Sự phát triển của thương mại điện tử và sự thay đổi trong kỳ vọng của người tiêu dùng đã tạo ra áp lực ngày càng lớn lên các hệ thống logistics truyền thống. Nhu cầu về việc giao hàng nhanh hơn, đặc biệt là trong lĩnh vực thương mại nhanh (quick commerce), đã bộc lộ những hạn chế cố hữu của các phương thức vận tải mặt đất, bao gồm tắc nghẽn giao thông, chi phí lao động và các rào cản địa lý. Trong bối cảnh đó, các phương tiện bay không người lái (Unmanned Aerial Vehicle – UAV), thường được gọi là drone, đã nổi lên như phương án công nghệ có tiềm năng định hình lại hoạt động giao hàng chặng cuối (last-mile delivery).
Việc ứng dụng drone trong lĩnh vực logistics không còn là khái niệm khoa học viễn tưởng mà đã trở thành lĩnh vực được nghiên cứu và triển khai thí điểm trên thực tế. Các báo cáo ban đầu cho thấy những lợi ích tiềm năng về tốc độ, hiệu quả chi phí và tác động môi trường. Tuy nhiên, việc chuyển đổi từ các chương trình thử nghiệm quy mô nhỏ sang các hoạt động thương mại bền vững trên quy mô lớn đang phải đối mặt với một loạt các thách thức phức tạp về kỹ thuật, cơ sở hạ tầng, pháp lý và xã hội.
Cơ sở vận hành và kỹ thuật
Để hiểu rõ tiềm năng và giới hạn của việc giao hàng bằng drone, cần phải phân tích các thành phần kỹ thuật và các mô hình vận hành đang được phát triển.
Nguyên lý hoạt động và Quy trình giao hàng
Giao hàng bằng drone là việc sử dụng các UAV để vận chuyển hàng hóa, phổ biến là các gói hàng nhỏ, thực phẩm, hoặc vật tư y tế, từ một điểm khởi hành đến một điểm đích. Các drone được sử dụng cho mục đích này không phải là các thiết bị bay giải trí thông thường, mà là các hệ thống phức tạp được trang bị công nghệ định vị GPS, hệ thống tránh chướng ngại vật (thường bao gồm cảm biến và camera), và các khoang chứa hàng chuyên dụng, đôi khi có khả năng kiểm soát nhiệt độ.
Một quy trình giao hàng điển hình bao gồm các bước sau:
- Tiếp nhận đơn hàng: Người dùng đặt hàng thông qua một nền tảng kỹ thuật số.
- Xử lý và chuẩn bị: Đơn hàng được chuẩn bị và đóng gói. Đồng thời, hệ thống logistics chỉ định một drone cho nhiệm vụ.
- Nạp hàng: Gói hàng được nạp vào khoang chứa của drone.
- Lập kế hoạch bay: Hệ thống tự động tính toán một tuyến đường bay tối ưu, xem xét các yếu tố như không phận, chướng ngại vật, và điều kiện thời tiết.
- Thực hiện chuyến bay: Drone cất cánh và bay tự động theo tuyến đường đã định, sử dụng các cảm biến để điều hướng và tránh các vật thể tĩnh hoặc di động.
- Giao hàng tại điểm đích: Khi đến nơi, drone thường bay lơ lửng ở một độ cao an toàn (khoảng 12-25 mét) và sử dụng một hệ thống tời để hạ gói hàng xuống một khu vực đã được xác định trước. Một số mô hình có thể yêu cầu drone hạ cánh.
- Xác nhận và trở về: Sau khi gói hàng được giao, drone sẽ quay trở lại căn cứ để chuẩn bị cho nhiệm vụ tiếp theo.
Toàn bộ quy trình này thường được thiết kế để hoàn thành trong vòng dưới 30 phút, một mục tiêu phù hợp với các yêu cầu của thương mại nhanh.
Các mô hình vận hành
Hiện có nhiều mô hình vận hành khác nhau đang được thử nghiệm, mỗi mô hình có những ưu và nhược điểm riêng:
- Mô hình Điểm-đến-Điểm (Point-to-Point): Đây là mô hình đơn giản nhất, trong đó drone bay trực tiếp từ một kho hàng hoặc nhà hàng đến địa chỉ của khách hàng. Mô hình này đòi hỏi một mạng lưới các kho hàng phân tán để đảm bảo phạm vi phủ sóng.
- Mô hình Trục và Nan hoa (Hub-and-Spoke): Trong mô hình này, drone không giao hàng trực tiếp đến khách hàng mà vận chuyển hàng hóa giữa các trạm trung chuyển (hub). Hàng hóa sau đó được giao đến tay khách hàng bằng các phương tiện khác hoặc khách hàng tự đến lấy. Mô hình này được Meituan áp dụng tại Trung Quốc, cho phép giảm thời gian vận chuyển giữa các điểm từ 40 phút xuống còn 8 phút.
- Mô hình Hợp tác Đa phương thức: Đây là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng, nhằm kết hợp ưu điểm của drone với các phương tiện vận tải truyền thống.
- Xe tải và Drone (Truck-and-Drone): Một xe tải hoạt động như một “tàu sân bay” di động, mang theo nhiều drone. Khi xe tải di chuyển trên một tuyến đường, drone được phóng ra để thực hiện các chặng giao hàng cuối cùng, sau đó quay trở lại xe tải tại một điểm khác. Mô hình này tận dụng khả năng di chuyển đường dài của xe tải và sự linh hoạt của drone.
- Giao thông Công cộng và Drone: Một mô hình mới lạ hơn đề xuất sử dụng mạng lưới giao thông công cộng (ví dụ: xe buýt) làm các trạm sạc và vận chuyển di động cho drone. Drone có thể “quá giang” trên các phương tiện công cộng để di chuyển giữa các khu vực mà không tiêu tốn năng lượng, sau đó thực hiện chặng bay cuối cùng để giao hàng. Nghiên cứu cho thấy mô hình này có tiềm năng tiết kiệm năng lượng đáng kể.
[Còn tiếp]
Bạn có thể đọc thêm nội dung chi tiết của bài này trên trang substack [cần trả phí].