無人航空載具(Unmanned Aircraft Systems, UAS)或無人機服務產業近幾年在無人機平台、軟體、酬載(Payload)能力等技術發展皆有重大進步。無人機服務中所使用的軟體技術與資料分析的研發能力提升，強化了自主無人機在運輸、物流與其他相關業務的潛力，此外，電腦視覺與機器學習技術的發展將讓無人機具備自主蒐集航空資料的能力。本文將論述2021-2026年全球無人機服務市場發展，以及美國民航局近期無人機試驗計畫。

一、 全球無人機市場之產業分析

全球無人機市場將從2021年的139.99億美元，成長至2026年的407.37億美元，複合年均成長率(CAGR)為23.8%。全球無人機服務市場依產業分析，大致分為營建與基礎設施、農業、電業、石油與瓦斯、礦業、國防與執法機構、媒體與娛樂、保險、航空、航海、健康照護與社會服務、以及運輸、物流與倉儲，2021-2026年各產業市場如圖一。

(一) 營建與基礎設施
因為無人機操作介面相當簡單，使得房地產業者廣泛將無人機應用於資產展示，約有超過60%房地產仲介商已使用或規劃使用無人機。以地區來看，雖然全球最大的不動產市場在亞太地區，但是最常使用無人機的地區多為有廣大郊區的國家，如澳洲、加拿大與美國。2018年美國明尼蘇達州交通局分析利用無人機檢查橋樑有許多優點，包含：可降低40%的檢查成本；利用無人機與溫度感應器可協助辨識各分層混泥土的安全性；事前檢查的資料蒐集，以利後續大規模檢驗之工作規劃。
(二)農業
無人機對農業產生相當長遠的影響，無人機可被用於作物檢查、種植、農藥噴灑、後續作物處理規劃、作物生產情況確認與土壤監測等，透過結合航空影像與機器學習系統，更能進行作物生產預測、作物災損評估與作物健康監測與土壤分析，如利用無人機進行檢查與監測相較於傳統農業，可提供更快、更精準與大範圍的偵測與診斷。
(三)電業
自主無人機配有高解析度的光學與熱影像鏡頭，可用於各種監測用途，並利用攝影量測(photogrammetry)軟體產生電塔的數位模型，讓遠端監控人員能更深入監測，同時可透過影像分析軟體偵測問題與異常情況。目前在許多國家，如法國、印度與美國已利用無人機監測高壓傳輸的電纜與電塔。此外，目前大多數風力發電機仍由人為手動檢測風機葉片磨損與異常情況，利用無人機檢測較為迅速且全面，人為檢測需要數月才能完成，若為無人機則只需數周即可完成。
(四)運輸、物流與倉儲
無人機適合用於物流業者進行貨物與庫存監控，如美國新創公司Corvus Robotics提供的無人機解決方案，可協助物流進行倉庫的庫存偵測與管理；瑞典新創公司Flyability提供無人機的室內空中監測，可更準確控制飛行高度，提高因應各種不確定環境的能力。

二、無人機技術趨勢

(一)無人機資料蒐集能力的進步：從無人機探勘所得到的影像中，可以獲得每張影像的不同特徵，並從無人機中的相機感測器位置，透過三角測量法計算得到每個不同特徵的確切位置。因此，無人機可利用點雲方法(point cloud)，也就是由數千個地理空間連接的點組成一個3D網格，生成準確度達99%的採礦或建築工地3D模型。
(二)人工智慧無人機：無人機能裝配不同的感測器，例如可感應光線、距離、顏色的感測器，以及高光譜與熱成像感測器等等。人工處理這些感測器所產生的大量資料是相當耗時的，人工智慧與機器學習技術可以在非常短時間內處理這些感測資料，並有助於即時調整感測器系統的定位。
(三) 3D列印無人機：使用3D列印的優勢在於除了電子零件之外，無人機的每個元件都能採用3D列印製造。3D列印產業的加入使得無人機客製化更容易，不僅可加速產品開發流程，並輕鬆打造高強度、多種尺寸與速度更快的輕型無人機。
(四)光達技術與有效酬載能力的進步：光達包含光線與距離偵測，這是一種高度精準的遠距感測技術，除可用於建立非常精準的模型外，也可用於繪製物體與環境的地圖。光達是商用無人機中極具價值的工具之一，可應用於檢查與監測服務，例如洪水模型、精準農業、森林規劃與管理以及環境評估。
(五)無人機群 (Swarm Drones)：無人機群蜂是用於檢查與監控的新興技術，例如2021年，Ocean Infinity 、樸茨茅斯大學(University of Portsmouth)、Airborne Robotics 與Bentley Telecom簽署合作協議，建立離岸風電場自主檢測技術系統。該系統由英國未來飛行挑戰(Future Flight Challenge, FFC )所資助的無人機群風機偵測專案(Drone Swarm for Unmanned Inspection of Wind Turbines, Dr-SUIT)所開發，並利用5G與衛星通訊，以無人機群取代人工監測風機的工作。
(六)無線充電：用於宅配服務的無人機需要充電站為電池充電，無線充電板可安裝於送貨無人機的停機坪或對接器，以減少無人機充電所需的停機時間。
(七)自動化無人機：丹麥DFDS運輸物流公司進軍無人機自動化解決方案，藉由即時視訊回饋、精確的GPS座標與時間戳，DFDS可利用接受到的資料擬定合理的決策。這些資料經整理後發送至DFDS終端管理系統，與人工智慧運算結合後，可提供司機提供準確的拖車位置，相較於手動操作從貨輪上裝載與卸載拖車，使用自動化無人機提高了檢測與定位能力，可節省15分鐘操作時間。

三、全球無人機市場之區域分析

全球無人機服務市場每年都在逐漸成長，從平台服務、設備管理與維護(Maintenance Repair and Overhaul, MRO)至訓練與模擬，全球無人機服務提供商(Drone Service Provider, DSP)皆在找尋求擴大利基市場的方法，以吸引更多用戶使用無人機服務，例如，在疫情期間，無人機在美國、加拿大、盧安達與迦納等國被廣泛使用於提供重要的醫療物資。2021年，美國仍為無人機主要市場，不過2021-2026年複合年均成長率最高為亞太地區的28.2%，如圖二。主要國家發展介紹如下，北美與歐洲地區的市場發展環境如圖三。

(一)北美市場
北美市場(美國與加拿大)成長主要源於越來越多商業與國防用途的無人機應用。
1.美國：近年來，無人機製造商長期著重於開發具成本效益、有效率及輕便且能長距離酬載(payload)的無人機。在美國，這些無人機生態系統已成熟，商用無人機操作員增加、5G網路普及，以及越來越多人使用無人機服務，將使美國無人機市場前景相當樂觀。
2.加拿大：無人機可在多樣化與危險的環境下進行大氣研究，例如天氣/大氣氣體採樣、緊急/災害監測、製圖與國土測繪、農業噴灑及廣告/促銷等應用。此外，無人機也被應用於海洋學研究、地理研究、礦產探勘、成像光譜學、遠距電力線路/管道監視、交通與事故監視、搜查與救援行動、空拍、天氣偵查與飛行研究等等。

(二)歐洲市場
過去幾年，歐洲地區的國家致力於開發無人機的有效酬載、地面通訊技術、電池與資料傳輸等新技術。歐盟執委會正努力修訂不同類型的無人機駕駛法規。至今，歐洲航空安全局(European Aviation Safety Agency, EASA)僅對超過150公斤的無人機制定規範，而其他成員國則負責界定其禁飛區域。

(三)亞太市場
1.中國：中國是全球無人機市場主要的製造商與買家之一，全球有500多家無人機製造商，而其中400家位於中國，且中國對無人機的軍事與商業需求持續增加，並已開發出可在低溫與高溫下飛行的高效率無人機。大疆創新(DJI)是最大的商業與消費型無人機製造商之一，為該國創造了普及無人機服務的機會。此外，政府還主動將無人機用於各種商業與民生應用，例如產品宅配、無人機物流與城市空中交通等。
2.印度：印度持續穩定地採購無人機，應用於各種軍事與商業用途。印度軍方使用無人機確保邊境安全，近年來印度也出現各種無人機服務的新創企業，顯示無人機生態系統市場正持續擴大。在商業應用方面，無人機的需求也在增加，例如空拍影像與攝影、公共設施結構檢查、測繪與監控等等。農業方面，由於無人機的優勢，例如確保人員安全、資料蒐集效率與合理的成本效益，使印度農業無人機服務市場正在崛起。
3.日本：無人機在過去3年被用於精準農業，例如噴灑農藥、測量與監測作物。國防方面，日本計劃利用無人機提高廣域監視能力以確保周圍海域與空域的安全。此外，該國也正部署無人機以檢查基礎設施、監測汙染物與檢測氣體洩漏。

四、美國政府無人機近期試驗計畫

(一)美國民航局(FAA)於2021年1月宣布投入580萬 美元於「透過卓越研究實現UAS 系統安全聯盟」（Alliance for System Safety of UAS through Research Excellence, ASSURE），主要投入以下幾個領域：
(1)航空承攬運作—調查並確定商業航空承運與無人運輸間的主要差異
(2)UAS貨運運作—從人工貨運到UAS貨運：整合國家空域系統(National Airspace System, NAS)的未來趨勢、性能、可靠性和安全特性
(3)高速經過無人機引擎的吸入測試
(4)小型無人機空中碰撞可能性
(5)降低UAS之GPS和自動相關監視廣播(ADS-B)的風險
(6)屏蔽UAS操作—偵測和避免(detect-and-avoid, DAA)

(二)2021年9月FAA宣布投入280萬 美元於無人機研究，主要著重於先進材料、飛行優先通行權(right-of-way rules)、飛行紀錄規範。
(1)調查無人機先進材料：目的是辨別、評估與探討無人機零組件的先進材料，作為開發標準與訂定規範飛行器材料的參考依據
(2)飛行優先通行權：研究將探討各種無人機運作的飛行優先權，以建立無人機偵測與規範並提供FAA相關安全性建議
(3)飛行規範紀錄：研究將探討無人機飛行紀錄器的規範，並將研究結果分享給歐洲民用航空設備組(European Organisation for Civil Aviation Equipment)

五、結論

以產業來看，營建與基礎設施為全球無人機市場主要應用的產業，其次是農業，其2021年市場規模皆逼近40億美元，不過在疫情影響下，使健康與社會服務以及運輸、物流與倉儲市場快速成長，兩個產業至2026年的年均複合成長率將分別達52.5%與45.6%。以區域來看，美國因政治、社會與法令皆對無人機與相關新興技術應用發展相當友善，使其成為2021年最大的無人機市場，在無人機逐漸普及下，美國民航局2021年計畫多著重於航空領域的安全性研究。