O que é LiDAR? Como os dispositivos do dia a dia usam lasers especializados

• LiDAR, também conhecido como Light Detection and Ranging, usa lasers para medir a distância, forma e orientação de objetos 3D.  
• O LiDAR está se tornando cada vez mais comum, aparecendo em dispositivos como o iPhone 12 Pro, aspiradores de pó e protótipos de carros autônomos.
• Esses dispositivos usam lasers LiDAR para escanear o ambiente ao seu redor, obtendo uma imagem mais precisa de como a área é moldada e de quais objetos estão próximos.

A eletrônica moderna está repleta de câmeras, Bluetooth

, e outros sensores menos comuns. O LiDAR é um desses sensores que chegou ao iPhone 12 da Apple, bem como a muitos aspiradores de pó robóticos e a maioria dos carros autônomos.

LiDAR significa Light Detection and Ranging e é como RADAR, mas substitui a luz do laser no lugar das ondas de rádio. E é um sensor cada vez mais importante em eletrônicos de consumo. 

O que é LiDAR e como funciona

Você deve estar ciente de que o RADAR (Radio Detection and Ranging) transmite ondas de rádio e mede o tempo que leva para obter um sinal de retorno, que fornece informações sobre a distância dos objetos.

O LiDAR funciona da mesma maneira, medindo o “Tempo de Vôo" (ToF) de um feixe de laser para obter informações sobre objetos nos quais o laser é refletido. 

O LiDAR tem uma grande vantagem sobre o RADAR, no entanto. Como a luz tem um comprimento de onda muito menor do que as ondas de rádio, é mais precisa e pode pintar uma imagem mais detalhada do alvo. Isso significa que o LiDAR não mede apenas a distância de algo; ele também pode inferir muitas informações sobre a forma do objeto.

Isso não é tudo; com pings repetidos, é possível determinar não apenas sua direção de movimento e velocidade, mas também sua orientação. Por exemplo, um dispositivo com LiDAR pode aprender detalhes sobre como os objetos próximos estão girando e se eles estão voltados para o dispositivo LiDAR ou para longe dele.

O LiDAR não é o primeiro sensor de tempo de voo a entrar na eletrônica de consumo. A Samsung possui sensores infravermelhos ToF em smartphones como o Galaxy S20+ e Galaxy S20 Ultra, por exemplo, mas não são lasers, apenas feixes infravermelhos. Os telefones Galaxy também incluem um aplicativo chamado Quick Measure, que usa o ToF para estimar o tamanho e o volume de um objeto na frente do telefone.

Mas os verdadeiros sensores LiDAR, como o do iPhone 12 Pro, enviam um padrão de grade de lasers em oposição a um único feixe, o que torna o LiDAR mais preciso e rápido no desenvolvimento de uma imagem do ambiente.

LiDAR pode ser usado para criar um modelo virtual do seu quarto.

Maçã

Como o LiDAR é usado em eletrônicos de consumo

Historicamente, o LiDAR é um instrumento científico que tem sido usado em aplicações como aeronaves e drones para mapear a superfície da Terra. Nos últimos tempos, o custo dos sensores LiDAR caiu e o LiDAR está chegando a cada vez mais dispositivos focados no consumidor.

Embora a aplicação geral — desenvolver uma imagem detalhada do ambiente local — seja praticamente a mesma, vários dispositivos usam o LiDAR de maneira diferente. Aqui estão os principais aplicativos em uso hoje:

• Smartphones. O principal uso do LiDAR em smartphones como o iPhone 12 Pro é a fotografia computacional – especificamente, usando os recursos de detecção de profundidade do LiDAR para melhorar os modos de foto, como retratos noturnos. Mas o LiDAR tem muito potencial para realidade aumentada (AR), na qual imagens geradas por computador são incorporadas ao ambiente do mundo real (como visto pela câmera do telefone) na tela do telefone.
• Robôs. Os aspiradores robóticos estão usando cada vez mais o LiDAR para navegação e prevenção de obstáculos. Aspiradores de marcas como Wyze e Roborock, por exemplo, podem realmente identificar os tipos de obstáculos que encontram (como diferenciar um sapato de um brinquedo de criança) e navegar melhor em torno deles.
• Carros. Embora a Tesla atualmente não possua sensores LiDAR em nenhum de seus carros com modos autônomos, muitos outros protótipos de carros autônomos dependem em parte do LiDAR para mapear terreno, estradas, carros e pessoas ao redor do veículo.