8 upotreba za LiDAR senzore osim iPhonea i iPada

Većina ljudi ima neko razumijevanje o tome kako radarski skeneri rade. Korišteni u navigaciji desetljećima, ovi senzori šalju radio signale u svim smjerovima i mjere koliko je vremena potrebno da se reflektiraju, omogućujući tako otkrivanje obližnjih objekata.

LiDAR je kratica za "Light Detection And Ranging" i sličan je radaru, ali umjesto njega koristi lasere. Ovakav senzor postao je poznatiji među kupcima kada ga je Apple počeo ugrađivati ​​u svoje uređaje.

Evolucija LiDAR-a: od laboratorija do Apple uređaja

LiDAR senzori već su se koristili mnogo prije nego što su ih Appleovi proizvodi sadržavali. Tehnologija je stvorena 1960-ih i bila je jedna od prvih upotreba laserskih zraka.

LiDAR i radar rade slično, ali potonji je donekle osnovni i bolji za pozicioniranje, dok prvi omogućuje detaljnu 3D sliku. Također, budući da laseri održavaju visoku razlučivost na većim dometima od radara, mogu se koristiti zajedno sa skenerima radio signala za detaljnije informacije.

Na kraju, LiDAR senzori industrijske razine — poput onih koji se koriste u astronomiji — postaju veliki poput automobila, ali oni namijenjeni kraćim dometima mogu biti mnogo manji. Zbog toga se moguće upotrebe jako razlikuju.

Upotreba LiDAR-a velikih razmjera

LiDAR se desetljećima prvenstveno koristio za velike primjene poput industrije, vlade i znanosti.

1. Istraživanje svemira

Od svog izuma, LiDAR je namijenjen za 3D mapiranje. Tijekom ekspedicije Apollo 15 1971. godine, astronauti su koristili LiDAR senzore za mapiranje Mjesečeve površine.

Ista se tehnologija koristi i danas. Helikopter Ingenuity kojeg je NASA poslala na Mars oslanja se na LiDAR skenere za poluautonomni rad, posebno tijekom polijetanja i slijetanja. Budući da je potrebno sedam minuta da informacije putuju od Zemlje do Marsa i da se naredbe pošalju natrag na Crveni planet, Ingenuity se mora sam lansirati i pristati.

2. Studije dubokog mora

LiDAR ima i više zemaljskih primjena. Na primjer, znanstveni brodovi koriste LiDAR skenere u svojim trupovima kako bi stvorili 3D verzije morskog dna.

To omogućuje bolje razumijevanje oceanskog dna i može se koristiti za mapiranje podvodnih planinskih lanaca i drugih značajki morskog dna. Podvodna vozila (s posadom ili bez) mogu koristiti LiDAR za još detaljnije skeniranje svoje okoline.

3. Ekologija

Dok je riječ o znanstvenoj upotrebi, LiDAR senzori mogu se koristiti i za mjerenja okoliša. Jedna od prvih upotreba, još u 1960-ima, bilo je mjerenje prirodnih oblaka i oblaka onečišćenja u urbanim prostorima.

Osim toga, LiDAR-ovi ugrađeni u zrakoplove ili satelite također se postavljaju za mapiranje krošnji, omogućujući nadzor sječe šuma. Pošumljavanje se također može mjeriti usporedbom rasta drveća u određenom području tijekom određenog vremenskog okvira.

4. Topografija i geologija

Prije nego što su LiDAR senzori postali široko dostupni za industrijsku upotrebu, karte nadmorske visine stvorene su kombiniranjem običnih fotografija i radarskih podataka. Zrakoplov bi preletio područje koje je trebalo mapirati, s kamerom koja bi snimala slike iz zraka i radarom koji bi emitirao radio signale.

To je zahtijevalo pristup u dva koraka: radarski zapisi morali su se sinkronizirati s vremenskim oznakama fotografija nakon slijetanja zrakoplova, što je zadatak činilo dugotrajnim. Korištenjem LiDAR skenera, 3D mapiranje se izvodi – kao igra riječi – u hodu, a fotografije se koriste kao dodatni sloj detalja.

Budući da različita tla apsorbiraju laser na različite načine, ovaj se pristup također može koristiti za proučavanje sastava tla. Za geologe to znači da još jedan korak istraživanja postaje mnogo brži budući da LiDAR senzori djelomično provode studiju na licu mjesta.

5. Prijevoz i promet

Osmišljavanje i upravljanje prometnim sustavima postaje lakše i korištenjem LiDAR senzora. Zanimljivo je da LiDAR ima mnoge primjene u prijevozu, poput mjerenja preciznog broja vozila koja koriste određeni put, tako da se može razviti bolje planiranje za tu cestu.

Prometni nadzor također koristi LiDAR skenere. Fiksni se koriste za praćenje stanja na cestama u stvarnom vremenu, dok se pomični mogu ugraditi kao visokoučinkoviti mjerači brzine. One rade bolje od radarskih zamki jer mogu detektirati registarsku pločicu vozila koja su u prekršaju prilikom skeniranja.

Potrošačke upotrebe LiDAR-a

Budući da je Apple uključio LiDAR u svoju iPad Pro liniju za 2020., mnogi elektroničari počeli su integrirati LiDAR. Iako niti jedna druga marka do sada ne koristi LiDAR u svojim telefonima ili tabletima—proizvođači Androida to preferiraju Senzori vremena leta (ToF).—mnoga elektronika koju svakodnevno koristimo ima LiDAR.

1. Robotski usisavači

Dok se početnički robotski usisavači za obavljanje svog posla oslanjaju isključivo na senzore blizine i pamćenje udaljenosti, najbolji robotski usisavači imaju puno druge tehnike. LiDAR senzori su jedni od takvih.

Za ovu vrstu uređaja LiDAR omogućuje precizno mapiranje okoline. Uz tu informaciju, neće pokušati usisati taj izgubljeni LEGO komad iz zemlje i može biti svjesniji malih razmaka između namještaja radi boljeg čišćenja.

2. Automobili koji se sami voze

Senzori blizine na vozilima nisu novost: desetljećima nam pomažu da izbjegnemo manje situacije parkiranja. Međutim, samovozeći automobili trebaju naprednu tehnologiju kako bi izbjegli ozbiljne nesreće.

Zbog toga je LiDAR ključni dio sigurnosnih sustava u većini autonomnih vozila. Omogućuje detaljne i dalekosežne informacije u stvarnom vremenu o okolini automobila, uključujući zgrade, druga vozila i, što je još važnije, ljude.

Jedna značajna iznimka je Tesla, koja koristi LiDAR senzore na svojim prototipovima za fino ugađanje svog sustava za samostalnu vožnju. Vozila koja prodaju imaju samo kamere za sprječavanje sudara. Međutim, Teslin autopilot nije poznat po svojoj iznimnoj sigurnosti.

3. Arhitektura i dizajn interijera

Ima ih mnogo Aplikacije koje podržavaju LiDAR za iPhone i iPad, uključujući neke za arhitekturu i uređenje. Ali profesionalci mogu zahtijevati naprednije alate za zadatak.

Namjenski LiDAR senzori omogućuju arhitektima i dizajnerima interijera stvaranje preciznih 3D mapa unutarnjih i vanjskih prostora. Koristeći ih, štede vrijeme u mjerenjima i mogu bolje razviti rješenja za svoje kupce.

LiDAR skeneri za arhitekturu također se integriraju sa softverom za 3D modeliranje koji koriste profesionalci za izradu zgrada i namještaja. Imajući sve podatke zajedno, mogu osigurati da će projekt izgledati, u stvarnom životu, što sličnije digitalnim modelima.

LiDAR ima puno više od Applea

Apple zaslužuje zasluge za dovođenje tako korisne tehnologije poput LiDAR-a u ruke svojih korisnika. Ali povijest LiDAR-a nije započela u Cupertinu; niti će tu završiti.

Većina nas se svakodnevno oslanja na LiDAR senzore – za putovanje na posao, čišćenje doma, čak i za zgradu u kojoj živimo – a možda to niti ne znamo. Pa, sada znaš.