Несмотря на то что LiDAR разработан уже давно, в настоящее время он стал наиболее распространён и доступен, чем когда-либо. Это связано с тем, что эту технологию начали применять в различных высокотехнологичных приложениях, а также в системе «умный дом».
Здесь, вы найдёте информацию о том, что нужно знать о технологии LiDAR, в каких направлениях она развивается, и где будет использоваться в будущем.
Читайте также: USB-A против USB-C: в чём разница?
Что такое LiDAR
LiDAR расшифровывается как Light Detection and Ranging, что близко по смыслу к широко известному термину радар, или Radio Detecrion and Ranging. В то время как радар использует электромагнитные волны для обнаружения объекта, лидар использует свет.
Состоит LiDAR из трёх частей:
1. Лазер – посылает точно сгенерированные световые импульсы. Ещё из школьного курса физики, нам известно, что световые волны упругие – имеют свойство отражаться от различных материалов. Посылаемые световые импульсы предназначены для обнаружения объектов в пространстве, методом отражения, отражённый свет посылается обратно в устройство.
2. Сканнер – распознаёт посылаемые световые импульсы, отражённые от объекта.
3. GPS ресивер – используя данные LiDAR, точно рассчитывает пройденное светом расстояние, что позволяет детально отобразить пространство и положение объектов в нём.
Учитывая особенности устройства LiDAR, способы его применения, помимо прочих, можно разделить на два вида:
- Топографические: Лидарные системы, разработанные для создания карт поверхности Земли и открытых пространств. Для этих целей обычно используют длины волн, близкие к инфракрасной части светового спектра – инфракрасные лучи.
- Батиметрические: LiDAR используется для измерения ландшафтов под водой. Например, дно рек или океанов. В этом случае применяется особый тип зелёного света, который легко проходит через воду (вода в природе имеет зеленоватый оттенок).
LiDAR был разработан как мощная альтернатива радару, имеющая более широкий спектр применения. Можно использовать в условиях, когда радар бессилен. LiDAR сканирует пространство и определяет очертания объектов. Он обеспечивает более точные данные, в отличие от радара. В целом, эта технология более современная и универсальная.
Читайте также: Что такое CPU? Разбираемся в центральных процессорах
Как используется LiDAR
LiDAR может использоваться как в воздухе на дронах и беспилотниках, так и на земле для управления транспортными средствами, а также на воде в стационарных платформах по добыче полезных ископаемых.
Если что-то на Земле необходимо измерить максимально точно, особенно когда речь идёт о расстоянии, то велика вероятность, что при этом будет задействован лидар. Обрабатывая данные, полученные при сканировании объекта, LiDAR добывает сведения не только о рельефе поверхности, но и расстояние до объекта, скорость перемещения в пространстве и даже сведения о температуре.
Для чего используется LiDAR
Разведывание береговой линии: для построения карт береговых линий и близлежащих ландшафтов.
Эта технология позволяет получить более точные данные. LiDAR подходит для всех видов картографии, но особенно он полезен при измерении непроходимых участков побережья, а также отслеживания таких явлений, как эрозия. С помощью LiDAR можно предсказать наводнение.
Читайте также: Что такое ОЗУ? Разбираемся, что такое оперативная память
Транспорт: применении LiDAR на транспортном средстве даёт возможность для составления подробной карты окружающего пространства и определения местоположения объектов в нём. Эта функция является основополагающей в работе беспилотных автомобилей и подобных устройств.
Удивительно, такой известный бренд как Tesla – одна из немногих компаний, которая не использует LiDAR для своих автомобилей (Илон Маск, видимо, не фанат), но тестирует разные виды лидарных датчиков для своих будущих устройств.
Эта технология, также, применяется в работе по исследованию космоса. НАСА использует LiDAR для исследования поверхности Луны и Марса, помещая лидарные датчики на дистанционно управляемых космических аппаратах.
3D-моделирование: для сканирования пространства и создания 3D моделей объектов. В итоге мы получаем визуализацию будущего интерьера и различные варианты размещения мебели или архитектурных деталей. Эти модели используются для создания новых проектов или модернизации уже имеющихся, что также незаменимо при создании визуальных эффектов для фильмов, видеоигр, а также лазерных и голографических шоу.
Читайте также: Что такое терафлопс? Эти знания помогут выбрать видеокарту или консоль
Геодезическая съёмка: геодезическая съёмка предполагает создание точных топографических карт местности. В условиях, когда необходимо точно измерить расстояние между объектами на местности, а также соблюсти границы частных территорий. Здесь LiDAR, как нельзя, лучше подходит для этих целей, ведь измерение расстояния – его главный «конёк».
А вы знали, что ваш, iPhone или iPad тоже оснащены LiDAR? Он помогает повысить качество фотографий, измеряя расстояние до объекта, что позволяет более точно настроить фокус. А также делает возможным и более продуктивным использованием приложений как Meashure.
LiDAR в системе умный дом
Хотя мы и говорили о LiDAR как о технологии наружного применения, её менее мощные версии могут быть успешно использованы и в помещении, что подводит нас к системе функционирования приложений для Умного дома.
Поскольку LiDAR может быстро и точно измерять расстояние, будет полезен для любых устройств, которым необходимо отслеживать размеры комнаты, расположение мебели, и даже местоположение людей, а также их перемещение в пространстве.
Имеет LiDAR и преимущества, по сравнению с обычной камерой или датчиком движения. Он более точен и менее подвержен ошибкам, может работать в разных погодных условиях. Поэтому он стал основой создания системы интеллектуальных камер безопасности. LiDAR не так ограничен, когда дело доходит до захвата и распознавания лиц, что делает альтернативой обычным камерам систем конфиденциальности.
Какие устройства умного дома используют LiDAR
Лидар – новичок в мире систем умного дома, поэтому количество домашних устройств с LiDAR, пока не велико. Тем не менее уже существуют современные и интересные примеры:
1. Роботы-пылесосы: уже появились роботы-пылесосы, которые оснащены лидарами. Например, JetBot 90 AI+ от Samsung использует LiDAR для определения окружающей обстановки на расстоянии более 6 метров, изучая пространство и объекты для лучшей навигации. Что более важно, технология помогает роботам-пылесосам стать более эффективными в уборке.
2. Домашние устройства для пожилых людей: В 2019 году IBM Research запустила проект по установке лидарных систем в домах пожилых людей. Целью было посмотреть, насколько успешно LiDAR может применяться в качестве системы оповещения, обнаружения падения или проблем с ходьбой. Если проект оправдает себя, мы сможем использовать LiDAR в домах для пожилых людей.
3. Системы безопасности: LiDAR уже используется в профессиональных и домашних системах безопасности. Системы как BLK247 от Leica, с помощью лидарной технологии контролируют людные места, отслеживают сложные ландшафты и измеряют социальную дистанцию. По мере того как лидарные технологии становятся доступными, мы видим их появление в большем количестве интеллектуальных систем безопасности.
Хотите первыми узнавать всё о Hi-Tech новинках – ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА КАНАЛ
А также читайте самые свежие обзоры на нашем сайте – TehnObzor.RU