無人機，你成功引起了我的注意

最近有一部剛開始熱播的都市情感大劇叫作《南方有喬木》，不知道各位同學家長有沒有在關注。劇中由陳偉霆和白百何飾演的男女主角在一個很有趣的行業工作，那就是無人機行業！

無人機，也就是無人駕駛飛機，它的出現最早是在1917年的美國。正如許多其他的高新技術一樣，無人機這項應用也是隨著技術的發展和成本的下降，逐漸從軍事領域擴展到非軍事領域的。主要的商用領域目前包括航拍、農用植保、地質勘探、電力巡檢、公安執法等。2015年左右，無人機行業迎來了空前的發展並受到了資本的追捧。現在我們身邊可以常常看到的無人機作為消費級的產品，尤其是作為「會飛的相機」，已經成了新的生活時尚。此外還有亞馬遜、順豐、京東等大力開發無人機運輸航線，測試用無人機送快遞。可以說，無人機行業的前景那是一片欣欣向榮。

無巧不成書，雖然我們既沒有蹭熱點，也不是公關軟文，但是恰好就採訪了一位無人機行業的同學 ——楊浩師兄。如果同學們對機器人、人工智慧、飛行器、無人機等等感興趣，千萬不要錯過。覺得無感的朋友也可輕鬆一閱，看完後大家如果有機會吐嘈一下電視劇大膽的藝術創作也是一件樂事。

首先我們來看一看楊浩的無人機和工作台：

下面是電視劇中無人機研發團隊的工作環境：

不知道大家是不是感受到了無人機行業的魅力，總之這工作看起來就像每天在遊戲！

直觀感受結束後接下來就是我們的談話內容乾貨部分了。我把談話筆記整理為如下幾個部分，大致可以回答這些問題：

學無人機到底是學什麼專業？什麼是控制專業？和自動化、機器人、人工智慧是什麼關係？

無人機目前的應用主要是哪些地方？行業的前景如何？

從事無人機行業的工作強度和壓力如何？待遇如何？什麼樣的人適合做無人機的研發工作？

如果我對相關行業感興趣，應該如何從現在開始做準備呢？

Q1：學無人機到底是學什麼專業？什麼是控制專業？和自動化、人工智慧是什麼關係？

A1：無人機的研究是個交叉學科，你可以從嵌入式系統（一種嵌入機械或電氣系統內部、具有專一功能和實時計算性能的計算機系統）的角度來研究，也可以從計算機科學或者自動化科學的角度來研究，因為無人機就是應用這些技術的一個載體。比如我在思考無人機的時候，就是從自動化科學或者控制學的角度來理解它的。

我本科時學習的專業是電氣工程自動化。因為家裡有人從事電力行業，而電力行業的待遇比較高，所以當時選專業的時候是在自己完全不了解的情況下根據家裡人的意見做出的選擇。本科四年學習之後，我的收穫是：第一、我知道了自己絕對不喜歡電氣工程自動化；第二、我知道我對自動化還算有興趣。於是我的碩士和博士就轉到了自動化這塊。這塊的專業名稱是控制理論與控制工程。這個專業所學的內容既包括大型設備的控制，例如電機拖動，也包括智能設備的自動化控制。例如會自動調節溫度的空調，自動調節亮度的檯燈等等就是要應用到這個專業的知識。

正如這些智能化的家用設備一樣，無人機作為一個系統，我要知道如何對它進行運動控制。我研究的是無人機的控制器設計，例如當計算機接收到外部傳回的信號，應該怎麼控制每一個電機輸入輸出的大小，讓無人機可以沿既定軌道跟蹤某一個航線，或者執行某一個規划出來的具體動作，保證動作的穩定。

常常有人問我自動化與人工智慧的關係。自動化目前大部分處理的是運動控制，例如如何讓機器人的機械手按我的速度運動到我要求的位置，如何讓無人機以我特定的速度進行巡航和跟蹤，或者飛出一個我需要的軌跡。而人工智慧涉及到的層級更高，它是做判斷，判斷我該採取哪些運動：我是否應該避障，是否應該重新規劃一條軌跡。所以人工智慧是進行決策的。舉個例子，我現在要從家裡出發去北京，我要規劃路線，包括如何坐高鐵如何打車。這就是人工智慧要處理的問題。而我要走，靠腿走過去，如何做動作，這就是控制學或者自動化要處理的問題。又或者，一個車開過來，我覺得很危險，避讓的動作我是要選擇跑、跳還是躺下，這是人工智慧考慮的，而一旦決定了跳，每個人跳的方式也不一樣，跳的速度，高度等等這就是控制和自動化要處理的問題了。

Q2：無人機目前的應用主要是哪些地方？行業的前景如何？

A2：無人機行業絕對是一個朝陽行業。

首先，無人機是一個機器人系統，而我們對它的使用和理解都是很初級的，它連行業標準都沒有。這就意味著有很多的機會，沒有那麼多約束，能夠快速積累。對比成熟的行業、標準規範的細分行業，例如機械行業（我有一些讀者就是從機械行業轉來的），他們的大型設備技術要求已經很明確，所以一些工程師每天要做的事就是把標準化的圖紙按照客戶的條件進行局部修改，創造和開拓的空間可能就比較有限了。而無人機行業標準尚未建立，有時候連客戶也不知道應該怎麼辦，這在專業性和靈活性上就給予了你更多責任和創造積累的方式了。當然不好的地方是，大家都是摸石頭過河，有些企業也不知道該用什麼樣的人，例如曾經有獵頭公司找到我，讓我幫他們制定面試的內容和考察方向，因為用人單位也不了解什麼樣的人能夠勝任他們的工作。現實生活中的機器人要處理的問題比電腦上虛擬的機器人所處理的問題要複雜得多，例如要面對不同的運動環境，要處理電磁干擾等。所以機器人的控制依然很困難，挑戰還有很多，可以等待大家去解決。機器人的控制問題依然很難。如果是個簡單問題大家都處理完了，就沒我們什麼事了。無人機行業本身，它更加有潛力。因為無人機是在一個三維空間中運動的機器人，比起地面運動的機器人，它有更加自由的運動方式，這意味著無人機的發展更加處於初級階段，對它的研究也是特別難。

其次，機器人領域未來一定是大規模應用的領域。而無人機的應用範圍很有特點，它採集的數據量很大，執行的任務也更加多種多樣。無人機進入到商業領域進行大範圍運用是從大疆開始的，而現在亞馬遜、順豐、京東也在開闢無人機運輸的航線。無人機運用到商業領域，會給商業領域帶來工作流程的變化，商業模式的變化。針對不同商業應用，具體技術問題的處理都是很複雜的。國內比較成熟的公司是航拍領域的大疆（世界範圍內的老大），農作植保領域的廣州極飛，環保領域的廣東慧航；國外提供無人機解決方案的例如3DR等。總之無人機公司越來越多。另外其他領域的公司，例如英特爾，和一些汽車公司，也會在無人機領域布局，以此作為他們自身技術的一個應用場景或者承載對象。

總之未來無人機的應用範圍將越來越廣。5到10年後，無人機要面對的技術跳躍也會更大，引入新的技術越來越多，人們要積累的東西越來越多，相關的機會也會越來越多。

Q3：從事無人機行業的工作強度和壓力如何？待遇如何？什麼樣的人適合做無人機的研發工作？

A3：作為一個新興技術領域的研發人員，工作強度和壓力是可以想見的，當然待遇也是很好的，一般研發人員的月收入大概在2萬到5萬之間。我和我所遇到的技術人員，周末也是有休息的，但是開發人員如果遇到bug，自己都會睡不著覺。技術焦慮，競爭焦慮也是一個問題，因為你在研究的領域很可能馬上會被新的技術取代。而更重要的是，很多時候不是你學的越多，你就會越快接受新的知識。你學的越多，你就可能越快在既有的知識領域思維固化。你所受到的訓練，不單單是訓練你的技能，更是訓練你的思考，表達和交流方式。有的時候老員工理解一個新的東西一定要通過理解他以前學過的東西來完成，但是新的員工沒有這一層障礙，所以很可能有後發優勢。思維固化是不可避免的，這也是壓力的一個來源。

適合做無人機研發的人，第一點是對技術不能有反感並且要有一定的抗壓能力。你不能對於新事物的出現第一反應是這個東西不如以前的好。無人機是一個很新的領域，未來會有很多更新換代，你的壓力和焦慮可能會很多。

第二點是要對無人機感興趣。例如從小我身邊的孩子對汽車很感興趣，但是我對汽車就沒有感覺，所以我肯定不適合汽車行業。

第三點是要能夠認識和承認技術的局限。我們現在的教育告訴我們的通常是我們學的東西是完整的，正確的，但是真實世界並非如此。如果你沒有發現你所學的東西是不完整的，對於認識這個世界本身就是很有局限的，那麼可能你的技術會停滯，你會對技術沒有饑渴感。要承認自己在技術上的無知和不確定性，這是不斷前進的一個動力。所以從事這個領域的研發一定是必須要終身學習的。進入到機器人控制這個領域當中，你要面對的問題是永無止境的。經驗很重要，但是你還要不斷否定自己的經驗，去學新的東西。儘管舊有的有可能會成為你創新的一個阻礙，但還是要勇於面對新的問題。

Q4：如果我對無人機行業感興趣，應該如何從現在開始做準備呢？

A4：正如我們上文所說，無人機這個應用本身是一個交叉學科，你可以是學習自動化出身的，也可以是學習計算機出身的，也可以是學通信工程出身的。我建議有意向進入無人機行業的同學在選本科專業的時候從這幾個方向著手，進入碩士階段以後，再透過本專業的視角來思考無人機這個應用。與自動化相關聯的學科有數學、物理、計算機科學等主要的三個方向。數學和幾乎所有工科都相關，它是我們把物理的東西描述出來的一種方式，也是研究工程問題的一種強大工具。物理就是研究宇宙中所有對象的運動，物理定律肯定要清楚。計算機科學還是主要因為它的計算能力。2015年左右無人機火起來以後，國內就有些學校開設了無人機專業，這些專業設立的時間非常短，校方的教學計劃、教學內容和方向其實也不太清晰。所以我還是建議大家如果要本科階段就選定無人機這個方向，一定要做好對學校和專業的調研工作。好的大學珠三角這邊例如華南理工，在北京是清華、北京理工、北京航空航天，上海是交通大學，南京是南京大學、南京航空航天，西安是西安交大、西北工業大學，成都還有成都電子科技大學。

在高中階段，我對同學們也是有一些建議的。

首先我們現在學習的數學物理知識，可能我們現在看不到它的重要性和應用，但是在未來可能是很重要的。例如幾何，可能並不是在工作中非常常用，但是幾何思維很重要，我的工作中常常要把數學幾何化，把代數方程用幾何的方式去考慮。還有相關的演算法，微積分和簡單的力學知識，在現實設計中是很重要的，如果沒有用好，可能帶來災難性的後果。

第三，如果你對一個全新的知識領域感興趣，不要從最底層開始接觸，而要找最前沿的知識。最底層的知識可能很枯燥，你會很容易失去興趣，最新的反而可能是最簡單。例如編程語言，C和C++可能都略顯底層了，從python開始，等到你有東西理解不了了，再回到基礎知識系統里去找答案。學嵌入式也是，不要想著把所有介面都背過，先學習如何調用這些介面產生效果。不要學很奇怪的語言和應用不了的。要學最表層最炫酷的，在用中學，學到一定階段了自然也會要求你理解更深入的東西，然後你才能發現底層的東西很美很簡潔和抽象。要從具體到抽象，而不是從抽象到具體。

第四，要鍛煉好身體。出外場去給無人機做飛行實驗的時候，環境可能會很惡劣。正是因為環境惡劣，所以我們需要無人機替代人工去做。有時候這要求我們要去到偏遠的地方。即使是在辦公室電腦前長時間坐著，也對身體是一種挑戰。

最後，大家如果想玩無人機，一定要在監護人的看護下進行操控。我們常常覺得電子產品很穩定和安全，但是事實上並不是完全這樣。前兩天我還在和人聊無人車的自動駕駛非常危險，今天早上就看到Uber撞了人了。無人機要買的話，就買最穩定的，經過時間檢驗最久的產品。

如果大家想嘗試更深入的學習無人機，我的書《城堡里學無人機》可以當作入門資料。還有一本適合入門感受的比較淺的製作書籍Learn electronics with Arduino, by Don Wilcher.如果涉及演算法部分稍微深一些也感興趣，那我推薦Introduction to multicopter design and control, by Quan Quan.如果想做實際項目，可以去Github上搜開源項目，進行下載，瀏覽，分享和討論，而課程方面，可以考慮MIT、斯坦福的官方公開課，有很多非常優質的公開課資源。

對控制學感興趣的同學可以先看我在知乎上寫的一本電子書

《從刻漏到無人機：摘下控制學理論與工程的面具》，比較完整的綜述可以搜文章Control: A Perspective,by Karl J.A?str?ma1 and P.R.Kumarb

以上就是楊浩師兄給我們介紹的無人機行業概況以及從事這個行業的具體要求。不知道有興趣看到這裡的你對無人機有什麼問題？歡迎在我們後台留言或者到楊浩的公眾號（二維碼在下方）留言哈。

最後我們還想引用他在訪談結束時所提到的一點來做這篇文章的結尾，也是我們小編和大家的共勉：

「學習知識的過程中，最不重要的就是答案，其次是研究方法，最重要的是問問題。答案和研究方法都會不斷被刷新，所以我們要不斷地追問，問這個東西正確嗎，是用什麼方法去研究的，還有沒有新的方法。這樣我們才能不斷前進。」

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