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革新未来医疗物流,无人驾驶技术将如何解决医疗痛点?

赵泓维 2018-04-05 08:00

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早在一战时期,英国便开始研发一种无人驾驶,用无线电操控的小型飞机,用作训练时的靶机。


计算机的出现后,微处理器的发展推动计算机领域发生了一次又一次的革新,科学家们试图将更多的机械转向程序驱动,自动驾驶技术也从科幻小说中走进了现实世界。


由于空域辽阔,限制因素较少,无人机技术已趋于成熟。它的功能繁多,在军事领域、民用领域均有广泛运用。民用无人机主要运用于摄影创作、防灾减灾、搜索营救、资源勘探、森林防火。


自2016年10月开始,在非洲一些偏远地区,小型无人机开拓了新的市场,担任起医疗物资运输的任务。


相比而言,汽车的无人驾驶技术仍处于初始阶段,尚未正式投入使用。但由于汽车是全球价值链中极其重要的一环,蕴含的能量极大,世界商业巨头均试图在技术破茧而出时掌握控制权。巨大的资金投入将推进这一技术在未来数年内落地,那时,医疗产业也将从中获益。


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无人机运输药品

   

无人驾驶技术改变生活


无人驾驶技术的运用遍布全球,以下几个场景可以很好的展示无人驾驶技术在医疗领域的现在与未来。


1
医疗物资运输


全球每年有数百万人因为不能及时获得需要的药物,进而导致死亡。这种情况在发展中国家和发达国家都常有出现,贫穷国家则面临更为严峻的情形。


卢旺达是非洲中东部国家,世界最不发达国家之一。经济落后导致卢旺达医疗水平低下,公路系统落后,交通运输极其不便。医疗物资缺乏导致很多医生即便有进行手术的能力,却囿于医疗物资匮乏,只能对患者进行简答处理。


2017年8月,一位年轻女子在剖腹产后大出血,急需输血治疗。医生已经竭尽全力,但也没能阻止女子情况恶化,院内已有的两个单位匹配血液已经输送完毕,但她需要更多的血液才能保住性命。


医生可以打电话从首都基加利的国家血库订购血液,如果通过公路运输,血液送到医院需要经过25公里的山路,长达四个小时。那个女人没有那么多的时间。


实际上,收到请求后,血库的工作人员联系了附近的一个配送中心,配送中心的工作人员将需要的血液装入小型无人驾驶飞机。仅仅45分钟,医院收到了他们需要的血液,包括七个单位的红血球,四个单位的血浆和两个单位的血小板。整个过程中,飞行时间仅耗时15分钟。

 

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无人机投递药品测试


2
减少事故发生率


绝大多数的车祸源于错误的人为操作,而这也是自动驾驶车辆发展的驱动因素之一。


无人驾驶汽车拥有缜密的算法和先进的传感器,当遇见紧急情况时,该汽车能够做出迅速的反应。这种反应是程序化的,比危机时刻人脑的随机反应更为可靠。同时,无人驾驶汽车也比普通人更加遵守交通规则,道路将因此变得更为畅通。


事故发生数量的下降直接影响的是医院急诊数量下降,从而节约了大量人力资源和物质资源;更通畅的交通将一定程度上避免救护车上的病人错过最佳治疗时间,危机时刻的每一秒都至关重要。

 

3
更清洁的环境


根据国内相关数据,2015年约101万人死于呼吸系统疾病。呼吸系统疾病导致的死亡率在所有疾病中排列第三,仅次于肿瘤和心脑血管疾病。


车辆尾气排放是造成空气污染的主要原因之一,也是呼吸系统疾病的成因之一。2015年全国机动车排放污染物总计4532.2万吨,这个数字在2016年减少至4472.5万吨。


虽然要在短时间内减少大幅汽车尾气排放总量非常困难,但我们仍可通过规范一些行为,从个体角度减少尾气排放。


一般而言,不当行为主要通过以下途径造成额外污染:

1. 车辆在快速刹车时会产生铜、铁、锰等金属微粒,这些金属微粒会与空气中的酸性硫酸盐反应,生成对人体有害的化学物。

2. 起步过程中急加速会令汽油燃烧不完全,产生多种污染物,同时加大油耗。

3. 频繁变道过程会不断改变行驶速度,导致排放量增加,加剧交通拥堵情况。

4. 寻找车位的过程会造成大量的资源浪费。据加州大学洛杉矶分校一位研究员发现,洛杉矶15条街的司机们为了停车每年多走了95万公里冤枉路。


自动驾驶技术将极大减少以上人为操作中的不当行为,进而减少CO、HC、PM、氮氢化物、硫化物、含铅化合物等有害物质生成。


同时,自动驾驶车辆的普及将减少人们对高功率车型的需求,因为驾驶员没法驾驶自动驾驶车辆参与飙车等的活动。

 

4
 减少工作压力


研究发现,交通拥挤和长时间驾驶会导致人们工作效率下降。自动驾驶时代拥有平稳的交通流量与较少由事故引发的交通拥堵,这些都将使整个行驶过程更加让人愉快,人们甚至可以在汽车中工作。


另一方面,人们不用再担心交通安全问题,自动驾驶汽车会接管观察周围环境的职能,以防止撞到老人,孩子或是残疾人。解放专注力将为上班一族带来更好的效率。

 

Zipline、顺丰引领工业级无人机,各巨头抢占无人驾驶汽车先机


Zipline是位于加利福尼亚的一家自动化物流公司,该公司拥有来自Space X、Boeing、Google、NASA等设计团队的经验丰富的成员,目前总计获得4300万美元融资。


Zipline于2016年10月与卢旺达发起全球首个无人机物流运营计划。2017年8月24日,坦桑尼亚宣布将与该公司合作,启动世界上最大的无人机物流网络。


Zipline将用无人机为坦桑尼亚提供输血用品、紧急疫苗、艾滋病药物、抗疟药及其他关键医疗用品(如缝线、静脉输液管等)的运输服务,并在全国各地建立四个配送中心。每个配送中心配备30架无人机,预计每日可提供多达500个按需配送的航班。


每台无人机可载运1.5公斤货物,时速达110公里,巡航距离160公里。医护人员可通过短信发送货物订单,平均在30分钟即可收到包裹。它们使用弹射器发射,飞行高度低于150米,并用降落伞投放重1.5公斤的包裹。


开展服务的困难部分并不全在于技术,Zipline需要与军方和政府协调,培训诊所工作人员接受货物,并让沿线社区放心。


Zipline的一名工程师说,自己以前造的是投掷炸弹的无人机,“现在我造的是投放血液的无人机了。”


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Zipline无人机起飞


国外医疗物流蓬勃发展,顺丰作为国内物流行业的标杆,自然不会放过在新领域展露头角的机会。


2018年1月24日,顺丰分别在陕西、云南通过无人机对后勤物资进行运输。当日12点16分,陕西某地,顺丰自有的垂直起降固定翼无人机V330在小雪天气中起飞,飞行约23分钟到达目的地,飞行距离24公里,爬升1100米,装载1公斤急救药品。无人机降落后,取出药品顺利完成试验。

 

据悉,V330采用锂电池供能,最大起飞重量19公斤,载荷重量3公斤,巡航速度25米/秒,飞行高度120米,最大航程60公里,全自动航线飞行,可紧急返航、盘旋或降落。

 

算上此次场景试飞的无人机,2017年顺丰已经先后实现了水陆两栖无人机、大吨位无人机的试飞工作。再加上此前对外披露过的各种中小型无人机,顺丰的无人机机队已初见规模。


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顺丰V330型无人机


全球拥有近100家研发自动驾驶汽车的企业,囊括多个领域的龙头企业,但无人驾驶汽车现仍在测试阶段。  


今年1月份,Uber CEO Dara Khosrowshahi就曾表示,将在18个月内让自动驾驶汽车上路。但在美国时间3月19日晚22点亚利桑那州坦佩市郊区,一辆Uber自动驾驶测试车在由南向北行进过程中,撞上推着自行车在人行道之外横穿马路的49岁女子Elaine Herzberg,该女子送医后抢救无效,宣告死亡。这是全球首例无人驾驶汽车致死事故。随后,Uber宣布全面暂停无人驾驶车辆在美国及加拿大的路测。


Google的无人驾驶计划更具野心。Google创始人、Alphabet CEO拉里·佩奇正式揭晓了他投资的一个全新的项目——无人驾驶飞行电动出租车“Cora”。Cora的开发公司叫做Kitty Hawk,得到了拉里·佩奇的资助,CEO Sebastian Thrun来自最具创新精神的Google X部门。


百度作为全球AI技术研究先锋,中国无人驾驶拓荒者和领导者,无人驾驶技术的研发能力稳居世界前列。国内政府部门提出8-10年的无人驾驶汽车计划,而李宏彦表示,只需3-5年,百度旗下的无人驾驶汽车就能上路。


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 百度无人驾驶汽车


政策、法律影响及无人驾驶技术的未来


1
政策风险


对于无人机而言,政策风险主要来源于政府对于空域的限制,但这实际上并不构成问题。限制空域的地区往往交通发达,人口集中,医疗设施也比较齐全,所以不需要无人机作为医疗物流作用载体。


对于无人驾驶汽车而言,其政策风险的大小与地域有关。以美国为例,各州对待无人驾驶技术的态度并不一致,部分州的法令要求企业进行无人驾驶技术上路测试必须提交繁琐的申请,并接受严格的审查。为避免可能的政策变更,Google等硅谷巨头现在更倾向于在澳大利亚、新西兰等地区测试无人驾驶技术。


国内的情况相比而言较为简单,百度的AI技术研发有政府注资参与。而对于小企业而言,研究无人驾驶技术存在各种较大的困难,最主要的问题在于行业门槛太高,难以进入。

 

2
法律风险


无人机的发展迅速,相关法律并没有很快跟进。不过无人机出现事故时责任划分相对容易,主要的发展在于实名制方向。对于药物运输方面无人机主要是作为物流器械的范畴,所以可适用于相应物流法规。


无人驾驶汽车未来可能出现的问题,主要在于事故发生时责任划分困难。责任划分给制造商还是车主这个问题,现在仍处于激烈的争论之中。在医疗领域,可能出现的法律纠纷可能发生在车祸或者因未及时就医而发生的损伤或死亡。


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全球无人机规模统计(亿美元)


从无人机整体发展看,全球94%的无人机为消费级无人机,仅6%为工业级无人机。工业级无人机竞争相对平淡,但拥有巨大的发展空间。


尽管运输和物流公司对无人机感兴趣,许多无人机公司对送货的热情却不高。“这不是我们近期要考虑的(问题)”大疆公司的徐华滨说。


截止2017年10月19日,大疆无人机占据了全球民用无人机市场66%的份额,但大疆至今并未向医疗运输方向进军。


这很容易理解:国内现在仍有592个国家贫困县,但大多数远离城市,即便是无人机也无法完成医疗药品的配送服务。而国外,尤其是非洲以及南美洲,工业级无人机拥有极大的市场。这些地区进入门槛低,需求量大,但缺乏法律保护,政治变更频繁,风险与机遇共存。


无人驾驶汽车给医疗企业带来的变化大多不在于技术本身,而在于进入无人驾驶社会后,医疗机构的地理分布及相关配套设施的建设。


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未来医疗社区概念图


便捷的交通将很好的改善医院停车场等公共设施的使用状况,甚至使医院获得面积盈余空间。医院可以建立一个中心停车库,而将因合理秩序省下的道路空间进行改造,譬如修建医院配套的设施,如健身房、咖啡厅等。这些设施能使医院更像一个社区,患者能从中获得更好的就医体验。


现在,无人驾驶技术仍在发展当中,前景一片光明。但未来具体如何,我们还需继续等待。

 

参考文献

1. 张明. 浅谈如何降低车辆对环境的污染[J]. 世界家苑, 2011.

2. https://www.wired.com/story/zipline-drone-delivery-tanzania/

3. http://www.chyxx.com/industry/201611/469473.html

4. http://www.sohu.com/a/134780610_468638

5.https://ideas.stantec.com/blog/autonomous-vehicles-and-healthcare-design-five-ways-the-driverless-future-could-affect-urban-medical-center-master-planning-and-design

6. https://www.healthitoutcomes.com/doc/ways-autonomous-vehicles-disrupting-healthcare-0001

7. http://jingzheng.chinabaogao.com/jiaotong/02243214X2018.html

8. https://techcrunch.com/2017/12/25/using-drones-to-build-the-ambulance-fleet-of-the-future/

9. Tanzania Announcement Press Release vFinal



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