Vad är LiDAR? Hur dagliga enheter använder speciallasrar
- LiDAR, även känd som Light Detection and Ranging, använder lasrar för att mäta avstånd, form och orientering för 3D-objekt.
- LiDAR blir allt vanligare och dyker upp i enheter som iPhone 12 Pro, robotdammsugare och självkörande bilprototyper.
- Dessa enheter använder LiDAR-lasrar för att skanna miljön runt dem, för att få en mer exakt bild av hur området är format och vilka föremål de är nära.
Modern elektronik är full av kameror, Bluetooth
, och andra mindre vanliga sensorer. LiDAR är en sådan sensor som har hittat in i Apples iPhone 12, såväl som många robotdammsugare och de flesta självkörande bilar.
LiDAR står för Light Detection and Ranging och är som RADAR men ersätter laserljus istället för radiovågor. Och det är en allt viktigare sensor inom hemelektronik.
Vad LiDAR är och hur det fungerar
Du kanske är medveten om att RADAR (Radio Detection and Ranging) sänder ut radiovågor och mäter tiden det tar att få en retursignal, vilket ger information om hur långt borta objekt är.
LiDAR fungerar ungefär på samma sätt, och mäter "Time of Flight" (ToF) för en laserstråle för att få information om objekt som lasern studsar av från.
LiDAR har dock en stor fördel jämfört med RADAR. Eftersom ljus har en mycket kortare våglängd än radiovågor, är det mer exakt och kan måla en mer detaljerad bild av målet. Det betyder att LiDAR inte bara mäter avståndet till något; det kan också sluta sig till mycket information om föremålets form.
Det är inte allt; med upprepade pingar är det möjligt att bestämma inte bara dess rörelseriktning och hastighet, utan också dess orientering. Till exempel kan en enhet med LiDAR lära sig detaljer om hur närliggande föremål vänder sig och om de är vända mot eller bort från LiDAR-enheten.
LiDAR är inte den första Time of Flight-sensorn som letar sig in i konsumentelektronik. Samsung har infraröda ToF-sensorer i smartphones som Galaxy S20+ och Galaxy S20 Ultra, till exempel, men de är inte lasrar, bara infraröda strålar. Galaxy-telefonerna inkluderar även en app som heter Quick Measure som använder ToF för att uppskatta storleken och volymen på ett föremål framför telefonen.
Men äkta LiDAR-sensorer som den i iPhone 12 Pro skickar ut ett rutnätsliknande mönster av lasrar i motsats till en enda stråle, vilket gör LiDAR mer exakt och snabbare på att ta fram en bild av omgivningen.
LiDAR kan användas för att skapa en virtuell modell av ditt rum.
Äpple
Hur LiDAR används i hemelektronik
Historiskt sett är LiDAR ett vetenskapligt instrument som har använts i applikationer som flygplan och drönare för att kartlägga jordens yta. På senare tid har kostnaden för LiDAR-sensorer sjunkit och LiDAR letar sig in i fler och mer konsumentfokuserade enheter.
Medan den allmänna applikationen – att utveckla en detaljerad bild av den lokala miljön – är ungefär densamma, använder olika enheter LiDAR på olika sätt. Här är de viktigaste applikationerna som används idag:
- Smartphones. Den huvudsakliga användningen av LiDAR i smartphones som iPhone 12 Pro är beräkningsfotografering – speciellt genom att använda LiDARs djupavkänningsfunktioner för att förbättra fotolägen som nattporträtt. Men LiDAR har mycket potential för förstärkt verklighet (AR), där datorgenererade bilder är inbäddade i den verkliga miljön (sett genom telefonens kamera) på telefonskärmen.
- Robotar. Robotdammsugare använder LiDAR i allt större utsträckning för navigering och undvikande av hinder. Dammsugare från märken som Wyze och Roborock, till exempel, kan faktiskt identifiera de typer av hinder de stöter på (som att skilja en sko från ett barns leksak) och bättre navigera runt dem.
- Bilar. Även om Tesla för närvarande inte har LiDAR-sensorer i någon av sina bilar med självkörande lägen, förlitar sig många andra prototyper av självkörande bilar delvis på LiDAR för att kartlägga terräng, vägar, bilar och människor runt fordonet.