Was ist Lidar-Technologie und was kann sie?

Obwohl es Lidar schon seit Jahren gibt, ist es jetzt erschwinglicher und zugänglicher als je zuvor, sodass wir sehen, dass diese Technologie in einer Vielzahl professioneller Anwendungen zum Einsatz kommt … und sogar im Smart Home. Hier erfahren Sie, was Sie über diese Technologie wissen sollten, wohin sie geht und in welchen Produkten Sie damit rechnen können.

Was ist Lidar-Technologie?

Lidar steht für Light Detection and Ranging, ein ähnlicher Begriff wie Radar oder Radio Detection and Ranging. Während Radar Radiowellen und Empfänger nutzt, nutzt Lidar Licht: Ein Lidar-System besteht typischerweise aus drei wichtigen Teilen:

Laser: Der Laser sendet präzise erzeugte Lichtimpulse aus. Wie Sie sich vielleicht aus dem Naturwissenschaftsunterricht erinnern, ist Licht reflektierend – zumindest einige Wellenlängen werden von fast jedem Material reflektiert. Diese Lichtimpulse sollen zurückreflektiert werden, wenn sie auf Materie treffen.

Scanner: Der Scanner ist so kalibriert, dass er die vom Laser erzeugten zurückkehrenden Lichtimpulse erkennt, nachdem sie von Objekten reflektiert wurden.

GPS-Empfänger: Der Empfänger berechnet anhand der Position des Lidar-Instruments genau, wie weit das Licht zurückgelegt hat, und ermöglicht so eine sehr, sehr genaue Kartierung eines Raums und der Position von Objekten.

Zusätzlich zu diesen Komponenten kann Lidar auch in zwei wichtige Anwendungstypen unterteilt werden: topographisch undbathymetrisch:

Topografisch: Diese Lidar-Systeme dienen der Kartierung von Land und offenen Flächen und nutzen typischerweise Wellenlängen nahe dem Infrarotbereich des Lichtspektrums.

Bathymetrisch: Diese Systeme dienen der Vermessung von Landschaften unter Wasser, etwa von Flussbetten oder dem Meeresboden eine Art grünes Licht, das Wasser leicht durchdringt (aus diesem Grund hat Wasser in der Natur auch einen grünlichen Farbton).

Lidar wurde als leistungsstarke Alternative zum Radar mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten entwickelt. Es kann in Umgebungen nützlich sein, in denen Radar nicht so gut funktioniert, bietet präzisere Messungen als Radar und ist im Allgemeinen vielseitiger.

Wofür wird Lidar heute eingesetzt?

Lidar kann sowohl in der Luft auf Drohnen oder anderen Flugzeugen als auch am Boden auf Lastkraftwagen oder stationären Plattformen eingesetzt werden. Wenn etwas auf der Erde professionell gemessen wird, insbesondere wenn es um die Entfernung geht, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Lidar im Spiel ist. Spezifische Verwendungszwecke umfassen:

• Küstenlinien scannen: Lidar wird verwendet, um Karten von Küstenlinien und ähnlichen Landschaften mit genaueren Informationen zu aktualisieren. Lidar ist für alle Arten von Kartierungen nützlich, eignet sich jedoch besonders gut zur Messung der oft komplexen Details einer Küste und zur Verfolgung von Ereignissen wie Erosion, Überschwemmungen usw.
• Fahrzeuge: Lidar an Fahrzeugen kann dabei helfen, umliegende Räume abzubilden, was für selbstfahrende Autos und verwandte Anwendungen sehr nützlich ist. Interessanterweise ist Tesla eine der wenigen Marken, die dies tun nicht Verwenden Sie Lidar für seine autonomen Autos (Elon Musk ist anscheinend kein Fan), testet aber einige Lidar-Sensoren für zukünftige Anwendungen. Sie finden die Technologie auch in den Fahrzeugen, die die NASA zur Erkundung des Mondes und des Mars entwirft.
• Erstellen von 3D-Modellen: Architekten und Baufirmen nutzen Lidar, um Räume zu vermessen und Modelle zu erstellen, die für die Planung neuer Projekte oder Umbauten verwendet werden können. Dies kann auch beim Erstellen visueller Effekte für Filme, Shows und Videospiele sehr nützlich sein!
• Vermessung: Vermessungen helfen bei der Kartierung von Grundstücksgrenzen und -grenzen und müssen daher sehr genau sein. Lidar ist für diesen Prozess sehr hilfreich, da es sich hervorragend zur Entfernungsmessung eignet.
• iPhones: Wussten Sie, dass Ihr iPhone und iPad auch über Lidar verfügen? Es trägt dazu bei, Dinge wie die Measure-App genauer zu machen.

Moment, was hat Lidar mit Smart Homes zu tun?

Während wir über Lidar als Outdoor-Technologie gesprochen haben, ist es wichtig zu beachten, dass kleinere Versionen auch in Innenräumen verwendet werden können – was uns zu Smart-Home-Anwendungen bringt.

Da Lidar Entfernungen so schnell messen kann, ist es für alle Geräte nützlich, die den Preis verfolgen müssen Messungen eines Raums, wo Möbel sind und sogar wo sich Menschen aufhalten und wie sich Menschen durch einen bewegen Raum.

Lidar hat auch einige Vorteile gegenüber einer herkömmlichen Kamera oder einem Bewegungssensor, da es weniger fehleranfällig ist und kann bei einer Vielzahl von Wetterbedingungen eingesetzt werden und ist daher auch eine potenzielle Technologie für intelligente Überwachungskameras. Es ist auch begrenzt, wenn es um die Erfassung und Erkennung von Gesichtern geht, was dies möglich macht datenschutzfreundliche Alternative zu herkömmlichen Kameras.

Welche konkreten Smart-Home-Geräte nutzen Lidar?

Lidar ist ein relativ neuer Anbieter in der Smart-Home-Welt, daher ist die Anzahl der hausinternen Geräte, die LiDAR verwenden, noch begrenzt. Einige aktuelle – und interessante – Beispiele sind jedoch:

Roboterstaubsauger: Während die beliebten Roombas (noch) kein Lidar zur Raumkartierung verwenden, tun dies einige Roboterstaubsauger. Ein Beispiel ist Samsungs JetBot 90 AI+, nutzt Lidar, um die Umgebung in einer Entfernung von bis zu 20 Fuß zu erfassen und Räume und Objekte für eine bessere Navigation zu erkennen. An der kreisförmigen Ausbuchtung, die den rotierenden Sensor im Inneren verbirgt, können Sie leicht erkennen, ob ein Lidar-Sensor verwendet wird. Noch wichtiger ist, dass die Lidar-Technologie dazu beiträgt, dass Roboterstaubsauger immer beliebter werden effizienter bei der Reinigung.

Heimsensoren für ältere Menschen: Bereits 2019 führte IBM Research ein Pilotprojekt durch, bei dem Lidar-Systeme installiert wurden in den Altenheimen. Ziel war es herauszufinden, wie gut Lidar als Warnsystem für ältere Menschen funktioniert, um Stürze und Probleme beim Gehen zu erkennen, ohne zu invasiv zu sein. Wenn diese Anwendung funktioniert, könnten wir Lidar in Einrichtungen für betreutes Wohnen sowie bei Umbauten vor Ort sehen.

Sicherheitssysteme: Lidar wird bereits in professionellen und privaten Sicherheitssystemen wie verwendet Leicas Modell BLK247, die hilfreich sind, um überfüllte Räume zu überwachen, komplexe Landschaften zu verfolgen und sogar soziale Distanzierung zu messen. Da LiDAR immer erschwinglicher wird, wird es möglicherweise in intelligenteren Sicherheitssystemen zum Einsatz kommen.

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