欢迎进入ag九游会j9-主页
全国服务热线: 0538-867655
联系方式

联系人:刘经理

手机:0538-867655

邮箱:564744@163.com

【原创】智慧物流重要元件——激光雷达展望

时间:2021-08-30 03:52

  简单地说,激光雷达就是一种传感器,被誉为“机器人的眼睛”,是一种集激光、GPS定位和惯性测量装置为一体的重要传感器,其目前的发展脉络是国产化渐行渐近,应用范围越来越来广,而技术水平则一天比一天成熟。

  激光雷达的国产化,可借用业内权威人士李远先生的比喻:将公司分为国外与国内两个类别,那么前期天平较重的一侧明显是国外企业,而现在国内公司正在天平的另一边不断加码,已逐渐平衡。

  2019年,对于国产激光雷达企业而言,是一个至关重要的分水岭,市场应用逐渐进入到实际的项目案例中。

  近年来兴起自动驾驶浪潮,使本土激光雷达厂商逐步入局,国产工业级激光雷达产品已渐成气候。在国内智能电动车上,本土激光雷达公司已陆续登场,蔚来ET7上已经搭载了图达通,小鹏也选用了livox激光雷达,而广汽埃安搭载RoboSense(速腾聚创)第二代智能固态激光雷达。

  据资料,目前国产雷达企业应该有二三十家,如速腾聚创、禾赛科技、北科天绘、镭神智能等,还有大疆、华为等电子硬件巨头及传统汽车零部件巨头。

  目前可分为两个流派,一类研发机械式激光雷达,另一类则直接锁定固态激光雷达产品。在高速自动驾驶领域,禾赛市场占有率较高;而在低速自动驾驶领域,速腾聚创则是主要厂家。

  至于大疆,华为,手笔更不同凡响。大疆在2020年8月就宣布实现了车用自动驾驶激光雷达量产供应,并且价格降到千元级别。而华为,2016年进行激光雷达的技术预研,2017年做原型验证,2020年实现量产。国产雷达企业经过多年的坚持投入和经验积累,在各自的细分市场深度耕耘,呈现出百花齐放的市场格局。

  进口激光雷达采购成本较高,因此,国产激光雷达低成本化,是其占领市场的抓手,也是国产替代的重要动力,说白了就是要价格低。

  在今天成本为王的年代,高价雷达从来不是主流市场的选择,ag九游国际。尤其在L3自动驾驶的应用上,国外雷达高成本依然是其落地最大障碍,国产雷达实现进口替代势在必行。

  过去,激光雷达动辄数万美元,如今,国内数百美元的雷达逐渐规模化量产。当然,成本下降空间、量产成熟度等诸多现实问题仍然摆在国内企业面前,真正成熟的可用资源仍然较为稀缺,未来2-3年内国内激光雷达功能成熟落地依然需要面对很多挑战。

  此外,和进口雷达相比,国内企业在供货及时性、功能定制化、服务配合度及渠道合理性等方面都有优势。特别是服务,是国产雷达的强项,由于距离近,服务方便,了解国情,没有语言障碍,一般来说,国产雷达的服务质理较高,能够及时排查和解决遇到的突发情况,保证项目的稳定运行。

  因此,国产雷达企业,除了其本身的技术因素外,还需要培养综合能力,包括技术研发体系、稳定的供应链与量产能力,尤其是售后质保能力。

  需要注意的是,由于低成本需求,导致一些厂家牺牲性能降低成本来迎合客户需求,因此,国内有的低成本激光雷达解决方案,是价廉,但在场景落地上存在隐患。

  同时,激光雷达企业还面临如下风险:需求量存在不确定性、采用者量产规模化需要较长的爬坡时间、作为供应商,激光雷达要产生实际收入还需要更长的时间。

  诚然,激光雷达海外厂商在上游和中游都存在着领跑的优势,在技术和客户群等方面都领先于国内厂商,但在《中国制造2025》的契机下,国内厂商近年来奋起直追,取得了许多突破性的进展。目前,国产化正处于机遇和挑战格外分明的时期,是激光雷达进口替代打基础阶段。

  激光雷达是一种利用激光来实现精确测距的传感器,在广义上可以认为是带有3D深度信息的摄像头,其主要应用,可分为车用激光雷达和智慧物流运输激光雷达两大类。

  无人化是智慧物流最重要特征,智慧物流的运输和配送环节,将会大量应用无人化技术——移动物流机器人和无人快递车,其主要核心元件就是激光雷达。

  自动驾驶汽车本质是移动的四轮机器人,车载雷达主要用于自动驾驶或辅助驾驶。在自动驾驶这件事上,中国车企集体站在了特斯拉的对立面,力挺激光雷达导航,而不是视觉导航。

  目前,部分汽车制造商陆续已经或宣布在新车上搭载激光雷达,自动驾驶行业的爆发,为激光雷达带来新机遇。小鹏、蔚来、极狐、R 汽车等多家汽车品牌都将带来搭载激光雷达的自动驾驶量产车型。

  相较于视觉 SLAM,激光 SLAM是目前最稳定,最主流的定位导航方式,地图精度高,无累积误差,从2019年开始,越来越多的国产雷达在客户的实际项目中应用起来,而不是只在车间进行样机测试。

  由于激光雷达下游智能汽车,智慧物流市场需求相对集中,同行压价成为常态,因此,企业必须另辟蹊径,拓展更为广阔的应用场景和范围,寻求多元化市场,成为企业共同的选择。

  在智慧物流领域,激光雷达应用范围也是与日俱增。不管是从搬运到仓储还是到物流,激光雷达都能够全面覆盖,并推广到智能港口,智能交通,智慧安防,智慧服务、城市智慧治理等领域。

  在港口等物流场景,激光雷达能保证货物抓取的准确性,降低人员操作难度。在交通方面,激光雷达可以助力高速收费站口检测,保障通行车辆符合要求。在安防方面,激光雷达可以成为各种安全监控设备的眼睛。

  激光雷达作为终端传感器设备,拥有更为广阔的应用空间,除了AGV、无人小车、自动驾驶等新兴行业,还可以用在传统工业上,并且传统行业客户需求较稳定,价格空间好。在工业制造领域,激光雷达价值在不断凸显,在生产线上,其能释放物料监视作用,保障自动化运行。

  激光雷达(激光探测及测距)是一项光学遥感技术,正日益成为替代传统测量技术(如摄影测量)的具有成本效益的新技术。近年来激光雷达与无人机常常以组合拳的姿态出现在各种应用领域,往往产生1+1>2的效应。

  法国激光雷达新产品与无人机配合,可提供端到端的激光雷达测量服务,实现常规地势项目设计任务,特别适合于土木工程、电力线路、林业和考古任务。

  我国在这方面的应用也较广泛,激光可以穿透树叶的缝隙并生成显示树冠、较低的植被和地面三维点云,并且能够检测到单个树木和查看树冠以及植被的垂直剖面,用于森林火灾风险预测,森林察看等任务。

  激光雷达+无人机还可以开展水域探测、生态系统分析、生物多样性检测、文物古迹修复等项目。大疆通过机载激光雷达建立高精度实景三维模型,为文物古迹数字化提供技术支持,在重建山西大同悬空寺的项目中发挥了重要作用。

  但要注意,没有一种通用的激光雷达架构能够满足所有不同应用的需求,许多不同的应用都有不同的外形体积、视场、距离分辨率、功耗以及成本要求。

  随着技术的发展,激光雷达将会在许多我们意想不到的应用领域施展手脚,给我们带来更多别样的惊喜。

  激光雷达技术一直在发展完善中,从激光器发明之初的单点激光雷达到后来的单线扫描激光雷达,以及在无人驾驶技术中获得广泛认可的多线扫描激光雷达,再到技术方案不断创新的固态式激光雷达、FMCW激光雷达,以及近年来朝向芯片化、阵列化持续发展,激光雷达一直以来都是新兴技术发展及应用的代表。

  激光雷达技术作为近年来高热度的新兴技术,其实有很大的技术壁垒。技术,不仅对于想入场的企业是挑战,就是对于浸润其中多年的企业,也是挑战。技术成熟与否,关系到落地应用,量产推广。技术成熟不只是可用,还要符合经济成本、适应不同场景,以及足够安全。

  在业界,有激光雷达导航与视觉导航之争,其实,激光雷达有其优势,但怎样把优势以最大化发挥出来,需要技术的支持,目前部分项目被机器视觉方案取代,原因还是激光雷达传感器技术不成熟。

  随着国内智能物流的发展需要,在激光雷达领域已有多年积累的国内企业都将在各自的细分市场深度耕耘,但要想占领更多的市场份额,就要结合自身的技术积累,深挖核心技术,在研发,提高产品质量及稳定性上下功夫。

  打破局限性是技术成熟的一个重要标志,例如,在两边都是墙壁的长而直的走廊,或者在动态变化很大的环境中,仅依靠激光雷达容易失去定位。再例如仓储机器人,激光雷达实现定位,存在成本高、只能实现二维地图下的定位导航、不能与人协作等等缺陷。

  有许多场景,技术理论上可行,实际上却很难被规模应用,这个局限性怎么打破,需要企业去突破。也许万集科技推出的工业防撞激光雷达WLR-718可作为范例,其可以较好地应用到智能驾驶、车路协同、室外巡检等市场上。技术成熟,除了产品性能需要满足客户要求外,还需要考量产品匹配度、未来数据应用开发和功能升级等多方面因素。

  激光雷达产业自诞生以来,呈现出了技术水平高的突出特点。从目前行业进展来看,基本上沿着两条清晰的落地路线,一条是将激光雷达作为感知冗余,在兼顾成本的前提下,牺牲一部分性能指标,同时重点弥补摄像头和毫米波雷达的性能盲区,率先规模量产;另一条则是芯片集成等路线,寻求远距离感知的技术突破,并且大幅提升性能。

  激光雷达技术的发展,是一个不断试错的过程,每种激光雷达系统中采用的技术通常不仅光源不同,而且「测距」和「成像」方法也不同,只要从芯片化架构、混合固态激光雷这两大方向出发,结合企业的规模,多年的积累,走适宜于自己的技术路线,才是王道。