激光雷达的技术跃进：稳定和应用才是王道

近幾年，激光雷達不僅在商用服務機器人、無人駕駛、AGV/AMR等多個領域應用，更是成為“元宇宙”時代必不可少的智能傳感器之一。

本文將從技術特點及市場格局等多方面來解讀國產TOF激光雷達發(fā)展及研發(fā)應用方向。

首先，什么是激光雷達？

激光雷達（英文：Lidar），是以發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統(tǒng)。其工作原理是向目標發(fā)射激光光束, 然后將接收到的從目標反射回來的信號進行處理和編碼就可獲得目標的有關信息, 如目標距離、方位、甚至形狀等參數(shù), 進一步還可以推算目標速度、姿態(tài)等信息，實現(xiàn)對目標的探測、跟蹤和識別。

市場發(fā)展和現(xiàn)狀——從三角測距到TOF雷達

雖然激光雷達技術發(fā)展至今已經有近50年歷史，但早期基本被國外企業(yè)壟斷，激光雷達產品價格居高不下，采購困難，遏制國內汽車和機器人無人駕駛的快速發(fā)展。為了能快速突破壟斷，國內各大激光雷達企業(yè)投入大量資源進行研發(fā)，從三角法激光雷達到TOF激光雷達，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發(fā)展史上領航者、參與者和見證者，其單線激光雷達的發(fā)展歷程也表征著國內激光雷達發(fā)展的縮影。

思嵐激光雷達全家福

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)了國內首款低成本激光雷達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，結合光磁融合技術和RPVision高速視覺測距引擎推出多款低成本高性能的激光雷達，并實現(xiàn)穩(wěn)定量產，其中RPLIDAR A3作為最輕薄，測距最遠的三角測距雷達，刷新當時業(yè)內的多項紀錄。

思嵐激光雷達參數(shù)對比

隨著市場的不斷發(fā)展，激光雷達雷達使用場景越來越大，三角法雷達的原理限制無法滿足更大場景的需求，而TOF原理激光雷達在遠距離探測、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)應用的需求，吸引了大量機器人企業(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TOF測距技術不斷成熟，各大廠商紛紛推出各類TOF產品，但卻難以大批量穩(wěn)定生產且保證可靠性。思嵐科技同樣在第一時間，推出了首款TOF雷達RPLIDAR S1，具備40m測距半徑、室外可用、獨立封閉式外罩，尺寸小巧等優(yōu)勢，并且能夠大批量生產出貨，保證產品可靠性，受到大量客戶的喜愛。疫情期間，RPLIDAR S1實現(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RPLIDAR S2。與RPLIDAR S1相比，RPLIDAR S2是一款準工業(yè)級別TOF雷達，擁有IP65防護等級，30米測量半徑、32000采樣頻率、0.12°的角度分辨率，S2在檢測遠距離物體、黑白物體切換及強光直射物體時，測距表現(xiàn)更加穩(wěn)定可靠。同時，小巧的尺寸，優(yōu)異的角度分辨率，也讓其應用范圍更廣。

思嵐作為TOF雷達的行業(yè)見證者，在世界范圍內也取得了各大廠商的認可和可觀的市場占有率，目前智能機器人市場上使用的TOF雷達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，近兩年內總出貨量超過15萬臺，海外出貨量超過5萬臺，出貨總量已達到行業(yè)領先。

可以說，從A1到S2，通過對激光雷達產品的不斷升級和探索，思嵐已經成為把國產TOF雷達賣遍全球的頭部廠商。

市場需求——性能升級實現(xiàn)產業(yè)賦能

雖然國產激光雷達行業(yè)起步比國外晚，但是包括思嵐在內的雷達廠商經過幾年的技術研究，推出的幾個激光雷達不但性能和進口雷達相媲美，在價格方面也比國外高價雷達更具優(yōu)勢。

圖片來源：攝圖網

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

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為機器人提供更豐富的環(huán)境點云信息

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

4、精度：保證環(huán)境目標的準確性

5、易用性：上位機的易用性，支持用戶能夠快速開發(fā)和應用，操作便捷；

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

7、環(huán)境適應性：在不同環(huán)境中，對陽光、粉塵、雨水、震動的抗干擾效果；

8、性價比：在滿足以上性能要求前提下，價格是很重要的因素，追求高性價比的最適合的產品。

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

未來——激光雷達應用場景多元化

除了技術上的探索，在多場景的應用也是重中之重。作為全球最大的物流市場，中國的工業(yè)經濟正在開創(chuàng)新格局，向智能和綠色迅速邁進。通過推進激光雷達等新興技術和智能化設備的應用，提高倉儲、運輸、分撥配送等物流環(huán)節(jié)的自動化、智慧化水平已是大勢所趨。此外，智能基礎設施和智慧城市也已經成為新興激光雷達市場之一，可以說智慧化需求正在不同領域無限擴大。

上海思嵐科技作為全球最早從事機器人自主定位導航技術探索和研發(fā)的公司之一，從2009年開始就著力于激光雷達技術的研發(fā)，從三角測距激光雷達到TOF激光雷達再到建圖雷達，思嵐科技實現(xiàn)了一次又一次的突破。在多元化應用場景的探索中，思嵐也從未停下腳步，目前，思嵐已經在AGV場景、機房場景、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行了解決方案設計，得到了客戶的高度認可。

未來，思嵐科技也將持續(xù)深耕激光雷達的研發(fā)和應用，擴大自身對激光雷達的研發(fā)、生產、制造優(yōu)勢，提升整體服務和運維能力，加大產業(yè)投入，不斷突破技術封鎖，與時代和行業(yè)一起發(fā)展進步。