8 anvendelser til andre LiDAR-sensorer end iPhones og iPads

De fleste mennesker har en vis forståelse af, hvordan radarscannere fungerer. Disse sensorer, der er brugt i navigation i årtier, sender radiosignaler i alle retninger og måler, hvor lang tid det tager at blive reflekteret, og tillader dermed detektering af nærliggende objekter.

LiDAR står for "Light Detection And Ranging" og ligner radar, men bruger i stedet lasere. Denne form for sensor blev mere kendt blandt kunder, da Apple begyndte at inkludere den i deres enheder.

LiDAR Evolution: Fra laboratorier til Apple-enheder

LiDAR-sensorer blev allerede brugt længe før Apples produkter viste dem. Teknikken blev skabt i 1960'erne og var en af ​​de første anvendelser til laserstråler.

LiDAR og radar fungerer på samme måde, men sidstnævnte er noget grundlæggende og bedre til positionering, mens førstnævnte giver mulighed for detaljeret 3D-billeddannelse. Da lasere også opretholder high definition på længere afstande end radar, kan de bruges sammen med radiosignalscannere for mere dybdegående information.

Endelig bliver LiDAR-sensorer i industriklasse - som dem, der bruges i astronomi - så store som en bil, men dem, der er beregnet til kortere rækkevidde, kan være meget mindre. På grund af det varierer de mulige anvendelser meget.

Anvendelse af LiDAR i stor skala

LiDAR blev primært brugt til store applikationer som industri, regering og videnskab i årtier.

1. Rumudforskning

Siden opfindelsen har LiDAR været beregnet til 3D-kortlægning. Under Apollo 15-ekspeditionen i 1971 brugte astronauter LiDAR-sensorer til at kortlægge Månens overflade.

Den samme teknologi er stadig i brug i dag. Ingenuity-helikopteren sendt af NASA til Mars er afhængig af LiDAR-scannere til semi-autonom drift, især under start og landing. Da det tager syv minutter for information at rejse fra Jorden til Mars og kommandoer at blive sendt tilbage til den Røde Planet, er Opfindsomheden nødt til at starte og lægge til kaj på egen hånd.

2. Dybhavsstudier

LiDAR har også flere jordbaserede applikationer. For eksempel bruger videnskabelige skibe LiDAR-scannere i deres skrog til at skabe 3D-versioner af havbunden.

Dette muliggør en bedre forståelse af havbunden og kan bruges til at kortlægge undersøiske bjergkæder og andre havbundstræk. Subakvatiske køretøjer (bemandede eller ej) kan bruge LiDAR til endnu mere detaljeret scanning af deres omgivelser.

3. Økologi

Mens der er tale om videnskabelig brug, kan LiDAR-sensorer også bruges til miljømålinger. En af de første anvendelser, tilbage i 1960'erne, var at måle naturlige skyer og forureningsskyer i byrum.

Udover det, er LiDAR'er indlejret i fly eller satellitter også indsat til at kortlægge baldakiner, hvilket giver mulighed for overvågning af skovrydning. Genplantning af skov kan også måles ved at sammenligne væksten af ​​træer i et bestemt område i en given tidsramme.

4. Topografi og geologi

Før LiDAR-sensorer blev bredt tilgængelige til industriel brug, blev højdekort skabt ved at kombinere almindelige fotos og radardata. Et fly ville flyve over området, der skulle kortlægges, med et kamera til at tage luftbårne billeder og en radar, der udsender radiosignaler.

Det krævede en to-trins tilgang: Radarloggene skulle synkroniseres med fotoets tidsstempler efter flyets landing, hvilket gjorde opgaven tidskrævende. Ved hjælp af LiDAR-scannere udføres 3D-kortlægningen – ordspil – på farten, og fotos bruges som et ekstra detaljeringslag.

Da forskellige jordarter absorberer laseren på forskellige måder, kan denne tilgang også bruges til at studere jordens sammensætning. For geologer betyder det, at endnu et trin i forskningen bliver meget hurtigere, da LiDAR-sensorerne delvist udfører undersøgelsen på stedet.

5. Transport og Trafik

Udformningen og driften af ​​trafiksystemer bliver også nemmere med brugen af ​​LiDAR-sensorer. Interessant nok har LiDAR mange applikationer inden for transport, såsom måling af et præcist antal køretøjer, der bruger en given vej, så der kan udvikles bedre planlægning for den vej.

Trafikovervågning har også anvendelser til LiDAR-scannere. Faste bruges til overvågning af vejtilstanden i realtid, mens de bevægelige kan installeres som højtydende fartfælder. Disse fungerer bedre end radarbaserede fælder, da de kan registrere det fornærmende køretøjs nummerplade, når de scanner.

Forbruger LiDAR-anvendelser

Siden Apple inkluderede LiDAR i deres 2020 iPad Pro-linje, begyndte mange elektronik at integrere LiDAR. Selvom ingen andre mærker hidtil bruger LiDAR i deres telefoner eller tablets - har Android-producenter en tendens til at foretrække Time-of-Flight (ToF) sensorer— Mange elektronik, vi bruger dagligt, har LiDAR.

1. Robotstøvsugere

Mens entry-level robotstøvsugere udelukkende er afhængige af nærhedssensorer og huske afstande for at udføre deres arbejde, bedste robotstøvsugere har masser af anden teknologi. LiDAR-sensorer er en af ​​dem.

For denne type enhed giver LiDAR mulighed for præcis miljøkortlægning. Med den information vil den ikke forsøge at suge den tabte LEGO brik fra jorden og kan være bedre opmærksom på små huller mellem møbler for bedre rengøring.

2. Selvkørende biler

Nærhedssensorer på køretøjer er ikke noget nyt: de har hjulpet os med at undgå mindre parkeringssituationer i årtier. Men selvkørende biler har brug for avanceret teknologi for at undgå alvorlige ulykker.

Derfor er LiDAR en afgørende del af sikkerhedssystemerne i de fleste autonome køretøjer. Det giver mulighed for detaljerede og langtrækkende oplysninger i realtid om bilens omgivelser, herunder bygninger, andre køretøjer og, endnu vigtigere, mennesker.

En bemærkelsesværdig undtagelse er Tesla, som bruger LiDAR-sensorer på sine prototyper til at finjustere sit selvkørende system. De køretøjer, de sælger, har kun kameraer for at forhindre en kollision. Imidlertid, Teslas autopilot er ikke kendt for sin eksemplariske sikkerhed.

3. Arkitektur og indretning

Der er mange LiDAR-aktiverede apps til iPhone og iPad, herunder nogle til arkitektur og dekoration. Men fagfolk kan have brug for mere avancerede værktøjer til opgaven.

Dedikerede LiDAR-sensorer giver arkitekter og indretningsarkitekter mulighed for at skabe præcise 3D-kort over indendørs og udendørs rum. Ved at bruge dem sparer de tid i målinger og kan bedre udvikle løsninger til deres kunder.

LiDAR-scannere til arkitektur integreres også med 3D-modelleringssoftware, der bruges af fagfolk til at skabe bygninger og møbler. Ved at have alle data samlet, kan de sikre, at et projekt i det virkelige liv vil ligne de digitale modeller så meget som muligt.

Der er meget mere i LiDAR end bare Apple

Apple fortjener en vis ære for at bringe teknologi så nyttig som LiDAR til sine brugere. Men LiDARs historie startede ikke hos Cupertino; det vil heller ikke ende der.

De fleste af os er afhængige af LiDAR-sensorer dagligt – til pendling, rengøring af hjemmet, selv for den bygning, vi bor i – og ved det måske ikke engang. Nå, nu gør du det.