隐藏在指标背后的故事
纵观激光雷达产品的规格,极易眼花缭乱,对某反射率物体的探测距离、垂直和水平分辨率、每秒点数、激光波长、角度精度、光束发散角、视野范围等。要比较这些繁杂的参数信息存在较大难度。与所有安全设置一样,数据只有在对具体应用正确理解后才能发挥作用。
位于Palo Alto的Luminar发言人Erin Freeley提供了一种机械解决方案,该解决方案表示“使用非MEMS技术让一面较大的反射镜对准激光束并接收物体的反射光”。这有助于探测和识别250米以内的物体。尽管大多数激光雷达使用905 纳米激光(部分出于对人眼安全的考虑),但Luminar和AEye都使用1550纳米激光,这使激光雷达的探测距离更远或分辨率更高。
Flash激光雷达。根据德州仪器(TI)发布的《汽车激光雷达介绍》(An Introduction to Automotive LiDAR),Flash激光雷达的工作原理类似数码相机,使用闪光灯捕捉返回的反射光。该方法不易产生图像抖动,数据捕获速度更快。但是,德州仪器也指出了Flash激光雷达的两方面不足。首先,反射光会使激光雷达“致盲”。其次,全部照亮前方场景需要超强功率的光源,尤其是远距离探测时。由大陆汽车(Continental Automotive)和LeddarTech等制造商生产的Flash激光雷达正应用于自动驾驶汽车。
位于北卡罗来纳州达勒姆的Sense Photonics是个例外。该公司的业务发展总监Erin Bishop介绍称,Sense Photonics带来了针对工业应用的解决方案Sense One,该解决方案称可在室外40米的范围内对大型工作区域及其周边环境成像,垂直分辨率是其它激光雷达的7.5倍,垂直视野(75°)是其它激光雷达(30°)的2.5倍。
OPA激光雷达。Ars Technica的解释是“OPA芯片集成了一排发射器,可以通过调整发射器间信号的相对相位来改变电磁波束的方向。”Quanergy是使用这种方法的少数几家公司之一,该公司刚刚推出了用于门禁控制和人流量计数的激光雷达S3-2。力策科技的OPA激光雷达采用“单一OPA发射+多通道OPA接收”,满足激光雷达对分辨率、刷新率和视场角(FOV)等各项参数的要求,预计在2020年6~7月输出激光雷达三维点云。
激光雷达成为主流应用尚需时日
安全技术与系统集成开发商和一些激光雷达制造商虽然对极力吹捧激光雷达的优势,但同时也表示激光雷达作为主流应用的成熟时机尚未到来。位于中国北京的一径科技的Tim Leckey承认:“摄像头、雷达和声纳的成本仍远低于激光雷达。”该公司致力于生产汽车MEMS激光雷达。Leckey表示:“一旦汽车激光雷达产量提高,价格就会随之降低。”来自Ouster的Lavrinc也认为,对汽车激光雷达的资金投入和研究将使其更轻巧、便宜,从而为安全性应用“带来和平利益”。
在对数十种激光雷达开展价格调查时发现,即便是在安全性应用中最便宜的型号,其价格也介于500至1000美元之间。具有卓越探测范围和分辨率的旋转式激光雷达,起售价约为3500美元,价格以此为分界点一路飙升。
“这种新兴技术除了在特殊应用领域外,还未被真正使用。”Safeguards Consulting总裁Mark Schreiber说道。来自Convergint Technologies的Darin Dillon也同意这一观点,他将激光雷达与雷达和其它入侵探测技术进行了比较,他表示激光雷达价格“非常昂贵”,“多数传感器的价格在1500至15000美元之间。”
激光雷达也有其真正显著的优势。Schreiber指出,激光雷达的主要优势在于“它为物理环境带来了其它传感器无法实现的高水准细节”,并将其与彩色视频和黑白视频进行了对比。激光雷达专家兼Visual Plan Security首席执行官Kelly Watt对激光雷达的前景持更为乐观的态度,他表示:“激光雷达价格的不断下降确实为安全性应用带来了机遇。”
Schreiber说,激光雷达非常适合入侵探测和监控应用。“用户可以明确知道任意时间点物体发生的移动或变化,如某个人何时进入了某个区域。如果部署合理,它可以为用户提供对人和物体的物理测量。”他说道,这项极具潜力的应用技术可以让人们与美术馆中的精美作品保持礼貌距离。
合作伙伴
Schreiber表示,正如很多公司已经行动的那样,成功的激光雷达公司将与洞悉市场需求的安全公司合作。Quanergy已与Milestone以及Genetec展开合作。总部位于加州圣何塞的激光雷达制造商Cepton与CNL Software联手,后者开发物理安全信息管理平台软件。Velodyne与迪拜、捷克共和国和韩国的安全合作伙伴合作。AEye和一径科技等汽车激光雷达公司也正在寻求安全合作伙伴。“用户不会专门为激光雷达去创建全新的系统。”Schreiber说道,激光雷达必须与合适的应用相匹配,并与其它技术有效集成。