資料來源:European Commission(2020). 5G!Drones.
歐盟於2019年6月展開5G!Drones計畫,該計畫期盼透過第五代行動通訊技術(Fifth Generation,以下簡稱5G)之特性,包含增強型行動寬頻(Enhanced Mobile Broadband,eMBB)、超可靠低延遲通訊(Ultra-Reliable and Low Latency Communications,URLLC),以及大規模機器型通信(Massive Machine Type Communications,mMTC),加速垂直產業應用示範驗證,其中參與垂直產業企業包含Airbus、Hepta Airborne、CAFA Tech、Alerion、Unmanned Systems Limited,以及Frequentis等,其他合作夥伴如Nokia、Thales、Robots.Experts、DroneRadar,以及Infolysis等,該項計畫其主要創新應用服務需求為:(1)透過無人機了解空中交通情形,進而對無人機執行即時遠端命令與控制,讓無人機操作員對任務狀態可即時掌握,並於緊急狀況進行控制;(2)若發生可預期或不可預期之緊急狀況,無人機可依據正確指令與緊急應變措施執行任務。該計畫目標與效益在於有效指揮與控制無人機,確保航空交通安全,降低無人機飛行潛在危險,以及精準發布指令與緊急應變措施。5G!Drones計畫針對上述需求,研提四大應用服務,包含:(1)無人機飛航交通管理、(2)公共安全及災難救援、(3)狀況認知(Situation Awareness)、(4)維持人潮眾多活動之連線能力,作者已於上篇概述前兩項應用服務內容與發展,本文則將介紹後兩項應用服務:
財團法人台灣經濟研究院研究一所\彭義琹 助理研究員、陳婕莉副組長
該計畫將5G無人機應用於多元狀況認知服務情境中,如:智慧城市、智慧農業等,以試驗無人機與物聯網(Internet of Things,以下簡稱IoT)等相關應用。無人機搭載IoT設備將提供航空運輸服務需求者更多創新應用服務,並可依據該運輸服務需求選擇搭載不同IoT設備,包含高解析度攝影鏡頭、氣體感測器、溫/溼度感測器等。無人機將不再僅有單一服務功能(如僅有郵件投遞功能),若搭載不同IoT設備,即可提供更加多元之加值服務,創造空中物聯網新型生態系。
在環境監控方面,運用5G網路特性,結合遠端巡檢及狀況認知等應用,藉由大量物聯網感測器(Sensor)自動傳輸數據,減少人工蒐集感測器數據之時間及成本。然而,大量數據傳輸須透過穩定且可靠網路,因此,在狀況認知應用下,該計畫依據連線需求之差異性,設計三種不同應用服務情境:(1)無人機執行公共基礎設施巡檢:無人機搭載感測器,直接蒐集與檢測公共基礎設施情形之數據與資料、(2)無人機協助蒐集及傳輸數據:透過無人機蒐集場域終端設備中感測器所產生數據與資料、(3)無人機定位服務:於無法使用衛星導航環境下,透過無人機提供定位服務,如室內或隧道內。
上圖為無人機執行狀況認知服務示意圖
人潮眾多活動現場常出現網路服務品質不佳情形,如運動賽事、示威活動、政治抗議等。行動網路營運商為提供可靠通話品質、上傳影音等連網服務,傳統作法係於活動現場設立行動網路基地臺(Cells on Wheels,COWs),提供群眾免費網路熱點(Wi-Fi),分散行動網路基地臺傳輸流量。然而,僅靠地面提供4G網路服務已無法負荷群眾傳輸高畫質影音之需求。鑑此,該計畫試驗運用無人機群搭載小型5G網路基地臺,協助提升活動現場網路覆蓋率,提供群眾更高速與穩定網路通訊服務,有效減少斷線情形,以滿足群眾對行動網路服務需求。
上圖為無人機執行公共安全及災難救援示意圖
無人機已發展出多種創新應用服務,應用領域擴及至物流運送、強化通訊、救災搜救、基礎設施檢測、數據蒐集、地理探勘等。目前我國無人機運用於交通場域案例,如交通部公路總局透過無人機進行橋樑檢測之自動飛行檢測試辦計畫等,我國導入無人機於交通場域應用為整合示範計畫階段,期盼臺灣可借鏡歐盟5G!Drones計畫經驗,逐步開放更多交通場域,提供給我國企業進行多元應用服務測試與驗證,同時解決交通場域需求痛點。
[1] European Commission(2020). 5G!Drones.
[2] European Commission(2020). 5G!Drones,Description of 5G!Drones use cases.
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