余爱好者来说，DJI Phantom 2和Parrot AR.Drone等四旋翼直升机要更受追捧一些。

航空领域中还有一种集成了固定翼飞机和直升机两者优点的混合式飞行器，部分航空公司已经对此进行过尝试，但由于需要执行两套截然不同的任务，向不同的方向推送气流，所以其飞行系统要更为复杂一些。比如洛克希德•马丁公司（Lockheed Martin）所研制的F-35B新型飞机就在机身上加入了旋转式两用喷气引擎，从而可以通过向地面喷射气流来完成起飞，然后在空中旋转引擎的方向，进而推动飞机前进。

立式垂直起降飞机则采取了另外一种运作模式，即在飞机升空之后，再将整个机身从垂直方向旋转到水平位置，这已经成为航空史上的一种很有吸引力的设计模式。比如纳粹德国就曾考虑设计这样一架飞机，同时美国国防部也曾经考虑过这种模式，洛克希德•马丁公司和康维尔公司甚至为此分别开发了两款原型机。下图所拍摄的就是一架垂直停在跑道上的美国海军Lockheed XFV-1机型，飞机上所采用闪闪发光的钢板颇为复古，但垂直立在跑道上的架势有充满了未来感。然而，这些项目最终都没有得到太大进展，其主要原因是难以找到较好的方式来帮助飞行员适应方向的瞬时变化。

但这对于无人机来说完全不是问题，因为飞行员可以直接坐在电脑前进行遥控操作即可。动力系统、电池、电线和大型电容直接安装在机身上与马达相连，而马达的性能数据则会反馈给飞行电脑。传感器的数据来自固定在电脑左侧的IMU惯性测量装置，该装置使用加速计和陀螺仪来确定飞机在X-Y-Z三轴上的具体位置，这也是无人机实现飞行的重要组成部分。飞机的鼻子上还内置了一个GPS模块，尾翼则安装了向下的摄像头。目前的无人机版本并未搭载激光测距系统，但安装了两个无线电通信装置，一个能够通过高带宽发送遥测数据，另一个则可以通过低带宽实现远距离通信。

虽然谷歌目前还并未确定Project Wing项目将来所用到的所有设计元素，但其已经开发出一个设计平台，尽管硬件是无人机的关键组成部分，但研究团队貌似对于采用哪种飞行器能够满足最终的需求并不太在意。泰勒和罗伊也坚持认为他们所面临的真正挑战是该系统中其它部分的设计，比如配送机制。

可以想象一下，从空中向地面送货实际上有许多可供选择的方式，包括降落伞，研发团队还真就尝试过这种方式，但如果风太大，就会对其形成干扰，进而很难保证投递的精准度。同时，无人机也可以借助精准弹道技术向下弹射的方式，“我们确实也考虑过这种方式，”罗伊介绍称，“但当谢尔盖走到一个阳台上时，我们差点在一次投递测试中直接击中他。”

还有一种方法是让飞行器直接降落到地面，放下包裹后再重新起飞。为了测试这种方法，研究团队还找来了几位公司的用户体验研究人员，让他们对潜在用户进行针对性的调查。结果发现，即便在收货之前明确告知用户旋翼存在危险，但仍然会有很多人会忍不住触摸飞行器。所以最终他们不得不采纳罗伊一直都比较坚持的方法，用一根线吊住包裹，然后通过绞盘将其放到地面后再收回吊绳。

曾在加州理工学院和麻省理工学院就读的机械工程师乔安娜•科恩（Joanna Cohen）负责设计了这套精巧的装置，该装置包含几个关键的部件。第一个就是使用高强度渔线制成的绞盘，第二个则是前文提到过的与包裹一同着陆的“感应蛋”设备，它可以在探测到包裹已经落地后让无人机自动收回吊绳。如果出现紧急情况，还可以利用无人机上的刀片割断吊绳，从而让无人机摆脱困境继续飞行。

速度方面，当包裹快速下降时，其速度约为每秒10米。而在其即将到达地面时，速度则会降至每秒2米，从而实现软着陆。

从理论上说，或者在理想情况下，要实现上述情景并不困难，但根据Project Wing项目的硬件主管詹姆斯•伯吉斯（James Burgess）的介绍，其实际操作过程并不是想象中那么容易。“当无人机在接近用户的房子时，‘感应蛋’随时都有可能会撞到什么物体上，比如电线、树木、屋顶或扶手等等，总之整个投递的过程会遇到各种未知的因素和环境挑战，”伯吉斯说道，“所以‘感应蛋’一定要足够智能，必须能够判断出是否撞上了什么物体，而无人机也必须知道自己所处的高度，同时绞盘还要判断出完成投递所需的吊绳长度。‘感应蛋’会发出命令说‘我碰上了什么东西’，然后无人机回复‘稍等，你还没有抵达目的地，一定要抓牢包裹’，在这种情况下，设备上所有的传感器和元件就像一个网络一样在进行协同运作，从而制定出正确的决策来完成投递。”

从目前情况来看，这种方式基本上能够确保部分决策的合理性，但当我问及如何处理可能碰到的电线问题时，整个团队都觉得这是一个极具挑战的问题，而目前尚无有效的解决办法。“毕竟我们还处于发展初期，”罗伊说道，“现在还没有走到必须解决这个问题的地步。”

实现真正的“无人驾驶”

与所有的自动化机器人一样，快递无人机也有三项基本任务，分别是：（1）知道自己所在的位置；（2）确定下一步的目的地；（3）通过各种控制模式到达目的地。

事实证明，在理想条件下，要完成从一个地点到另一个地点的基本任务并不困难，有些业余爱好者所制作的无人机也可以通过自动识别导航点来完成这一目标，还有一些则能依据地面所发出的信号进行飞行。但实际上这种飞行模式更像是自动巡航，而不是无人驾驶，因为它只需控制飞机的导向、高度和速度即可，这就像是把汽车上的定速巡航转移到了飞机上而已。然而，从定速巡航到无人驾驶却是一个巨大的飞跃，同样，从自动巡航到自主飞行也是一大飞跃。

与谷歌的无人驾驶汽车系统一样，无人机所面临的真正困难的也是如何应对数千种意外状况和极端情况，如果想要大规模部署这种无人机，就必须处理好这些问题。那么，对于谷歌来说，倒是可以借鉴一些无人驾驶汽车项目中的经验，将不同状况下的处理方式集合起来形成一套可靠的技术，但这其中仍然有一个非常大的问题，那就是要开发出一套能够帮助汽车在高速公路上自动行驶时应对99%的状况的软件并不难，但剩下1%的极端情况应该怎么办呢？

如何寻找并学习如何应对这些可能的极端情况，并据此研发出一套安全程序来让机器人在遭遇超出其能力范围的情况时保持正常运作，将会是谷歌无人汽车和无人机等大型长期项目需要解决的核心问题。

在无人驾驶汽车中，谷歌创建了一个庞大的数据库，里面记录了需要人类驾驶员接管汽车的所有情况。他们模拟出了在没有人类驾驶员介入的情况下所发生的紧急状况，并尝试通过不同的软件方法来告诉系统如何应对这些情况。而每当他们因此而改变系统的逻辑时，谷歌都会对整个数据库进行更新和测试，以保证这些调整不会扰乱整套系统的运作。

Project Wing项目可能也在数据库和人类操作员等方面采取了相似的方法，但他们不会像无人驾驶汽车那样采用“一对一”的模式，泰勒希望用相对较少的飞行员控制大量的无人机，只是帮它们在遇到紧急情况时帮其做出正确的决策。

“如果无人机正在尝试下降高度，但刚刚下降了3英尺就被卡住了，此时它是应该返回，还是继续降落呢？类似这样的问题似乎没有正确的答案，”泰勒描述道，“此时就应该向控制中心询问合理的解决方案。”

这也是谷歌在研发多个由计算机驱动的系统或产品时为了实现高稳定性而经常采用的模式（比如谷歌地图的制作），其会投入数千名员工监督和修正系统自动生成的结果。实际上谷歌在项目中借助人类的智慧已经不是什么秘密了，他们不会完全依靠电脑程序来保证项目的可靠性，而是会把最后的1%、0.1%或0.01%交给廉价的人脑来进行处理。随着时间的推移，人类便可以将自己的应对方式教给机器。“当人类说‘应该这样处理’时，系统就会自动记录随后的应对方法，”泰勒说道，“长此以往，类似状况发生的频率就会逐渐降低。”

对于无人机而言，还有一个人类可能帮不上什么忙的领域，那就是开发帮助无人机应对空中的鸟类、其他无人机和直升机等飞行物的“探测-躲避”系统，这些问题有的可以通过监管方式解决，比如为无人机界定一个专属空域，并为其中的所有人造飞行器安装应答器和信号发射设备。但这并不能解决所有的问题，因为鸟类是不可能使用这些设备的，它们也不会遵守人类的规定。而根据罗伊的介绍，谷歌的“探测-躲避”系统目前还处于研发早期，距离最终的实现还有很多问题需要解决。

想象一下现实中可能遇到的情况。用摄像头、雷达或激光指向飞行器前进的方向，背景可能是随时都会发生变化的天空或地面，所以环境将是非常嘈杂的，此时唯一的信号是无人机可能已经处于即将与远方物体相撞的轨迹上，但该物体在图像上只有几个像素点那么大。软件必须借助有限的数据来判断远方物体的类型并预测它可能会采取的行动。此外，不管当时的光照或能见度条件如何，这种分析工作都需要时刻进行。

预测其它飞行器的前进路径则需要在算法上做出一些权衡，其中的一种极端状况是可以通过软件将其它飞行物设定为随时可能做出任何举动，但这种过于保守的考虑无疑会导致在正常空域内的飞行变得异常困难。而在另一种极端状况下，可以假设其它飞行物都会沿着固定的路径前进，但此时如果遇到飞机转向、鸟类俯冲或是四旋翼直升机变向等情况，就可能会导致各种问题。

在无人驾驶汽车的研发中，谷歌也必须针对其他汽车、行人和自行车建立类似的模型，但宽度有限的公路已经大幅制约了可能出现的意外情况，同时汽车司机的操作数据相对比较容易搜集，谷歌只需通过记录大量的驾驶活动即可为模型积累更多的数据，以便了解其他车辆都是如何在公路上行驶的。

相对于公路来说，天空的区域则要宽广许多，而飞行器的体积又明显过小。此外，空中的拥挤程度要远远小于公路，所有的飞行物都可以向任何方向移动。罗伊的研究团队发现，即便让两架遥控飞机可以接近，也很难触发“探测-躲避”系统，但无人机却需要借助这些系统来实现极高的可靠性和自动驾驶能力，所以这也成个了整个项目中最难解决的问题之一。

除此之外，还有许多问题需要解决。例如现有的GPS系统在可用性和准确性等方面对于指引无人机这样的简单任务来说基本上毫无用武之地；包裹的装载尚需要大量人工的参与；无人机送货的经济性尚且无从谈起；无人机需要续航更久的电池，同时还需要降低运行噪音；无人机零部件的可靠性也有待提升等等。

同时，谷歌还需要去说服用户接受无人机送货的方式，而不再以来快递公司的卡车。但无人机不仅会涉及安全问题，还有很多人担心无人机可能产生的污染和电子垃圾问题，此外，无人机最终还有可能让一些卡车司机丢掉工作，所以谷歌的Project Wing项目任重而道远。

最后，Project Wing还需要面对的根本问题是人们究竟需要什么样的东西来让无人机在两分钟之内送达？尽管通过无人机来促进共享经济是一个不错的创意，但未来该如何应用却是一个不得不认真考虑的问题。

谷歌的无人机送货项目最初是为了运送心脏除颤器，但如今已经有很多城市通过其它方式解决了这一问题，他们将除颤器放置在一座城市的不同地区中，这种方法看起来虽然不上档次，还有些浪费资源，但却简单易行，不仅无需无人机的参与，也不必克服那么多的技术障碍。所以至少在现在看来，无人机投递仍然是个看起来很美的设想罢了。

并不孤单的Project Wing

在无人机投递的研发上，谷歌的Project Wing并不孤单，电商巨头亚马逊也正在研究这种先进的投递方法。亚马逊在去年12月宣布了无人机送货项目的研发计划。此外，由安德里亚斯・拉普托普洛斯（Andreas Raptopoulos）创办的Matternet公司同样也加入到这场面向未来的角逐之中。

起源于奇点大学（Singularity University）的Matternet一直在致力于研究如何向没有公路的地方输送药品和其他高价值商品的方法，目前他们已经在海地、多米尼加共和国和不丹进行了若干测试。

自从亚马逊宣布无人机送货项目以来，Matternet也开始收到外界的广泛关注。拉普托普洛斯希望在谷歌宣布无人机送货项目后，该公司还能获得的更多的关注。“亚马逊宣布无人机送货项目将我们的知名度提升到前所未有的高度，人们的观念也因此发生了巨大变化，他们开始从企业和组织层面去思考问题，而解决这样的大问题确实蕴藏着大机会，”拉普托普洛斯说道，“我觉得如果谷歌宣布了类似计划，那将会进一步推动这个趋势的进展。”

尽管如此，拉普托普洛斯对无人机送货的设想与谷歌存在较大差距，他并不想为所有人提供不限地点的服务，而是希望利用无人机向小企业的仓库运送物品，帮助他们利用这种方式来提升经营效率，同时他在短期内还不打算在发达国家开展这种物流服务。

而在硅谷之外，无人机送货项目仍然拥有许多粉丝。在欧洲，有一个名为“无人机货运平台（Platform Unmanned Cargo Aircraft，简称PUCA）”的组织聚集了许多拥有类似想法的人，按照他们的设想，未来世界的空中将会有大批的无人机装载2吨至20吨的货物在缓慢飞行，这些无人机主要服务于那些基础设施不完善的落后地区。一个地面操作员可以控制10到30台无人机，为了节省燃料，它们将会以每小时300英里（约合483公里）的速度飞行。同时，这些无人机将会不分时段地昼夜运行，从而创造更加灵活的物流服务。如果按照这种设想，送货无人机更像是在天空飞行的公共汽车，而不是承担着两分钟“实时送达”服务的Project Wing。

PUCA组织由来自荷兰的商学院教授汉斯・希尔肯斯（Hans Heerkens）创办，该组织在今年早些时候曾举行过一次会议，会议吸引了空客和荷兰空军等机构的参与。有趣的是，有着记者和小说家双重身份的乔纳森•莱加德（Jonathan Ledgard）也参加了此次会议，目前他正在与瑞士联邦理工学院合作在非洲地区研发一个无人机送货项目。

根据莱加德的介绍，他将这个项目中所用到的机器人称之为“驴”。“驴的特点与送货无人机比较相似：踏实可靠值得信赖，聪明伶俐从不抱怨，不仅价格低廉，而且不畏严寒酷暑，”莱加德说道，“之所以将货运无人机命名为为‘驴’是经过我们的深思熟虑的，驴不是飞马，它的特点不在于速度，它不会投放炸弹，也不会监视你的行动。它只会在两个地点之间安静而忠实地运送货物，仅此而已。”

莱加德希望在在非洲设计一条高度与埃菲尔铁塔相仿的货运航线，与谷歌不同，他并不希望这类飞行器能够覆盖全球。“我们会对航线进行限制，‘驴’只能在宽约200米、高约150米的空中走廊内内飞行，”他介绍说，“如果航线比较繁忙的话，我们会适当提高无人机的速度，就像是无需线缆和支撑机构的高速滑雪缆车一样。此外，航线上还设置了多个补给站，它们将会负责为‘驴’提供清洁的能源补给。”

尽管良好的路况能够提升工业化程度和人们的生活水平，但莱加德认为目前的非洲并没有足够的资金来修建公路，鉴于这种情况，非洲的国家和人民如何才能实现更大的繁荣呢？或许唯一的解决之道就是空运。

莱加德在《经济学人》杂志（The Economist）担任了10年的记者，他在非洲大陆有着丰富的游历经验，他坚信技术悖论将在21世纪渗透到贫穷国家。“某个地区可能没有干净的水、安定的环境和起码的教育机制，”莱加德说道，“但他们却完全有机会看到飞在天上的机器人。”这听起来可能有些荒谬，但这未来并不是不能实现的。

联合监管机构制定政策

谷歌已经为无人机的未来设定了具体的目标，但仅仅是公布了这一目标就让Matternet和莱加德的项目备受关注，而谷歌对无人机的兴趣无疑让许多类似项目的研发顺利获得了更多的资源，从而大幅加快了研发进度。

除了获得更多的关注之外，无人机送货项目的支持者希尔肯斯还希望财大气粗的谷歌能够创建一种模式可以让其他公司来利用它的基础设施资源。“我认为谷歌进军这一领域的真正意义不在于他们拥有多少架无人机，”希尔肯斯说，“而在于以其强大的实力为整个行业提供必要的基础设施支持，比如帮助政府制定‘探测-躲避’系统的认证方法等。”

Matternet公司的拉普托普洛斯也希望谷歌不必涉足具体的服务，而是为其他企业提供云计算基础设施来帮助他们更好地管理自己的无人机。“谷歌在数据基础设施和对地图的理解等领域都拥有无人能及的优势，”拉普托普洛斯说道，“他们可能真的在考虑建造一套基础设施，而不仅仅着眼于某一项服务。不过这目前还是猜测而已。”据称拉普托普洛斯还曾经就该项目与泰勒进行过深入沟通。

另一方面，谷歌还肯定会对政府的无人机监管政策产生重要影响。“相对于亚马逊而言，谷歌一直都更愿意与政策制定者和利益相关者合作促成技术变革，”华盛顿大学的无人机监管专家瑞恩・卡罗（Ryan Calo）说道，“比如网络中立、公平使用、隐私保护，以及最近的交通等问题，而谷歌的加入肯定会显著影响监管机构对无人机的态度。”

而对于谷歌来说，可能会在无人机项目上继续沿用其在无人驾驶汽车项目上的做法。谷歌之前曾聘用了美国国家高速公路交通安全管理局的前任官员罗恩・梅德福特（Ron Medford）来对政府部门进行游说。而在谷歌的支持下，梅德福特已经对加州、内华达州和其他允许无人驾驶汽车上路的州产生了显著影响。而这一次，谷歌有可能会聘请美国联邦航空管理局的官员来推进相关法律法规的出台。

泰勒也承认谷歌确实希望在针对无人机的监管政策制定上保持一定的话语权。“我们肯定会与公众和监管机构进行对话，从过去两年，尤其是过去数月与监管机构的沟通情况来看，我对于双方达成共识持谨慎乐观态度，”泰勒说道，“大家都希望这个世界变得更好、更安全，都希望在让科技造福人类的同时吧负面影响降到最低。”很显然，这是谷歌在谈及新项目时惯用的辞令。

译者：璞玉

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