無人機開發者必看：五大伴飛電腦完整評比與選購指南

無人機開發者最常用的五大伴飛電腦完整評比

伴飛電腦（Companion Computer）是一台獨立的機載運算模組，與無人機的主飛行控制器協同運作。它扮演無人機「大腦」的角色，負責處理影像感測器與視訊資料以實現「視覺」功能，並為資料賦予上下文意義，進而實現環境感知。搭載伴飛電腦的無人機能即時處理影像與視訊資料，執行自主導航、路徑規劃，以及電腦視覺（CV）／AI 任務，例如避障與物件偵測。若再加上無線通訊模組，無人機便能在更遠的距離內操作並串流編碼影像。總而言之，伴飛電腦讓開發者得以針對特定無人機應用場景，運行進階的 AI 與電腦視覺應用程式。

在無人機的應用架構中，還有另一個關鍵子系統：飛行控制器。飛行控制器與伴飛電腦溝通，為速度、方向、高度等資料加入脈絡，也就是所謂的 PVAT（位置、速度、加速度與時間）。傳統上，飛行控制器是獨立的外掛單元，但若能找到與伴飛電腦預先整合的方案，效率將會更高。

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1. ModalAI VOXL 2

VOXL 2 是一款符合 Blue UAS 框架的自動駕駛系統，將 PX4 或 ArduPilot 飛行控制器與搭載 Qualcomm QRB5165 的伴飛電腦融合為一體，整個系統單模組（SOM）僅重 16 公克。這款信用卡大小的自駕模組在美國製造，符合 NDAA '20 第 848 條規範。VOXL 2 搭載 15 TOPS 的 AI 嵌入式 NPU，能夠執行基於電腦視覺的自主導航，並透過 4G/5G、WiFi、Microhard 及 Doodle Labs 網路即時串流 H.265 影像。

VOXL 2 的獨特之處在於配備專用的電腦視覺 DSP（數位訊號處理器），可將高耗能的影像處理工作從 GPU 和 CPU 卸載，降低整體功耗。搭載 VOXL 2 的無人機可即時執行物件偵測、追蹤與分類，以及其他開箱即用的機器學習任務。

VOXL 2 廣泛應用於 ISR（情報、監視與偵察）、農業與國防領域的無人機 OEM 廠商，以及研究人員和獨立開發者。開發者可透過 VOXL 2 的開放文件，以及與 PX4、ArduPilot、Docker、OpenCV、OpenCL 和 TensorFlow Lite 等主流開發工具的相容性，快速上手。

售價： 起價 1,249 美元，可透過 ModalAI 官網購買。

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2. NVIDIA Jetson TX2 開發者套件

Jetson TX2 是一款功耗僅 7.5 瓦的模組化超級電腦，提供 1.33 TFLOPs 算力，搭載 NVIDIA Pascal GPU（256 個 CUDA 核心）與 ARM Cortex-A57 CPU。Jetson TX2 專為嵌入式系統與 AI 應用設計，搭配 NVIDIA 豐富的 AI 工具與工作流程，讓開發者能快速訓練與部署神經網路。Jetson TX2 支援 NVIDIA JetPack SDK，以及 TensorFlow、PyTorch 和 Caffe 等主流 AI 框架。

儘管 Jetson TX2 效能強大，但重達 314 公克的 SOM 本身無法單獨驅動一架自主無人機。選擇使用 Jetson TX2 的開發者需要搭配開發套件以存取額外的 I/O 連接埠來連結飛控硬體，並需另購獨立的飛行控制器才能實現飛行功能。這些額外的電路板會顯著增加無人機最終設計的重量，在評估階段應加以考量。

注意： Jetson TX2 開發者套件近期已停產。Jetson TX2 模組售價 490 美元，可透過 Arrow 網站購買。

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3. NVIDIA Orin Nano 開發者套件

Orin Nano 是一款入門級伴飛電腦，以最小的 Jetson 尺寸提供高達 40 TOPS 的 AI 效能。Orin Nano 搭載 NVIDIA Ampere GPU，具備 1024 個 CUDA 核心與 32 個 Tensor 核心，可運行複雜的 AI 模型與深度學習演算法。與 Jetson TX2 相同，Orin Nano 支援 NVIDIA JetPack SDK 以及 TensorFlow、PyTorch 和 Caffe。

和 Jetson TX2 一樣，重 140 公克的 Orin Nano 需要額外搭配獨立的飛行控制器才能實現飛行。這些額外的電路板同樣會增加無人機最終設計的重量，應在評估階段一併考量。

售價： 起價 499 美元，可透過 Arrow 網站購買。

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4. Raspberry Pi 5

Raspberry Pi 是廣受歡迎的入門級伴飛電腦。售價不到 100 美元，對於業餘愛好者、大學研究人員以及希望以低成本快速啟動低運算專案的開發者來說，Raspberry Pi 是絕佳選擇。Raspberry Pi 搭載 ARM 架構處理器，主要運行 Raspberry Pi OS。其實惠的價格、強大的硬體效能與豐富的生態系，使其成為無人機產業中業餘愛好者與專業開發者的優質選項。

開發者需注意的幾個限制：Raspberry Pi 的 GPU 效能較低，且缺乏神經處理單元（NPU）與內建飛行控制器。若要將 Raspberry Pi 用於自主 AI 無人機應用，開發者需另購獨立的飛行控制器，讓無人機能智慧處理周遭環境。Raspberry Pi 較低的 GPU 效能使其難以承擔高強度或精密的運算。PyTorch 或 TensorFlow Lite 等主流應用可能因此產生延遲。

售價： 起價 79 美元，可透過眾多授權經銷商購買。

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5. Raspberry Pi 4

Raspberry Pi 4 是一款多功能、低成本、信用卡大小的單板電腦，旨在推廣資訊科學教育並為各種專案與應用提供強大平台。開源的 Raspberry Pi 平台讓開發者能針對特定無人機任務，打造客製化的機器學習應用程式。

與 Raspberry Pi 5 相同，Raspberry Pi 4 沒有神經處理單元（NPU）與內建飛行控制器。若要將 Raspberry Pi 用於自主 AI 無人機應用，開發者需另購獨立的飛行控制器。

售價： 起價 35 美元，可透過眾多授權經銷商購買。

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五大伴飛電腦開發套件一覽對照表

以下表格包含 SOM 模組本身及開發套件的規格數據：

規格	ModalAI VOXL 2	NVIDIA Jetson TX2	NVIDIA Orin Nano 8GB	Raspberry Pi 5	Raspberry Pi 4
重量	16g	314g*	140g（開發套件）	59g	46g
尺寸	72mm x 36mm	69.6mm x 45mm	70mm x 45mm	85mm x 56mm	85mm x 56mm
處理器	QRB5165	ARM Cortex-A57 MPCore	NVIDIA Orin	Broadcom BCM2712	四核心 64 位元 ARM-Cortex A72 @1.5GHz
GPU	Adreno	Pascal GPU	Ampere GPU	VideoCore VII GPU	VideoCore VI 3D GPU
NPU	Hexagon	無	無	無	無
電腦視覺 DSP	有	無	無	無	無
內建飛控	有	無	無	無	無
飛控支援	PX4、ArduPilot	PX4、ArduPilot	PX4、ArduPilot	PX4	PX4
ROS 2	有	有	有	有	有
視訊編碼	8K30	1 x 4K60	1080p30	4K60	4K60
MIPI 影像感測器輸入	7（機載）	3（透過開發套件）	2 MIPI CSI-2（透過開發套件）	2 x 4 lane MIPI（機載）	2 x 2 lane（機載）
內建感測器（IMU 與氣壓計）	有	無	無	無	無
AI 算力（TOPS）	15	1.33	40	無	無
AI 框架支援	TensorFlow Lite	CUDA	CUDA	TensorFlow Lite	TensorFlow Lite
連線方式	4G、5G、WiFi、Microhard、Doodle Labs	4G、5G、WiFi、Microhard、Doodle Labs	4G、5G、WiFi、Microhard、Doodle Labs	WiFi	WiFi
整合子板/擴充板	有	無	無	有	有

*資料來源：NVIDIA 開發者論壇

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選購建議

• 追求最高整合度與輕量化： ModalAI VOXL 2 僅 16 公克，是唯一內建飛控、NPU 與電腦視覺 DSP 的方案，適合國防、ISR 與商業無人機 OEM。
• 追求最高 AI 算力： NVIDIA Orin Nano 以 40 TOPS 領先群雄，適合需要運行複雜深度學習模型的應用。
• 預算有限的入門開發： Raspberry Pi 4 起價僅 35 美元，搭配豐富生態系，是學術研究與概念驗證的理想起點。

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