'원래' 스마트 물류의 중요한 구성 요소 - LiDAR 전망

저자 | 과학기술 스토리

편집자 | 과학기술 스토리

간단히 말해서 LiDAR는 센서입니다. '로봇아이즈'는 레이저, GPS 측위, 관성측정 장치가 통합된 중요한 센서로, 현재 개발 추세는 국산화가 점차 가까워지고, 적용 범위가 점점 더 넓어지고, 기술 수준도 나날이 향상되고 있는 추세다. 매일 성숙해집니다.

1. 국내 생산, 점차 다가오고 있다

라이다의 국산화는 업계 권위자인 리위안 씨의 비유에서 빌려온다. 회사는 두 가지 분류로 나뉜다. : 외국과 국내. 그래서 초창기에는 균형이 더 무거운 쪽이 분명 외국 기업이었으나, 지금은 국내 기업들이 계속해서 균형을 이루고 있으며, 점차 균형이 잡혀가고 있습니다.

2019년은 국내 LiDAR 기업들에게 중요한 분수령이 될 것입니다. 시장 적용이 점차 실제 프로젝트 사례로 진입하기 때문입니다.

최근 몇 년간 자율주행이 부각되면서 국내 라이다 제조업체의 업계 진출이 점차 늘어나고 있으며, 국내 산업용 등급 라이다 제품도 점차 대중화되고 있다. 국내 스마트 전기 자동차에서는 현지 LiDAR 회사가 잇달아 등장했습니다. Weilai ET7에는 Tudatong이 탑재되었고 Xpeng도 Livox LiDAR를 선택했으며 GAC Aian에는 RoboSense(Sagitar Juchuang) 2세대 지능형 차량이 탑재되었습니다. 라이더.

데이터에 따르면 Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence 등과 같은 국내 레이더 회사와 대형 전자 회사가 20~30개가 있어야 합니다. 신장(Xinjiang), 화웨이(Huawei)와 같은 하드웨어 거대 기업과 전통적인 자동차 부품 거대 기업.

현재는 기계식 라이더를 개발하는 학교와 고체 라이더 제품을 직접 타겟으로 하는 학교로 나눌 수 있습니다. 고속 자율주행 분야에서는 Hesai가 저속 자율주행 분야에서 더 높은 시장 점유율을 차지하고 있으며 Sagitar Juchuang이 주요 제조업체입니다.

DJI와 화웨이의 실력은 더욱 남다르다. DJI는 2020년 8월 자율주행차 라이더의 대량 생산과 공급을 달성했으며 가격이 1,000위안 수준으로 떨어졌다고 발표했다. 반면 화웨이는 2016년 라이더(LiDAR)에 대한 사전 기술 연구, 2017년 프로토타입 검증, 2020년 양산을 진행했다. 수년간의 지속적인 투자와 경험 축적을 통해 국내 레이더 업체들은 각 시장 부문에서 심도 있는 노력을 펼치며 백화의 꽃이 피는 시장 패턴을 보여주고 있다.

수입 라이다의 조달 단가가 상대적으로 높기 때문에 국산 라이다의 저렴한 가격이 시장 선점의 관건이자 경쟁력이기도 하다. 국산 라이다의 대안은 직설적으로 말하면 저렴한 가격이다.

비용이 가장 중요한 오늘날의 시대에 고가의 레이더는 주류 시장에서 선택받은 적이 없습니다. 특히 L3 자율주행의 적용에 있어 외산의 높은 비용은 더욱 그렇습니다. 레이더는 여전히 구현에 가장 큰 장애물이므로 국내 레이더가 수입 대체를 달성하는 것이 필수적입니다.

과거에는 레이저 레이더의 가격이 수만 달러에 달했지만 요즘에는 중국에서도 점차 수백 달러 상당의 레이더가 양산되고 있다. 물론 국내 기업은 비용 절감 공간, 대량 생산 성숙도 등 많은 실질적인 문제에 직면해 있습니다. 실제로 성숙한 가용 자원은 여전히 ​​상대적으로 부족합니다. 향후 2~3년 동안 국내 LiDAR 기능은 여전히 ​​많은 과제에 직면하게 될 것입니다. 그들은 성숙하다.

또한 국내 기업은 수입 레이더에 비해 적기 공급, 기능 맞춤화, 서비스 조정 및 채널 합리성 측면에서 우위를 점하고 있다. 특히, 서비스는 국산 레이더의 장점으로, 국내 레이더는 일반적으로 짧은 거리, 편리한 서비스, 국가 상황 파악, 언어 장벽이 없기 때문에 서비스 품질이 높으며, 긴급 상황 발생 시 신속한 조사 및 해결이 가능합니다. 프로젝트의 안정적인 운영을 보장합니다.

따라서 국내 레이더 업체들도 자체적인 기술적 요소 외에도 기술 연구개발 시스템, 안정적인 공급망, 대량생산 능력 등 종합적인 역량을 키워야 한다. 판매 후 보증 기능.

저비용에 대한 요구로 인해 일부 제조업체는 고객 요구를 충족하기 위해 성능을 희생하고 비용을 절감한다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 중국의 일부 저비용 LiDAR 솔루션은 가격은 저렴하지만 현장 구현에는 숨겨진 위험이 있습니다.

동시에 LiDAR 회사는 수요의 불확실성, 대량 생산 채택에는 긴 램프업 시간이 필요하며 공급업체로서 레이저는 다음과 같은 위험에 직면해 있습니다. Radar가 실제 수익을 창출하는 데는 더 오랜 시간이 걸립니다.

해외 라이다 제조사가 업스트림과 미드스트림 모두에서 선도적 우위를 점하고 있으며, 기술과 고객 기반 측면에서 국내 제조사보다 앞선 것은 사실이다. 그러나 '중국제조 2025'를 계기로 국내 제조업체들은 최근 몇 년간 따라잡아 많은 돌파구를 마련했다. 현재 국산화는 기회와 과제가 특히 분명한 시기에 있으며, LiDAR 수입 대체의 기초 단계입니다.

2. 적용 범위가 점점 넓어지고 있다

Lidar는 레이저를 이용해 정확한 측거를 구현하는 센서로 넓은 의미에서는 3D 깊이 정보를 갖춘 카메라라고 할 수 있다. 주요 응용 분야는 자동차 LiDAR와 스마트 물류 운송 LiDAR의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

무인은 스마트 물류의 가장 중요한 특징이다. 스마트 물류의 운송 및 유통 링크에는 무인 기술이 많이 적용될 것이다 - 모바일 주요 핵심 구성 요소. 물류로봇과 무인특급차량의 핵심은 라이더(LiDAR)입니다.

자율주행차는 기본적으로 이동형 4륜 로봇으로 차량용 레이더는 주로 자율주행이나 보조주행에 활용된다. 자율주행 문제에 대해 중국 자동차 업체들은 집단적으로 테슬라에 맞서며 시각적 내비게이션 대신 라이다 내비게이션을 지지하고 있다.

현재 일부 자동차 제조사에서는 신차에 LiDAR를 탑재하겠다고 잇따라 발표하거나 발표한 바 있다. 자율주행 산업의 폭발적인 성장은 LiDAR에 새로운 기회를 가져왔다. Xpeng, NIO, Jihu, R Auto 등 많은 자동차 브랜드가 LiDAR를 탑재한 자율주행 양산 모델을 출시할 예정입니다.

시각적 SLAM에 비해 레이저 SLAM은 현재 가장 안정적이고 주류인 측위 및 탐색 방법으로 2019년부터 지도 정확도가 높고 누적 오류가 없습니다. 작업장에서 프로토타입을 테스트하는 대신 국내에서 생산된 레이더가 고객의 실제 프로젝트에 사용되는 경우가 점점 더 많아지고 있습니다.

LiDAR 하류의 스마트 자동차와 스마트 물류에 대한 시장 수요가 상대적으로 집중됨에 따라 기업의 가격 인하가 일반화되었습니다. 보다 광범위하게 확장할 수 있는 새로운 방법을 찾아야 합니다. 다양한 시장을 추구하는 애플리케이션 시나리오와 범위는 기업에게 가장 일반적인 선택이 되었습니다.

스마트 물류 분야에서도 LiDAR의 적용 범위도 나날이 늘어나고 있습니다. 운송부터 창고, 물류까지 LiDAR는 이를 완벽하게 포괄하고 스마트 항만, 스마트 교통, 스마트 보안, 스마트 서비스, 스마트 도시 거버넌스 및 기타 분야로 발전할 수 있습니다.

항구와 같은 물류 시나리오에서 LiDAR는 화물 포획의 정확성을 보장하고 직원 운영의 어려움을 줄일 수 있습니다. 운송 측면에서 라이더는 지나가는 차량이 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 고속 요금소를 감지하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 보안 측면에서 LiDAR는 다양한 보안 모니터링 장비의 눈이 될 수 있습니다.

LiDAR는 단말 센서 장치로서 AGV, 무인 차량, 자율 주행 등 신흥 산업 외에도 더 넓은 응용 분야를 갖고 있습니다. 또한 전통산업의 고객수요는 상대적으로 안정적이고 가격공간도 좋다. 산업 제조 분야에서 LiDAR의 가치는 지속적으로 상승하고 있습니다. 생산 라인에서는 재료 모니터링을 출시하고 자동화된 운영을 보장할 수 있습니다.

LiDAR(레이저 감지 및 거리 측정)은 사진 측량과 같은 기존 측정 기술에 대한 비용 효율적인 대안으로 점점 더 주목받고 있는 광학 원격 감지 기술입니다. 최근에는 LiDAR와 드론이 결합하여 다양한 응용 분야에 등장하는 경우가 많아 1·1·2 효과를 내는 경우가 많다.

드론과 결합된 프랑스의 새로운 LiDAR 제품은 특히 토목 공학 및 전력선에 적합한 기존 지형 프로젝트 설계 작업을 달성하기 위해 엔드투엔드 LiDAR 측정 서비스를 제공할 수 있습니다. , 임업 및 고고학 작업.

우리나라도 이 분야에 널리 활용되고 있다. 레이저는 나뭇잎의 틈새를 관통해 수관과 하부 식생, 땅을 보여주는 3차원 포인트 클라우드를 생성할 수 있다. 감지 산불 위험 예측, 산림 조사 및 기타 작업을 위해 개별 나무와 나무 수관 및 식물의 수직 프로필을 볼 수 있습니다.

Lidar 드론은 수중 탐사, 생태계 분석, 생물 다양성 탐지, 문화 유물 및 유적지 복원과 같은 프로젝트도 수행할 수 있습니다. DJI는 공중 라이더를 통해 고정밀 실생활 3차원 모델을 구축하고, 문화 유물과 유적지의 디지털화를 위한 기술 지원을 제공했으며, 산시성 다퉁 현사(Hanging Temple) 재건 프로젝트에서 중요한 역할을 했습니다.

그러나 모든 다양한 애플리케이션의 요구 사항을 충족할 수 있는 범용 LiDAR 아키텍처는 없으며 다양한 애플리케이션이 다양한 폼 팩터를 가지고 있다는 점에 유의하세요. 볼륨, 시야각, 거리 해상도, 전력 소비 및 비용 요구 사항.

기술의 발전과 함께 LiDAR는 예상치 못한 많은 응용 분야에 사용될 것이며 우리에게 더욱 독특한 놀라움을 선사할 것입니다.

3. 기술은 나날이 성숙해지고 있다

레이저 발명 초기의 단일점 LiDAR부터 후기 단일점 LiDAR에 이르기까지 LiDAR 기술은 발전하고 발전해 왔습니다. 라인 스캐닝 라이더, 무인 기술로 널리 인정받은 멀티라인 스캐닝 라이더부터 지속적으로 기술 솔루션을 혁신하고 있는 솔리드 스테이트 라이더, FMCW 라이더, 그리고 최근에는 칩 기반으로의 지속적인 개발이 진행되고 있습니다. 그리고 어레이 기반 LiDAR, LiDAR는 항상 신흥 기술의 개발 및 응용을 대표해 왔습니다.

최근 몇 년간 큰 인기를 얻고 있는 신흥 기술인 Lidar 기술은 실제로 기술적 장벽이 매우 높습니다. 기술은 시장에 진출하려는 기업에게 어려운 과제일 뿐만 아니라, 수년간 해당 분야에 종사해 온 기업에게도 어려운 과제입니다. 기술의 성숙 여부는 구현 및 양산 촉진과 관련이 있습니다. 성숙한 기술은 유용할 뿐만 아니라 경제적이며 다양한 시나리오에 적응할 수 있고 충분히 안전합니다.

업계에서는 라이다 내비게이션과 시각적 내비게이션 사이에 논쟁이 벌어지고 있다. 사실 라이다에는 장점이 있지만, 그 장점을 어떻게 극대화할지는 현재로서는 기술적인 지원이 필요하다. 일부 프로젝트는 LiDAR 센서 기술이 미성숙하여 머신 비전 솔루션으로 대체되었습니다.

국내 스마트 물류의 발전 요구에 따라 LiDAR 분야에서 다년간의 경험을 축적한 국내 기업들은 각자의 시장 부문에서 집중적으로 활동하겠지만, 원한다면 더 많은 시장점유율을 얻으려면 우리가 축적한 기술을 결집하고, 핵심기술을 깊이 파고들어 제품의 품질과 안정성을 향상시키기 위한 연구개발에 힘써야 합니다.

한계를 깨는 것은 기술 성숙도의 중요한 신호입니다. 예를 들어 양쪽에 벽이 있는 길고 직선적인 복도나 역동적으로 변화하는 환경에서는 LiDAR에 의존하여 위치 파악을 잃습니다. 또 다른 예는 위치 확인을 위해 레이저 레이더를 사용하는 창고 로봇입니다. 이 로봇은 비용이 많이 들고 2차원 지도에서 위치 확인 및 탐색만 가능하며 사람과 협력할 수 없다는 단점이 있습니다.

기술이 이론적으로 실현 가능한 시나리오는 많지만 실제로는 대규모로 적용하기 어렵습니다. 제한은 기업이 돌파할 것을 요구합니다. 아마도 완지테크놀로지가 출시한 산업용 충돌방지 라이다 WLR-718을 예로 들 수 있으며, 지능형 주행, 차량-도로 협업, 실외 검사 등의 시장에 더 잘 적용될 수 있을 것이다. 기술이 성숙되면 고객 요구 사항을 충족해야 하는 제품 성능 외에도 제품 호환성, 향후 데이터 애플리케이션 개발 및 기능 업그레이드와 같은 여러 요소도 고려해야 합니다.

LiDAR 산업은 탄생부터 높은 기술 수준이라는 뛰어난 특징을 보여왔습니다. 현재 업계의 진행 상황을 볼 때 기본적으로 두 가지 명확한 구현 경로가 있습니다. 하나는 LiDAR를 감지 중복성으로 사용하는 동시에 비용을 고려하고 일부 성능 지표를 희생하는 동시에 카메라 성능을 보상하는 데 중점을 두는 것입니다. 사각지대는 대규모 대량 생산을 주도하고, 다른 하나는 칩 통합 및 기타 경로로 장거리 감지의 기술적 혁신을 모색하고 성능을 크게 향상시킵니다.

LiDAR 기술의 개발은 지속적인 시행착오의 과정입니다. 각 LiDAR 시스템에 사용되는 기술은 일반적으로 광원이 다를 뿐만 아니라, 또한 "거리 측정" 및 "이미징" 방법도 다릅니다. 칩 아키텍처와 하이브리드 고체 레이저 레이더의 두 가지 주요 방향에서 시작하여 회사 규모와 축적 기간을 결합하면 유일한 것입니다. 방법은 자신에게 적합한 기술적인 경로를 따르는 것입니다.