里程碑!亚马逊无人机送货获FAA批准,揭秘七年跋涉背后的冲突与无奈

亚马逊周一获得了美国联邦航空局(FAA)的批准,被授予「航空承运人」身份,可以在美国正式开始无人机交付试验。这是一个里程碑。

不过,历经七年跋涉,亚马逊仍然落在对手谷歌和UPS身后。障碍包括新设计的无人机需要更多测试、这项服务并没有与亚马逊仓库完全整合好、监管障碍依然存在。另外,还有公司内部的文化冲突。

而经历了所有的考验和磨难但仍然支持Prime Air的贝索斯,其耐心可能正逐渐消失。

撰文 | 吴昕

下一次,在亚马逊订购一瓶面霜或者一袋土豆片半小时后,在你家门口放下货物的可能是一台无人机

据彭博社报道,美国联邦航空管理局(FAA)周一表示,已为亚马逊Prime Air无人机机队颁发了Part 135标准认证。有了该认证,亚马逊无人机队将有权在其选择的任何地方运行任意数量无人机。而获批进行商业交付实验的无人机,将是去年展示过的六角形下一代混合动力无人机

六角形下一代混合动力无人机

亚马逊尚未透露何时开始在何处进行商业交付试验,但彭博社透露,公司已在西北地区和附近温哥华地区设有测试站点。2016年,亚马逊还在英国测试了无人机

获得FAA证书是「重要的一步」,亚马逊表示,也是帮助公司迈向这个目标的里程碑:将快递运送时间缩短至30分钟甚至更短。

该认证「表明,FAA对亚马逊有一天将在全球范围内交付的自动无人机交付服务的操作和安全程序充满信心。」Prime Air副总裁David Carbon在一份声明中说。

不过,这并不意味着亚马逊可以立即为每个人提供消费级无人机交付服务。亚马逊表示,他们将继续测试已经开发了多年技术。

据路透社统计,美国专利商标局在2016年12月至2019年5月授予亚马逊的5000多项专利中,至少有210项涉及无人机和自动驾驶主题,堪比Google、苹果、Uber等巨头。

就在前两个月,亚马逊刚刚花13亿收购Zoox 乘用车项目,虽然被马斯克嘲讽为「Copycat」,不过,贝索斯还是间接拿到了自动驾驶打车牌照,而且还有相对成熟的车辆可以融入物流配送体系。

无人机:为省钱而花钱

早在2013年,贝索斯就在采访中预测过,无人机将在五年内变得普遍。多年以来,亚马逊也一直在公开讨论其无人机交付的雄心,并对该项目进行了大量投资。目前,公司在美国、英国、法国、奥地利和以色列等5个国家建立了近1000名员工的团队。

物流成本和速度一直制约着美国电商的发展。诸如USB线、手机贴膜这类小尺寸商品以及其他体重不超过4.5斤(5磅)的货物占了亚马逊网上销售物品的85%,最远递送范围为24公里。如果仅凭地面运输,物流成本甚至会高出产品价格。

投行德银的一份研究报告曾列举过不同物流方案中,鞋盒大小包裹「最后一英里」的运输成本差异:

  • 美国联合包裹UPS快递或联邦快递FedEx:6美元到6.50美元
  • 中级快递服务比如OnTrac:4美元到5美元
  • 最后一英里邮政快递:大约2美元
  • 机器人/无人机:每英里运费不到0.05美元

显然,亚马逊无人机送货将大幅降低物流成本。过去占据物流主要成本人力已不需要,主要是机器折旧成本和电费。而且相对车辆,无人机损耗较小,一趟配送电费(主要是电池)也不会花多少钱。

除此之外,无人机快递还能更加快捷。飞行可以走直线距离,避免堵车、红绿灯等交通状况,因为全部基于机器实现,无人机还可接受智能调度系统调度,快捷送货。

德银报告曾评估,亚马逊的无人机送货可将「最后一英里」送货时间缩短到30分钟。

二 七年路漫漫

2013年,亚马逊开始测试送货无人机,目标是在30分钟或更短的时间内将包裹送到客户家门口。不过,鉴于当时美国物流和法规问题,许多媒体认为贝索斯只不过是在宣传作秀,为了省去几百万广告费。

2014年,亚马逊的送货无人机原型Prime Air亮相,大约能在 20 km的范围内货。CEO贝索斯在公开表示,亚马逊正设计第八代送货无人机,将采用无人机AmazonFresh生鲜配送服务。

2016年媒体披露的这些无人机是为亚马逊快递项目Prime Air Service研发的,它们将使用GPS系统进行协调以寻找递送目的地,最高飞行高度为122米。在确认标记后,无人机将会着陆,并利用感知与规避系统递送包裹。

2015年12月,亚马逊发布了Prime Air的最新设计,这也是公司首次展示无人机的运作方式。Prime Air的设计结合了直升机和飞机,航程15英里(约合24公里),最高时速为90公里,半小时内可将货物送达。

另外,Prime Air可以垂直起飞、降落,升到空中后再转换成一般的水平飞行模式。为了避开地面和空中的障碍物,Prime Air配有「感测和回避」(sense and avoid)技术。而且快到目的地的时候,无人机也可以自动检测降落点。

当时业界认为这一送货方式具有颠覆性,不过,2015年美国联邦航空管理局(FAA)仍然禁止无人机送货,而且无人机只能在操作视野范围内飞行,并禁止无人机飞行高度超过10英里(约合16公里)。

隐藏在英国剑桥市中心的秘密实验室,负责制造和测试无人机。另外,亚马逊在美国和以色列也有测试场地。

美国监管部门的障碍并没有阻碍亚马逊的步伐。2016年7月,英国民用航空管理局(CAA)已经解除对无人机飞行的严格限制,允许亚马逊开始测试其无人机,包括测试传感器的性能,以确保无人机能够识别和躲避障碍。

2016年12月,亚马逊完成商业性无人机送货的首飞。具体是在英国的剑桥给一位顾客送上了一包咸甜口味的爆米花和Fire TV电视盒。

无人机送货最大负载2.3千克,可在122米以下飞行。从完成下单到货物送达共计用时 13 分钟,整个过程无需人员操控,借助 GPS 完成定位,无人机送完货后自动返回。

亚马逊完成了商业性的无人机送货的首飞。

2017年3月,亚马逊在美国本土某地完成了首次无人机包裹快递,具体货物是7罐防晒霜,总计重量约合1.81Kg,这标志着亚马逊在美国的空中快递又向前迈进了一大步。

2019年,亚马逊在MARS大会上首次推出了一款新型电动送货无人机,它能够在三十分钟内将5磅(约合2.26公司)以下的包裹送到客户手中,并且可以连续飞行15英里(约合24公里)。

亚马逊全球消费者首席执行官杰夫-威尔克(Jeff Wilke)当时表示,这种无人机可以在 「几个月内」被公司用来运送包裹。

在空中领域,新版 Prime Air 的螺旋桨有一个 S 形曲线,使它们在大风中也能稳定,而且容易停飞,减少被破坏的可能性。

在地面领域,新版无人机配备了传感器(包括立体声 RGB 相机和热成像相机),可以向复杂的机器学习算法提供数据,也能够自动检测到是否离客户太近以及避免障碍物(例如宠物、滑翔伞、电线)。

亚马逊表示,这种电动无人机可以以可持续的方式充电,比用汽车运送包裹更节能。

亚马逊的全球消费者业务CEO Jeff Wilke称,只有这项服务足够安全,用户们才会没有顾虑地接受它。而亚马逊的无人机「就和商用飞机一样稳定」。它能够在三维空间移动,并且声音极小,用户甚至不会感觉到它的到来。

2019年8月,亚马逊提交了一份请愿书,要求FAA批准这些计划。亚马逊在请愿书中表示,前期送货将集中在人口密度较低的地区,而且包裹的重量将在5磅或以下。

三 第三名的焦虑

然而,亚马逊并不是唯一一家获得FAA批准的公司。

去年4月Alphabet旗下的Wing成为了第一家获得FAA批准在美国进行商业投递的无人机快递公司。UPS也在去年10月获得了FAA的类似批准。有了该认证,UPS有权在它选择的任何地方运行任意数量的无人机

如今,在弗吉尼亚州,Wing代表联邦快递为当地零售商提供非处方药,零食和礼物。UPS正在北卡罗莱纳州为CVS 提供处方药。然而,两家公司都尚未广泛实施无人机交付。

据外媒BI披露,去年6月,当亚马逊宣布Prime Air无人机送货计划将在「几个月内」启动时,公司内部的一些人都笑了起来,他们觉得这一声明有些过早、有些荒谬:

新设计的无人机需要更多测试、这项服务并没有与亚马逊仓库完全整合好、监管障碍依然存在。

事实上,无人机团队多年来一直在努力解决内部冲突、缺乏重点和监管问题。而这些因素也是导致亚马逊「屈居第三」的主要原因。

一些员工表示,如果不是Prime Air内部存在其他根深蒂固的问题,亚马逊的行动可能会更快。

其中,亚马逊本土人才与新聘用的有航空背景的员工之间的紧张关系一直是冲突根源。

比如,亚马逊工程师喜欢在发现系统漏洞的过程中不断迭代和快速更改。但在传统航空领域,情况并非如此。在传统航空领域,在做出任何改变之前,你必须遵循一个更有结构、更规范的流程。这种差异导致美国联邦航空局(FAA)的审批程序被推迟。

不过,最重要的是,亚马逊传统先解决难题的思维方式,经常与航空方面简单而稳定的方式产生冲突。而亚马逊的无人机设计经常成为争论焦点:

航空业人士更喜欢被其他公司采用的更传统的设计,因为在FAA的认证过程中可以使用更多的数据和参考点。但是,亚马逊的领导者想要非传统设计,因为它具有先进的功能,比如节能和更好的控制,尽管这意味着需要更多的开发时间。

另外,Prime Air团队一直保持着一种类似初创企业的环境,与亚马逊公司总部保持着文化距离。但是,这种团队秘密文化也使得它通过外界运行飞行测试来收集真实世界数据的过程变得低效,进而延误整个开发过程。

今年3月,前波音高管大卫·卡本(David Carbon)被任命接管这支无人机队伍。后者迅速采取行动,将Prime Air从一个孤立的研究实验室转变为一个更商业化组织,与亚马逊零售组织紧密合作。

而任命这位在飞机制造和组装方面有丰富经验的高管的举措,源自亚马逊运营总监戴夫•克拉克(Dave Clark)的推动。去年年底,克拉克开始负责Prime Air 监管工作。以严苛领导而闻名的克拉克对Prime Air团队施加了更大压力,要求他们立即拿出成果。

现在,该团队已经从一些长期项目中撤出,比如制造可以减轻无人机重量的特殊材料,并专注于尽快启动服务并投入运行。最近几个月,顶尖的航空工程师被要求参加一个为期两天的软件认证培训课程,该课程由Patmos Engineering Services公司运营,这家咨询公司帮助企业完成美国联邦航空局的认证程序。

与此同时,亚马逊已经开始在其位于西雅图以南30英里(约合30公里)萨姆纳(Sumner)仓库中制造部分无人机

四 正在消失的耐性

不过,亚马逊 Prime Air推出的唯一最大障碍仍是监管问题。

在美国,每一项商用无人机递送服务都需要得到联邦航空局(FAA)批准。这项批准附带了一系列不同限制,但最重要的两个要求是「视野」:

运营者可以(但不是必须)和观察员开展合作,由该观察员保持对该飞行器经常性的视线接触,以及不能飞过人群。

对于亚马逊这样每年递送数十亿包裹的公司来说,要推出一项符合这些要求的无人机服务几乎是不可能的。目前,世界上没有一家公司得到批准,可以在视线之外进行常规送货,并在全国范围内自主飞行。

亚马逊仍在继续与美国联邦航空局密切合作,据知情人士透露,亚马逊最新款无人机每天都在美国联邦航空局指定的公共范围内飞行,以生成所需数据。

经历了所有的考验和磨难,贝索斯仍然是Prime Air最大支持者之一。但他的耐心可能正在逐渐消失。

据《商业内幕》获得的一份会议记录显示,在去年的全体会议上,一名员工问贝索斯,他预计什么时候能看到亚马逊的包裹通过无人机送到。

为了找到答案,贝索斯转向杰夫·威尔克(Jeff Wilke),他带着一声长长的、有力的笑声说,「顺便说一下,这个问题可能是我提出的。」

后者说他没有什么要分享的,只是补充说他很「乐观」,因为团队正在「同时努力解决监管和技术限制」。

当威尔克开始走下舞台时,贝索斯紧跟着,皱着眉头。

「那么……是星期二?」

参考资料:

https://techcrunch.com/2020/08/31/amazons-prime-air-drone-delivery-fleet-gains-faa-approval-for-trial-commercial-flights/

https://www.nytimes.com/2020/08/31/business/amazon-drone-delivery.html

https://www.businessinsider.com/inside-amazons-prime-air-drone-delivery-team-2020-6

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