2017年CES上的无人机很拉风 但这八大主控芯片才是它们高智商的关键

  每一年，国际消费类电子科技类产品展览会（CES）都是科技领域最受关注的盛会之一，今年也不例外，CES 2017于1月5日-8日在美国拉斯维加斯开展，恰逢CES的50周年，所以不论是展商规模还是创新科技，都可能会是空前的。

  对于无人机企业来说，特别是那种创新勇于探索商业模式的公司、众筹项目这一类的无人机品牌，每年的CES都是一次重要的亮相机会、一个绝佳的宣传平台。曾经有很多籍籍无名的无人机在登上CES之后一时间名声大噪，从而走上“机生巅峰”。那么今年的CES电子展上，除了大疆这种巨头之外，还有哪些初创亦或小众的无人机可以让我们关注一下呢？

  打造“异形”似乎慢慢的变成了了消费级无人机创业者的标配选择，一来目前无人机同质化严重，一个与众不同的外观能够让产品迅速被大众所关注；二来在外形上做改变比技术上的变革成本更低。来自加拿大初创公司Cleo Robotics在这届的CES上发布他们的新产品——Cleo Drone，而这款无人机绝对是“异形”中的典型。

  根据Cleo Robotics官网的介绍，这款无人机机身是个圆形，如果去掉中间的桨翼，看上去俨然一只汽车轮胎。当然，Cleo Drone要比汽车轮胎小得多得多，它的体积只有92 x 92 x 30mm，重量只有65克，具有极高的便携性，此外，该无人机的安全性看上去也是不错的，外面的“轮胎”把中间的桨翼包得严严实实。

  Cleo Drone确实也把“异形”做了个彻底，此前的Hover Camera、AirSelfie等便携无人机为了安全性也是在桨翼外面包了个笼子，但是依然采用了4轴的桨翼设计，而Cleo Drone内部只有两只桨翼，并且采用了“双轴共桨”的模式，一般双轴共桨的无人机想要做到可控性稳定，还是需要一定技术难度的。

  在“轮胎”的外部，有一颗突出的摄像头，供Cleo Drone拍摄使用，能够拍摄1400万像素的照片以及1080P的视频。Cleo Drone是用手机来控制的，拍摄时只要在手机上选好拍摄模式，在手中将无人机放飞即可。

  对于目前市面上同类型的无人机来说，续航一般都是个大问题，根据Cleo Drone官方介绍，该无人机充电时间为半个小时，每次充满可飞20分钟。

  2016年8月底，国内运动相机品牌小蚁在发布其新品运动相机时顺带向外界公布了他们的无人机产品——Erida，虽然当时官方没有给出太多关于这款无人机的信息，但是但从外观来看，也是非常有特点的。

  小蚁无人机采用了不太常见的3轴设计，虽然小蚁在发布时并没有强调3轴这一特点，而主要宣称是“全球首款全碳纤智能无人机”。据了解最高时速为120公里（33米/秒），航时长达40分钟。

  其实这款无人机的定位跟GoPro的Karma颇为相似，都是运动相机为主业的公司做了一款无人机，这款无人机也主要是搭载自家的运动相机来使用。

  其实这款无人机并不是小蚁完全自主研发的，而是跟无人机公司Atlas Aerospace 合作的成果，该公司在 2015 年于中筹网站 Indiegogo 上发布了 Erida，但最终效果并不理想，只拿到了集资目标的4成。而这次的小蚁Erida无人机与Atlas Aerospace 众筹的那款在外形上基本上没有什么变化。

  据悉，在本次的CES上，小蚁科技携其新款4K+运动相机和Erida碳纤维智能无人机参展，该无人机也会试飞，具体效果如何，在现场的各位届时可以去看一下三轴是否能飞得和四轴一样稳定。

  迷你、袖珍无人机一直都在领域自成一派，但是由于技术、设计、续航等多方面原因，目前很多迷你无人机都没获得成功，包括已经失败的Zano和还未成型的AirSelfie，迷你无人机作为“玩具”打法目前只有名声，还没有一个实际的代表性产品。

  在这次CES 2017上，无人机公司MOTA带着他们的袖珍无人机产品JETJAT ULTRA亮相。

  其实早在去年，该公司就出了个同款产品JETJAT，但是性能上比这次的新款要相差不少。

  根据官方介绍，JETJAT ULTRA只有一个鸡蛋那么大，带有一个640 x 480 分辨率的摄像头用于拍摄。该无人机能够正常的使用手机操控，支持抛飞，还支持自动悬停、花式飞行、体感操作、三挡变速等等功能，并且还带有FPV功能，用户都能够使用VR眼睛来接收无人机拍摄的影像。不过，JETJAT ULTRA续航力仅为5分钟，这仍是迷你无人机无法穿越的壁垒。

  自从无人机火起来之后，这一类的机器就被业界冠以“无线杆”的绰号，然而接下来这款无人机让这个“无线”的称号都难以维持了。

  2015年，Fotokite Phi无人机航拍器登陆众筹网站Indiegogo，经过一年多的准备，这款像风筝一样的无人机终于要发货了。

  Fotokite Phi和一般航拍机外形差不多，同样是四轴的设计结构，并且采用可折叠式设计，方便收纳在盒子里。据悉，这款无人机最大的亮点应该就是那条用于控制无人机的绳索了。

  一般来说，无人机都是使用遥控器或移动电子设备来操控，而Fotokite Phi则是用绳索控制无人机。该无人机配备了一个原型的手持有线遥控器，当无人机在飞行时，操作员使用遥控器拽动绳索向快速向某个方向晃动后，Fotokite Phi就会自动朝着这个方向飞行，整个操控过程确实比无线遥控要简单一点，并且基本不会有失控感。

  但有线有有线的坏处，该无人机的控制距离仅仅为8米，就算加了线也没有通电，航时也仅仅为13分钟，并且售价也不便宜，Fotokite Phi售价为249美元，在千元航拍机到处都是的今天，不知道用这样的价格买个能飞的风筝会有多少人愿意。

  这个能够遥控的纸飞机本质上就是一个可以和手机连线的遥控模块，飞机的本体就是用户自己折出来的纸飞机。

  这款无人机可以用蓝牙链接、手机APP操控。用户都能够控制飞机完成转弯、拉升、降落等动作。PowerUp 的最大操控距离为 91 米，飞行时速可达到 20 千米，充一次电可以飞行 10 分钟。机身还搭载了摄像头，可以在一定程度上完成实时图传功能。

  早在2013年，Power Up就登陆了国外众筹网站 Kickstarter，并且在只有5万美元的众筹目标要求下，筹得了超过100万美元。经过不断的研发升级，今年PowerUP联合著名无人机制造商Parrot推出了FPV版的套件，让用户都能够带着VR眼镜来操控无人机。

  无人机慢慢的变智能，离不开控制芯片性能的提升。下面随小编一起，盘点当下主流的8大无人机主控芯片吧。

  目前意法半导体的STM32系列是国内采用率很高的无人机主控芯片，在这点上意法半导体有个做法很聪明，它很早就赞助了全国大学生电子设计大赛，赛事推荐的无人机项目的主控芯片就是STM32，学生们熟悉了它的主控平台，工作后要做无人机自然也会选择它。

  基于ARM Cortex-M4的STM32F4系列MCU采用了意法半导体的NVM工艺和ART加速器，在高达180 MHz的工作频率下通过闪存执行时其处理性能达到225 DMIPS/608 CoreMark，这是迄今所有基于Cortex-M内核的微控制器产品所达到的最高基准测试分数。

  STM32F4系列包括八条互相兼容的数字信号控制器（DSC）产品线，是MCU实时控制功能与DSP信号处理功能的完美结合体：

  ? STM32F411 – 100 MHz CPU/125 DMIPS，具有卓越的功率效率，更大的SRAM和新型智能DMA，优化了数据批处理的功耗（采用批采集模式的动态效率系列）

  ? STM32F410 – 100 MHz CPU/125 DMIPS，为卓越的功率效率性能设立了新的里程碑（停机模式下89 A/MHz和6 A），采用新型智能DMA，优化了数据批处理的功耗（采用批采集模式的动态效率?系列），配备真随机数发生器、低功耗定时器和DAC

  ? STM32F401 – 84 MHz CPU/105 DMIPS，尺寸最小、成本最低的解决方案，具有卓越的功耗效率（动态效率系列）

  骁龙Flight是一块高度优化的58x40mm开发板，专对于消费级无人机和机器人应用而设计。骁龙Flight包含一颗骁龙801 SoC(由四颗主频为2.26GHz的核心组成)，支持GPS、4K视频拍摄、强劲的连接性以及先进的无人机软件和开发工具，双通道Wi-Fi和蓝牙模块，支持实时飞行控制管理系统，拥有全球导航卫星系统(GNSS)接收器，支持4K视频处理，支持快充技术，而这一切全被整合在一张名片大小的主板上。带来了最前沿的移动技术以打造全新级别的消费级无人机。

  这款芯片可把4K无人机的平均价格从约合人民币7791元拉低至约合人民币1948-2597元，续航从20分钟延长到45-60分钟，是不是立马觉得它很接地气。

  骁龙Flight平台具有先进的解决能力，依靠高通Hexagon DSP可实现实时飞行控制，内置高通2x2 Wi-Fi和蓝牙连接，和经优化的领先的全球导航卫星系统（GNSS）以支持高度精确的定位。骁龙Flight平台的目的是满足无人机消费者最想要的高级功能，包括：

  4K视频—支持4K高清摄像、图形优化和视频处理功能，以及同步720p解码

  鲁棒摄像和传感—4K 立体VGA，光流摄像机、惯性测量单元（IMU），气压传感器，以及额外的传感器支持和端口

  骁龙801处理器支持世界上一些最热门的智能手机，包括一个2.26GHz的四核高通Krait CPU，高通Adreno 330 GPU，Hexagon DSP，以及可选的视频解码引擎和双图形信号处理器（ISP）。

  这些功能组件构成了一个异步计算平台，支持如避障和视频稳定性等无人机先进功能的开发。

  CES2016上，英特尔展示了无人飞行器(UAV)领域采用英特尔实感技术的Yuneec Typhoon H，该设备具备了防撞功能，具有方便起飞、配备4K摄像头和360度万向接头，以及遥控器内置显示屏等特点，让运动爱好者们能够捕捉运动中的自己。Yuneec计划在2016年上半年将这款设备推向市场。

  内置了高达6个英特尔的“RealSense”3D摄像头，采用了四核的英特尔凌动（Atom）处理器的PCI-express定制卡，来处理距离远近与传感器的实时信息，以及如何避免近距离的障碍物。

  英特尔把无人机作为其处理器产品的一大新兴应用加以推广，但从宣传力度来看，英特尔似乎更愿意看到其这两年主打的RealSense实感技术即3D摄像头的无人机应用有所突破。关于英特尔的处理器我们不难发现的很多了，这里就重点介绍下英特尔的RealSense 3D摄像头。

  Intel 3D摄像头分为两种，一种是用于近距离，精度较高的前置3D摄像头，另一种是可用于较远距离，精度稍低的后置3D摄像头。

  前置实感3D摄像头和Kinect一样，它的工作原理也是“结构光”。至于结构可以具体可以看下图：

  至于远距离的3D摄像头，Intel使用“主动立体成像原理”，它模仿了人眼的“视差”原理，通过打出一束红外光，以左红外传感器和右红外传感器追踪这束光的位置，然后用三角定位原理来计算出3D图像中的“深度”信息。

  英特尔实感3D摄像头能够准确的通过被用于设备在 前置/后置 的不同位置，被分为R系列与F系列。被用在Dell Venue 8 7840中的后置摄像头型号为Snapshot R100，同系列还有R200。而一般被用于传统电脑、笔记本电脑和一体机等产品中的前置摄像头则被称为F系列，目前的设备有F200。

  R200主要是针对平板使用，其主要用途包括了3D扫描、家庭装潢、身临其境的试衣、图像和视频处理、游戏应用等五个方面。相比前者，R100在功能定位方面要简单许多，其最主要的任务便是支持RealSense。此外，F200的主要用途包括了获取3D数据的捕捉、扫描，手势控制，以及沉浸式的协作。

  ARTIK 5 采用三星下一代ePoP封装技术，为广泛的设备和应用提供计算能力和存储容量的最佳组合，在性能和功耗之间实现平衡。集成有业界最佳的安全特性。

  ARTIK 5模块为高度集成的系统模块，采用Exynos架构的双核ARM Cortex-A7处理器，同时集成DRAM和闪存、一个安全元件（SE），并提供多种标准的数字控制接口，支持外部传感器以及高性能外围器件，以扩展模块功能。

  德州仪器的OMAP3630曾经在单核时代的智能手机领域风光无限，但随着多核成为主流，以及德州仪器逐渐淡出消费电子，OMAP3630的战场也转移到无人机这样的新兴市场。

  Atmel的AVR处理器芯片在国外的无人机中被采用的很多，但在国内被意法半导体占去了大部分市场。其特性参数包括：

  多轴飞行器要使用到四至六颗无刷电机（马达），用来驱动无人机的旋翼。而马达驱动控制器就是用来控制无人机的速度与方向。原则上一颗马达需要配置一颗8位MCU来做控制，但也有一颗MCU控制多个BLDC马达的方案。

  活跃在在机器人市场的欧洲处理器厂商XMOS也表示已确定进入到无人机领域。目前XMOS的xCORE多核微控制器系列已被一些无人机/多轴飞行器的OEM客户采用。在这些系统中，XMOS多核微控制器既用于飞行控制也用于MCU内部通信。

  xCORE多核微控制器拥有数量在8到32个之间的、频率高达500MHz 的32位RISC内核。xCORE器件也带有Hardware Response I/O接口，它们可提供硬件实时I/O性能，同时伴随很低的延迟。多核解决方案支持完全独立地执行系统控制与通信任务，不产生任何实时操作系统（RTOS）开销。xCORE微控制器的硬件实时性能使得客户可以在一定程度上完成精确的控制算法，同时在系统内无抖动。

  无人机如此智能，仅仅靠主控芯片是不够的。数据计算和处理在其中起到了不可忽视的作用。