《流浪地球2》無人機(jī)蜂群的誕生需要幾步？｜科幻與現(xiàn)實(shí)的距離|關(guān)注

下面讓我們來盤點(diǎn)一下《流浪地球2》中，無人機(jī)蜂群背后那些已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了的黑科技。

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軟件定義網(wǎng)絡(luò)

要想實(shí)現(xiàn)《流浪地球2》中那種高速無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)，無人機(jī)間的相互數(shù)據(jù)協(xié)同是一個(gè)非常重要的問題。無人機(jī)需要實(shí)時(shí)高效地將自身位置、對目標(biāo)及周圍狀態(tài)的感知向身邊的“隊(duì)友”進(jìn)行傳達(dá)，從而組成密集的蜂群向敵人發(fā)動(dòng)致命攻擊。

然而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸是采用“樹”狀的傳輸方式，所有的數(shù)據(jù)傳輸都要從接入設(shè)備經(jīng)過匯聚到核心之后才可以轉(zhuǎn)發(fā)到其他設(shè)備上面。如果《流浪地球2》中的無人機(jī)蜂群是采用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，根本不需要量子計(jì)算機(jī)550C覆寫無人機(jī)控制程序，只需要切斷控制中心的核心網(wǎng)絡(luò)，無人機(jī)就會(huì)因此而全部失去控制。而且如此長的數(shù)據(jù)傳輸路徑，根本無法滿足無人機(jī)實(shí)時(shí)高效的數(shù)據(jù)傳輸需要。

《流浪地球2》中，無人機(jī)群沖出機(jī)庫

軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）技術(shù)的出現(xiàn)，完全解決了這方面的問題。SDN通過轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離的方式，可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)之間全網(wǎng)狀直接連接，也就是說不再存在著核心節(jié)點(diǎn)，每架無人機(jī)都可以和其他無人機(jī)之間點(diǎn)對點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，還可以通過“中繼”的方式，讓每臺(tái)無人機(jī)都成為一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹欣^器，在極大提升數(shù)據(jù)傳輸性能的同時(shí)，還可以很大程度上提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。因此在《流浪地?》中，即便控制中心網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，每臺(tái)無人機(jī)也會(huì)按照之前發(fā)布指令實(shí)施攻擊，所以只有重新獲取控制中心的控制權(quán)，才能讓無人機(jī)重新接受指令。

現(xiàn)在SDN及其技術(shù)變種已經(jīng)開始在5G、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心范圍大規(guī)模應(yīng)用，換句話說，現(xiàn)在支持5G數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o人機(jī)，從技術(shù)上講完全是具備組建《流浪地球2》中無人機(jī)蜂群能力的。

無線定位

提起定位，大家接觸最多的應(yīng)該就是GPS或北斗這種衛(wèi)星定位技術(shù)?？删退阕罹艿谋倍沸l(wèi)星定位也存在著米級的誤差，民版GPS的誤差更在10米以上，而且只能在室外使用。這種定位精度引導(dǎo)民用無人機(jī)還算可以，像《流浪地球2》中那樣所有無人機(jī)同時(shí)從同一機(jī)庫起飛，并進(jìn)行高強(qiáng)度作戰(zhàn)，必然是無法勝任的。

要想滿足《流浪地球2》無人機(jī)蜂群那樣高速度、高密度狀態(tài)下的蜂群作戰(zhàn)，無線定位應(yīng)該是當(dāng)下最好的解決方案?，F(xiàn)在已經(jīng)有技術(shù)企業(yè)開發(fā)出了基于5G的精確定位技術(shù)，經(jīng)測試，定位精度可以在50厘米以內(nèi)?，F(xiàn)在5G定位不但可以指揮無人機(jī)蜂群，還更廣泛地應(yīng)用在智能制造、倉庫管理、貨運(yùn)機(jī)器人等更多場景之中。

圖像識(shí)別

既然是戰(zhàn)斗，就需要準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)敵人。以往這只能依靠人來進(jìn)行分析判斷，現(xiàn)在很多作戰(zhàn)用的無人機(jī)，背后也還是需要依靠無人機(jī)駕駛員在遠(yuǎn)方的無人機(jī)控制平臺(tái)上手工進(jìn)行控制。但是這樣的無人機(jī)通常只是單獨(dú)執(zhí)行任務(wù)，很難像《流浪地球2》那樣組成蜂群進(jìn)行作戰(zhàn)。

因此要想實(shí)現(xiàn)無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)，從無人機(jī)傳感器中精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的圖像識(shí)別，也就成為一項(xiàng)十分必要的技術(shù)。圖像識(shí)別的發(fā)展經(jīng)歷就是從簡單到復(fù)雜的識(shí)別過程，經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展：文字識(shí)別、數(shù)字圖像處理與識(shí)別、物體識(shí)別。

文字識(shí)別的研究是從1950年開始的，一般是識(shí)別字母、數(shù)字和符號，從印刷文字識(shí)別到手寫文字識(shí)別，應(yīng)用非常廣泛，并且已經(jīng)研制出了許多專用設(shè)備。

數(shù)字圖像處理和識(shí)別至今也有近50年歷史了，數(shù)字圖像與模擬圖像相比具有傳輸方便可壓縮、傳輸過程中不易失真、處理方便等巨大優(yōu)勢，這些都為圖像識(shí)別技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。

物體的識(shí)別主要指的是對三維世界的客體及環(huán)境的感知和認(rèn)識(shí)，屬于高級的計(jì)算機(jī)視覺范疇。它是以數(shù)字圖像處理與識(shí)別為基礎(chǔ)，結(jié)合人工智能、系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的研究方向，其研究成果被廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)及探測機(jī)器人上。

現(xiàn)如今，圖像識(shí)別已經(jīng)融入我們的日常生活中，并隨著社會(huì)實(shí)踐中越來越豐富的應(yīng)用場景，被識(shí)別的對象內(nèi)容也越來越復(fù)雜。近年來人工智能、深度學(xué)習(xí)等科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，圖像識(shí)別技術(shù)也日趨成熟，并在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

邊緣計(jì)算

人在打游戲時(shí)能不能贏得了電腦？實(shí)際的答案肯定是不能。一個(gè)人的反應(yīng)速度即便再快，每秒鐘也就可以進(jìn)行幾次甚至幾十次點(diǎn)擊。而當(dāng)前即便是最低配置的電腦，每秒鐘也可以進(jìn)行幾十億次的處理。相互之間的差距根本不在一個(gè)數(shù)量級之上。也就是在電影中，才會(huì)出現(xiàn)飛行員通過假動(dòng)作晃過具有自動(dòng)駕駛能力的無人機(jī)這樣科幻的事情。要想實(shí)現(xiàn)《流浪地球2》中無人機(jī)蜂群這樣高效實(shí)時(shí)的控制，那算力就必須離所控制的節(jié)點(diǎn)盡可能近。也就是說要將算力下放到邊緣，通過邊緣計(jì)算的方式來實(shí)現(xiàn)。

邊緣計(jì)算也并非一個(gè)新鮮技術(shù)，是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺(tái)，就近提供最近端服務(wù)。其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的基本需求。

通過軟件定義網(wǎng)絡(luò)、無線定位、圖像識(shí)別、邊緣計(jì)算這些技術(shù)加持，如今我們已經(jīng)可以指揮上千架無人機(jī)進(jìn)行表演。中國無人機(jī)表演團(tuán)隊(duì)也在卡塔爾的世界杯中亮相，在多哈港上空，無人機(jī)猶如繁星點(diǎn)點(diǎn)，在夜幕上組成各種飽含世界杯元素的3D影像，為球迷們帶來了一場科技光影盛宴。

2022年11月14日，卡塔爾多哈，2022卡塔爾世界杯前瞻，多哈濱海大道上演無人機(jī)表演為世界杯預(yù)熱。

無人機(jī)蜂群不僅可以成為可怕的戰(zhàn)爭機(jī)器，也可以為我們帶來絢爛的光影藝術(shù)。無人機(jī)蜂群背后的這些“黑科技”，也會(huì)在智能制造、智慧城市、教育、醫(yī)療等更多行業(yè)應(yīng)用場景中貢獻(xiàn)出力量，為我們這顆“小破球”在星辰大海中的航行保駕護(hù)航。

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