Apa itu lidar dan bagaimana cara kerja lidar?

　　1. Apa itu Lidar?

Berbagai perusahaan mobil banyak yang mengedepankan lidar, jadi kita harus paham dulu, apa itu lidar?

LIDAR – Lidar, adalah sebuah sensor,dikenal sebagai “mata robot”, adalah sensor penting yang mengintegrasikan laser, penentuan posisi GPS, dan perangkat pengukuran inersia. Metode yang mengembalikan waktu yang diperlukan untuk mengukur jarak pada prinsipnya mirip dengan radar, kecuali laser yang digunakan sebagai pengganti gelombang radio.Dapat dikatakan bahwa lidar adalah salah satu konfigurasi perangkat keras penting untuk membantu mobil mencapai fungsi mengemudi berbantuan cerdas tingkat tinggi.

2. Bagaimana cara kerja lidar?

Selanjutnya, mari kita bahas cara kerja lidar.

Pertama-tama, kita perlu memperjelas bahwa lidar tidak beroperasi secara independen, dan umumnya terdiri dari tiga modul utama: pemancar laser, penerima, serta penentuan posisi dan navigasi inersia.Saat lidar bekerja, ia akan memancarkan sinar laser. Setelah mengenai suatu benda, sinar laser akan dibiaskan kembali dan diterima oleh sensor CMOS sehingga mengukur jarak tubuh ke benda tersebut.Dari sudut pandang prinsip, selama Anda perlu mengetahui kecepatan cahaya dan waktu dari emisi hingga persepsi CMOS, Anda dapat mengukur jarak rintangan. Dikombinasikan dengan GPS real-time, informasi navigasi inersia, dan perhitungan sudut radar laser, sistem dapat mengetahui jarak objek di depan. Mengkoordinasikan informasi arah dan jarak.

Selanjutnya, jika lidar dapat memancarkan beberapa laser pada sudut tertentu di ruang yang sama, ia dapat memperoleh banyak sinyal pantulan berdasarkan hambatan.Dikombinasikan dengan rentang waktu, sudut pemindaian laser, posisi GPS dan informasi INS, setelah pengolahan data, informasi tersebut akan digabungkan dengan koordinat x, y, z menjadi sinyal tiga dimensi dengan informasi jarak, informasi posisi spasial, dll. Dengan algoritma tersebut, sistem dapat memperoleh berbagai parameter terkait seperti garis, permukaan, dan volume, sehingga membuat peta titik awan tiga dimensi dan menggambar peta lingkungan, yang dapat menjadi “mata” mobil.

3. Rantai Industri Lidar

1) Pemancarkeping: Dominasi chip EEL 905nm Osram sulit diubah, tetapi setelah VCSEL mengisi papan pendek daya melalui proses multi-persimpangan, karena karakteristik penyimpangan suhu rendah dan biaya rendah, secara bertahap akan menyadari penggantian EEL, chip domestik Changguang Huaxin , Zonghui Xinguang mengantarkan peluang pembangunan.

2) Penerima: Karena rute 905nm perlu meningkatkan jarak deteksi, SiPM dan SPAD diharapkan akan menjadi tren utama. 1550nm akan terus menggunakan APD, dan ambang batas untuk produk terkait relatif tinggi. Saat ini, sebagian besar dimonopoli oleh Sony, Hamamatsu dan ON Semiconductor. Citrix inti 1550nm dan Nanjing Core Vision 905nm serta Fotonik Lingming diharapkan menjadi yang terdepan dalam terobosan ini.

3) Akhir kalibrasi: Semikonduktorlaser memiliki rongga resonator kecil dan kualitas titik buruk. Untuk memenuhi standar lidar, sumbu cepat dan lambat perlu disejajarkan untuk kalibrasi optik, dan solusi sumber cahaya garis perlu dihomogenisasi. Nilai satu lidar adalah ratusan yuan.

4) TEC: Karena Osram telah menyelesaikan penyimpangan suhu pada EEL, VCSEL secara alami memiliki karakteristik penyimpangan suhu yang rendah, sehingga lidar tidak lagi membutuhkan TEC.

5) Pemindaian akhir: Penghalang utama cermin berputar adalah kontrol waktu, dan proses MEMS relatif sulit. Teknologi Xijing adalah yang pertama mencapai produksi massal.

4. Lautan bintang di bawah pengganti produk dalam negeri

Lokalisasi lidar tidak hanya untuk mencapai substitusi domestik dan kemandirian teknologi untuk mencegah negara-negara Barat terjebak, tetapi juga merupakan faktor penting untuk mengurangi biaya.

Harga yang terjangkau menjadi topik yang tidak bisa dihindari, namun harga lidar tidak murah, biaya pemasangan satu perangkat lidar di dalam mobil sekitar 10.000 dollar AS.

Mahalnya biaya lidar selalu menjadi bayangannya, terutama untuk solusi lidar yang lebih canggih, kendala terbesarnya terutama adalah biaya; lidar dianggap sebagai teknologi yang mahal oleh industri, dan Tesla secara blak-blakan menyatakan bahwa Mengkritik lidar itu mahal.

Produsen Lidar selalu berupaya mengurangi biaya, dan seiring berkembangnya teknologi, cita-cita mereka secara bertahap menjadi kenyataan.Lidar zoom cerdas generasi kedua tidak hanya memiliki kinerja yang unggul, tetapi juga mengurangi biaya hingga dua pertiga dibandingkan generasi pertama, dan ukurannya lebih kecil.Menurut perkiraan industri, pada tahun 2025, harga rata-rata sistem lidar canggih di luar negeri dapat mencapai sekitar $700 per unit.

Tren perkembangan industri lidar saat ini adalah tingkat teknisnya semakin matang dari hari ke hari, dan lokalisasi secara bertahap semakin dekat.Lokalisasi LiDAR telah melalui beberapa tahap. Pertama, didominasi oleh perusahaan asing. Belakangan, perusahaan dalam negeri memulai dan meningkatkan bobotnya. Kini, dominasi tersebut perlahan-lahan semakin mendekati perusahaan dalam negeri.

Dalam beberapa tahun terakhir, gelombang kendaraan otonom telah muncul, dan produsen lidar lokal secara bertahap memasuki pasar. Produk lidar tingkat industri dalam negeri secara bertahap menjadi populer. Di kendaraan listrik pintar dalam negeri, perusahaan lidar lokal bermunculan satu per satu.

Menurut informasi, seharusnya ada 20 atau 30 perusahaan radar dalam negeri, seperti Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence, dll., serta raksasa perangkat keras elektronik seperti DJI dan Huawei, serta raksasa suku cadang mobil tradisional. .

Saat ini, keunggulan harga produk lidar yang diluncurkan oleh pabrikan China seperti Hesai, DJI, dan Sagitar Juchuang terlihat jelas, mematahkan posisi terdepan negara maju seperti Amerika Serikat di bidang ini.Ada juga perusahaan seperti Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser, dan Juxing Technology. Pengalaman proses dan manufaktur mendorong inovasi dalam lidar.

Saat ini, dapat dibagi menjadi dua sekolah, satu mengembangkan lidar mekanis, dan yang lainnya secara langsung mengunci produk lidar solid-state.Di bidang mengemudi otonom berkecepatan tinggi, Hesai memiliki pangsa pasar yang relatif tinggi; di bidang mengemudi otonom kecepatan rendah, Sagitar Juchuang adalah pabrikan utamanya.

Dari perspektif hulu dan hilir seluruh rantai industri, negara saya telah mengembangkan sejumlah perusahaan yang kuat dan pada dasarnya membentuk rantai industri yang lengkap.Setelah bertahun-tahun melakukan investasi dan akumulasi pengalaman yang gigih, perusahaan radar dalam negeri telah melakukan upaya mendalam di segmen pasarnya masing-masing, menghadirkan pola pasar bunga yang bermekaran.

Produksi massal merupakan indikator penting kematangan. Dengan masuknya produksi massal, harganya pun turun tajam. DJI mengumumkan pada Agustus 2020 bahwa mereka telah mencapai produksi massal dan pasokan lidar penggerak otonom otomotif, dan harganya telah turun hingga level seribu yuan. ; Dan Huawei, pada tahun 2016 akan melakukan pra-penelitian mengenai teknologi lidar, melakukan verifikasi prototipe pada tahun 2017, dan mencapai produksi massal pada tahun 2020.

Dibandingkan dengan radar impor, perusahaan dalam negeri memiliki keunggulan dalam hal ketepatan waktu pasokan, penyesuaian fungsi, kerjasama layanan dan rasionalitas saluran.

Biaya pengadaan lidar impor relatif tinggi. Oleh karena itu, rendahnya harga lidar dalam negeri adalah kunci untuk menguasai pasar dan menjadi pendorong penting bagi penggantian dalam negeri. Tentu saja, banyak masalah praktis seperti pengurangan biaya ruang dan kematangan produksi massal masih ada di Tiongkok. Dunia usaha masih harus menghadapi banyak tantangan.

Sejak kelahirannya, industri lidar telah menunjukkan karakteristik tingkat teknis tinggi yang luar biasa.Sebagai teknologi baru dengan popularitas tinggi dalam beberapa tahun terakhir, teknologi lidar sebenarnya memiliki kendala teknis yang besar.Teknologi tidak hanya menjadi tantangan bagi perusahaan yang ingin memasuki pasar, namun juga menjadi tantangan bagi perusahaan yang telah berkecimpung di dalamnya selama bertahun-tahun.

Saat ini, untuk substitusi dalam negeri, karena chip lidar, terutama komponen yang diperlukan untuk pemrosesan sinyal, sebagian besar bergantung pada impor, hal ini telah menaikkan biaya produksi lidar dalam negeri sampai batas tertentu. Proyek stuck neck berusaha sekuat tenaga untuk mengatasi masalah ini.

Selain faktor teknisnya sendiri, perusahaan radar dalam negeri juga perlu memupuk kemampuan komprehensif, termasuk penelitian dan pengembangan teknologi, rantai pasokan yang stabil, dan kemampuan produksi massal, terutama kemampuan jaminan kualitas purna jual.

Di bawah peluang “Made in China 2025″, produsen dalam negeri telah mengejar ketinggalan dalam beberapa tahun terakhir dan telah membuat banyak terobosan.Saat ini, lokalisasi berada pada periode di mana peluang dan tantangan sangat jelas, dan merupakan tahap dasar dari substitusi impor lidar.

Keempat, aplikasi pendaratan adalah kata terakhir

Tidaklah berlebihan untuk mengatakan bahwa penerapan lidar telah memasuki periode yang meningkat, dan bisnis utamanya terutama berasal dari empat pasar utama, yaitu otomasi industri., infrastruktur cerdas, robot, dan mobil.

Terdapat momentum yang kuat di bidang kendaraan otonom, dan pasar lidar otomotif akan mendapatkan keuntungan dari penetrasi kendaraan otonom tingkat tinggi dan mempertahankan pertumbuhan yang pesat.Banyak perusahaan mobil telah mengadopsi solusi lidar, mengambil langkah pertama menuju mengemudi otonom L3 dan L4.

Tahun 2022 menjadi jendela transisi dari L2 ke L3/L4. Sebagai sensor kunci inti dalam teknologi penggerak otonom, lidar telah memainkan peran yang semakin penting dalam bidang terkait dalam beberapa tahun terakhir. Diharapkan mulai tahun 2023, jalur lidar kendaraan akan memasuki masa pertumbuhan pesat yang berkelanjutan.

Menurut laporan penelitian sekuritas, pada tahun 2022, instalasi lidar mobil penumpang Tiongkok akan melebihi 80.000 unit. Ruang pasar lidar di bidang mobil penumpang di negara saya diperkirakan akan mencapai 26,1 miliar yuan pada tahun 2025 dan 98 miliar yuan pada tahun 2030.Kendaraan lidar telah memasuki masa ledakan permintaan, dan prospek pasarnya sangat luas.

Tak berawak sedang menjadi tren dalam beberapa tahun terakhir, dan tak berawak tidak dapat dipisahkan dari sudut pandang kebijaksanaan – sistem navigasi.Navigasi laser relatif matang dalam teknologi dan pendaratan produk, serta memiliki jangkauan yang akurat, dan dapat beroperasi secara stabil di sebagian besar lingkungan, terutama di malam yang gelap. Itu juga dapat mempertahankan deteksi yang akurat. Saat ini metode penentuan posisi dan navigasi paling stabil dan utama.Singkatnya, dari segi penerapannya, prinsip navigasi laser sederhana dan teknologinya sudah matang.

Tanpa awak, pesawat ini telah merambah ke bidang konstruksi, pertambangan, penghapusan risiko, jasa, pertanian, eksplorasi ruang angkasa, dan aplikasi militer. Lidar telah menjadi metode navigasi umum di lingkungan ini.

Mulai tahun 2019, semakin banyak radar domestik yang diterapkan pada proyek nyata pelanggan, bukan hanya pengujian prototipe di bengkel.Tahun 2019 merupakan tahun yang penting bagi perusahaan lidar dalam negeri. Penerapan pasar secara bertahap memasuki kasus proyek aktual, memperluas skenario dan cakupan aplikasi yang lebih luas, mencari pasar yang terdiversifikasi, dan menjadi pilihan umum bagi perusahaan. .

Penerapan lidar secara bertahap meluas, termasuk industri tanpa pengemudi, robot servisindustri, industri Internet Kendaraan, transportasi cerdas, dan kota pintar. Kombinasi lidar dan drone juga dapat menggambar peta lautan, lapisan es, dan hutan.

Tak berawak adalah fitur terpenting dari logistik cerdas. Dalam transportasi dan distribusi logistik pintar, sejumlah besar teknologi tak berawak akan diterapkan – robot logistik seluler dan kendaraan ekspres tak berawak, yang komponen inti utamanya adalah lidar.

Di bidang logistik pintar, cakupan penerapan lidar juga semakin meningkat dari hari ke hari. Baik dari penanganan hingga pergudangan atau logistik, lidar dapat sepenuhnya tercakup dan diperluas ke pelabuhan pintar, transportasi cerdas, keamanan cerdas, layanan cerdas, dan tata kelola perkotaan yang cerdas.

Dalam skenario logistik seperti pelabuhan, lidar dapat memastikan keakuratan penangkapan kargo dan mengurangi kesulitan operasi personel.Dari sisi transportasi, lidar dapat membantu dalam pendeteksian gerbang tol berkecepatan tinggi dan memastikan kendaraan yang lewat memenuhi syarat.Dari segi keamanan, lidar dapat menjadi mata berbagai peralatan pemantau keamanan.

Di bidang industri manufaktur, nilai lidar terus disorot. Di lini produksi, ini dapat melepaskan peran pemantauan material dan memastikan pengoperasian otomatis.

Lidar (Deteksi dan Pengukur Cahaya) adalah teknologi penginderaan jauh optik yang semakin muncul sebagai alternatif hemat biaya dibandingkan teknik survei tradisional seperti fotogrametri.Dalam beberapa tahun terakhir, lidar dan drone sering muncul di berbagai bidang aplikasi dalam bentuk gabungan kepalan tangan, seringkali menghasilkan efek 1+1>2.

Rute teknis lidar terus ditingkatkan. Tidak ada arsitektur lidar umum yang dapat memenuhi kebutuhan semua aplikasi yang berbeda. Banyak aplikasi berbeda yang memiliki faktor bentuk, bidang pandang, resolusi jangkauan, konsumsi daya, dan biaya yang berbeda. Memerlukan.

Lidar memiliki kelebihan, namun cara memaksimalkan keunggulan tersebut memerlukan dukungan teknis. Lidar zoom cerdas dapat membuat gambar stereo tiga dimensi, dengan sempurna menyelesaikan skenario ekstrem seperti cahaya latar garis pandang dan kesulitan dalam mengidentifikasi objek tidak beraturan.Dengan perkembangan teknologi, lidar akan memainkan perannya dalam banyak bidang aplikasi yang tidak terduga, memberikan kita lebih banyak kejutan.

Di era saat ini ketika biaya adalah raja, radar dengan harga tinggi tidak pernah menjadi pilihan pasar umum. Khususnya dalam penerapan penggerak otonom L3, mahalnya harga radar asing masih menjadi kendala terbesar dalam penerapannya. Sangat penting untuk mewujudkan substitusi impor untuk radar dalam negeri.

Lidar selalu menjadi perwakilan pengembangan dan penerapan teknologi baru. Dewasa atau belumnya teknologi tersebut terkait dengan penerapannya dan promosi produksi massal.Teknologi yang matang tidak hanya tersedia, tetapi juga sejalan dengan biaya ekonomi, beradaptasi dengan berbagai skenario, dan cukup aman.

Setelah beberapa tahun akumulasi teknologi, produk lidar baru terus diluncurkan, dan seiring kemajuan teknologi, penerapannya menjadi semakin luas.Skenario penerapannya juga meningkat, dan beberapa produk telah diekspor ke pasar utama di Eropa dan Amerika Serikat.

Tentu saja, perusahaan lidar juga menghadapi risiko berikut: ketidakpastian permintaan, waktu yang lama bagi pengguna untuk meningkatkan produksi massal, dan waktu yang lebih lama bagi lidar untuk menghasilkan pendapatan aktual sebagai pemasok.

Perusahaan dalam negeri yang telah terakumulasi di bidang lidar selama bertahun-tahun akan bekerja secara mendalam di segmen pasarnya masing-masing, namun jika ingin menguasai lebih banyak pangsa pasar, mereka harus menggabungkan akumulasi teknologinya sendiri, menggali lebih dalam teknologi inti, serta mengembangkan dan meningkatkan. produk. Kualitas dan stabilitas bekerja keras.