LiDAR란 무엇이고 LiDAR는 어떻게 작동하나요?

　　1. 라이더란 무엇인가요?

다양한 자동차 회사들이 LiDAR를 강조하고 있는데, 먼저 LiDAR가 무엇인지부터 이해해야 합니다.

LIDAR - Lidar는 센서입니다.'로봇의 눈'이라 불리는 로봇의 눈은 레이저, GPS 포지셔닝, 관성 측정 장치가 통합된 중요한 센서다. 거리 측정에 필요한 시간을 반환하는 방식은 전파 대신 레이저를 사용한다는 점을 제외하면 원칙적으로 레이더와 유사하다.LiDAR는 자동차가 높은 수준의 지능형 보조 운전 기능을 달성하는 데 도움이 되는 중요한 하드웨어 구성 중 하나라고 할 수 있습니다.

2. 라이더는 어떻게 작동하나요?

다음으로 LiDAR의 작동 방식에 대해 이야기해 보겠습니다.

우선, LiDAR는 독립적으로 작동하지 않으며 일반적으로 레이저 송신기, 수신기, 관성 위치 확인 및 내비게이션의 세 가지 주요 모듈로 구성된다는 점을 분명히 해야 합니다.LiDAR가 작동하면 레이저 빛을 방출합니다. 물체에 부딪힌 후 레이저 빛은 굴절되어 CMOS 센서에 수신되어 신체에서 장애물까지의 거리를 측정합니다.원리적인 관점에서 빛의 속도와 방출부터 CMOS 인식까지의 시간을 알아야 한다면 장애물의 거리를 측정할 수 있습니다. 실시간 GPS, 관성 항법 정보, 레이저 레이더 각도 계산을 결합하여 시스템은 전방 물체의 거리를 파악할 수 있습니다. 방위 및 거리 정보를 조정합니다.

다음으로, LiDAR가 동일한 공간에서 설정된 각도로 여러 개의 레이저를 방출할 수 있다면 장애물에 따라 여러 개의 반사 신호를 얻을 수 있습니다.시간 범위, 레이저 스캐닝 각도, GPS 위치 및 INS 정보가 결합되어 데이터 처리 후 이러한 정보는 x, y, z 좌표와 결합되어 거리 정보, 공간 위치 정보 등을 포함하는 3차원 신호가 됩니다. 알고리즘을 통해 시스템은 선, 표면, 부피 등 다양한 관련 매개변수를 획득하여 3차원 포인트 클라우드 맵을 구축하고 자동차의 '눈'이 될 수 있는 환경 맵을 그릴 수 있습니다.

3. LiDAR 산업 체인

1) 송신기칩: 905nm EEL 칩 오스람의 지배력은 변하기 어렵지만 VCSEL이 다중 접합 공정을 통해 파워 쇼트 보드를 채운 후 저가 및 저온 드리프트 특성으로 인해 국산 칩 Changguang인 EEL의 대체가 점차 실현될 것입니다. Huaxin, Zonghui Xinguang은 개발 기회를 열었습니다.

2) 수신기: 905nm 경로는 감지 거리를 늘려야 하기 때문에 SiPM과 SPAD가 주요 추세가 될 것으로 예상됩니다. 1550nm에서는 APD를 계속 사용할 예정이며 관련 제품의 임계값은 상대적으로 높습니다. 현재는 주로 Sony, Hamamatsu, ON Semiconductor가 독점하고 있습니다. 1550nm 코어 시트릭스와 905nm 난징 코어 비전, 링밍 포토닉스가 돌파구를 주도할 것으로 예상된다.

3) 교정 끝: 반도체레이저는 공진기 구멍이 작고 스폿 품질이 좋지 않습니다. LiDAR 표준을 충족하려면 광학 보정을 위해 빠른 축과 느린 축을 정렬해야 하며 라인 광원 솔루션을 균질화해야 합니다. 단일 LiDAR의 가치는 수백 위안입니다.

4) TEC: Osram이 EEL의 온도 드리프트를 해결했기 때문에 VCSEL은 자연스럽게 낮은 온도 드리프트 특성을 가지므로 Lidar에는 더 이상 TEC가 필요하지 않습니다.

5) 스캐닝 끝: 회전 거울의 주요 장벽은 타이밍 제어이며 MEMS 공정은 상대적으로 어렵습니다. Xijing Technology는 최초로 대량 생산을 달성했습니다.

4. 국산품 대체에 따른 별바다

라이다의 국산화는 국내 대체와 기술 자립을 달성해 서방 국가들이 막히는 것을 방지할 뿐만 아니라, 비용 절감도 중요한 요소이다.

저렴한 가격은 피할 수 없는 주제이지만, LiDAR의 가격은 결코 낮지 않으며, LiDAR 장치 1개를 자동차에 설치하는 데 드는 비용은 약 10,000달러입니다.

LiDAR의 높은 비용은 항상 그림자였습니다. 특히 고급 LiDAR 솔루션의 경우 가장 큰 제약은 주로 비용입니다. LiDAR는 업계에서 값비싼 기술로 간주되며, Tesla는 LiDAR를 비판하는 것은 비용이 많이 든다고 직설적으로 밝혔습니다.

Lidar 제조업체는 항상 비용 절감을 모색하고 있으며 기술이 발전함에 따라 그들의 이상이 점차 현실이 되고 있습니다.2세대 지능형 줌 라이더는 뛰어난 성능을 제공할 뿐만 아니라 1세대에 비해 비용을 2/3로 절감하고 크기도 더 작아졌습니다.업계 예측에 따르면 2025년까지 외국 첨단 라이더 시스템의 평균 가격은 개당 약 700달러에 이를 수 있습니다.

현재 LiDAR 산업의 발전 추세는 기술 수준이 나날이 성숙해지고 있으며 국산화가 점차 다가오고 있다는 것입니다.LiDAR의 국산화는 여러 단계를 거쳤습니다. 첫째, 외국 기업이 지배하고 있었다. 이후 국내 기업들이 본격적으로 사업을 시작하고 비중을 늘렸다. 이제 그 지배력은 점차 국내 기업에 가까워지고 있다.

최근에는 자율주행 열풍이 불면서 국내 라이다 제조사들도 점차 시장에 진출하고 있다. 국내 산업용 등급 LiDAR 제품이 점차 대중화되고 있습니다. 국내 스마트 전기차에는 국내 라이다 업체가 속속 등장했다.

정보에 따르면 Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence 등과 같은 국내 레이더 회사는 물론 DJI, Huawei와 같은 전자 하드웨어 거대 기업과 전통적인 자동차 부품 거대 기업이 있어야 합니다. .

현재 Hesai, DJI, Sagitar Juchuang 등 중국 제조업체가 출시한 LiDAR 제품의 가격 우위는 명백하며 이 분야에서 미국 등 선진국의 선두 위치를 무너뜨립니다.Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser 및 Juxing Technology와 같은 회사도 있습니다. 프로세스 및 제조 경험은 LiDAR의 혁신을 주도합니다.

현재 두 학교로 나눌 수 있는데, 하나는 기계식 LiDAR를 개발하고 다른 하나는 고체 LiDAR 제품을 직접 잠그는 것입니다.고속 자율 주행 분야에서 Hesai는 상대적으로 높은 시장 점유율을 보유하고 있습니다. 저속 자율주행 분야에서는 Sagitar Juchuang이 주요 제조사이다.

전체 산업 사슬의 상류와 하류 측면에서 볼 때 우리나라는 수많은 강력한 기업을 육성하고 기본적으로 완전한 산업 사슬을 형성했습니다.수년간의 지속적인 투자와 경험 축적을 통해 국내 레이더 업체들은 각 시장 부문에서 심도 있는 노력을 기울여 꽃이 피는 시장 패턴을 제시해 왔습니다.

대량 생산은 성숙도를 나타내는 중요한 지표입니다. 대량생산에 돌입하면서 가격도 급락하고 있다. DJI는 2020년 8월 자동차 자율주행 라이더의 대량 생산 및 공급을 달성했으며 가격이 1,000위안 수준으로 떨어졌다고 발표했습니다. ; 화웨이는 2016년 라이다 기술 사전연구를 진행하고, 2017년 시제품 검증을 거쳐 2020년 양산을 목표로 하고 있다.

수입 레이더에 비해 국내 기업은 적시 공급, 기능 맞춤화, 서비스 협력, 채널 합리성 측면에서 우위를 점하고 있다.

수입 LiDAR의 조달 비용은 상대적으로 높습니다. 따라서 국산 라이다의 저렴한 가격은 시장 선점의 관건이자 국산 교체의 중요한 원동력이다. 물론 중국에는 여전히 원가절감 공간, 양산성숙도 등 현실적 문제가 많다. 기업은 여전히 ​​많은 어려움에 직면해 있습니다.

LiDAR 산업은 탄생 이후 높은 기술 수준이라는 뛰어난 특징을 보여왔습니다.최근 몇 년간 높은 인기를 얻고 있는 신흥 기술인 LiDAR 기술은 실제로 기술적 장벽이 매우 높습니다.기술은 시장에 진입하려는 기업에게 어려운 과제일 뿐만 아니라, 수년간 해당 분야에 종사해 온 기업에게도 어려운 과제입니다.

현재 국내 대체의 경우 LiDAR 칩, 특히 신호 처리에 필요한 부품이 주로 수입에 의존하기 때문에 국내 LiDAR의 생산 비용이 어느 정도 상승했습니다. 스턱 넥 프로젝트(Stuck Neck Project)는 이 문제를 해결하기 위해 총력을 기울이고 있습니다.

국내 레이더 업체들은 자체적인 기술적 요소 외에도 기술 연구개발 시스템, 안정적인 공급망, 대량생산 능력, 특히 애프터서비스 품질보증 능력 등 종합적인 역량을 키워야 한다.

'중국제조 2025'를 계기로 국내 제조업체들은 최근 몇 년간 따라잡았고 많은 돌파구를 마련했다.현재 국산화는 기회와 과제가 특히 분명한 시기에 있으며, LiDAR 수입 대체의 기초 단계입니다.

넷째, 착륙신청이 마지막이다

LiDAR의 적용이 상승기를 맞이했다고 해도 과언이 아니며, 주요 사업은 주로 산업 자동화라는 4대 시장에서 나옵니다., 지능형 인프라, 로봇 및 자동차.

자율주행 분야에서는 강력한 모멘텀이 존재하며, 자동차 라이더 시장은 높은 수준의 자율주행 보급으로 이익을 얻고 빠른 성장을 유지할 것입니다.많은 자동차 회사들이 LiDAR 솔루션을 채택하여 L3 및 L4 자율 주행을 향한 첫 걸음을 내디뎠습니다.

2022년은 L2에서 L3/L4로의 전환 기간이 됩니다. 자율주행 기술의 핵심 핵심 센서인 라이더(LiDAR)는 최근 관련 분야에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 2023년부터 차량 라이더 트랙은 지속적인 고속 성장기에 진입할 것으로 예상됩니다.

증권 연구 보고서에 따르면 2022년 중국의 승용차 라이다 설치 대수는 8만 대를 넘어설 것으로 예상된다. 우리나라 승용차 분야 라이다 시장 규모는 2025년 261억 위안, 2030년 980억 위안에 이를 것으로 예상된다.차량용 LiDAR는 수요가 폭발적으로 증가하는 시기에 접어들었고 시장 전망은 매우 넓습니다.

무인화는 최근 몇 년간의 추세이며, 무인화는 지혜의 눈인 내비게이션 시스템과 뗄래야 뗄 수 없는 관계입니다.레이저 내비게이션은 기술 및 제품 착륙 측면에서 비교적 성숙되었으며, 정확한 거리 측정 기능을 갖추고 있으며, 특히 어두운 밤에도 대부분의 환경에서 안정적으로 작동할 수 있습니다. 또한 정확한 탐지를 유지할 수 있습니다. 현재 가장 안정적이고 주류인 위치 확인 및 탐색 방법입니다.즉, 적용 측면에서 레이저 항법의 원리는 간단하고 기술은 성숙합니다.

무인화되어 건설, 광업, 위험 제거, 서비스, 농업, 우주 탐사 및 군사 응용 분야에 침투했습니다. Lidar는 이 환경에서 일반적인 탐색 방법이 되었습니다.

2019년부터는 단순히 작업장에서 프로토타입 테스트를 하는 것이 아닌 고객의 실제 프로젝트에 국산 레이더를 적용하는 사례가 늘어나고 있습니다.2019년은 국내 라이다 기업들에게 중요한 분수령이다. 시장 적용은 점차 실제 프로젝트 사례로 진입하여 더 넓은 적용 시나리오와 범위를 확대하고 다양한 시장을 모색하며 기업의 일반적인 선택이 되었습니다. .

자율주행 산업, 서비스 로봇 등 LiDAR의 적용이 점차 확산되고 있습니다.산업, 차량 인터넷 산업, 지능형 교통, 스마트 시티. LiDAR와 드론을 결합하면 바다, 만년설, 숲의 지도도 그릴 수 있습니다.

무인화는 스마트 물류의 가장 중요한 특징이다. 스마트물류의 운송·유통에는 라이다(LiDAR)를 핵심으로 하는 이동형 물류로봇, 무인특송차량 등 무인기술이 대거 적용될 예정이다.

스마트 물류 분야에서도 라이다의 적용 범위도 나날이 늘어나고 있다. 취급부터 창고, 물류까지 LiDAR는 스마트 항구, 스마트 운송, 스마트 보안, 스마트 서비스 및 도시 스마트 거버넌스로 완전히 포괄되고 확장될 수 있습니다.

항구와 같은 물류 시나리오에서 LiDAR는 화물 포획의 정확성을 보장하고 직원 운영의 어려움을 줄일 수 있습니다.운송 측면에서 LiDAR는 고속 톨게이트 감지를 지원하고 지나가는 차량이 요구 사항을 충족하는지 확인할 수 있습니다.보안 측면에서 LiDAR는 다양한 보안 모니터링 장비의 눈이 될 수 있습니다.

산업 제조 분야에서는 LiDAR의 가치가 지속적으로 부각되고 있습니다. 생산 라인에서는 자재 모니터링 역할을 해제하고 자동 작동을 보장할 수 있습니다.

Lidar(빛 감지 및 거리 측정)는 사진 측량과 같은 기존 측량 기술에 대한 비용 효율적인 대안으로 점점 더 떠오르는 광학 원격 감지 기술입니다.최근에는 라이다(LiDAR)와 드론이 주먹을 합친 형태로 다양한 응용분야에 자주 등장해 1+1>2 효과를 내는 경우가 많다.

LiDAR의 기술 경로는 지속적으로 개선되고 있습니다. 다양한 애플리케이션의 요구 사항을 모두 충족할 수 있는 일반적인 LiDAR 아키텍처는 없습니다. 다양한 애플리케이션에는 폼 팩터, 시야각, 범위 분해능, 전력 소비 및 비용이 다릅니다. 필요하다.

Lidar는 장점이 있지만, 장점을 극대화하려면 기술 지원이 필요합니다. 지능형 줌 라이더는 3차원 스테레오 이미지를 구축하여 시선 역광, 불규칙한 물체 식별 어려움 등 극한 상황을 완벽하게 해결할 수 있습니다.기술의 발전과 함께 LiDAR는 예상치 못한 많은 응용 분야에서 제 역할을 하여 우리에게 더 많은 놀라움을 선사할 것입니다.

비용이 가장 중요한 오늘날의 시대에 고가의 레이더는 주류 시장에서 선택받은 적이 없습니다. 특히 L3 자율주행 적용에 있어 외국산 레이더의 높은 가격은 여전히 ​​구현에 가장 큰 걸림돌이다. 국산 레이더의 수입대체 실현이 시급하다.

Lidar는 항상 새로운 기술의 개발과 적용을 대표해 왔습니다. 기술의 성숙 여부는 응용과 양산 촉진에 달려있습니다.성숙한 기술은 이용 가능할 뿐만 아니라 경제적 비용에 맞춰 다양한 시나리오에 적응하고 충분히 안전합니다.

수년간의 기술 축적 ​​끝에 새로운 LiDAR 제품이 지속적으로 출시되었으며 기술 발전에 따라 응용 분야가 점점 더 광범위해졌습니다.적용 시나리오도 증가하고 있으며 일부 제품은 유럽과 미국의 주요 시장으로 수출되었습니다.

물론 LiDAR 회사는 수요의 불확실성, 채택자가 대량 생산 규모를 확대하는 데 걸리는 시간, LiDAR가 공급업체로서 실제 수익을 창출하는 데 걸리는 시간 등의 위험에 직면해 있습니다.

다년간 LiDAR 분야에서 축적된 국내 기업들은 각자의 시장 부문에서 깊이 있게 활동하겠지만, 더 많은 시장 점유율을 점유하려면 자체적으로 축적한 기술을 결합하고 핵심 기술을 깊이 파고들어 개발 및 개선해야 합니다. 제품. 품질과 안정성이 중요합니다.