Desde principios de este año, la noticia de laindustria lidarestá más o menos estrechamente relacionado con una palabra, es decir, "subirse al coche".
En el mercado de capitales, desde el cuarto trimestre del año pasado hasta el presente, sieteempresas lidarhan cotizado en la bolsa de valores de EE.
Desde el reconocimiento de la industria hasta la búsqueda de capital,LIDARse ha convertido en una necesidad para las empresas automotrices implementar la conducción autónoma. Sin embargo, ¿cuáles son las dificultades para subir al autobús? ¿En qué dirección evoluciona la ruta tecnológica? ¿El futuro patrón de competencia del mercado estará compitiendo entre cien escuelas de pensamiento, o los fuertes seguirán siendo fuertes? Antes de juzgar si ha llegado el momento propicio para abordar Lidar, también podría resolver el misterio detrás de esto.
01 ¿Quién está detrás?
En el contexto de cambios rápidos en los autos inteligentes, la producción en masa de lidar está directamente relacionada con los extremos de la oferta y la demanda.
Por el lado de la demanda, la ruta de la tecnología de percepción de conducción autónoma de alto nivel es gradualmente clara: aunque el tema de "si lidar es necesario para la conducción autónoma" ha encontrado muchas disputas, para 2021, después de muchos años de operación de prueba y recopilación de datos, estará en un nivel alto por encima de L4. Sobre la tecnología de percepción de la conducción autónoma, varios actores han llegado a un consenso: Lidar es actualmente una configuración auxiliar importante para la conducción asistida L2+ y es una configuración de percepción necesaria para la conducción autónoma avanzada L4.
"El abordaje de Lidar, en la primera dimensión, es mejorar la función ADAS y romper el cuello de botella de la conducción autónoma L3, pero la dimensión más profunda radica en la recopilación de datos basada en el sistema lidar", dijo el CEO de Liangdao Intelligent, Ju Xueming. Como uno de los primeros "predicadores" de lidar, Ju Xueming ha experimentado personalmente el florecimiento y el desarrollo del mercado nacional de lidar.
Lo mismo es recopilar datos. El error de rango de la cámara es generalmente de alrededor del 10%, y el error de 100 metros es cercano a los 10 metros. Debido a que el error de calidad de los datos es demasiado grande, es difícil continuar con el entrenamiento posterior del algoritmo basado en los datos. Desde el punto de vista de Ju Xueming, debido a su precisión de alcance, lidar puede recopilar cantidades masivas de datos ambientales después de subirse al automóvil a gran escala. Estos datos precisos tendrán un gran valor para el entrenamiento de la percepción y el entrenamiento de la función de conducción automática. Es por eso que Tesla, como una compañía de automóviles que insiste en no usar lidar para participar en el programa de conducción autónoma, todavía lleva lidar en el automóvil durante la etapa de investigación y desarrollo, que se utiliza para recopilar datos para obtener valores de verdad de alta calidad. para entrenar algoritmos de visión.
Por el lado de la oferta, el costo de lidar se ha reducido rápidamente para acelerar la penetración.
Los primeros lidar mecánicos utilizados en Robotaxi, tomando Velodyne como ejemplo, el lidar mecánico de 64 líneas costaba 80 000 dólares estadounidenses y el lidar mecánico de 32 líneas costaba 20 000 dólares estadounidenses. El primer radar láser SCALA que cumple con las regulaciones automotrices, el precio de la primera generación también alcanzó el nivel de 20,000 dólares estadounidenses. Por lo tanto, los clientes que actualmente usan SCALA en autos producidos en masa, ya sea Audi A8 o Mercedes-Benz S-Class, son todos autos de lujo de un millón de clases y tienen una alta tolerancia a los precios. Esa gran cantidad de automóviles privados pagados por los consumidores finales obviamente son mucho más sensibles al precio.
Se entiende que en el sistema de conducción autónomo L4, el precio de compra de lidar puede llegar a ser inferior a 1000 USD; en el sistema de conducción autónoma L2+, el precio objetivo a largo plazo de lidar puede alcanzar menos de 500 dólares estadounidenses.
Parte del sistema de precios de proveedores lidar, organizado desde la red
Después de entrar en 2020, los lidars semisólidos y de estado sólido reemplazarán gradualmente a los radares mecánicos. El costo y el volumen de los lidar se han reducido drásticamente, directamente de decenas de miles de dólares estadounidenses al rango de 1000 dólares estadounidenses, acercándose gradualmente al precio que las empresas de automóviles pueden aceptar.
El director general de [Surestar], Zhang Zhiwu, señaló que si la velocidad de producción en masa del lidar de calidad para automóviles y la velocidad de reducción del precio del hardware pueden ser más rápidas que el progreso tecnológico de otras soluciones se convertirá en una garantía importante para sus futuras perspectivas de mercado. Como la primera empresa nacional de lidar, Surestar lanzó el primer lidar montado en un vehículo de China en 2007, que también ha sido testigo de los cambios en los precios de lidar. Con el aumento de la capacidad de carga y la mejora tecnológica, la rápida reducción del costo de instalación se ha convertido en otra razón clave para impulsar la producción en masa de lidar. "Si el precio de un radar de ondas milimétricas se reduce en el futuro, las empresas de automóviles no tendrán que preocuparse por instalar más lidar".
02 ¿Por qué es difícil subirse al automóvil en la producción en masa?
En el camino de promover el avance de la tecnología de conducción autónoma, ha habido dos opciones de camino diferentes: una está representada por las empresas de Internet y adopta un modo subversivo para ingresar directamente a la conducción autónoma L4; el otro está representado por los OEM, con Progresivamente, elige la ruta de desarrollo progresivo del nivel L1-L5.
Como sensor central de las soluciones de percepción de conducción autónoma de alto nivel, las soluciones de tecnología lidar se utilizan principalmente en escenarios de demostración como Robotaxi y distribución logística no tripulada. Limitado por las capacidades de aterrizaje a gran escala de estos escenarios, ha estado en la etapa de aplicación a pequeña escala. En los últimos años, junto con la presión de las empresas automotrices tradicionales por parte de los fabricantes de autos nuevos y las empresas de Internet, la demanda de los OEM de transformación inteligente y actualización de autos ha seguido aumentando. Como un componente de detección importante de la conducción autónoma, lidar se ha visto afectado por más y más OEM. Favorecido por la fábrica, comenzó a infiltrarse en los modelos producidos por vectores.
Además del alto costo de lidar, a nivel técnico, ¿cuál es la dificultad en la producción en masa de lidar?
En una entrevista con Zhihuige, Ju Xueming señaló: Para los OEM, la producción en masa de lidar es un proyecto complicado y sistemático, que a menudo lleva más de 2 años. Para garantizar la producción en masa con el tiempo y el costo económico más controlables, el OEM necesita no solo el proveedor de hardware lidar, sino también las capacidades de solución del sistema para el desarrollo de la función de producción en masa, la verificación de prueba, etc., y el láser debe ser completamente consideró. Los proveedores de radares tienen muchos factores a nivel de capacidad de producción en masa, costo y verificación y actualización de iteración de datos.
Se requiere hardware LIDAR: La nueva generación de Lidar avanza hacia el desarrollo modular y de estado sólido. Mientras completa el desarrollo del hardware, debe estar preparado para las pruebas de hardware y la certificación estándar internacional que debe aprobarse antes de embarcar.
Debe haber un algoritmo de percepción basado en hardware.: el algoritmo de percepción aquí es un algoritmo de nivel de producción en masa, que debe desarrollarse de acuerdo con diferentes entornos de conducción y condiciones de la carretera, así como los requisitos del OEM, y debe cumplir con los requisitos de seguridad funcional.
Para completar la verificación de la prueba de percepción: para recopilar datos en el entorno real, procesamiento fuera de línea para generar valores reales y evaluar el rendimiento del sensor. La clave para establecer un centro de datos es administrar y aplicar bien cantidades masivas de datos.
Presta atención a la activación de la percepción.: La tendencia actual en la industria es que el hardware se produce primero con el automóvil y el software OTA se actualiza iterativamente. Por lo tanto, una vez que el hardware lidar se instala en el vehículo, se basa en los datos devueltos para realizar el entrenamiento del algoritmo, la iteración de funciones y las actualizaciones de software, y finalmente formar un circuito cerrado de big data.
Resuelva estos problemas, y luego el lidar se puede usar y se puede producir en masa.
03 No existe una respuesta estándar a la ruta técnica
Las discusiones sobre rutas técnicas son otro tema central en la industria lidar.
Lidar utiliza la luz láser emitida y reflejada por los obstáculos para detectarlos. En este proceso, las diferentes tecnologías centrales, como la emisión de ondas de luz, la operación del haz, la detección, el rango y los métodos de procesamiento de datos, darán como resultado lidars con diferentes rendimientos y efectos.
En el sistema fotoeléctrico actual, la estructura similar a un espejo del componente de escaneo diverge el rayo láser en más luz, que también es la unidad de mayor costo en el lidar, lo que afecta directamente el rendimiento. Los mecánicos, semisólidos y de estado sólido que solemos decir se clasifican según el movimiento del módulo de escaneo y el módulo transceptor láser.
Comparación de ventajas y desventajas de diferentes tipos de minas láser, ordenadas de la red.
La mecánica es actualmente la ruta más madura tecnológicamente, y también es un esquema anterior adoptado por las empresas de conducción autónoma. Un lidar mecánico que obtiene un campo de visión de 360° girando el módulo de emisión y recepción de láser tiene las características de una velocidad de escaneo rápida y una fuerte capacidad de interferencia contra la luz. Sin embargo, en el proceso de aterrizaje real, el lidar mecánico se ha enfrentado a una serie de obstáculos durante mucho tiempo.
El director ejecutivo de Surestar, Zhang Zhiwu, le dijo al hermano de Zhihui que lo primero que debe asumir es el costo. El precio es demasiado alto para que las empresas de automóviles y los consumidores puedan pagarlo; y limitado por la vida útil de las piezas mecánicas, la fiabilidad y la estabilidad del lidar mecánico también son inagotables. Además, el gran tamaño, la dificultad para pasar las regulaciones de automóviles, la tecnología complicada y la baja eficiencia de producción son cuellos de botella para la producción en masa de lidar mecánico.
La mayoría de los modelos lanzados actualmente han elegido lidar semisólido. El lidar Livos de Xiaopeng P5 pertenece a la solución de prisma, mientras que el Innovusion de Weilai ET7 y el lidar de la versión Alpha S Huawei HI pertenecen a la solución de espejo giratorio. Las empresas automotrices adoptan principalmente los semisólidos por las siguientes razones:
En comparación con el lidar mecánico, el semisólido es más fácil de reducir costos y, en comparación con el sólido puro (OPA, Flash), la tecnología es relativamente madura y es más fácil lograr la comercialización;
La solución de espejo giratorio es la primera solución técnica que ha superado las normas de automóviles, tiene un costo controlable, puede cumplir con los requisitos de rendimiento de las empresas de automóviles y realiza el suministro por lotes;
El esquema de prisma tiene una mayor cantidad de transmisores láser, que también pueden lograr una mayor densidad de nubes de puntos y distancias de detección más largas.
Entre los modelos que se han lanzado con lidar, las rutas elegidas por las diferentes marcas también son diferentes:
Por supuesto, hay otras formas. Great Wall Mocha eligió directamente el lidar de estado sólido Flash proporcionado por Ibeo. Hay razones para el costo y el tamaño, así como la consideración de los requisitos de rendimiento. Los diferentes productos se basan en diferentes escenarios y, a menudo, hay diferentes opciones de productos de hardware.
La ruta técnica que elige el proveedor de hardware lidar se basa principalmente en el juicio del desarrollo tecnológico y la comprensión del producto. Desde la perspectiva de la combinación de hardware, cada ruta técnica tiene ventajas y desventajas, pero existe una tendencia relativamente definida, que es realmente proporcionar a los OEM rendimiento de alto costo, confiabilidad confiable y ventajas de precio. "En cuanto a si el método de escaneo es un flash, un espejo giratorio o un prisma, en realidad no es importante, siempre que pueda cumplir con las regulaciones de automóviles para resolver los problemas de rendimiento y costo del producto, será suficiente", dijo Zhang Zhiwu.
04 Cien escuelas de pensamiento compiten o los fuertes son siempre fuertes
No es difícil ver que en el camino hacia la producción en masa de lidar, las empresas automotrices necesitan algo más que el hardware lidar disponible. A nivel técnico, es necesario fortalecer el rendimiento de detección, incluido el lidar de estado sólido y los chips, el software y los algoritmos correspondientes. Más importante aún, además del nivel de innovación tecnológica, los modelos producidos en masa deben considerar de manera integral la estabilidad y la seguridad. Por lo tanto, las normas y especificaciones técnicas también deben incluirse en la agenda. A fines de 2020, se aprobará el primer estándar de lidar de vehículos domésticos "Método de detección de lidar de vehículos". El desarrollo y la velocidad de este trabajo tendrán un impacto importante en el desarrollo tecnológico y la aplicación de mercado de lidar.
¿Continuará el mercado lidar en el futuro compitiendo con cien escuelas de pensamiento?
En opinión de Ju Xueming, esto también depende de los diferentes requisitos de los escenarios de aplicación del lidar; en el mismo coche, también se seleccionarán productos con diferentes prestaciones debido a las diferentes posiciones de despliegue; en el campo del transporte inteligente, también puede usar Lidar instalado al final de la carretera para brindar percepción desde la perspectiva de Dios. Por lo tanto, hay mucho espacio de mercado y oportunidades. En segundo lugar, desde la perspectiva del producto, el desarrollo de lidar sigue en aumento y no se descarta la aparición de nuevas tecnologías. "Entonces, en general, durante un largo período de tiempo en el futuro, la competencia Lidar seguirá siendo un estado de discordia entre cien escuelas de pensamiento".
"Esta pista es potencia dura, depende de la potencia del producto y la potencia de costo para conducir dos ruedas, al final solo hará que los fuertes sean siempre fuertes", Zhang Zhiwu también dio su propia respuesta. "Si el rendimiento no cumple con la demanda, es imposible ganar en la pista lidar. Muchos lidar en el mercado pueden tener un rendimiento sólido en un aspecto, como una gran capacidad de alcance o alta resolución, pero la frecuencia de actualización en tiempo real es insuficiente, o Insuficiente estabilidad y confiabilidad, y la incapacidad de subirse al automóvil, esto ha provocado que no se promocione en grandes especificaciones. Algunas compañías usan componentes muy costosos, o su proceso no puede lograr la producción en masa y no puede ganar. Eventualmente, un grupo de empresas se comercializará por desuso."
Una sola empresa no puede lograr la producción en masa de vehículos lidar. Se requiere innovación colaborativa en la cadena industrial, la cadena de suministro y la tecnología, y se requieren más fabricantes para alcanzar el objetivo de la producción en masa de vehículos.
Algunas personas llaman a 2021 el primer año de producción en masa de lidar. Desde la perspectiva de la cantidad y la escala de los productos, lidar ha dado paso a un período de considerable brote. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el hardware es más fácil de instalar en el automóvil que las piezas tradicionales originales, y la función es madurar desde el automóvil, y hay muchas tareas relacionadas con el sistema, desde duras hasta blandas. Veremos más lidars en más modelos el próximo año. ¿Están completas sus funciones? ¿La seguridad es confiable? ¿Es razonable el precio? Todo queda por probar.
Antes de eso, Lidar tuvo un camino largo y tortuoso.
En otras palabras, la producción en masa de vehículos lidar no puede ser lograda por una sola empresa. Se requiere innovación colaborativa en la cadena industrial, la cadena de suministro y la tecnología, y se requieren más fabricantes para alcanzar el objetivo de la producción en masa de vehículos. Ya en camino.
05 Surestar está en camino
Desde el lanzamiento del negocio de automóviles inteligentes en red, Surestar ha tomado el desarrollo de lidar de estado sólido preinstalado y producido en masa como su objetivo principal. Después de revisar exhaustivamente varias rutas técnicas, se considera que la producción en masa de lidar mecánico es difícil y que OPA es difícil de salir del experimento. En el laboratorio, los láseres de fibra son más adecuados para medir y mapear radares láser. El Dr. Zhang Zhiwu, director ejecutivo de Surestar, dijo: "Podemos ahorrar mucho tiempo de investigación y desarrollo al no tocar rutas técnicas que tienen fallas teóricas obvias, techos de rendimiento y cuellos de botella en los costos".
El lidar de calibre de automóvil Surestar tenía como objetivo los siguientes objetivos al comienzo del diseño: uno es económico; el otro es pequeño y exquisito; el tercero es de bajo consumo de energía; el cuarto es una fuerte adaptabilidad ambiental; el quinto es de alta confiabilidad; el sexto es adecuado para la producción en masa.
A partir del objetivo, combinado con los requisitos de las normas de automóviles, el costo, las escenas, etc., Surestar finalmente eligió el camino del micro galvanómetro. Con años de exploración y acumulación en el campo de lidar, Surestar lanzó el primer producto de la serie C-Fans de lidar de espejo microgiratorio de desarrollo propio en 2017.
La arquitectura de espejo microgiratorio de la serie de productos C-Fans es "única". Es el primero en miniaturizar y solidificar el módulo de transmisión y recepción de láser y el módulo de procesamiento de señales del lidar. Utiliza un micromotor para impulsar el espejo poligonal para escanear, aprovechando al máximo las ventajas de la ruta de la tecnología del espejo microgiratorio. Sobre esta base, se ha creado un lidar de estado sólido de montaje frontal de bajo costo basado en tecnología de semiconductores.
Esto se debe a los repetidos desafíos de Surestar en estructura óptico-mecánica, transmisión y recepción láser, procesamiento de señales, tecnología de fabricación, chip, tamaño pequeño y ligero, etc., lo que lo convierte en un gran campo de visión, largo rango de medición, alta resolución, bajo lidar del indicador de costo del automóvil Conviértase en realidad.
C-Ventiladores-256
No hace mucho, Surestar lanzó oficialmente el lidar de estado sólido de ultra alta resolución a nivel de imagen C-Fans-256, que no solo ofrece un excelente rendimiento, alta confiabilidad y bajo consumo de energía, sino también un producto lidar a nivel de automóvil que es ya no es caro. .
C-Fans-256 tiene una resolución de 0,1°x0,1°, que puede capturar con precisión vehículos y peatones a una distancia de 200 m. Con su campo de visión de escaneo omnidireccional, puede lograr fácilmente un monitoreo de área a gran escala y de larga distancia. Proporciona un amplio campo de visión en escenas difíciles, como giros a la izquierda sin protección, etc., para cuidar de los vehículos o peatones a la derecha.
La velocidad de fotogramas ultra alta del nivel de la cámara deportiva permite que C-Fans-256 tenga un campo de visión potente y capacidades de captura de eventos anormales, ya sea detectando obstáculos o en sondas fantasma, fusionándose a alta velocidad en la carretera principal, frenado repentino de alta velocidad y otra conducción automática Tiene un excelente rendimiento en escenas difíciles y es más adecuado para entornos de conducción reales complejos, dinámicos y de alta velocidad. Al mismo tiempo, C-Fans-256 realiza un reconocimiento claro de la línea de carril en todo clima en virtud de su resolución de escala de grises de 8 bits, lo que mejora significativamente la capacidad de percepción en todo clima del sistema de conducción no tripulado.
En la actualidad, los productos de la serie C-Fans han superado IATF 16949 (Sistema de certificación de gestión de calidad para la industria del automóvil) y han completado una serie de pruebas de fiabilidad de calibre de automóviles según la norma ISO 16750. Entre ellos, C-Fans32 es actualmente el único producto lidar que ha pasado la certificación de "intrínsecamente seguro"; C-Fans-256 logra un bajo consumo de energía de menos de 16 W y ha superado la norma ISO 16750, un total de 9 categorías y un total de 31 pruebas. sexo. Los logros de estos dos productos han verificado la contribución de los chips autónomos de Surestar en términos de bajo consumo de energía, baja corriente de arranque y baja producción de calor, lo que garantiza la operación segura de robots y vehículos no tripulados en entornos inflamables y explosivos como las minas de carbón. sexo.
Las ventajas de rendimiento y costo del lidar C-Fans se derivan de la fortaleza técnica central de Surestar. Hasta ahora, Surestar ha realizado con éxito la chipización del módulo central de procesamiento de señales de radar láser y ha desarrollado de forma independiente 24 chips en 5 categorías, logrando un control independiente completo de los componentes centrales.(www.isurestar.net)