Lidar nedir ve lidar nasıl çalışır?

　　1. Lidar nedir?

Çeşitli otomobil şirketleri Lidar'ı vurguluyor, bu yüzden önce Lidar'ın ne olduğunu anlamalıyız.

LIDAR – Lidar, bir sensördür,“Robotun gözü” olarak bilinen bu sensör, lazer, GPS konumlandırma ve atalet ölçüm cihazlarını birleştiren önemli bir sensördür. Mesafeyi ölçmek için gerekli zamanı döndüren yöntem, radyo dalgaları yerine lazerlerin kullanılması dışında prensip olarak radara benzer.Lidar'ın, otomobillerin üst düzey akıllı destekli sürüş fonksiyonlarına ulaşmasına yardımcı olacak önemli donanım konfigürasyonlarından biri olduğu söylenebilir.

2. Lidar nasıl çalışır?

Şimdi Lidar'ın nasıl çalıştığından bahsedelim.

Öncelikle şunu belirtmemiz gerekir ki, lidar bağımsız olarak çalışmaz ve genel olarak üç ana modülden oluşur: lazer verici, alıcı ve ataletsel konumlandırma ve navigasyon.Lidar çalışırken lazer ışığı yayacaktır. Bir nesneyle karşılaştıktan sonra lazer ışığı geri kırılacak ve CMOS sensörü tarafından alınacak, böylece vücuttan engele olan mesafe ölçülecektir.Prensip olarak, ışığın hızını ve emisyonundan CMOS algısına kadar geçen süreyi bilmeniz gerektiği sürece engelin mesafesini ölçebilirsiniz. Gerçek zamanlı GPS, eylemsiz navigasyon bilgisi ve lazer radarın açısının hesaplanmasıyla birlikte sistem, öndeki nesnenin mesafesini ölçebilir. Yön ve mesafe bilgilerini koordine edin.

Daha sonra, eğer bir lidar aynı alanda belirli bir açıda birden fazla lazer yayabilirse, engellere dayalı olarak birden fazla yansıyan sinyal elde edebilir.Zaman aralığı, lazer tarama açısı, GPS konumu ve INS bilgileri ile birleştirildiğinde, veri işlendikten sonra bu bilgiler x, y, z koordinatları ile birleştirilerek mesafe bilgisi, mekansal konum bilgisi vb. içeren üç boyutlu bir sinyal haline getirilecektir. Algoritmalar sayesinde sistem, çizgiler, yüzeyler ve hacimler gibi ilgili çeşitli parametreleri elde ederek üç boyutlu bir nokta bulutu haritası oluşturabiliyor ve otomobilin “gözleri” haline gelebilecek bir çevre haritası çizebiliyor.

3. Lidar Sanayi Zinciri

1) Vericiçip: 905nm EEL yongası Osram'ın hakimiyetini değiştirmek zordur, ancak VCSEL, düşük maliyet ve düşük sıcaklıktaki kayma özellikleri nedeniyle çoklu bağlantı süreci yoluyla güç kısa devre kartını doldurduktan sonra, yerli yonga Changguang olan EEL'in yerini yavaş yavaş gerçekleştirecektir. Huaxin ve Zonghui Xinguang, gelişim fırsatlarını başlattı.

2) Alıcı: 905nm rotanın algılama mesafesini artırması gerektiğinden SiPM ve SPAD'ın büyük bir trend haline gelmesi bekleniyor. 1550nm, APD'yi kullanmaya devam edecek ve ilgili ürünler için eşik nispeten yüksek. Şu anda ağırlıklı olarak Sony, Hamamatsu ve ON Semiconductor'ın tekelindedir. 1550nm çekirdekli Citrix ve 905nm Nanjing Core Vision ve Lingming Photonics'in bu alanda öncü olması bekleniyor.

3) Kalibrasyon sonu: Yarı iletkenLazer küçük bir rezonatör boşluğuna ve zayıf nokta kalitesine sahiptir. Lidar standardını karşılamak amacıyla optik kalibrasyon için hızlı ve yavaş eksenlerin hizalanması ve hat ışık kaynağı çözümünün homojenleştirilmesi gerekir. Tek bir lidarın değeri yüzlerce yuandır.

4) TEC: Osram, EEL'in sıcaklık kaymasını çözdüğünden, VCSEL doğal olarak düşük sıcaklık kayması özelliklerine sahiptir, dolayısıyla Lidar'ın artık TEC'e ihtiyacı yoktur.

5) Tarama sonu: Dönen aynanın ana engeli zamanlama kontrolüdür ve MEMS süreci nispeten zordur. Xijing Teknolojisi seri üretime ulaşan ilk teknolojidir.

4. Yerli ürünlerin değişimi altında yıldız denizi

Lidarın yerlileştirilmesi, Batılı ülkelerin sıkışıp kalmasını önlemek için yerli ikame ve teknolojik bağımsızlığın sağlanmasının yanı sıra maliyetlerin düşürülmesi de önemli bir faktördür.

Uygun fiyat kaçınılmaz bir konudur ancak lidarın fiyatı düşük değildir, tek bir lidar cihazının araca takılmasının maliyeti yaklaşık 10.000 ABD dolarıdır.

Lidarın yüksek maliyeti her zaman onun kalıcı gölgesi olmuştur, özellikle daha gelişmiş lidar çözümleri için, en büyük kısıtlama esas olarak maliyettir; Lidar, endüstri tarafından pahalı bir teknoloji olarak görülüyor ve Tesla, Lidar'ı eleştirmenin pahalı olduğunu açıkça belirtti.

Lidar üreticileri her zaman maliyetleri düşürmenin yollarını arıyor ve teknoloji geliştikçe idealleri de yavaş yavaş gerçeğe dönüşüyor.İkinci nesil akıllı zoom lidar, üstün performansın yanı sıra maliyeti de birinci nesle göre üçte iki oranında düşürüyor ve boyutları daha küçük.Sektör tahminlerine göre 2025 yılına kadar yabancı gelişmiş lidar sistemlerinin ortalama fiyatı yaklaşık 700 dolara ulaşabilir.

Lidar sektörünün mevcut gelişme eğilimi, teknik seviyenin her geçen gün daha da olgunlaşması ve yerelleşmenin giderek yaklaşmasıdır.LiDAR'ın yerelleştirilmesi birkaç aşamadan geçti. Öncelikle yabancı şirketlerin hakimiyetindeydi. Daha sonra yerli firmalar da faaliyete geçerek ağırlıklarını artırdılar. Artık hakimiyet giderek yerli şirketlere yaklaşıyor.

Son yıllarda otonom sürüş dalgası ortaya çıktı ve yerel lidar üreticileri yavaş yavaş pazara girdi. Yerli endüstriyel sınıf lidar ürünleri giderek popüler hale geldi. Yerli akıllı elektrikli araçlarda yerli lidar firmaları bir bir ortaya çıktı.

Edinilen bilgiye göre, geleneksel otomobil parçası devlerinin yanı sıra DJI ve Huawei gibi elektronik donanım devlerinin yanı sıra Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence gibi 20 veya 30 yerli radar şirketinin olması gerekiyor. .

Şu anda Hesai, DJI ve Sagitar Juchuang gibi Çinli üreticilerin piyasaya sürdüğü Lidar ürünlerinin fiyat avantajları ortada olup, ABD gibi gelişmiş ülkelerin bu alandaki lider konumunu kırıyor.Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser ve Juxing Technology gibi şirketler de bulunmaktadır. Süreç ve üretim deneyimi, Lidar'da yeniliği teşvik eder.

Şu anda iki okula ayrılabilir; biri mekanik lidar geliştiriyor, diğeri ise katı hal lidar ürünlerini doğrudan kilitliyor.Yüksek hızlı otonom sürüş alanında Hesai nispeten yüksek bir pazar payına sahip; Düşük hızlı otonom sürüş alanında Sagitar Juchuang ana üreticidir.

Tüm sanayi zincirinin yukarı ve aşağı yönlü perspektifinden bakıldığında, ülkem çok sayıda güçlü işletme geliştirmiş ve temelde eksiksiz bir sanayi zinciri oluşturmuştur.Yıllar süren ısrarlı yatırım ve deneyim birikiminden sonra yerli radar şirketleri, çiçek açan çiçeklerden oluşan bir pazar modeli sunarak ilgili pazar segmentlerinde derinlemesine çaba sarf ettiler.

Seri üretim olgunluğun önemli bir göstergesidir. Seri üretime geçilmesiyle birlikte fiyatlar da hızla düşüyor. DJI, Ağustos 2020'de otomotiv otonom sürüş lidarının seri üretimini ve tedarikini gerçekleştirdiğini ve fiyatının bin yuan seviyesine düştüğünü duyurdu. ; Huawei ise 2016 yılında lidar teknolojisi ile ilgili ön araştırma yapacak, 2017 yılında prototip doğrulamasını yapacak ve 2020 yılında seri üretime geçecek.

İthal radarlarla karşılaştırıldığında yerli şirketlerin tedarikin zamanında yapılması, fonksiyonların özelleştirilmesi, hizmet işbirliği ve kanalların rasyonelliği açısından avantajları var.

İthal lidarın tedarik maliyeti nispeten yüksektir. Bu nedenle yerli Lidar'ın düşük maliyeti, pazarı işgal etmenin anahtarı ve yerli ikame için önemli bir itici güçtür. Elbette Çin'de maliyet düşürme alanı ve seri üretim olgunluğu gibi pek çok pratik sorun hala mevcut. İşletmeler hâlâ birçok zorlukla karşı karşıyadır.

Lidar endüstrisi, doğuşundan bu yana yüksek teknik seviyenin olağanüstü özelliklerini göstermiştir.Son yıllarda oldukça popüler hale gelen, gelişen bir teknoloji olan Lidar teknolojisinin aslında büyük teknik engelleri var.Teknoloji sadece pazara girmek isteyen firmalar için değil, uzun yıllardır bu pazarın içinde olan firmalar için de bir zorluktur.

Halihazırda yerli ikame açısından, lidar çiplerinin, özellikle de sinyal işleme için gerekli bileşenlerin ağırlıklı olarak ithalata dayanması, yerli lidarların üretim maliyetini bir miktar artırdı. Sıkışmış boyun projesi sorunun üstesinden gelmek için elinden geleni yapıyor.

Yerli radar şirketlerinin, kendi teknik faktörlerine ek olarak, teknoloji araştırma ve geliştirme sistemleri, istikrarlı tedarik zincirleri ve seri üretim yetenekleri, özellikle satış sonrası kalite güvence yetenekleri dahil olmak üzere kapsamlı yetenekleri de geliştirmeleri gerekiyor.

“Made in China 2025” fırsatı kapsamında yerli üreticiler son yıllarda arayı kapatarak birçok atılım gerçekleştirdi.Şu anda yerelleştirme, fırsatların ve zorlukların özellikle belirgin olduğu bir dönemdedir ve Lidar ithal ikamesinin temel aşamasıdır.

Dördüncüsü, iniş uygulaması son sözdür

Lidar uygulamasının yükseliş dönemini başlattığını ve ana faaliyet alanının endüstriyel otomasyon olmak üzere dört büyük pazardan geldiğini söylemek abartı olmaz., akıllı altyapı, robotlar ve otomobiller.

Otonom sürüş alanında güçlü bir ivme var ve otomotiv lidar pazarı, üst düzey otonom sürüşün nüfuz etmesinden faydalanacak ve hızlı büyümeyi sürdürecek.Birçok otomobil şirketi lidar çözümlerini benimseyerek L3 ve L4 otonom sürüşe doğru ilk adımı attı.

2022, L2'den L3/L4'e geçiş penceresi haline geliyor. Otonom sürüş teknolojisinin temel anahtar sensörü olan Lidar, son yıllarda ilgili alanlarda giderek daha önemli bir rol oynamaya başladı. 2023 yılından itibaren araç lidar pistinin sürekli Hızlı bir büyüme dönemine girmesi bekleniyor.

Menkul kıymetler araştırma raporuna göre, 2022 yılında Çin'in binek araç lidar kurulumları 80.000 adedi aşacak. Ülkemin binek otomobil alanındaki lidar pazar alanının 2025'te 26,1 milyar yuan'a, 2030'da ise 98 milyar yuan'a ulaşması bekleniyor.Araç lidarı yoğun bir talep dönemine girdi ve pazar beklentisi oldukça geniş.

İnsansız son yıllarda bir trend haline geldi ve insansız, bilgeliğin gözünden, yani navigasyon sisteminden ayrılamaz.Lazer navigasyon, teknoloji ve ürün indirme konusunda nispeten olgunlaşmıştır ve doğru menzile sahiptir ve çoğu ortamda, özellikle de karanlık gecede istikrarlı bir şekilde çalışabilir. Aynı zamanda doğru algılamayı da koruyabilir. Şu anda en istikrarlı ve ana konumlandırma ve navigasyon yöntemidir.Kısacası uygulama açısından lazer navigasyonun prensibi basit ve teknolojisi olgunlaşmıştır.

İnsansız olarak inşaat, madencilik, risk giderme, hizmet, tarım, uzay araştırmaları ve askeri uygulamalar alanlarına nüfuz etmiştir. Lidar bu ortamda yaygın bir navigasyon yöntemi haline geldi.

2019 yılından itibaren atölyede prototip testleri yerine, müşterilerin gerçek projelerinde giderek daha fazla yerli radar kullanılmaya başlandı.2019, yerli lidar şirketleri için çok önemli bir dönüm noktasıdır. Piyasa uygulamaları yavaş yavaş gerçek proje vakalarına dahil olmuş, daha geniş uygulama senaryoları ve kapsamı genişlemiş, çeşitlendirilmiş pazarlar aranmış ve şirketlerin ortak tercihi haline gelmiştir. .

Lidar uygulaması, sürücüsüz endüstri, servis robotu da dahil olmak üzere giderek yaygınlaşıyorendüstrisi, Araçların İnterneti endüstrisi, akıllı ulaşım ve akıllı şehir. Lidar ve dronların kombinasyonu aynı zamanda okyanusların, buzulların ve ormanların haritalarını da çizebilir.

İnsansız olmak akıllı lojistiğin en önemli özelliğidir. Akıllı lojistiğin taşınması ve dağıtımında, mobil lojistik robotları ve ana temel bileşeni lidar olan insansız ekspres araçlar gibi çok sayıda insansız teknoloji uygulanacaktır.

Akıllı lojistik alanında Lidar'ın uygulama kapsamı da her geçen gün artıyor. Lidar, elleçlemeden depolamaya veya lojistiğe kadar tamamen kapsanabilir ve akıllı limanlara, akıllı ulaşıma, akıllı güvenliğe, akıllı hizmetlere ve kentsel akıllı yönetime kadar genişletilebilir.

Limanlar gibi lojistik senaryolarında Lidar, kargo yakalamanın doğruluğunu sağlayabilir ve personel operasyonlarının zorluğunu azaltabilir.Ulaşım açısından Lidar, yüksek hızlı geçiş gişelerinin tespit edilmesine yardımcı olabilir ve geçen araçların gereklilikleri karşılamasını sağlayabilir.Güvenlik açısından Lidar, çeşitli güvenlik izleme ekipmanlarının gözü haline gelebilir.

Endüstriyel üretim alanında lidarın değeri sürekli vurgulanmaktadır. Üretim hattında malzeme izleme rolünü serbest bırakabilir ve otomatik çalışmayı sağlayabilir.

Lidar (Işık Algılama ve Mesafe Belirleme), fotogrametri gibi geleneksel ölçüm tekniklerine uygun maliyetli bir alternatif olarak giderek daha fazla ortaya çıkan bir optik uzaktan algılama teknolojisidir.Son yıllarda lidar ve drone'lar çeşitli uygulama alanlarında sıklıkla birleşik yumruk şeklinde ortaya çıkıyor ve sıklıkla 1+1>2 etkisi yaratıyor.

Lidar'ın teknik rotası sürekli gelişiyor. Tüm farklı uygulamaların ihtiyaçlarını karşılayabilecek genel bir lidar mimarisi yoktur. Birçok farklı uygulamanın farklı form faktörleri, görüş alanları, menzil çözünürlüğü, güç tüketimi ve maliyeti vardır. Gerekmek.

Lidar'ın avantajları vardır ancak avantajların en üst düzeye çıkarılması teknik destek gerektirir. Akıllı zoom lidar, üç boyutlu stereo görüntüler oluşturabilir, görüş hatlarının arkadan aydınlatılması ve düzensiz nesnelerin tanımlanmasındaki zorluk gibi aşırı senaryoları mükemmel şekilde çözebilir.Teknolojinin gelişmesiyle birlikte Lidar, beklenmedik birçok uygulama alanında da üzerine düşeni yaparak karşımıza daha fazla sürpriz çıkaracak.

Maliyetin kral olduğu günümüz çağında, yüksek fiyatlı radarlar hiçbir zaman ana pazarın tercihi olmadı. Özellikle L3 otonom sürüş uygulamasında yabancı radarların yüksek maliyeti hala uygulanmasının önündeki en büyük engeldir. Yerli radarlarda ithal ikamenin hayata geçirilmesi zorunludur.

Lidar her zaman yeni teknolojilerin geliştirilmesinin ve uygulanmasının temsilcisi olmuştur. Teknolojinin olgun olup olmaması, uygulanması ve seri üretimin teşvik edilmesiyle ilgilidir.Olgun teknoloji sadece mevcut değil, aynı zamanda ekonomik maliyetler doğrultusunda, farklı senaryolara uyum sağlayabilecek ve yeterince güvenli olabilecektir.

Birkaç yıllık teknoloji birikiminin ardından sürekli olarak yeni lidar ürünleri piyasaya sürülmekte ve teknolojinin ilerlemesiyle birlikte uygulamaları giderek genişlemektedir.Uygulama senaryoları da artıyor ve bazı ürünler Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki büyük pazarlara ihraç ediliyor.

Lidar şirketleri elbette şu risklerle de karşı karşıyadır: talepteki belirsizlik, benimseyenlerin seri üretimi artırması için uzun rampa süresi ve lidar'ın tedarikçi olarak gerçek gelir elde etmesi için daha uzun süre.

Lidar alanında uzun yıllardır birikim yapan yerli şirketler, kendi pazar segmentlerinde derinlemesine çalışacak, ancak daha fazla pazar payına sahip olmak istiyorlarsa kendi teknoloji birikimlerini birleştirmeli, temel teknolojileri derinlemesine incelemeli, geliştirip iyileştirmeliler. ürünler. Kalite ve istikrar çok çalışıyor.