Desde o início deste ano, as notícias doindústria lidarestá mais ou menos relacionado a uma palavra, isto é, "entrar no carro".
No mercado de capitais, do quarto trimestre do ano passado até o presente, seteempresas lidarforam listadas na bolsa de valores dos Estados Unidos.
Do reconhecimento da indústria à busca de capital,lidartornou-se uma obrigação para as montadoras implantarem a direção autônoma. No entanto, quais são as dificuldades para entrar no ônibus? Em que direção está evoluindo a rota tecnológica? Será que o futuro padrão de competição no mercado estará entre uma centena de escolas de pensamento, ou os fortes permanecerão fortes? Antes de julgar se chegou a hora auspiciosa para embarcar em Lidar, você também pode resolver o mistério por trás disso.
01 Quem está por trás?
No contexto de rápidas mudanças nos carros inteligentes, a produção em massa de lidar está diretamente relacionada a ambas as extremidades da oferta e da demanda.
Do lado da demanda, a rota da tecnologia de percepção de direção autônoma de alto nível está gradualmente clara: embora a questão de "se o lidar é necessário para a direção autônoma" tenha encontrado muitas disputas, até 2021, após muitos anos de operação experimental e coleta de dados, estará em um nível alto acima de L4. Sobre a tecnologia de percepção da direção autônoma, vários jogadores chegaram a um consenso - o Lidar é atualmente uma configuração auxiliar importante para a direção assistida L2+ e é uma configuração de percepção necessária para a direção autônoma avançada L4.
“O embarque Lidar, na primeira dimensão, é melhorar a função ADAS e romper o gargalo da direção autônoma L3, mas a dimensão mais profunda está na coleta de dados com base no sistema lidar”, disse o CEO da Liangdao Intelligent, Ju Xueming. Como um dos primeiros "pregadores" de lidar, Ju Xueming experimentou pessoalmente o surgimento e o desenvolvimento do mercado doméstico de lidar.
O mesmo está coletando dados. O erro de alcance da câmera é geralmente de cerca de 10% e o erro de 100 metros é próximo a 10 metros. Como o erro de qualidade de dados é muito grande, é difícil continuar o treinamento do algoritmo subsequente com base nos dados. Na opinião de Ju Xueming, devido à sua precisão de alcance, o lidar pode coletar grandes quantidades de dados ambientais depois de entrar no carro em grande escala. Esses dados precisos terão grande valor para treinamento de percepção e treinamento de função de direção automática. É por isso que a Tesla, como uma montadora que insiste em não usar o lidar para participar do programa de direção autônoma, ainda carrega o lidar no carro durante a fase de pesquisa e desenvolvimento, que é usado para coletar dados para obter valores de verdade de alta qualidade para treinar algoritmos de visão.
Do lado da oferta, o custo do lidar caiu rapidamente para acelerar a penetração.
O primeiro lidar mecânico usado no Robotaxi, tomando o Velodyne como exemplo, o lidar mecânico de 64 linhas custou 80.000 dólares americanos e o lidar mecânico de 32 linhas custou 20.000 dólares americanos. O primeiro radar a laser SCALA que atende aos regulamentos automotivos, o preço da primeira geração também atingiu o patamar de 20.000 dólares americanos. Portanto, os clientes que atualmente usam o SCALA em carros produzidos em massa, seja Audi A8 ou Mercedes-Benz Classe S, são todos carros de luxo de classe de um milhão e têm uma alta tolerância de preço. Esses grandes números de carros particulares pagos pelos consumidores finais são obviamente muito mais sensíveis ao preço.
Entende-se que no sistema de direção autônoma L4, o preço de compra do lidar pode chegar a menos de US$ 1.000; no sistema de direção autônoma L2+, o preço-alvo de longo prazo do lidar pode chegar a menos de US$ 500.
Parte do sistema de preços do fornecedor lidar, organizado a partir da rede
Depois de entrar em 2020, os lidars semi-sólidos e de estado sólido substituirão gradualmente os radares mecânicos. O custo e o volume dos lidars foram drasticamente reduzidos, diretamente de dezenas de milhares de dólares americanos para a faixa de 1.000 dólares americanos, aproximando-se gradualmente do preço que as montadoras podem aceitar.
[Surestar] CEO Zhang Zhiwu apontou que se a velocidade de produção em massa do lidar de grau de carro e a velocidade de redução de preço de hardware podem ser mais rápidas do que o progresso tecnológico de outras soluções se tornará uma garantia importante para suas perspectivas futuras de mercado. Como a primeira empresa lidar doméstica, a Surestar lançou o primeiro lidar montado em veículo da China em 2007, que também testemunhou as mudanças nos preços do lidar. Com o aumento da capacidade de carga e a melhoria tecnológica, a rápida redução no custo instalado tornou-se outro motivo importante para impulsionar a produção em massa do lidar. “Se o preço de um radar de ondas milimétricas for reduzido no futuro, as montadoras não precisarão se preocupar em instalar mais lidars”.
02 Por que é difícil entrar no carro na produção em massa?
No caminho para promover o avanço da tecnologia de direção autônoma, houve duas opções de caminho diferentes: uma é representada por empresas de Internet e adota um modo subversivo para entrar diretamente na direção autônoma L4; o outro é representado por OEMs, com Progressivamente, escolha a rota de desenvolvimento progressivo do nível L1-L5.
Como o sensor central de soluções de percepção de direção autônoma de alto nível, as soluções de tecnologia lidar são usadas principalmente em cenários de demonstração, como Robotaxi e distribuição de logística não tripulada. Limitado pelas capacidades de pouso em larga escala desses cenários, ele está no estágio de aplicação em pequena escala. Nos últimos anos, juntamente com o aperto das montadoras tradicionais por novos fabricantes de automóveis e empresas de Internet, a demanda dos OEMs por transformação inteligente e atualização de carros continuou a aumentar. Como um importante componente de detecção da direção autônoma, o lidar foi afetado por cada vez mais OEMs. Favorecido pela fábrica, começou a se infiltrar nos modelos produzidos por vetores.
Além do custo caro do lidar, no nível técnico, qual é a dificuldade na produção em massa do lidar?
Em uma entrevista com Zhihuige, Ju Xueming apontou: Para OEMs, a produção em massa de lidar é um projeto complicado e sistemático, que geralmente leva mais de 2 anos. A fim de garantir a produção em massa sob o tempo mais controlável e custo econômico, o OEM precisa não apenas do fornecedor de hardware lidar, mas também dos recursos de solução do sistema para desenvolvimento da função de produção em massa, verificação de teste, etc., e o laser precisa ser totalmente considerado. Os fornecedores de radar têm muitos fatores no nível de capacidade de produção em massa, custo e verificação e atualização de iteração de dados.
O hardware Lidar é necessário: A nova geração do Lidar está caminhando para o desenvolvimento modular e de estado sólido. Ao concluir o desenvolvimento do hardware, ele deve estar preparado para testes de hardware e certificação de padrão internacional que devem ser aprovados antes do embarque.
Deve haver um algoritmo de percepção baseado em hardware: o algoritmo de percepção aqui é um algoritmo de nível de produção em massa, que deve ser desenvolvido de acordo com diferentes ambientes de direção e condições da estrada, bem como os requisitos do OEM, e deve atender aos requisitos de segurança funcional.
Para concluir a verificação do teste de percepção: para coletar dados no ambiente real, processamento offline para gerar valores verdadeiros e avaliar o desempenho do sensor. A chave para estabelecer um data center é gerenciar e aplicar bem grandes quantidades de dados.
Preste atenção à ativação da percepção: a tendência atual na indústria é que o hardware seja produzido primeiro com o carro e o software OTA seja atualizado iterativamente. Portanto, depois que o hardware lidar entra no veículo, ele conta com os dados retornados para fazer treinamento de algoritmo, iteração de função e atualizações de software e, finalmente, formar um loop fechado de big data.
Resolva esses problemas e, em seguida, o lidar pode ser realmente usado e produzido em massa.
03 Não existe uma resposta padrão para a rota técnica
As discussões sobre rotas técnicas são outro tópico de foco na indústria lidar.
Lidar usa luz laser emitida e refletida de obstáculos para detectar obstáculos. Nesse processo, diferentes tecnologias principais, como emissão de ondas de luz, operação de feixe, detecção, alcance e métodos de processamento de dados, resultarão em lidars com diferentes desempenhos e efeitos.
No sistema fotoelétrico atual, a estrutura espelhada do componente de varredura diverge o feixe de laser em mais luz, que também é a unidade de maior custo no lidar, o que afeta diretamente o desempenho. O estado mecânico, semi-sólido e sólido que costumamos dizer são classificados de acordo com o movimento do módulo de varredura e do módulo transceptor de laser.
Comparação das vantagens e desvantagens de diferentes tipos de minas a laser, classificadas na rede
Atualmente, a mecânica é a rota mais madura tecnologicamente e também é um esquema anterior adotado por empresas de direção autônoma. Um lidar mecânico que obtém um campo de visão de 360° girando o módulo de emissão e recepção do laser tem as características de velocidade de varredura rápida e forte capacidade de interferência anti-luz. No entanto, no processo de pouso real, o lidar mecânico enfrentou uma série de obstáculos por muito tempo.
O CEO da Surestar, Zhang Zhiwu, disse ao irmão de Zhihui que a primeira coisa a arcar é o custo. O preço é alto demais para as montadoras e os consumidores pagarem; e limitada pela vida útil das peças mecânicas, a confiabilidade e a estabilidade do lidar mecânico também são inesgotáveis. Além disso, o tamanho grande, difícil de passar pelos regulamentos do carro, tecnologia complicada e baixa eficiência de produção são todos gargalos para a produção em massa de lidar mecânico.
A maioria dos modelos lançados atualmente escolheu lidar semi-sólido. O Livos lidar de Xiaopeng P5 pertence à solução de prisma, enquanto o Innovusion de Weilai ET7 e o lidar da versão Alpha S Huawei HI pertencem à solução de espelho rotativo. As empresas automobilísticas adotam principalmente o semi-sólido pelos seguintes motivos:
Em comparação com o lidar mecânico, o semi-sólido é mais fácil de reduzir custos e, em comparação com o sólido puro (OPA, Flash), a tecnologia é relativamente madura e é mais fácil obter comercialização;
A solução de espelho rotativo é a primeira solução técnica que passou pelos regulamentos automotivos, tem um custo controlável, pode atender aos requisitos de desempenho das montadoras e realizar o fornecimento em lote;
O esquema de prisma possui um número maior de transmissores de laser, que também podem atingir maior densidade de nuvens de pontos e distâncias de detecção mais longas.
Entre os modelos lançados com lidar, as rotas escolhidas por diferentes marcas também são diferentes:
Claro, existem outras maneiras. Great Wall Mocha escolheu diretamente o lidar de estado sólido Flash fornecido pela Ibeo. Existem razões para custo e tamanho, bem como consideração de requisitos de desempenho. Diferentes produtos são baseados em diferentes cenários e geralmente há diferentes opções de produtos de hardware.
A rota técnica que o fornecedor de hardware lidar escolhe é baseada principalmente no julgamento do desenvolvimento tecnológico e na compreensão do produto. Do ponto de vista da combinação de hardware, cada rota técnica tem vantagens e desvantagens, mas há uma tendência relativamente definida, que é realmente fornecer aos OEMs desempenho de alto custo, confiabilidade confiável e vantagens de preço. "Quanto ao método de escaneamento ser flash, espelho giratório ou prisma, isso não é realmente importante, desde que possa atender aos regulamentos do carro para resolver os problemas de desempenho e custo do produto", disse Zhang Zhiwu.
04 Cem escolas de pensamento lutam ou os fortes são sempre fortes
Não é difícil ver que, no caminho para a produção em massa do lidar, as montadoras precisam de mais do que apenas hardware lidar disponível. No nível técnico, o desempenho da detecção, incluindo lidar de estado sólido e os chips, software e algoritmos correspondentes, precisam ser fortalecidos. Mais importante, além do nível de inovação tecnológica, os modelos produzidos em massa devem considerar de forma abrangente a estabilidade e a segurança. Portanto, normas e especificações técnicas também precisam ser colocadas em pauta. No final de 2020, o primeiro padrão lidar de veículos domésticos "Método de detecção de veículo Lidar" será aprovado. O desenvolvimento e a velocidade deste trabalho terão um impacto importante no desenvolvimento tecnológico e na aplicação do lidar no mercado.
O mercado de lidar no futuro continuará a enfrentar centenas de escolas de pensamento?
Na visão de Ju Xueming, isso também depende dos diferentes requisitos dos cenários de aplicação do lidar; no mesmo carro, também serão selecionados produtos com diferentes desempenhos devido a diferentes posições de implantação; no campo do transporte inteligente, você também pode usar o Lidar instalado no final da estrada para fornecer percepção da perspectiva de Deus. Portanto, há muito espaço de mercado e oportunidades. Em segundo lugar, do ponto de vista do produto, o desenvolvimento do lidar ainda está em ascensão e o surgimento de novas tecnologias não está descartado. "Portanto, no geral, por um longo período de tempo no futuro, a competição Lidar ainda será um estado de discórdia entre cem escolas de pensamento."
"Esta pista é hard power, contando com poder de produto e poder de custo para dirigir duas rodas, no final só fará o forte sempre forte", Zhang Zhiwu também deu sua própria resposta. "Se o desempenho não atender à demanda, é impossível vencer na faixa lidar. Muitos lidars no mercado podem ter um desempenho forte em um aspecto, como forte capacidade de alcance ou alta resolução, mas a frequência de atualização em tempo real é não é suficiente, ou estabilidade e confiabilidade insuficientes e incapacidade de entrar no carro, isso fez com que ele não fosse promovido em grandes especificações. Algumas empresas usam componentes muito caros ou seu processo não pode atingir a produção em massa e não pode vencer. Eventualmente, um grupo de empresas será comercializado. desuso."
A produção em massa de veículos lidar não pode ser alcançada por uma única empresa sozinha. A inovação colaborativa na cadeia industrial, cadeia de suprimentos e tecnologia é necessária, e mais fabricantes são necessários para atingir a meta de produção em massa de veículos.
Algumas pessoas chamam 2021 de o primeiro ano de produção em massa do Lidar. Do ponto de vista do número e da escala dos produtos, o Lidar de fato inaugurou um período de surto considerável. No entanto, deve-se notar que o hardware é mais fácil de colocar no carro do que as peças tradicionais originais, e a função é de entrar no carro para amadurecer, e há muitas tarefas relacionadas ao sistema de difícil a suave. Veremos mais lidars em mais modelos no próximo ano. Suas funções estão completas? A segurança é confiável? O preço é razoável? Tudo ainda precisa ser testado.
Antes disso, Lidar teve um caminho longo e tortuoso.
Em outras palavras, a produção em massa de veículos lidar não pode ser alcançada por uma única empresa sozinha. A inovação colaborativa na cadeia industrial, cadeia de suprimentos e tecnologia é necessária, e mais fabricantes são necessários para atingir a meta de produção em massa de veículos. Já está a caminho.
05 Surestar está a caminho
Desde o lançamento do negócio de carros inteligentes em rede, a Surestar adotou o desenvolvimento de lidar de estado sólido pré-instalado e produzido em massa como seu principal objetivo. Depois de revisar exaustivamente várias rotas técnicas, considera-se que a produção em massa de lidar mecânico é difícil e o OPA é difícil de sair do experimento. No laboratório, os lasers de fibra são mais adequados para levantamento e mapeamento de radares a laser. O Dr. Zhang Zhiwu, CEO da Surestar, disse: “Podemos economizar muito tempo de pesquisa e desenvolvimento ao não tocar em caminhos técnicos que têm falhas teóricas óbvias, tetos de desempenho e gargalos de custo”.
O lidar de medidor de carro Surestar visava os seguintes objetivos no início do projeto: um é barato; o outro é pequeno e requintado; o terceiro é o baixo consumo de energia; o quarto é a forte adaptabilidade ambiental; o quinto é alta confiabilidade; o sexto é adequado para produção em massa.
Partindo do objetivo, combinado com os requisitos dos regulamentos do carro, custo, cenas, etc., a Surestar finalmente escolheu o caminho do micro galvanômetro. Com anos de exploração e acumulação no campo de lidar, a Surestar lançou o primeiro produto da série lidar C-Fans de espelho micro-rotativo autodesenvolvido em 2017.
A arquitetura de espelho micro-rotativo da série de produtos C-Fans é "única". É o primeiro a miniaturizar e solidificar o módulo de transmissão e recepção de laser e o módulo de processamento de sinal do lidar. Ele usa um micromotor para acionar o espelho poligonal para digitalizar, aproveitando ao máximo as vantagens da rota da tecnologia de espelho micro-rotativo. Com base nisso, foi criado um lidar de estado sólido montado na frente de baixo custo baseado na tecnologia de semicondutores.
Isso decorre dos repetidos desafios de Surestar em estrutura óptico-mecânica, transmissão e recepção de laser, processamento de sinal, tecnologia de fabricação, chip, tamanho leve e pequeno, etc., tornando-o um grande campo de visão, longo alcance de medição, alta resolução, baixo custo car-gauge lidar Torne-se realidade.
C-Fans-256
Não muito tempo atrás, a Surestar lançou oficialmente o lidar C-Fans-256 de estado sólido de resolução ultra-alta em nível de imagem, que não é apenas excelente desempenho, alta confiabilidade, baixo consumo de energia, mas também um produto lidar de nível de carro que é não é mais caro. .
O C-Fans-256 tem uma resolução de 0,1°x0,1°, que pode capturar com precisão veículos e pedestres a uma distância de 200m. Com seu campo de visão de varredura omnidirecional, ele pode facilmente obter monitoramento de área em larga escala e longa distância. Proporciona um amplo campo de visão em cenários difíceis, como curvas desprotegidas à esquerda, etc., para cuidar de veículos ou pedestres à direita.
A taxa de quadros ultra alta do nível da câmera esportiva permite que o C-Fans-256 tenha um poderoso campo de visão e recursos anormais de captura de eventos, seja na detecção de obstáculos ou em sondas fantasmas, fusão de alta velocidade na estrada principal, Frenagem repentina de alta velocidade e outra direção automática Tem excelente desempenho em cenas difíceis e é mais adequado para ambientes de direção reais complexos, dinâmicos e de alta velocidade. Ao mesmo tempo, o C-Fans-256 realiza um reconhecimento claro da linha de pista em qualquer clima em virtude de sua resolução em escala de cinza de 8 bits, o que melhora significativamente a capacidade de percepção de qualquer clima do sistema de direção autônoma.
Atualmente, os produtos da série C-Fans passaram pela IATF 16949 (Sistema de Certificação de Gestão de Qualidade para a Indústria Automobilística) e concluíram uma série de testes de confiabilidade de medidores de automóveis sob o padrão ISO 16750. Entre eles, o C-Fans32 é atualmente o único produto lidar que passou na certificação “intrinsecamente seguro”; C-Fans-256 atinge baixo consumo de energia de menos de 16W e passou ISO 16750, um total de 9 categorias e um total de 31 testes. sexo. As conquistas desses dois produtos comprovaram a contribuição dos chips autônomos da Surestar em termos de baixo consumo de energia, baixa corrente de partida e baixa produção de calor, garantindo a operação segura de robôs e veículos não tripulados em ambientes inflamáveis e explosivos, como minas de carvão. sexo.
As vantagens de desempenho e custo do C-Fans lidar são derivadas da força técnica central da Surestar. Até agora, a Surestar realizou com sucesso a chipização do módulo central de processamento de sinal de radar a laser e desenvolveu independentemente 24 chips em 5 categorias, obtendo controle independente completo dos componentes principais.(www.isurestar.net)