LiDAR are multe alte utilizări dincolo de aplicațiile de scanare pentru smartphone-uri.
Majoritatea oamenilor înțeleg cum funcționează scanerele radar. Folosiți în navigație de zeci de ani, acești senzori trimit semnale radio în toate direcțiile și măsoară cât timp durează să fie reflectat, permițând astfel detectarea obiectelor din apropiere.
LiDAR înseamnă „Light Detection And Ranging” și este similar cu radarul, dar folosește lasere în schimb. Acest tip de senzor a devenit mai cunoscut în rândul clienților atunci când Apple a început să-l includă în dispozitivele lor.
Evoluția LiDAR: de la laboratoare la dispozitivele Apple
Senzorii LiDAR au fost deja utilizați cu mult înainte ca produsele Apple să le prezinte. Tehnologia a fost creată în anii 1960 și a fost una dintre primele utilizări ale fasciculelor laser.
LiDAR și radarul funcționează în mod similar, dar cel din urmă este oarecum de bază și mai bun pentru poziționare, în timp ce primul permite imagini 3D detaliate. De asemenea, deoarece laserele mențin înaltă definiție la distanțe mai mari decât radarul, acestea pot fi utilizate împreună cu scanere de semnal radio pentru informații mai aprofundate.
În cele din urmă, senzorii LiDAR de calitate industrială, precum cei utilizați în astronomie, devin la fel de mari ca o mașină, dar cei destinați pentru distanțe mai scurte pot fi mult mai mici. Din acest motiv, posibilele utilizări variază foarte mult.
Utilizări LiDAR la scară largă
LiDAR a fost folosit în principal pentru aplicații la scară largă, cum ar fi industrie, guvern și știință timp de decenii.
1. Explorarea spațiului
De la inventarea sa, LiDAR a fost destinat cartografierii 3D. În timpul expediției Apollo 15 din 1971, astronauții au folosit senzori LiDAR pentru a mapa suprafața Lunii.
Aceeași tehnologie este încă folosită și în zilele noastre. Elicopterul Ingenuity trimis de NASA pe Marte se bazează pe scanere LiDAR pentru operare semi-autonomă, în special în timpul decolării și aterizării. Deoarece este nevoie de șapte minute pentru ca informațiile să călătorească de pe Pământ pe Marte și pentru ca comenzile să fie trimise înapoi pe Planeta Roșie, Ingenuity trebuie să se lanseze și să se andocheze pe cont propriu.
2. Studii de adâncime
LiDAR are și mai multe aplicații terestre. De exemplu, navele științifice folosesc scanere LiDAR în corpurile lor pentru a crea versiuni 3D ale fundului mării.
Acest lucru permite o mai bună înțelegere a fundului oceanului și poate fi utilizat pentru cartografierea lanțurilor montane subacvatice și a altor caracteristici ale fundului mării. Vehiculele subacvatice (cu echipaj sau nu) pot folosi LiDAR pentru o scanare și mai detaliată a împrejurimilor.
3. Ecologie
În timp ce este vorba despre utilizarea științifică, senzorii LiDAR pot fi utilizați și pentru măsurătorile de mediu. Una dintre primele utilizări, încă din anii 1960, a fost măsurarea norilor naturali și de poluare din spațiile urbane.
Pe lângă asta, LiDAR-urile încorporate în avioane sau sateliți sunt, de asemenea, desfășurate pentru a cartografi copertine, permițând supravegherea defrișărilor. Reîmpădurirea poate fi măsurată și prin compararea creșterii copacilor într-o anumită zonă într-un anumit interval de timp.
4. Topografie și Geologie
Înainte ca senzorii LiDAR să devină disponibili pe scară largă pentru utilizări industriale, hărțile de altitudine au fost create prin combinarea fotografiilor obișnuite și a datelor radar. Un avion ar zbura deasupra zonei de cartografiat, cu o cameră care face fotografii în aer și un radar care emite semnale radio.
Aceasta a necesitat o abordare în doi pași: jurnalele radar trebuiau sincronizate cu marcajele de timp ale fotografiilor după aterizarea avionului, ceea ce face ca sarcina să consume mult timp. Folosind scanere LiDAR, maparea 3D se realizează - joc de cuvinte - din mers, iar fotografiile sunt folosite ca un strat suplimentar de detalii.
Deoarece diferite soluri absorb laserul în moduri distincte, această abordare poate fi folosită și pentru a studia compoziția solului. Pentru geologi, aceasta înseamnă că încă un pas de cercetare devine mult mai rapid, deoarece senzorii LiDAR fac parțial studiul la fața locului.
5. Transport si Trafic
Conceperea și operarea sistemelor de trafic devin mai ușoare și cu utilizarea senzorilor LiDAR. Interesant, LiDAR are multe aplicații în transport, cum ar fi măsurarea unui număr precis de vehicule care folosesc o anumită cale, astfel încât să se poată dezvolta o planificare mai bună pentru acel drum.
Supravegherea traficului are, de asemenea, utilizări pentru scanerele LiDAR. Cele fixe sunt folosite pentru monitorizarea în timp real a stării drumului, în timp ce cele mobile pot fi instalate ca capcane de viteză de înaltă performanță. Acestea funcționează mai bine decât capcanele bazate pe radar, deoarece pot detecta plăcuța de înmatriculare a vehiculului în infracțiune la scanare.
Utilizări LiDAR pentru consumatori
Deoarece Apple a inclus LiDAR în linia iPad Pro 2020, multe produse electronice au început să integreze LiDAR. Deși nicio altă marcă nu folosește LiDAR în telefoanele sau tabletele sale până acum, producătorii de Android tind să prefere Senzori de timp de zbor (ToF).— multe produse electronice pe care le folosim zilnic au LiDAR.
1. Aspiratoare robot
În timp ce aspiratoarele robot de bază se bazează exclusiv pe senzori de proximitate și pe memorarea distanțelor pentru a-și face treaba, cele mai bune aspiratoare robot au multe alte tehnologii. Senzorii LiDAR sunt unul dintre aceștia.
Pentru acest tip de dispozitiv, LiDAR permite cartografierea precisă a mediului. Cu aceste informații, nu va încerca să sugă piesa LEGO pierdută din pământ și poate fi mai conștient de micile goluri dintre mobilier pentru o curățare mai bună.
2. Mașini cu conducere autonomă
Senzorii de proximitate de pe vehicule nu sunt o noutate: de zeci de ani ne ajută să evităm situațiile minore de parcare. Cu toate acestea, mașinile care se conduc singure au nevoie de tehnologie avansată pentru a evita accidentele grave.
Din acest motiv, LiDAR este o parte crucială a sistemelor de securitate din majoritatea vehiculelor autonome. Permite informații detaliate și pe distanțe lungi în timp real despre împrejurimile mașinii, inclusiv clădiri, alte vehicule și, mai important, oameni.
O excepție notabilă este Tesla, care folosește senzori LiDAR pe prototipurile sale pentru a-și regla fin sistemul de conducere autonomă. Vehiculele pe care le vând au doar camere pentru a preveni o coliziune. In orice caz, Autopilot-ul Tesla nu este cunoscut pentru siguranța sa exemplară.
3. Arhitectură și design interior
Există multe Aplicații compatibile cu LiDAR pentru iPhone și iPad, inclusiv unele pentru arhitectură și decorare. Dar profesioniștii pot avea nevoie de instrumente mai avansate pentru această sarcină.
Senzorii LiDAR dedicați permit arhitecților și designerilor de interior să creeze hărți 3D precise ale spațiilor interioare și exterioare. Folosind acestea, ei economisesc timp în măsurători și pot dezvolta mai bine soluții pentru clienții lor.
Scanerele LiDAR pentru arhitectură se integrează și cu software-ul de modelare 3D utilizat de profesioniști pentru a crea clădiri și mobilier. Având toate datele împreună, se pot asigura că un proiect va arăta, în viața reală, cât mai asemănător cu machetele digitale.
Există mult mai mult în LiDAR decât Apple
Apple merită un oarecare credit pentru că a adus tehnologie la fel de utilă precum LiDAR în mâinile utilizatorilor săi. Dar istoria LiDAR nu a început la Cupertino; nici nu se va termina acolo.
Cei mai mulți dintre noi se bazează zilnic pe senzori LiDAR – pentru navetă, curățarea casei, chiar și pentru clădirea în care locuim – și s-ar putea să nici nu știm asta. Ei bine, acum o faci.
