بازار ۸ میلیارد دلاری حسگرهای لیدار خودرو

به گزارش خودروپرس، لیدار (Lidar) که مخفف عبارت «تشخیص و فاصله‌یابی نوری» است از پرتوهای لیزری برای اندازه‌گیری فواصل و ایجاد نقشه‌های سه‌بعدی دقیق از محیط پیرامون استفاده می‌کند.

پیش‌بینی جدید مؤسسه IDTechEX حاکی است که بازار جهانی لیدار خودرو در سال 2033 به 8.4 میلیارد دلار افزایش خواهد یافت که این رشد ناشی از مقبولیت فزاینده اتومبیل‌های خودران و سیستم‌های کمک راننده پیشرفته (ADAS) است.

چرا لیدار برای کاربردهای خودرو مهم است؟

حسگرهای مختلفی برای فعال کردن سیستم‌های ADAS و AV لازم است از جمله دوربین‌ها، رادارها، سیستم‌های اولتراسونیک و غیره.

دوربین‌ها تصاویر رنگی با وضوح بالا را ارائه می‌دهند، اما از اطلاعات عمقی ضعیف رنج می‌برند و ممکن است به سادگی تحت تأثیر نور خورشید و سایر شرایط آب و هوایی قرار بگیرند.

سیستم های اولتراسونیک بسیار ارزان هستند، اما بُرد تشخیصی بسیار کوتاهی دارند. در عین حال رادارها در برابر شرایط بد آب و هوایی کاملاً مقاوم هستند اما وضوح تصویر بسیار ضعیفی ارائه می‌دهند. وضوح زاویه ای معمولی 2-3 درجه (مثلاً 2 درجه در 100 متر نمی تواند فاصله بزرگتر از 3.4 متر را تشخیص دهد) تشخیص اشیا را به چالش می کشد.

در نقطه مقابل لیدار می تواند معایب حسگرهای دیگر را جبران کند، «دیدن» در تاریکی، ارائه وضوح بالا (به عنوان مثال، 0.1 درجه) و اطلاعاتی که به راحتی تحت تأثیر شرایط نور قرار نمی‌گیرند.

برخلاف حسگرهای اولتراسونیک، سنسورهای لیدار می توانند اشیاء را در فواصل طولانی‌تر و در میدان دید وسیع تری تشخیص دهند. سیستم‌های لیدار نور خود را ساطع می‌کنند که آنها را کمتر در معرض دخالت منابع خارجی مانند نور خورشید، مه یا باران قرار می‌دهد.

اگرچه حسگرهای موجود می توانند اکثر مشکلات جاده‌ای را حل کنند، لیدار با رفتار خود به عنوان پشتیبان حسگرهای دیگر نظیر دوربین‌ها و رادار، یک لایه ایمنی اضافی را فراهم می کند.

در مواقعی که سایر حسگرها ممکن است به خطر افتاده یا از کار بیافتند، لیدار همچنان می‌تواند داده‌های دقیق و قابل اعتمادی در مورد محیط ارائه کرده، به سیستم خودران اجازه ‌دهد تا تصمیمات آگاهانه‌ای گرفته و از خطرات احتمالی جلوگیری کند.

علاوه بر این، هزینه های بالای لیدارها معمولاً با «طراحی ممتاز» همراه است که به عنوان یک ابزار بازاریابی عالی برای وسایل نقلیه بالقوه مجهز به لیدار عمل می‌کند.

گزینه‌های فناوری، چالش‌ها و محدودیت‌های لیدار

سرمایه گذاری بالای صنعت خودرو در فناوری لیدار، بازیگران زیادی را به این حوزه جذب کرده است. با این حال، لیدار به دلیل زنجیره تامین ناپایدار آن، چشم‌انداز بازاری مبهم و نقطه قیمت بالا، در مقایسه با دوربین‌ها و رادارها هنوز نسبتاً نابالغ است.

چشم انداز فناوری لیدار به چهار حوزه تقسیم می شود: فرآیند اندازه‌گیری، امیتر، مکانیزم هدایت پرتو و گیرنده. علاوه بر این، چندین فاکتور دیگر مانند انتخاب طول موج و انتخاب سیستم نوری وجود دارد که پیچیدگی بیشتری را به گزینه‌های فناوری لیدار اضافه می کند.

با وجود گزینه های متعدد و در دسترس برای هر مؤلفه در یک سیستم لیدار، همه فناوری‌ها از فرصت برابر برای تجاری‌سازی برخوردار نیستند. برای مثال، FMCW معمولاً با طول موج 1550 نانومتر استفاده می‌شود، در حالی که VCSEL ممکن است با هدایت پرتو لیدار بهتر از EEL عمل کند و MEMS در ترکیب با FMCW مشکلات بیشتری دارد.

حتی فناوری سخت‌افزاری نیز حاصل ترکیبات پیچیده فناوری‌های فرعی است و راه‌حل های نرم افزاری و سیستمی نیز باید در نظر گرفته شود. توسعه سریع فناوری‌های مختلف، بازار لیدار را پیچیده‌تر و چالش‌ها و محدودیت‌هایی را ایجاد می‌کند که برای بهره‌برداری کامل از پتانسیل خودروهای خودران باید بر آنها غلبه کرد.

علاوه بر این، چالش‌های زیادی برای سیستم‌های لیدار باید حل شود از جمله احتمال تشخیص اشتباه، عملکرد در شرایط نامساعد جوی مانند باران، برف و مه، تشخیص دوربرد، وضوح زاویه‌ای یکنواخت، چگالی ابری نقطه‌ای، طراحی مدولار برای نیازهای پوشش میادین دید مختلف، هزینه بالا، قابلیت اطمینان گرید خودرو، قابلیت ساخت، سهولت کالیبراسیون و طول عمر محصول.

وضعیت بازار و مسیر آینده لیدار چگونه است؟

همانطور که فناوری لیدار به تکامل خود ادامه می‌دهد، می‌توان انتظار داشت که شاهد تغییر جهت به سمت عملکردهای متنوع و طراحی سفارشی تحت سناریوهای کاربردی مختلف باشیم. عبور از گرید خودرو و ملاحظات هزینه‌ای خودرو شاید حتی مهم‌تر از عملکرد لیدار باشد.

به علاوه فناوری لیدار احتمالاً از نظر وضوح، برد و دقت به رشد خود ادامه خواهد داد و از تأثیرگذاری بیشتری در شناسایی و ناوبری محیط های پیچیده برخوردار خواهد شد.

این برای توسعه مداوم وسایل نقلیه خودران و سایر کاربردهایی که به فناوری لیدار متکی هستند، ضرورت دارد.

برای ایجاد عملکرد بهتر لیدار، ممکن است توجهات بیشتری به فرستنده‌ و گیرنده‌ها نسبت به سیستم‌های هدایت پرتو و همچنین طرح‌های نرم‌افزاری معطوف شود.

شناخت کل زنجیره تامین، از مواد و اجزاء گرفته تا سیستم‌ها، می‌تواند به اتخاذ تصمیمات استراتژیک بهتر کمک کند.