激光雷达的技术跃进：稳定和应用才是王道

近幾年，激光雷達(dá)不僅在商用服務(wù)機(jī)器人、無人駕駛、AGV/AMR等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用，更是成為“元宇宙”時(shí)代必不可少的智能傳感器之一。

本文將從技術(shù)特點(diǎn)及市場格局等多方面來解讀國產(chǎn)TOF激光雷達(dá)發(fā)展及研發(fā)應(yīng)用方向。

首先，什么是激光雷達(dá)？

激光雷達(dá)（英文：Lidar），是以發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射激光光束, 然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(hào)進(jìn)行處理和編碼就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息, 如目標(biāo)距離、方位、甚至形狀等參數(shù), 進(jìn)一步還可以推算目標(biāo)速度、姿態(tài)等信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的探測、跟蹤和識(shí)別。

市場發(fā)展和現(xiàn)狀——從三角測距到TOF雷達(dá)

雖然激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)有近50年歷史，但早期基本被國外企業(yè)壟斷，激光雷達(dá)產(chǎn)品價(jià)格居高不下，采購困難，遏制國內(nèi)汽車和機(jī)器人無人駕駛的快速發(fā)展。為了能快速突破壟斷，國內(nèi)各大激光雷達(dá)企業(yè)投入大量資源進(jìn)行研發(fā)，從三角法激光雷達(dá)到TOF激光雷達(dá)，不斷推陳出新，助力無人駕駛的發(fā)展。

在過去近10年中，思嵐科技作為激光雷達(dá)發(fā)展史上領(lǐng)航者、參與者和見證者，其單線激光雷達(dá)的發(fā)展歷程也表征著國內(nèi)激光雷達(dá)發(fā)展的縮影。

思嵐激光雷達(dá)全家福

2014年，思嵐科技使用創(chuàng)新的視覺三角測距原理成功研發(fā)了國內(nèi)首款低成本激光雷達(dá)RPLIDAR A1，成功突破國外企業(yè)壟斷。隨后幾年，思嵐科技不斷創(chuàng)新，結(jié)合光磁融合技術(shù)和RPVision高速視覺測距引擎推出多款低成本高性能的激光雷達(dá)，并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)，其中RPLIDAR A3作為最輕薄，測距最遠(yuǎn)的三角測距雷達(dá)，刷新當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)的多項(xiàng)紀(jì)錄。

思嵐激光雷達(dá)參數(shù)對(duì)比

隨著市場的不斷發(fā)展，激光雷達(dá)雷達(dá)使用場景越來越大，三角法雷達(dá)的原理限制無法滿足更大場景的需求，而TOF原理激光雷達(dá)在遠(yuǎn)距離探測、全量程精度、采樣速率、抗陽光干擾等方面具有天然優(yōu)勢，更加符合大場景多態(tài)應(yīng)用的需求，吸引了大量機(jī)器人企業(yè)、智能AGV/AMR企業(yè)的目光。

RPLIDAR掃描的得到的環(huán)境數(shù)據(jù)

2019年， 國內(nèi)TOF測距技術(shù)不斷成熟，各大廠商紛紛推出各類TOF產(chǎn)品，但卻難以大批量穩(wěn)定生產(chǎn)且保證可靠性。思嵐科技同樣在第一時(shí)間，推出了首款TOF雷達(dá)RPLIDAR S1，具備40m測距半徑、室外可用、獨(dú)立封閉式外罩，尺寸小巧等優(yōu)勢，并且能夠大批量生產(chǎn)出貨，保證產(chǎn)品可靠性，受到大量客戶的喜愛。疫情期間，RPLIDAR S1實(shí)現(xiàn)了大批量出貨，助力無接觸式配送，減輕抗疫第一線的壓力。

2021年思嵐科技根據(jù)市場反饋，不斷優(yōu)化，推出了新款低成本緊湊高性能的TOF激光雷達(dá)RPLIDAR S2。與RPLIDAR S1相比，RPLIDAR S2是一款準(zhǔn)工業(yè)級(jí)別TOF雷達(dá)，擁有IP65防護(hù)等級(jí)，30米測量半徑、32000采樣頻率、0.12°的角度分辨率，S2在檢測遠(yuǎn)距離物體、黑白物體切換及強(qiáng)光直射物體時(shí)，測距表現(xiàn)更加穩(wěn)定可靠。同時(shí)，小巧的尺寸，優(yōu)異的角度分辨率，也讓其應(yīng)用范圍更廣。

思嵐作為TOF雷達(dá)的行業(yè)見證者，在世界范圍內(nèi)也取得了各大廠商的認(rèn)可和可觀的市場占有率，目前智能機(jī)器人市場上使用的TOF雷達(dá)80%都是源于思嵐。從近幾年數(shù)據(jù)來看，從2019年到2022年上半年，思嵐S1、S2的銷售量呈持續(xù)上升趨勢，近兩年內(nèi)總出貨量超過15萬臺(tái)，海外出貨量超過5萬臺(tái)，出貨總量已達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先。

可以說，從A1到S2，通過對(duì)激光雷達(dá)產(chǎn)品的不斷升級(jí)和探索，思嵐已經(jīng)成為把國產(chǎn)TOF雷達(dá)賣遍全球的頭部廠商。

市場需求——性能升級(jí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)賦能

雖然國產(chǎn)激光雷達(dá)行業(yè)起步比國外晚，但是包括思嵐在內(nèi)的雷達(dá)廠商經(jīng)過幾年的技術(shù)研究，推出的幾個(gè)激光雷達(dá)不但性能和進(jìn)口雷達(dá)相媲美，在價(jià)格方面也比國外高價(jià)雷達(dá)更具優(yōu)勢。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

現(xiàn)在，隨著元宇宙概念的日漸成熟和5G技術(shù)的高速發(fā)展，越來越多的產(chǎn)業(yè)想要進(jìn)入這個(gè)身臨其境的、持久且去中心化的數(shù)字世界。而在有關(guān)元宇宙的未來圖景中，激光雷達(dá)必然是一個(gè)舉足輕重的位置，激光雷達(dá)的應(yīng)用范圍可能將超越如今的想象，這也對(duì)激光雷達(dá)提出了更高的要求：

1、測距半徑：更高的測距半徑能夠滿足更大場景的應(yīng)用需求

2、采樣率和角分辨率：越高的采樣率和越小的角分辨率能夠?yàn)闄C(jī)器人提供更豐富的環(huán)境點(diǎn)云信息

3、掃描頻率：越高的掃描頻率提供更高的動(dòng)態(tài)性能，快速識(shí)別環(huán)境信息

4、精度：保證環(huán)境目標(biāo)的準(zhǔn)確性

5、易用性：上位機(jī)的易用性，支持用戶能夠快速開發(fā)和應(yīng)用，操作便捷；

6、穩(wěn)定性：長期運(yùn)行穩(wěn)定可靠，無誤觸發(fā)，反應(yīng)及時(shí)，性能可靠；

7、環(huán)境適應(yīng)性：在不同環(huán)境中，對(duì)陽光、粉塵、雨水、震動(dòng)的抗干擾效果；

8、性價(jià)比：在滿足以上性能要求前提下，價(jià)格是很重要的因素，追求高性價(jià)比的最適合的產(chǎn)品。

一直以來，思嵐都與客戶共同成長，無論行業(yè)如何發(fā)展，高性價(jià)比的激光雷達(dá)，將會(huì)提升我們感知這個(gè)世界的能力，因此在激光雷達(dá)的技術(shù)、性能和成本壓縮的探索上，思嵐科技也將持續(xù)創(chuàng)新，用最先進(jìn)的技術(shù)、最穩(wěn)定的性能、極致的性價(jià)比來為產(chǎn)業(yè)賦能。

未來——激光雷達(dá)應(yīng)用場景多元化

除了技術(shù)上的探索，在多場景的應(yīng)用也是重中之重。作為全球最大的物流市場，中國的工業(yè)經(jīng)濟(jì)正在開創(chuàng)新格局，向智能和綠色迅速邁進(jìn)。通過推進(jìn)激光雷達(dá)等新興技術(shù)和智能化設(shè)備的應(yīng)用，提高倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、分撥配送等物流環(huán)節(jié)的自動(dòng)化、智慧化水平已是大勢所趨。此外，智能基礎(chǔ)設(shè)施和智慧城市也已經(jīng)成為新興激光雷達(dá)市場之一，可以說智慧化需求正在不同領(lǐng)域無限擴(kuò)大。

上海思嵐科技作為全球最早從事機(jī)器人自主定位導(dǎo)航技術(shù)探索和研發(fā)的公司之一，從2009年開始就著力于激光雷達(dá)技術(shù)的研發(fā)，從三角測距激光雷達(dá)到TOF激光雷達(dá)再到建圖雷達(dá)，思嵐科技實(shí)現(xiàn)了一次又一次的突破。在多元化應(yīng)用場景的探索中，思嵐也從未停下腳步，目前，思嵐已經(jīng)在AGV場景、機(jī)房場景、康養(yǎng)場景、智能防控場景、餐廳場景、酒店場景、醫(yī)療場景等不同場景進(jìn)行了解決方案設(shè)計(jì)，得到了客戶的高度認(rèn)可。

未來，思嵐科技也將持續(xù)深耕激光雷達(dá)的研發(fā)和應(yīng)用，擴(kuò)大自身對(duì)激光雷達(dá)的研發(fā)、生產(chǎn)、制造優(yōu)勢，提升整體服務(wù)和運(yùn)維能力，加大產(chǎn)業(yè)投入，不斷突破技術(shù)封鎖，與時(shí)代和行業(yè)一起發(fā)展進(jìn)步。