在现有的非智能无人机产业,由于开源飞控的蓬勃发展导致进入门槛较低,无人机整机市场目前竞争非常激烈。以四轴无人机市场为例:目前大疆依靠技术领先和品牌维持了较高的市占率和溢价,但是其他厂商产品同质化严重;依靠价格战抢占市场;市场份额普遍较小:
无人机市场激烈的竞争还直接体现在价格战上,在2016年1月大疆罕见得在没有推出新机型的情况下将老机型普遍下调价格1000元。这种做法不再跟随其一直试图模仿的苹果(后者只在出新品的时候才将老产品降价),显示了大疆也面临了强大的价格战压力。
纵观四轴无人机的发展历史,我们可以发现其硬件变化有着鲜明的特点:芯片化和集成化程度越来越高。多轴无人机产业的龙头大疆创新的产品准确反映了这一特点。
无人机之所以发生这样的变化,根本性原因在于集成化芯片化的优势:集成化芯片化后节省了大量电子器件的重量,对飞行器性能提升很大;集成化芯片化后功耗大幅度降低能够提升续航能力;安装更先进芯片后能够完成更丰富功能如智能避障、高清摄像、实时图传和自动飞行等功能,安装高性能计算芯片是智能化无人机的先决条件。
这一商业趋势将对智能无人机产业产生深远的影响:当芯片巨头介入一个产业并提供关键设计后,往往会攥取一个产业的绝大部分硬件价值,其他厂商更多的机会集中在软件与应用上,这一规律已经在PC和智能手机两大产业上验证:在PC时代,Intel攥取了PC产业的绝大部分利润,同时代的联想,DELL等公司由于缺乏议价能力在PC上的盈利远不及Intel。而微软等纯软件企业则依靠通用和商用软件产品与应用获取大量利润。
在智能手机时代,大多数终端厂商在微利上苦苦挣扎;高通凭借在芯片和通讯专利上的垄断获取了超额利润。注重软件和生态的苹果获取了整个手机产业的绝大部分利润,小米/华为等整机厂都在试图模仿苹果的模式。
如果智能无人机的产业发展轨迹在集成化和芯片化后类似PC产业和智能手机产业,那么现有的无人机硬件厂商将渐渐在上游供应商面前失去议价权。新的机会产生在智能无人机软件和应用的开发上:智能无人机OS、无人机视觉软件、无人机人工智能控制软件都会成为产业链新的机会。芯片和核心软件供应商的地位会越来越强。
在现有的无人机上,主流厂商使用的是ARM架构MCU(Micro controller Unit)芯片,例如意法半导体的STM32系列(大疆精灵系列无人机采用),Atmel的Mega2560系列等芯片,这类芯片的特点是:主频低(STM32主频在200M Hz左右,Atmel的MCU低至20M Hz),计算能力较差,往往只能支持飞行控制功能,并不能提供无人机智能化所需要的高速计算和并行计算能力。
对于Intel/高通/Nvidia/联芯四家方案的性能参数和特性见表11,这四家的方案在无人机应用上各有特色:
高通传统优势在于其深厚的无线通讯技术和移动低功耗计算芯片的积累;其方案的CPU主频是最高的;其方案也是所有厂商中尺寸最小的;虽然其GPU计算性能与Nvidia方案还存在一定差距,但已能够满足双目视觉计算需求,且与NV同样支持4K拍摄,因此可以判定其GPU并行计算能力满足现有智能无人机需求;
Intel传统优势领域为桌面计算和高性能计算,目前其优势在无人机领域体现并不明显,在表11中多项指标都处于劣势。但其可以和自有环境传感器RealSense技术配合,在环境感知和测量方面存在精度优势。
Nvidia是全球两大GPU厂商之一,其在图形运算和并行计算上有较深积累。其推出的无人机方案具备四方案中最强的浮点并行处理能力,能够胜任各类图像图形识别和高级人工智能任务。NV劣势在于其移动计算和无线通信上积累较浅。
关于联芯LC1860的无人机方案目前可获得的资料较少,已知情况是其具备双目视觉功能,在一些参数上略逊于高通/NV方案,但预计性价比会比较高。
表1:四家芯片厂商提供的智能无人机关键芯片模组比较

虽然各家厂商的智能无人机芯片组在性能上各有特色,但我们判断短期内高通无人机参考方案将会在市场占有率上占据优势,理由如下:
短期内无人机还无法实现100%独立飞行,人工操作还将占有很大比例,通讯技术见长的高通在无人机远程控制以及图像传输技术上具备优势。
高通方案的价格相比Intel方案和NV方案都极具优势:NV方案单价偏高(2倍以上于高通方案高端版),Intel方案配备的RealSense模组使用复杂的红外激光硬件,额外成本也较高。
高通方案体积较小(重量/功耗也大概率较小),功能齐全,性能平衡。
高通在量产出货上推进最为积极:Intel和联芯仍停留在选取一个无人机整机厂合作实验其方案的阶段;NV目前提供少量实验品,尚无量产计划;而高通计划在16年2季度开始大规模量产其无人机和参考设计供多家厂商使用。这也体现出高通方案目前在技术上较为成熟,软硬件配套齐全。
但对于智能无人机芯片产业长期发展趋势,我们认为因激烈竞争,存在诸多变数,并不适合直接判断出结果:
目前智能无人机产业处于刚起步阶段,未来的研发和产品演进需要长期持续投入,因此今后谁能长期保持优势很大程度取决于后续的投入力度。后续投入力度和公司整体战略,内部发展方向定夺相关,存在一定偶然性,难以预测。
大型芯片厂商都具备足够的财力和研发资源,其在某项技术上的优势可能在几年内因被替代技术而消失。高通目前在通信的积累,NV在并行计算的积累,亦或是RealSense技术,都可能随着未来替代技术的出现不再构成优势。