作者
Hilke Matalewski
Hilke是恩智浦CTO系统创新团队的技术项目经理,常驻德国汉堡。她拥有电气工程与信息技术背景,主攻微电子系统,负责协调国际研究与创新项目。她致力于联合产业界、学术界及科研机构的合作伙伴,推动创新技术在实际应用中的验证与落地,特别关注机器人、连接技术、边缘计算以及自主系统等领域的发展。

野火对全球民众、财产和生态系统构成的威胁日益加剧,包括以往鲜有野火发生的地区。2026年6月,由欧盟资助的HiCONNECTS项目成功展示了一套AI赋能的多无人机系统,实时提供野火燃烧情况及其可能演变的趋势。该系统将自主机器人、边缘AI和先进传感技术相结合,帮助灾害响应团队做出更快、更有依据的决策,从而提升安全性,同时有助于减轻对生态系统、生物多样性和关键基础设施的影响。这一成果展示了智能机器人技术既能支持应急响应,也能服务于更广泛的可持续发展目标。
2024年发表于《自然·生态与演化》的研究 (“地球上最极端野火频率和强度不断增加” )发现,2003年至2023年间,全球最极端野火事件的发生频率增加了一倍以上,而气候变化被认为是加剧全球野火状况的关键因素。大型野火往往发生在偏远地区,那里干燥的植被提供了充足燃料,而地形又限制了消防队伍的进入。不断变化的天气条件会让火势迅速蔓延且难以预估,而超大型火灾甚至能改变局部气象条件,从而使火情更加难以预测。
当野火真的爆发时,保护民众、基础设施和自然生态系统取决于在正确的时间作出正确的决策。消防指挥人员需要准确、及时的信息,以确定在哪里部署资源、设置防火隔离带、保护脆弱区域并保障人员安全。然而,在着火区域收集、分析和共享可靠信息仍是一项重大挑战。
与依赖周期性卫星图像或人员在危险条件下作业的传统监测方法不同,自主无人机可以持续收集局地环境数据。决策者能够针对快速变化的状况作出响应,同时减少人员进入危险环境的需求。随着机器人智能化和互联化水平不断提升,它们正成为应急救援人员的重要助力,帮助其在时间紧迫、资源有限的环境中更高效地开展工作。
欧洲研究项目HiCONNECTS 汇聚了来自15个国家/地区的64家合作伙伴,共同开发可持续且高能效的云和边缘计算平台——聚焦传统硅晶圆、高速电子器件和光子器件的异构集成。在该项目的公共保护和救灾(PPDR)框架下,团队持续开发和演示用于灾害响应的技术。
作为PPDR工作的一部分,HiCONNECTS开发了一个野火态势感知平台,为野火应对行动中的决策提供支持。该平台将两架专用自主无人机(一架专注于监测活跃火情,另一架专注于评估周边植被),与一个专用通信子系统相结合,后者连接消防员、团队负责人乃至远程专家。这些系统共同构建出对不断变化的火情更为完整的实时图景,帮助应急团队做出更快、更有依据的决策。
恩智浦正与高光谱成像专家Qtechnology紧密合作,集成并演示植被监测无人机。该无人机可在人类团队难以直接抵达、危险或无法进入的区域收集关键的环境信息,为了解可能影响野火行为的植被状况提供宝贵洞察。
探索恩智浦完整的机器人产品组合,包括解决方案、参考设计、演示和开发资源。
该无人机提供有关地形和植被状况的关键环境背景信息,这些因素可能影响火情及蔓延态势。具体而言,它收集有关植被类型和湿度水平的实时信息,帮助响应人员评估可供燃烧的燃料量,并识别风险更高的区域。
数据通过Qtechnology的高光谱摄像头采集,该摄像头结合了RGB (红绿蓝)和短波红外(SWIR)传感技术。图像由基于恩智浦i.MX 95应用处理器构建的新型图像分析平台在机上实时处理。该平台利用CSEM的先进边缘机器学习方法,提高了植被湿度估算的准确性和可靠性。通过在边缘执行AI推理,而非传输大量原始数据进行集中处理,该系统降低了通信需求,提升了响应速度,并契合项目对高效、可持续计算基础设施的关注。
飞行控制由恩智浦VMU-RT1176实时飞行控制器负责,而NavQPlus则提供配套计算能力,支持先进的导航功能以及基于5G的安全VPN数据连接。除增强的数据收集和燃料分析功能外,该无人机还展示了自主机器人技术在公共安全应用中日益重要的作用。其导航和飞行控制系统支持自主运行,而基于恩智浦Trimension SR150超宽带(UWB)技术的高精度着陆系统,则使飞行器能够准确降落在指定平台上。该无人机可以从响应人员可能难以直接抵达的区域收集并传输数据。
从空中巡检到应急响应,探索恩智浦为下一代无人机应用赋能的技术。
数据一经收集、分析并与卫星定位信息同步,便通过本地5G专用网安全共享至现场指挥所。信息以持续更新的地理空间地图呈现,展示地形、植被特征和湿度估算。这些动态视图有助于消防协调人员识别潜在火势蔓延路径、确定监测活动优先级,并优化人员和设备的部署。
通过加深对火势可能演变趋势的了解,该平台帮助响应人员将资源投向能产生最大效果的地方。更早、更有依据的干预有助于减少对森林、野生动物栖息地和关键基础设施的损害,同时提升消防员安全性和行动有效性。
植被无人机已完成多次试飞,以验证其收集数据和生成湿度估算的能力。2026年6月,在芬兰举行的HiCONNECTS项目最终PPDR活动期间,该无人机成功完成了首次完整的野火用例演示,将植被监测无人机、火情监测无人机、通信子系统和边缘AI处理管道整合于同一实景场景中。
随着气候变化持续加剧野火风险,融合智能机器人、先进传感和边缘AI的技术,将在保护社区和生态系统方面发挥日益重要的作用。HiCONNECTS演示表明,自主机器人、边缘AI和连接技术的进步能够转化为切实可行的可持续发展成果。通过将环境数据转化为可执行的智能信息,恩智浦赋能的无人机帮助应急响应人员保护森林、维护生态系统并保障社区安全。
恩智浦半导体技术项目经理
Hilke是恩智浦CTO系统创新团队的技术项目经理,常驻德国汉堡。她拥有电气工程与信息技术背景,主攻微电子系统,负责协调国际研究与创新项目。她致力于联合产业界、学术界及科研机构的合作伙伴,推动创新技术在实际应用中的验证与落地,特别关注机器人、连接技术、边缘计算以及自主系统等领域的发展。

2026年5月13日

2026年4月6日

2025年11月11日