如果一架大型客機(jī)可以在飛行途中憑空消失,那么你怎么能期待一枚高速飛行的導(dǎo)彈可以準(zhǔn)確地?fù)糁心繕?biāo),你又如何能夠用一枚防空導(dǎo)彈去攔截另一枚高速襲來(lái)的洲際彈道導(dǎo)彈?回答這一連串的問(wèn)題,都取決于一項(xiàng)根本性的技術(shù)--隨時(shí)了解和控制飛行器的工作狀態(tài)。
如果對(duì)于一架飛機(jī)或者一枚導(dǎo)彈存在這樣的問(wèn)題,那么對(duì)于一輛汽車(chē)、一列火車(chē)乃至于一條工業(yè)生產(chǎn)線,是否也存在同樣的問(wèn)題?實(shí)際上,這就是物聯(lián)網(wǎng)要解決的主要問(wèn)題之一--不是靠人工,而是讓各種裝置設(shè)備自動(dòng)地進(jìn)行通信與協(xié)同,完成人類交給的任務(wù)。
在航空業(yè)發(fā)展初期,如果一架飛機(jī)墜毀,沒(méi)有人生還,我們就無(wú)從了解這趟飛行中所發(fā)生的狀況,也無(wú)從對(duì)飛行器的設(shè)計(jì)或者操作方法進(jìn)行改進(jìn),從而避免類似的慘劇。于是,在1940年代,有了黑匣子這類裝置的原型。
如今,一想到飛機(jī)墜毀,很容易讓人聯(lián)想到去找黑匣子。但事實(shí)上,飛行事故并非安裝黑匣子的最初原因。在二戰(zhàn)期間,為了制造出性能更加優(yōu)異的戰(zhàn)斗機(jī),需要采集到更多更精準(zhǔn)的飛行測(cè)試數(shù)據(jù),這是飛機(jī)黑匣子的起源。
不過(guò),的確是一連串的墜毀慘劇讓黑匣子逐漸成為飛機(jī)上法定的配備,而這已經(jīng)是1960年代的事情了。1954年1月10日,由英國(guó)Havilland航空的彗星型客機(jī)執(zhí)行的781號(hào)班機(jī),從羅馬飛行至倫敦途中在地中海上空發(fā)生爆炸解體,機(jī)上29名乘客(包括10名小孩)及6名機(jī)組人員共35人無(wú)一生還。1960年6月10日,澳大利亞航空公司538航班在降落時(shí)失事,促使整個(gè)航空業(yè)界提出在所有的航空器中安裝飛行記錄器,而澳大利亞成為全球首個(gè)強(qiáng)制安裝駕駛艙語(yǔ)音記錄器的國(guó)家。到了1960年代末,全球絕大多數(shù)航空器都已經(jīng)強(qiáng)制安裝這一裝置。
然而,半個(gè)世紀(jì)過(guò)去了,我們難道不能想出任何新的裝置來(lái)解決飛行安全問(wèn)題嗎?那時(shí)候,我們沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)。如今,我們應(yīng)該有更有效的技術(shù)來(lái)避免慘劇發(fā)生,應(yīng)該有更好的方法讓我們的飛行更加安心、舒適。
首先來(lái)看通信技術(shù)的發(fā)展。實(shí)際上,在當(dāng)今的飛行器中已經(jīng)廣泛采用了各種新的通信技術(shù),其中包括語(yǔ)音對(duì)講、飛行數(shù)據(jù)記錄、駕駛艙語(yǔ)音記錄、高度編碼及發(fā)送應(yīng)答系統(tǒng)、衛(wèi)星全球定位(GPS)、廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(ADS-B)、飛機(jī)通信尋址與報(bào)告系統(tǒng)(ACARS)、衛(wèi)星通信(SATCOM)以及已經(jīng)日趨成熟的4G LTE蜂窩通信系統(tǒng)。以往,這些通信技術(shù)主要是用來(lái)掌握飛行狀態(tài)以及提高安全性。但是,最近越來(lái)越流行的寬帶衛(wèi)星通信以及4G LTE系統(tǒng)則主要是被乘客娛樂(lè)需求所帶動(dòng),然后才被考慮用于飛行的質(zhì)量和效率。
接著再看實(shí)時(shí)引擎監(jiān)控與通信技術(shù)。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)制造商和相關(guān)配套設(shè)備制造商在實(shí)時(shí)監(jiān)控方面一直處于領(lǐng)先地位,許多技術(shù)也已經(jīng)在商業(yè)航班中應(yīng)用。這些系統(tǒng)實(shí)時(shí)地收集航空系統(tǒng)在飛行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),并且可在飛行中即時(shí)從云端數(shù)據(jù)中心獲取歷史數(shù)據(jù),有的航空器甚至可以從其他正在飛行的航空器中實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù),從而進(jìn)行海量數(shù)據(jù)分析,以便航空業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)者做出最有利的決策。這種集成互聯(lián)的實(shí)時(shí)傳感器信息分析能力就屬于當(dāng)今流行的術(shù)語(yǔ)--物聯(lián)網(wǎng)的范疇。
運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù),不僅可以了解單臺(tái)飛行器的飛行狀況,而且可以匯集同類系統(tǒng)甚至整個(gè)航空公司的完整數(shù)據(jù),從而不斷優(yōu)化單臺(tái)和整個(gè)公司的運(yùn)營(yíng)效率,也可以協(xié)助預(yù)測(cè)維修維護(hù)時(shí)機(jī)、零部件采購(gòu)時(shí)機(jī)和數(shù)量,減少因?yàn)榫S修維護(hù)而耽誤的時(shí)間,增加可正常運(yùn)營(yíng)的時(shí)間,從而提升整個(gè)航空企業(yè)的商業(yè)績(jī)效。物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)帶來(lái)多方皆贏的局面,航空企業(yè)的飛機(jī)正常飛行時(shí)間更長(zhǎng),燃油更加節(jié)省,航空器制造企業(yè)可以更加了解自己產(chǎn)品的實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況,以便加速改進(jìn)性能和可靠性。
航空器數(shù)據(jù)的收集與集成是完全自主性的,幾乎不需要人工,因此可以想象這個(gè)數(shù)據(jù)量是非常驚人的。從最低投入的簡(jiǎn)單分析到整個(gè)運(yùn)輸航空運(yùn)輸企業(yè)的整體業(yè)務(wù)的商業(yè)智能、業(yè)務(wù)優(yōu)化與管理,對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、匯總與分析,所涉及的業(yè)務(wù)范圍和模式將會(huì)非常廣泛。
以下是幾個(gè)業(yè)務(wù)模型的實(shí)例,將歷史數(shù)據(jù)和空中采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)相結(jié)合,以便改良或者變革航空公司的業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng):
- 優(yōu)化燃油管理,達(dá)到節(jié)省總體油耗的目標(biāo)。
- 應(yīng)用基于績(jī)效導(dǎo)航 (PBN,Performance-Based Navigation )技術(shù),對(duì)飛航路線進(jìn)行優(yōu)化,縮減飛行距離,從而降低油耗和空氣污染排放,同時(shí)還可降低噪音干擾。