【原创】浅谈智慧物流重要元件——激光雷达

2022-09-23 11:34

 11.jpg

  图片来源:网络激光雷达,在智能汽车与智慧物流领域应用颇广,是自动驾驶的重要元件,也是物流无人配送车的重要元件,随着L3、L4级自动驾驶的逐步落地,激光雷达的市场或将超过百亿规模,本文就激光雷达谈几点看法,不妥之处,敬请指正。

  一、自动驾驶里的爱恨情仇LIDAR——激光雷达,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,简单地说,就是一种通过发射激光并检测返回所需时间的方法来测量距离,原理类似于雷达,只是使用激光代替无线电波。

22.png

  自动驾驶核心技术体系可简单概括为“感知、决策、执行”,而在其最重要的第一步——感知层面,目前则分为“两大门派”:纯视觉派和雷达派。两者主要区别是导航系统的不同,更具体地说,是收集路况数据的传感器不一样,前者唯一“眼睛”是摄像头为主的视觉系统,后者则以激光雷达为主。因此,对于激光雷达产业本身来说,自动驾驶的应用,一半是火焰,一半是海水。我国新能源制造厂家,集体站在了特斯拉的对立面,坚持走以激光雷达为主,融合视觉的导航路线,都是激光雷达导航的衷心拥护者,而特斯拉选择了纯视觉路线,竭力反对激光雷达,马斯克曾说,激光雷达是一个傻子的事……任何依赖激光雷达的人注定要失败。在去年和今年上市的车型中,小鹏P5、蔚来ET7、理想L9、威马M7、宝马iX等车企都纷纷配置了激光雷达。上汽集团旗下的智己汽车就配备激光雷达融合智驾硬件系统;6月中旬,蔚来的新款SUV ES7搭载由InnoVusion提供的1550nm激光雷达“猎鹰 ”;6月21日,理想新款SUV理想L9也搭载着激光雷达亮相。7月16日,极狐阿尔法S全新HI版批量交付,其上装载有三颗激光雷达。此外,飞凡、哪吒等品牌都推出了搭载激光雷达的车型,还有,国外Uber-优步,谷歌旗下Waymo和丰田Toyota都使用的是激光雷达,无疑,在自动驾驶产业链中,激光雷达是无可争议的主场。激光雷达与视觉导航,其实是各有优劣。激光雷达的优势在于精度较高,在检测高达毫米的物体方面极其精确;探测距离远,可以在一些极端天气下和夜间做到比摄像头更高的精准度,提升安全的冗余度;但是,对于移动的物体,检测起来较困难。激光雷达的落地难点是:成本较高、而视觉导航,或称视觉方案,是人工智能的一个领域,利用计算机理解视觉世界,有轻硬件、重软件的特性,成本优势明显。视觉导航在硬件要求降低的背景下,其对软件的要求明显提高,需要依靠强大的算法才能保证图像处理效率,具备软件和算法基因的厂商才有条件完全采用视觉方案。马斯克的满满信心,来源于特斯拉强大的软件算法。

33.png

  但视觉深度学习算法的认知范围来源于数据集的广度和丰富性,而数据集中永远是有限的,因此深度学习算法肯定会出现漏检。在物流其它领域,以及工业、服务等行业同样存在着激光导航与视觉导航之争,其实二者各有所长,各有所短,而应用,则应是用其所长,避其所短,可以肯定地说,两者都是未来导航技术的主角,最优的选择可能是激光导航与视觉传感器融合的方案应用。二、国产替代下的星辰大海激光雷达的国产化,不仅是为了实现国产替代,技术自主,以防西方国家卡脖子,还有一个重要因素是降低成本。

111.jpg

  物美价廉是一个绕不开的话题,然而,激光雷达价格却不低,在汽车上安装单个激光雷达设备的成本约为10,000美元。激光雷达,成本昂贵一直是其挥之不去的阴影,特别是更高级的激光雷达方案,最大的受制因素主要还是成本;激光雷达被业界认为是一种昂贵的技术,特斯拉直言不讳地批评激光雷达成本高昂。激光雷达制造企业一直在寻求降低成本,随着技术的发展,它们的理想逐渐成为现实。第二代智能可变焦激光雷达,不仅性能优越,成本相对于第一代也下降了三分之二,而且体积较小。据业界预测,到 2025 年,国外先进激光雷达系统的平均价格可能会达到每个大约 700 美元。激光雷达产业,目前的发展脉络是,技术水平一天比一天成熟,国产化渐行渐近。激光雷达的国产化,经历了这样几个阶段,先是国外企业的天下,后来,国内企业起步,加码,现在,主导权渐渐向国内企业靠拢。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。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。

333.png

  目前,禾赛、大疆、速腾聚创等中国厂商推出的激光雷达产品价格优势明显,打破了美国等发达国家在该领域的领先地位。还有炬光科技、大族激光、光库科技、洛微科技、禾赛科技、中际旭创、空维激光、巨星科技等企业也重视激光雷达产品创新研发,利用光模块领域积累的技术、工艺和制造经验推进激光雷达的创新。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。如果从整个产业链的上下游来看,我国已培育了一批有实力的企业,形成基本完整的产业链。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。量产,是成熟的一个重要指标,随着进入量产,价格也在大幅下降,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。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。

特斯2.png

10秒快速发布需求

让物流专家来找您