無人機航跡規劃是指在滿足一定條件的基礎上（如剩余燃料、飛行距離、任務數量等），為了保障無人機飛行安全和順利完成任務的需要而規劃出來的一條最優飛行航線。

由于無人機的航線規劃需要綜合考慮包括燃料、航程、地形地貌、氣象條件、空域限制、任務目標等多種限制條件，可以歸結為多條件目標優化問題，文獻［24］提出的航線規劃搜索算法是此類問題最常用的解決方法。對于具有較高自主控制能力的自組織無人機群，其航線規劃算法需要具備較高的實時性和自適應性［25］。

2 物聯網無人機發展趨勢

對于物聯網無人機應用及其關鍵技術未來的發展，主要表現出以下幾個方面的發展趨勢。

2.1 采用基于SDN的無人機自組織網絡控制技術

由于無人機自組織網絡需要有效應對包括能量受限、高延遲、鏈路頻繁中斷、網絡拓撲高動態變化等多種挑戰，需要高效地利用和分配各種網絡資源。同時，隨著物聯網應用的不斷深入，不同異構網絡的融合與互通也有著迫切的需求。軟件定義網絡（SDN）將數據面與控制面分離，可以通過編程的方式對網絡進行控制，從而滿足物聯網各種全新應用和業務的需要。通過實際驗證平臺的測試，已成功驗證了OpenFlow應用于小規模無線Mesh網絡中的可行性；同時也對SDN未來應用于動態移動網絡具有重要意義。由于SDN屬于集中式控制，可有效改善無線資源的利用率，提高網絡效率。典型的基于SDN的無人機自組織網絡如圖3所示。

2.2 針對無人機的空管系統

隨著物聯網無人機應用不斷普及與深入，無人機妨礙民航客機起降、通過無人機運送毒品、無人機意外墜落傷人等事件時有發生，針對無人機的空管系統呼聲日益高漲。

NASA研制的無人機空管系統已于2015年8月成功進行了演示驗證，旨在監視和管理民用無人機的飛行，提高無人機的自主飛行能力，提高無人機應對突發事件的飛行安全。未來針對無人機的空管系統將融入更多的智能控制機制，包括強制著陸、障礙規避等功能，提高無人機的飛行安全。

2.3 物聯網無人機應用安全與隱私保護

隨著物聯網無人機應用的日益廣泛和深入，安全與隱私保護是無人機應用中一個不可回避的問題。一方面，由于無人機在物聯網中的應用將起到對用戶數據和服務的承載和傳遞，比如位置、速度等敏感信息，無人機的身份認證與數據的安全加密是十分必要的，以防惡意攻擊。另一方面，當無人機用于實時性要求很高的交通安全應用時，比如車聯網中車輛間的碰撞檢測等需要作出快速決策的應用，無人機應具備針對不同應用和服務自身處理能力自動評估的能力，確保應用安全。

3 結語

本文較詳細地介紹了物聯網無人機應用典型架構及其特點以及實現的技術難點。同時，詳細介紹了物聯網無人機應用中的關鍵技術及其應用案例。最后，對物聯網無人機應用未來的發展趨勢進行了展望。