Bruken av LiDAR-teknologi (Light Detection and Ranging) har revolusjonert fjernmåling og rom-analyse. LiDAR måler avstand ved hjelp av laserpulser og har en rekke bruksområder, blant annet miljøovervåking og for bruk i selvkjørende biler.
Ifølge Mordor Intelligence er LiDAR-markedet verdsatt til 2,14 billioner USD i 2023 og forventes å vokse til 5,32 billioner USD innen 2028, med en årlig vekstrate på 19,93%. Veksten drives av økende investeringer i nystartede LiDAR-selskaper, utviklinger innen halvledere, MEMS, flash-LiDAR, og deres integrering i ulike bransjer. Denne økningen viser hvor viktig LiDAR er i dagens teknologi, samt potensialet for fremtidige bruksområder.
1. Miniatyrisering og integrering i forbrukerutstyr
Integreringen av LiDAR-teknologi i forbrukerelektronikk og den påfølgende miniatyriseringen er to av de største fremskrittene på området. Systemene var tidligere store og ble kun brukt til spesifikke formål. Men i senere tid har det blitt utviklet bittesmå, lette LiDAR-sensorer som i stadig større grad integreres i vanlige enheter som kroppsbåren teknologi, droner og smarttelefoner.
Disse forbedringene åpner for en rekke nye bruksområder. Trenden mot miniatyrisering av LiDAR-teknologien handler ikke bare om å gjøre enhetene mindre, men også mer energieffektive og kostnadseffektive. Dette har vidtrekkende konsekvenser. I smarttelefoner muliggjør LiDAR for eksempel ny bruk innen utvidet virkelighet (AR), der nøyaktig kartlegging av rom forbedrer det virtuelle overlegget i den virkelige verden. Når det gjelder personlig helseutstyr, kan miniatyriserte LiDAR-sensorer bidra til mer nøyaktig sporing av fysisk aktivitet og til og med hjelpe eldre ved å oppdage fall, og gi sanntidsdata som kan være livreddende.
Miniatyriserte LiDAR-sensorer kan også forbedre droners evne til å unngå hindringer og kartlegge terreng. Når dronene er utstyrt med disse kompakte sensorene, kan de uten problemer krysse og kartlegge store og ofte utilgjengelige områder og gi detaljert topografisk data. Denne kapasiteten er svært nyttig på mange områder, for eksempel innen skogforvaltning og geologiske undersøkelser.
Droner kan for eksempel raskt og nøyaktig skanne geologiske trekk i undersøkelser, og indikere mulige farer, som jordskred eller erosjonsområder. Dronene kan overvåke biomasse, evaluere skogens helse og til og med bidra til å planlegge bærekraftig hogst.
2. LiDAR-halvledere
LiDAR-halvledere er et stort fremskritt både når det gjelder design og kapasitet. Konvensjonelle LiDAR-systemer snurrer laseremittere og detektorer ved hjelp av mekaniske komponenter for å skanne omgivelsene. LiDAR- halvledere har derimot ingen bevegelige deler. Dette reduserer produksjonskostnadene og vedlikeholdskravene, samtidig som det forbedrer systemets robusthet og driftssikkerhet.
LiDAR halvledere har store potensielle fordeler, spesielt for bilindustrien. Robuste sensorer med lang levetid som tåler ulike værforhold, er avgjørende for selvkjørende biler. Denne teknologien er derfor et bedre valg for kjøretøyintegrering enn mekaniske ekvivalenter.
3. Forbedringer i oppløsning og rekkevidde
En annen viktig utvikling er den forbedrede oppløsningen og rekkevidden. Moderne LiDAR-sensorer er mer nøyaktige og kan oppdage objekter på lengre avstander. Denne kapasiteten er spesielt viktig for applikasjoner der korrekt oppfattelse av fjerne objekter er nødvendig for sikkerhet og navigasjon, for eksempel avanserte ADAS-systemer (Advanced Driver-Assistance Systems) og selvkjørende biler.
Det er avgjørende at disse bilene kan identifisere små, fjerne objekter – for eksempel et barn som løper mot veien eller gjenstander på motorveien. Bedre oppløsning i geografiske informasjonssystemer (GIS) gjør det mulig å kartlegge topografien i større detalj, noe som er avgjørende for miljøvern, byplanlegging og til og med arkeologi, ettersom små endringer i terrenget kan avsløre skjulte landskap eller strukturer.
Høyere oppløsning gir for eksempel mer detaljerte miljødata og kan skille mellom objekter som ligger tett, noe som gjør kartlegging og objektgjenkjenning mer nøyaktig. Denne økte nøyaktigheten er avgjørende for å kunne produsere presise 3D-modeller av komplekse landskap, som for eksempel skog og urbane omgivelser.
4. AI-integrering og maskinlæring
Et annet fremskritt er kombinasjonen av LiDAR-teknologi med kunstig intelligens (AI) og maskinlæring. Takket være integreringen av kunstig intelligens er LiDAR-systemer nå aktive tolkere av omgivelsene i stedet for passive innsamlere av data. Denne kombinasjonen gjør at man kan utføre sofistikerte scenarioanalyser og databehandling i sanntid.
I tillegg til enkel kartlegging kan AI-forsterket LiDAR gjenkjenne og klassifisere objekter, forutsi bevegelsesmønstre og til og med ta beslutninger basert på den innsamlede informasjonen. Denne ferdigheten er avgjørende for autonom kjøretøynavigasjon, der systemet må forstå og reagere på dynamiske situasjoner. På samme måte kan disse systemene følge dyrelivet mer nøyaktig, identifisere endringer i landskapet og evaluere skogens tilstand.
I urbane miljøer kan denne teknologien brukes til intelligente trafikkstyringssystemer som analyserer trafikkflyt og fotgjengermønstre for å optimalisere signaltider og redusere køer. Disse systemene er nyttige for katastrofehåndtering fordi de raskt kan evaluere skader etter jordskjelv eller oversvømmelser, og gi viktig informasjon for rednings- og gjenopprettingsoperasjoner.
5. Masseproduksjon
Den viktigste trenden er sannsynligvis masseproduksjon av LiDAR-systemer til en lavere kostnad. Utviklingen innen produksjonsteknologien har redusert kostnadene ytterligere, noe som har åpnet for flere bruksområder for LiDAR-enheter og de er ikke lenger begrenset til dyre nisjeformål.
Økonomiske LiDAR-systemer skaper nye muligheter for alt fra byplanlegging til landbruksforvaltning.I landbruket kan rimelige LiDAR-sensorer monteres på droner eller traktorer for presisjonsjordbruk, noe som bidrar til å overvåke avlingenes tilstand, optimalisere vannforbruket og øke avlingene. Innen naturvern er LiDAR i ferd med å bli et viktig verktøy for å overvåke avskoging og tap av leveområder, og gir data som kan brukes som grunnlag for bevaringsstrategier og politiske beslutninger.
Anbefalte produkter
Industriell LiDAR-sensor, SICK
LIDAR-Lite V3 Avstandssensor, SparkFun Electronics
Konklusjon
Den kontinuerlige utviklingen av LiDAR-teknologi gjenspeiler en ekstraordinær tid med oppfinnelser og vekst. Måten vi samhandler med og oppfatter omgivelsene våre på er i endring som følge av flere faktorer, blant annet integreringen av LiDAR i forbrukerutstyr, utviklingen av halvledersystemer, fremskritt innen oppløsning og rekkevidde, inkorporering av kunstig intelligens og maskinlæring samt behovet for masseproduksjon til en overkommelig pris. Vi kan forvente enda flere bruksområder og løsninger med tiden, noe som viser hvor tilpasningsdyktig og lovende dette verktøyet er.
