Un componente importante de la logística inteligente “original”: la perspectiva LiDAR

Editor | Historia de ciencia

En pocas palabras, lidar es un sensor, conocido como los "ojos del robot". Posicionamiento, un importante sensor que integra dispositivos de medición inercial. Su tendencia de desarrollo actual es que la localización se acerca cada vez más, el alcance de la aplicación es cada vez más amplio y el nivel técnico se vuelve cada vez más maduro.

1. Nacional, acercándose gradualmente

La localización de lidar se puede tomar prestada de la metáfora del Sr. Li Yuan, una autoridad en la industria: las empresas se dividen en categorías nacionales y extranjeras. , por lo que antes el saldo era relativamente bajo. El lado más pesado son obviamente las empresas extranjeras, y ahora el otro lado de la balanza, las empresas nacionales, también está aumentando y se ha ido equilibrando gradualmente.

2019 es un hito crucial para las empresas lidar nacionales, ya que las aplicaciones del mercado ingresan gradualmente a casos de proyectos reales.

En los últimos años, la ola de conducción autónoma ha permitido a los fabricantes locales de lidar ingresar gradualmente al mercado, y los productos lidar nacionales de grado industrial se han vuelto populares gradualmente. Entre los vehículos eléctricos inteligentes nacionales, han surgido una tras otra empresas locales de lidar. Tudatong se instaló en Weilai ET7, Xiaopeng seleccionó livox lidar y RoboSense se instaló lidar de estado sólido inteligente de segunda generación en GAC Aian.

Según los datos, debería haber veinte o treinta empresas nacionales de radares, como Sagitar Juchuang, Wosai Technology, Beike Tianhui, Leizhi, etc. Así como gigantes del hardware electrónico como DJI y Huawei y gigantes tradicionales de autopartes.

Actualmente, se puede dividir en dos grupos: un grupo está desarrollando lidar mecánico y el otro grupo está apuntando directamente a productos lidar de estado sólido. En el campo de la conducción autónoma de alta velocidad, José tiene una alta cuota de mercado; en el campo de la conducción autónoma de baja velocidad, Sagitar Juchuang es el principal fabricante.

En cuanto a DJI y Huawei, su trabajo es aún más extraordinario. En agosto de 2020, DJI anunció la producción en masa y el suministro de lidar de conducción autónoma montados en vehículos, con el precio reducido a mil yuanes. Huawei llevará a cabo una investigación técnica preliminar sobre lidar en 2016, verificación de prototipos en 2017 y producción en masa en 2020. Después de años de inversión continua y acumulación de experiencia, las empresas de radar nacionales han trabajado arduamente en sus respectivos segmentos de mercado, mostrando un patrón de mercado en el que florecen cien flores.

El costo de adquisición del lidar importado es alto, por lo que el bajo costo del lidar nacional es el punto de partida para su captura en el mercado y una importante fuerza impulsora para la sustitución nacional. Para decirlo sin rodeos, el precio debería ser bajo.

En la era actual en la que el costo es el rey, los radares de alto precio nunca han sido una opción para el mercado general. Especialmente en la aplicación del piloto automático L3, el alto costo de los radares extranjeros sigue siendo el mayor obstáculo para su implementación. Es imperativo que los radares nacionales logren la sustitución de las importaciones.

En el pasado, lidar costaba decenas de miles de dólares. Hoy en día, se están produciendo gradualmente en masa radares domésticos que cuestan varios cientos de yuanes. Por supuesto, las empresas nacionales todavía enfrentan muchas cuestiones prácticas, como la reducción de costos de espacio y la madurez de la producción en masa, y los recursos verdaderamente maduros y disponibles aún son escasos. En los próximos 2 o 3 años, las funciones lidar nacionales seguirán enfrentando muchos desafíos.

Además, en comparación con los radares importados, las empresas nacionales tienen ventajas en cuanto a suministro oportuno, personalización de funciones, coordinación de servicios y racionalidad de canales. El servicio, en particular, es el punto fuerte del radar nacional. Debido a las distancias cortas, los servicios convenientes, la comprensión de las condiciones nacionales y la ausencia de barreras idiomáticas, en general, los radares nacionales tienen una alta calidad de servicio y pueden investigar y resolver emergencias rápidamente para garantizar el funcionamiento estable del proyecto.

Por lo tanto, además de sus propios factores técnicos, las empresas nacionales de radares también necesitan cultivar capacidades integrales, incluidos sistemas de investigación y desarrollo de tecnología, cadenas de suministro estables y capacidades de producción en masa, especialmente capacidades de control de calidad posventa.

Cabe señalar que debido a la demanda de precios bajos, algunos fabricantes sacrifican rendimiento para reducir costes y satisfacer las necesidades de los clientes. Por lo tanto, aunque algunas soluciones LIDAR nacionales de bajo costo son baratas, existen peligros ocultos en la implementación del escenario.

Al mismo tiempo, las empresas lidar también enfrentan los siguientes riesgos: la demanda es incierta, la escala de producción en masa de los usuarios requiere un tiempo de preparación prolongado y, como proveedor, el lidar tarda más en generar ingresos reales. .

Es cierto que los fabricantes extranjeros de lidar tienen ventajas destacadas en el upstream y midstream, y están por delante de los fabricantes nacionales en términos de tecnología y base de clientes. Sin embargo, gracias a la oportunidad del "Hecho en China 2025", los fabricantes nacionales se han puesto al día en los últimos años y han logrado muchos avances. En la actualidad, la localización se encuentra en un período en el que las oportunidades y los desafíos son particularmente claros, y es la etapa básica de la sustitución de importaciones de lidar.

En segundo lugar, las aplicaciones están cada vez más extendidas.

Lidar es un sensor que utiliza luz láser para conseguir una medición precisa de la distancia. A grandes rasgos, se puede considerar como una cámara con información de profundidad 3D. Sus principales aplicaciones se pueden dividir en dos categorías: lidar montado en vehículos y lidar de logística inteligente.

El funcionamiento no tripulado es la característica más importante de la logística inteligente. En el transporte y distribución de logística inteligente, se utilizará ampliamente la tecnología no tripulada: robots logísticos móviles y vehículos expresos no tripulados, cuyo componente principal es el lidar.

Un coche autónomo es esencialmente un robot móvil de cuatro ruedas, y el radar a bordo se utiliza principalmente para la conducción autónoma o la conducción asistida. En cuanto a la cuestión de la conducción autónoma, las empresas automotrices chinas se oponen colectivamente a Tesla y apoyan la navegación lidar en lugar de la navegación visual.

En la actualidad, algunos fabricantes de automóviles han anunciado o anunciado sucesivamente la instalación de lidar en automóviles nuevos. El estallido de la industria de la conducción autónoma ha brindado nuevas oportunidades para lidar.

Muchas marcas de automóviles, como Xpeng, NIO, Polar Fox y R Auto, lanzarán modelos de producción en masa autónomos equipados con lidar.

En comparación con el SLAM visual, el SLAM láser es actualmente el método de navegación más estable y convencional, con una alta precisión de mapas y sin errores acumulativos. A partir de 2019, cada vez se utilizan más radares domésticos en proyectos reales de los clientes, no solo para probar prototipos en el taller.

Debido a que la demanda de automóviles inteligentes y logística inteligente posterior al lidar está relativamente concentrada, las reducciones de precios por parte de sus pares se han convertido en la norma. Por lo tanto, las empresas deben encontrar nuevas formas de ampliar los escenarios y el alcance de las aplicaciones y buscar mercados diversificados, lo que se ha convertido en la elección constante de las empresas.

En el campo de la logística inteligente, el alcance de aplicación de lidar también aumenta día a día. Ya sea desde el transporte hasta el almacenamiento o la logística, lidar puede cubrir y extenderse completamente a puertos inteligentes, transporte inteligente, seguridad inteligente, servicios inteligentes, gobernanza de ciudades inteligentes y otros campos.

En escenarios logísticos como los puertos, lidar puede garantizar la precisión de la captura de carga y reducir la dificultad de las operaciones del personal. En términos de transporte, lidar puede ayudar a detectar estaciones de peaje de alta velocidad y garantizar que los vehículos que pasan cumplan con los requisitos. En términos de seguridad, LIDAR puede convertirse en el ojo de varios equipos de monitoreo de seguridad.

Como dispositivo terminal de detección, lidar tiene un espacio de aplicación más amplio. Además de las industrias emergentes como AGV, vehículos no tripulados y conducción autónoma, también se puede utilizar en industrias tradicionales. La demanda de los clientes en las industrias tradicionales es estable y el espacio de precios es bueno. En el campo de la fabricación industrial, el valor del lidar se ha vuelto cada vez más destacado. En la línea de producción, la función de monitoreo de material se puede activar para garantizar una operación automatizada.

Lidar (detección y alcance por láser) es una tecnología óptica de detección remota que se está convirtiendo cada vez más en una nueva tecnología rentable que reemplaza a las tecnologías de medición tradicionales (como la fotogrametría). En los últimos años, el lidar y los drones han aparecido a menudo en diversos campos de aplicación en forma de punzón combinado, que a menudo produce 1 1 2 efectos.

El nuevo producto del lidar francés puede proporcionar servicios de medición lidar de extremo a extremo para realizar las tareas de diseño de ingeniería de terreno convencional, especialmente adecuado para tareas de ingeniería civil, líneas eléctricas, silvicultura y arqueológicas.

China también tiene amplias aplicaciones en este campo. El láser puede penetrar los huecos de las hojas y generar una nube de puntos tridimensional que muestra la copa del árbol, la vegetación baja y el suelo. Puede detectar árboles individuales y ver los perfiles verticales de la copa del árbol y la vegetación, que se pueden utilizar para. predicción del riesgo de incendios forestales, inspección forestal y otras tareas.

Los drones Lidar también pueden llevar a cabo proyectos como la detección de cuerpos de agua, análisis de ecosistemas, detección de biodiversidad y restauración de reliquias culturales. DJI utilizó lidar aéreo para establecer un modelo tridimensional de alta precisión de la vida real, brindando soporte técnico para la digitalización de reliquias culturales y sitios históricos, y jugó un papel importante en la reconstrucción del Templo Colgante en Datong.

Sin embargo, cabe señalar que no existe una arquitectura lidar universal que pueda satisfacer las necesidades de todas las aplicaciones diferentes. Muchas aplicaciones diferentes tienen diferentes requisitos en cuanto a volumen externo, campo de visión, resolución de rango, consumo de energía y. Requerir.

Con el desarrollo de la tecnología, lidar se utilizará en muchos campos de aplicación inesperados y nos traerá más sorpresas diferentes.

En tercer lugar, la tecnología es cada vez más madura.

La tecnología Lidar se ha ido desarrollando y mejorando, desde el lidar de un solo punto al comienzo de la invención del láser, hasta el posterior lidar de escaneo de una sola línea y el lidar de escaneo de múltiples líneas ampliamente reconocido en vehículos sin conductor. tecnología Luego, al lidar de estado sólido y lidar FMCW con soluciones técnicas innovadoras, así como al desarrollo continuo de chips y matrices en los últimos años, lidar siempre ha sido un representante del desarrollo y aplicación de tecnologías emergentes.

La tecnología Lidar, como tecnología emergente de moda en los últimos años, en realidad tiene enormes barreras técnicas. La tecnología no es sólo un desafío para las empresas que quieren ingresar al mercado, sino también para las empresas que han penetrado en él durante muchos años. Si la tecnología está madura o no está relacionado con su implementación y promoción de la producción en masa. La tecnología madura no sólo está disponible, sino que también es económica, adaptable a diferentes escenarios y lo suficientemente segura.

En la industria, la navegación lidar y la navegación visual son controvertidas. De hecho, lidar tiene sus ventajas, pero cómo maximizarlas requiere soporte técnico. Actualmente, algunos proyectos son reemplazados por soluciones de visión artificial porque la tecnología de sensores lidar está inmadura.

Con el desarrollo de la logística inteligente nacional, las empresas nacionales con muchos años de experiencia en el campo lidar trabajarán duro en sus respectivos segmentos de mercado, pero si quieren ocupar más cuotas de mercado, deben combinar las suyas propias. acumulación de tecnología, profundizar en las tecnologías centrales, trabajar duro en investigación y desarrollo y mejorar la calidad y estabilidad del producto.

Romper las limitaciones es una señal importante de madurez tecnológica. Por ejemplo, en un corredor largo y recto con paredes a ambos lados, o en un entorno dinámico, es fácil perder la posición al depender únicamente del lidar. Otro ejemplo son los robots de almacén y los lidar. Sus desventajas son el alto coste, sólo pueden posicionarse y navegar bajo mapas bidimensionales y no pueden cooperar con las personas.

Hay muchos escenarios en los que la tecnología es factible en teoría, pero en la práctica es difícil aplicarla a gran escala. Para superar esta limitación es necesario que las empresas lo hagan. Quizás podamos tomar el lidar industrial anticolisión WLR-718 lanzado por Wanji Technology como ejemplo para aplicarlo mejor a mercados como la conducción inteligente, la colaboración vehículo-carretera y las inspecciones al aire libre.

Para las tecnologías maduras, además del rendimiento del producto que debe cumplir con los requisitos del cliente, también se deben considerar factores como la compatibilidad del producto, el desarrollo futuro de aplicaciones de datos y las actualizaciones de funciones.

Desde su nacimiento, la industria lidar ha mostrado la característica sobresaliente de un alto nivel técnico. A juzgar por el progreso actual de la industria, existen básicamente dos rutas de implementación claras. Una es utilizar LIDAR como redundancia de detección, tener en cuenta los costos y sacrificar algunos indicadores de rendimiento, mientras se concentra en compensar los puntos ciegos de rendimiento de las cámaras y los radares de ondas milimétricas, y tomar la iniciativa en la producción en masa. Ruta de integración, buscando avances tecnológicos en teledetección, mejorando enormemente el rendimiento.

El desarrollo de la tecnología lidar es un proceso de prueba y error. La tecnología utilizada por cada sistema lidar normalmente difiere no sólo en la fuente de luz, sino también en los métodos de medición y obtención de imágenes. Siempre que partamos de las dos direcciones principales de la arquitectura de chips y los minerales láser sólidos híbridos, combinadas con la escala de la empresa y los años de acumulación, la única forma de seguir la ruta técnica que más le convenga es tomarla.