LiDARilla on monia muita käyttötarkoituksia älypuhelinten skannaussovellusten lisäksi.
Useimmilla ihmisillä on jonkinlainen käsitys tutkaskannerien toiminnasta. Nämä anturit, joita on käytetty navigoinnissa vuosikymmeniä, lähettävät radiosignaaleja joka suuntaan ja mittaavat, kuinka kauan heijastuminen kestää, mikä mahdollistaa lähellä olevien kohteiden havaitsemisen.
LiDAR tarkoittaa "Light Detection And Ranging" ja on samanlainen kuin tutka, mutta käyttää sen sijaan lasereita. Tämäntyyppinen anturi tuli laajemmin tunnetuksi asiakkaiden keskuudessa, kun Apple alkoi sisällyttää sen laitteisiinsa.
LiDAR Evolution: Labsista Apple-laitteisiin
LiDAR-antureita käytettiin jo kauan ennen kuin ne esiteltiin Applen tuotteissa. Tekniikka luotiin 1960-luvulla ja se oli yksi ensimmäisistä lasersäteiden käyttötavoista.
LiDAR ja tutka toimivat samalla tavalla, mutta jälkimmäinen on hieman perus ja parempi paikannukseen, kun taas edellinen mahdollistaa yksityiskohtaisen 3D-kuvauksen. Lisäksi, koska laserit säilyttävät teräväpiirtotarkkuuden pidemmillä etäisyyksillä kuin tutka, niitä voidaan käyttää yhdessä radiosignaaliskannerien kanssa tarkemman tiedon saamiseksi.
Lopuksi teollisuusluokan LiDAR-anturit – kuten tähtitiedessä käytetyt – ovat yhtä suuria kuin auto, mutta lyhyemmille etäisyyksille tarkoitetut voivat olla paljon pienempiä. Tästä johtuen mahdolliset käyttötarkoitukset vaihtelevat suuresti.
Laajamittainen LiDAR-käyttö
LiDAR: ia käytettiin pääasiassa suurissa sovelluksissa, kuten teollisuudessa, hallinnossa ja tieteessä, vuosikymmeniä.
1. Avaruustutkimus
Keksinnöstä lähtien LiDAR on tarkoitettu 3D-kartoitukseen. Apollo 15 -matkan aikana vuonna 1971 astronautit käyttivät LiDAR-antureita kuun pinnan kartoittamiseen.
Sama tekniikka on edelleen käytössä. NASAn Marsiin lähettämä Ingenuity-helikopteri luottaa LiDAR-skannereihin puoliautonomiseen toimintaan erityisesti nousun ja laskun aikana. Koska tiedon kulkeminen Maasta Marsiin ja komentojen lähettäminen takaisin Punaiselle planeetalle kestää seitsemän minuuttia, Ingenuityn on käynnistettävä ja telakoitava itsekseen.
2. Syvänmeren tutkimukset
LiDARilla on myös enemmän maanpäällisiä sovelluksia. Esimerkiksi tieteelliset alukset käyttävät rungossaan LiDAR-skannereita luodakseen 3D-versioita merenpohjasta.
Tämä mahdollistaa valtameren pohjan paremman ymmärtämisen ja sitä voidaan käyttää vedenalaisten vuoriketjujen ja muiden merenpohjan ominaisuuksien kartoittamiseen. Subaquatic-ajoneuvot (miehitetty tai ei) voivat käyttää LiDAR-toimintoa ympäristönsä tarkempaan skannaukseen.
3. Ekologia
Tieteellisen käytön yhteydessä LiDAR-antureita voidaan käyttää myös ympäristömittauksiin. Yksi ensimmäisistä käyttötavoista 1960-luvulla oli luonnon- ja saastepilvien mittaaminen kaupunkitiloissa.
Tämän lisäksi lentokoneisiin tai satelliitteihin upotettuja LiDAR-laitteita käytetään myös katosten kartoittamiseen, mikä mahdollistaa metsäkadon valvonnan. Metsitystä voidaan mitata myös vertaamalla puiden kasvua tietyllä alueella tietyn ajanjakson aikana.
4. Topografia ja geologia
Ennen kuin LiDAR-anturit tulivat laajalti saataville teollisuuskäyttöön, korkeuskartat luotiin yhdistämällä tavallisia valokuvia ja tutkatietoja. Lentokone lensi kartoitettavan alueen yli, kamera otti ilmakuvia ja tutka lähettää radiosignaaleja.
Tämä vaati kaksivaiheista lähestymistapaa: tutkalokit piti synkronoida valokuvien aikaleimojen kanssa koneen laskeutumisen jälkeen, mikä teki tehtävästä aikaa vievän. LiDAR-skannereilla 3D-kartoitus tehdään – sanaleikkaa – lennossa, ja valokuvia käytetään lisäyksityiskohtana.
Koska eri maaperät absorboivat laseria eri tavoilla, tätä lähestymistapaa voidaan käyttää myös maaperän koostumuksen tutkimiseen. Geologeille tämä tarkoittaa, että jälleen yksi tutkimusvaihe on paljon nopeampi, koska LiDAR-anturit tekevät osittain paikan päällä tehtävän tutkimuksen.
5. Liikenne ja liikenne
Liikennejärjestelmien suunnittelu ja käyttö helpottuvat myös LiDAR-anturien käytön myötä. Mielenkiintoista on, että LiDARilla on monia sovelluksia liikenteessä, kuten tiettyä reittiä käyttävien ajoneuvojen tarkan lukumäärän mittaaminen, joten tälle tielle voidaan kehittää parempaa suunnittelua.
Liikenteenvalvonnassa on käyttöä myös LiDAR-skannereille. Kiinteitä käytetään reaaliaikaiseen tien kunnonvalvontaan, kun taas siirrettävät voidaan asentaa tehokkaiksi nopeuslukeiksi. Nämä toimivat paremmin kuin tutkapohjaiset ansoja, koska ne voivat havaita rikkovan ajoneuvon rekisterikilven skannattaessa.
LiDAR-kuluttajakäyttö
Koska Apple sisällytti LiDARin vuoden 2020 iPad Pro -sarjaansa, monet elektroniikka alkoivat integroida LiDAR: ia. Vaikka mikään muu merkki ei toistaiseksi käytä LiDARia puhelimissaan tai tableteissaan, Android-valmistajat suosivat sitä Lentoaika-anturit (ToF).-Monissa päivittäin käyttämässämme elektroniikassa on LiDAR.
1. Robotti-imurit
Aloitustason robottiimurit luottavat yksinomaan läheisyysantureisiin ja etäisyyksien muistiin suorittaakseen työnsä, parhaat robottiimurit on paljon muuta tekniikkaa. LiDAR-anturit ovat yksi niistä.
Tämän tyyppisille laitteille LiDAR mahdollistaa tarkan ympäristökartoituksen. Näiden tietojen avulla se ei yritä imeä kadonnutta LEGO-kappaletta maasta, ja se voi olla paremmin tietoinen pienistä huonekalujen välisistä rakoista puhdistuksen parantamiseksi.
2. Itseajavat autot
Ajoneuvojen lähestymisanturit eivät ole mitään uutta: ne ovat auttaneet meitä välttämään pieniä pysäköintitilanteita vuosikymmeniä. Itseajavat autot tarvitsevat kuitenkin kehittynyttä tekniikkaa välttääkseen vakavia onnettomuuksia.
Tästä syystä LiDAR on tärkeä osa turvajärjestelmiä useimmissa autonomisissa ajoneuvoissa. Se mahdollistaa reaaliaikaisen yksityiskohtaisen ja pitkän kantaman tiedon auton ympäristöstä, mukaan lukien rakennuksista, muista ajoneuvoista ja, mikä tärkeintä, ihmisistä.
Yksi merkittävä poikkeus on Tesla, joka käyttää prototyypeissään LiDAR-antureita itseohjautuvan järjestelmän hienosäätämiseen. Heidän myymissään ajoneuvoissa on vain kamerat törmäyksen estämiseksi. Kuitenkin, Teslan Autopilot ei ole tunnettu esimerkillisestä turvallisuudestaan.
3. Arkkitehtuuri ja sisustussuunnittelu
On olemassa monia LiDAR-yhteensopivat sovellukset iPhonelle ja iPadille, mukaan lukien osa arkkitehtuuriin ja sisustukseen. Mutta ammattilaiset voivat vaatia edistyneempiä työkaluja tehtävään.
Erillisten LiDAR-anturien avulla arkkitehdit ja sisustussuunnittelijat voivat luoda tarkkoja 3D-karttoja sisä- ja ulkotiloista. Niitä käyttämällä he säästävät aikaa mittauksissa ja voivat kehittää ratkaisuja asiakkailleen paremmin.
LiDAR-skannerit arkkitehtuuriin integroituvat myös 3D-mallinnusohjelmistoon, jota ammattilaiset käyttävät rakennusten ja huonekalujen luomiseen. Kun kaikki tiedot ovat yhdessä, he voivat varmistaa, että projekti näyttää tosielämässä mahdollisimman samanlaiselta kuin digitaaliset mallit.
LiDARissa on paljon muutakin kuin Apple
Apple ansaitsee tunnustusta siitä, että se on tuonut käyttäjiensä käsiin yhtä hyödyllistä teknologiaa kuin LiDAR. Mutta LiDARin historia ei alkanut Cupertinosta; ei sekään lopu siihen.
Useimmat meistä luottavat LiDAR-antureihin päivittäin – työmatkalla, kodin siivouksessa, jopa asuinrakennuksessa – eivätkä ehkä edes tiedä sitä. No, nyt teet.