作者:本刊編輯Nick
2016年以來,激光雷達(dá)一詞越來越頻繁地出現(xiàn)在大家的視野中,有關(guān)激光雷達(dá)以及激光雷達(dá)企業(yè)的新聞越來越頻繁地被各大新聞媒體刊登。激光雷達(dá)為何那么火,激光雷達(dá)的火熱意味著什么?下面,《激光制造商情》將帶大家一起了解一下激光雷達(dá)。
什么是激光雷達(dá)
激光雷達(dá)LiDAR(Light Laser Detection and Ranging),是激光探測(cè)及測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。
用激光器作為輻射源的雷達(dá),激光雷達(dá)是激光技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 。LIDAR是一種集激光,全球定位系統(tǒng)(GPS)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)三種技術(shù)與一身的系統(tǒng),用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM(數(shù)字高程模型)。這三種技術(shù)的結(jié)合,可以高度準(zhǔn)確地定位激光束打在物體上的光斑。激光本身具有非常精確的測(cè)距能力,其測(cè)距精度可達(dá)幾個(gè)厘米,而LIDAR系統(tǒng)的精確度除了激光本身因素,還取決于激光、GPS及慣性測(cè)量單元(IMU)三者同步等內(nèi)在因素。隨著商用GPS及IMU的發(fā)展,通過LIDAR從移動(dòng)平臺(tái)上(如在飛機(jī)上)獲得高精度的數(shù)據(jù)已經(jīng)成為可能并被廣泛應(yīng)用。激光雷達(dá)是一種工作在從紅外到紫外光譜段的雷達(dá)系統(tǒng),其原理和構(gòu)造與激光測(cè)距儀極為相似。科學(xué)家把利用激光脈沖進(jìn)行探測(cè)的稱為脈沖激光雷達(dá),把利用連續(xù)波激光束進(jìn)行探測(cè)的稱為連續(xù)波激光雷達(dá)。激光雷達(dá)的作用是能精確測(cè)量目標(biāo)位置(距離和角度)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度、振動(dòng)和姿態(tài))和形狀,探測(cè)、識(shí)別、分辨和跟蹤目標(biāo)。經(jīng)過多年努力,科學(xué)家們已研制出火控激光雷達(dá)、偵測(cè)激光雷達(dá)、導(dǎo)彈制導(dǎo)激光雷達(dá)、靶場(chǎng)測(cè)量激光雷達(dá)、導(dǎo)航激光雷達(dá)等。
激光雷達(dá)和自動(dòng)駕駛汽車
近年來,無人自動(dòng)駕駛逐漸從一個(gè)概念變成了實(shí)踐。由Google、Apple和百度等巨頭的帶領(lǐng)下,特斯拉的火熱實(shí)踐,導(dǎo)致奧迪、寶馬等各個(gè)汽車巨頭都在致力于研發(fā)自己的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。說明了自動(dòng)駕駛已經(jīng)成為了未來的一種趨勢(shì),自動(dòng)駕駛汽車向大眾普及只是時(shí)間的問題,而在實(shí)現(xiàn)汽車自動(dòng)駕駛的過程中,激光雷達(dá)作為一個(gè)關(guān)鍵性角色,將很大程度上決定自動(dòng)駕駛汽車未來的走向。
激光雷達(dá)是目前自動(dòng)駕駛汽車上應(yīng)用最廣泛的傳感器之一,主要通過向目標(biāo)物體發(fā)射激光束和接收從目標(biāo)對(duì)象上反射回來的激光束來測(cè)算目標(biāo)的位置、速度等特征量,感知車輛周圍環(huán)境,并形成精度高達(dá)厘米級(jí)的3D環(huán)境地圖,從而根據(jù)路面上的實(shí)時(shí)情況做出正確的判斷并采取正確的行駛策略。
大玩家有哪些
說到激光雷達(dá)制造商,就不得不提到Velodyne一一 世界第一激光雷達(dá)制造商。如果不是特別關(guān)注激光雷達(dá)和自動(dòng)駕駛發(fā)展的朋友,也許會(huì)對(duì)Velodyne這個(gè)公司沒什么印象。說起來也正常,相比其他領(lǐng)域里那些老牌巨頭們,Velodyne絕對(duì)算得上是一個(gè)后來居上者。
Velodyne最初是個(gè)音響公司,創(chuàng)始人名叫David Hall。David Hall這個(gè)人很有意思,從小就是個(gè)“發(fā)明家”。在Hall四歲的時(shí)候,他就制作了自己的第一個(gè)放大器。在青少年階段,Hall總是戴一個(gè)厚厚的可樂瓶眼鏡,在他自己的工作室里花了上千個(gè)小時(shí)時(shí)間。在事業(yè)初期,Hall專注于制造能滿足醫(yī)療和工業(yè)行業(yè)客戶需求的設(shè)備??墒荋all希望能打造一個(gè)有名氣的品牌,于是在姐夫的建議下,Hall創(chuàng)立了Velodyne音響公司。Velodyne的第一款產(chǎn)品ULD-18絕對(duì)是一個(gè)杰出之作,而且在往后的十幾年里也推出了7種不同的揚(yáng)聲器。盡管Hall很擅長(zhǎng)發(fā)明,卻不擅長(zhǎng)經(jīng)營(yíng)。在Hall漸漸對(duì)音響失去興趣的同時(shí),公司的財(cái)務(wù)狀況也每況愈下。而后來,也正是激光雷達(dá)把Velogyne從崩潰的邊緣拉了回來。2004 年,Hall用一輛改裝的有全景攝像頭的皮卡參加 DARPA 自動(dòng)駕駛挑戰(zhàn)賽。2005 年,Hall參加第二屆 DARPA 挑戰(zhàn)賽,這次皮卡上裝的便是他發(fā)明的、讓 Velodyne 聲名大噪的 360°旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)。接下來的事情就比較簡(jiǎn)單了一一 谷歌、Uber和蘋果等巨頭公司紛紛成為他的客戶,幾乎所有主要的自動(dòng)駕駛汽車生產(chǎn)商都開始使用Velodyne的激光雷達(dá),接著這家公司成為了世界第一。
除了Velodyne,其他激光雷達(dá)制造商目前主要還有以色列的Innoviz和Oryx Vision、美國(guó)的Quanergy Systems,Aeva,Strobe和Princeton Lightwave、加拿大的Leddar和德國(guó)的Ibeo等等。
最近幾年激光雷達(dá)公司們?cè)陉懤m(xù)地獲得不同程度的融資,市場(chǎng)研究公司 CB Insights 的數(shù)據(jù)顯示,去年汽車技術(shù)新創(chuàng)公司共拿到 10.49 億美元的投資,同比增幅高達(dá)91%,激光雷達(dá)在其中扮演了重要的角色。在去年的 87 筆投資中,真正的大贏家是 Velodyne,該公司拿到了來自福特和百度的 1.5 億美元;Oryx Vision在B輪融資中獲得了5000萬美元,此輪融資由Third Point Ventures和WRV領(lǐng)投;而Innoviz的B輪融資則擴(kuò)大到了7300萬美元,資金來自投資者Samsung Catalyst德爾福汽車,麥格納國(guó)際,360資本合伙人,Glory Ventures,Naver和風(fēng)險(xiǎn)投資銀行SoftBank Ventures Korea等;Quanergy Systems也經(jīng)得到了戴姆勒、德爾福、三星等巨頭共計(jì) 1.2 億美元的投資。
就在這些激光雷達(dá)公司融資進(jìn)行時(shí),關(guān)于激光雷達(dá)公司的收購也在如火如荼地進(jìn)行著。難道是產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用沒發(fā)展起來就進(jìn)入了行業(yè)整合嗎?
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),激光雷達(dá)相關(guān)的行業(yè)收購就有:菲亞特克萊斯勒FCA旗下零部件公司瑪涅蒂·馬瑞利(Magneti Marelli)宣布正式收購加拿大魁北克市激光雷達(dá)技術(shù)公司LeddarTech;通用公司也在近期收購了激光雷達(dá)制造商Strobe,旨在最大化減小激光雷達(dá)的成本;而福特下面的Argo則收購了Princeton Lightwave,旨在研發(fā)價(jià)格平民化的自動(dòng)駕駛汽車;,瑞典奧托立夫收購Fotonic部分資產(chǎn),獲取后者激光雷達(dá)及知識(shí)產(chǎn)權(quán)。此前福特也給Velodyne投資了7500萬美元,顯然,Velodyne是一家更加有名的激光雷達(dá)公司,然而它們的傳感器還是被認(rèn)為太過昂貴了。
盡管Google、特斯拉和百度已經(jīng)在自動(dòng)駕駛方面先試先行,然而激光雷達(dá)應(yīng)用還處于探索與開發(fā)階段,系列收購并非是行業(yè)發(fā)展成熟導(dǎo)致的整合,而是一些汽車生產(chǎn)商或零部件巨頭非??春檬袌?chǎng)前景,加快行動(dòng)部署,先買下相關(guān)企業(yè)和技術(shù)團(tuán)隊(duì),意圖在自動(dòng)駕駛汽車這個(gè)未來的行業(yè)中搶占先機(jī)。
新時(shí)代的來臨
自動(dòng)駕駛作為一種未來交通方式,就目前的情況來看,幾乎是一個(gè)不可阻擋的趨勢(shì)。得益于人工智能的飛速發(fā)展,自動(dòng)駕駛正在一步步成為現(xiàn)實(shí)。自動(dòng)駕駛相對(duì)于人類駕駛,克服了人類駕駛幾乎所有的缺陷,因?yàn)槿斯ぶ悄懿粫?huì)感到疲憊,不會(huì)違章駕駛,更不會(huì)酒后駕駛,這是隨著科技的發(fā)展所帶來的既是偶然亦是必然的產(chǎn)物,偶然是因?yàn)檫@樣的技術(shù)完全有可能以不同的樣子出現(xiàn),而必然就是無論以何面貌,智能化、自動(dòng)化作為一種漸漸可以代替人類來完成工作的技術(shù)是科技發(fā)展過程中的一個(gè)必然趨勢(shì)。這就是為何大型跨國(guó)車企和互聯(lián)網(wǎng)巨頭們紛紛下重金投資這個(gè)領(lǐng)域,試圖在其中搶占先機(jī),因?yàn)檫@就是未來,不去擁抱未來,就只能像昨天一樣成為歷史。
隨著自動(dòng)駕駛潮流的興起,作為自動(dòng)駕駛汽車幾乎不可或缺的一部分,激光雷達(dá)受到如此高的關(guān)注也是自然的事。當(dāng)前激光雷達(dá)的問題還是在于成本太高而難以使其平民化,盡管諸如福特和通用車企們正致力于降低成本而使激光雷達(dá)普及,然而目前還沒有什么他們成功的消息,也許實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)還尚需時(shí)日。
無論當(dāng)前進(jìn)展如何,單看目前全球超過10億的汽車保有量,未來自動(dòng)駕駛這個(gè)行業(yè)的潛力顯然是難以估量的,從激光雷達(dá)初創(chuàng)企業(yè)吸引資本的能力中就可見一斑。自動(dòng)駕駛對(duì)未來生活會(huì)造成的影響很有可能是全方面的,首先它將改變?nèi)藗兊某鲂?,智能化和?shù)據(jù)化很有可能極大地改善交通。其次,自動(dòng)駕駛汽車作為一個(gè)終端產(chǎn)品,代表的是一條龐大的產(chǎn)業(yè)鏈,它將能帶動(dòng)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在所言尚早。激光雷達(dá)作為核心部件,勢(shì)必將在未來也許很長(zhǎng)一段時(shí)間里(直到代替它的東西出現(xiàn)),成為市場(chǎng)上的寵兒,這項(xiàng)有可能重塑汽車行業(yè)的技術(shù)在未來的市場(chǎng)潛力無疑是巨大的,而其將對(duì)人們生活所帶來的改變也許將超乎人們的想象。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。