Ikhtisar Teknologi LiDAR Otomotif

 (viksnewsletter.com)
2 poin oleh GN⁺ 2024-11-27 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • LiDAR (Light Detection and Ranging) untuk kendaraan otonom adalah sensor utama yang cepat mengenali lingkungan sekitar dalam 3D, tetapi agar dapat diadopsi secara luas, harga perangkat yang masih di kisaran ribuan dolar harus diturunkan secara signifikan
  • Dua panjang gelombang utama, 905nm dan 1550nm, memiliki kelebihan dan kekurangan berbeda dalam hal biaya, daya keluaran, sensitivitas detektor, keamanan mata, interferensi sinar matahari, dan kondisi lembap
  • Pemilihan fotodetektor seperti APD, SPAD, dan SiPM berdampak langsung pada sensitivitas, biaya, dan cara integrasi pemrosesan sinyal; SPAD dapat mendeteksi waktu kedatangan foton tunggal dalam satuan pikodetik
  • Saat ini dToF yang sederhana banyak digunakan, dengan jangkauan komersial sekitar 100–200m; FMCW dapat menghitung jarak dan kecepatan sekaligus, tetapi lebih kompleks untuk diimplementasikan
  • Ada tren jelas untuk mengurangi komponen bergerak dari struktur mekanis berputar menuju MEMS, Flash, dan OPA demi meningkatkan biaya, keandalan, dan kecepatan pengambilan data

Peran LiDAR dalam Kendaraan Otonom

  • LiDAR (Light Detection and Ranging) adalah teknologi yang mengukur jarak ke objek jauh menggunakan laser inframerah
  • Teknologi ini sudah digunakan dalam vegetasi, topografi perkotaan, situs arkeologi tersembunyi, arsitektur, augmented reality, dan lain-lain; pada kendaraan otonom, LiDAR berperan sebagai “mata” yang dengan cepat membuat citra 3D presisi dari lingkungan sekitar
  • Prinsip dasarnya mirip radar, tetapi menggunakan laser dengan panjang gelombang lebih pendek daripada gelombang mikro sehingga dapat membuat citra yang lebih detail
  • Teknologi ini sudah digunakan pada taksi otonom Waymo dan Cruise, serta telah terbukti efektif untuk otonomi Level 4
  • Kendala terbesarnya adalah biaya
    • Kubah LiDAR berputar di atas kendaraan berada di kisaran ribuan dolar
    • Sumber cahaya, detektor, rangkaian elektronik, dan komponen mekanis menaikkan biaya keseluruhan
    • Untuk adopsi luas, biaya harus diturunkan setidaknya satu orde magnitudo atau lebih
  • Di bidang LiDAR, lebih dari 140 startup bersaing dengan tujuan menekan biaya dan mengomersialkannya

Panjang Gelombang Operasi: 905nm dan 1550nm

  • LiDAR otomotif terutama beroperasi di wilayah inframerah di luar cahaya tampak 380–700nm, dengan panjang gelombang utama 905nm dan 1550nm
  • Pemilihan panjang gelombang bergantung pada daya laser, sensitivitas detektor, serta tingkat interferensi cahaya alami dan buatan
  • Sinar matahari merupakan sumber interferensi kuat bahkan di wilayah inframerah, dan jumlah sinar matahari yang mencapai permukaan pada panjang gelombang tertentu diukur sebagai solar photon flux
  • Di sekitar 905nm, 940nm, dan 1550nm terdapat pita penurunan akibat absorpsi uap air di atmosfer atas, yang membantu mengurangi interferensi pada sistem di permukaan
    • Efek absorpsi yang sama dapat melemahkan sinyal LiDAR di jalan berkabut dan hujan

  • Kelebihan dan Kekurangan 905nm

    • 905nm dekat dengan cahaya tampak sehingga menimbulkan isu keamanan mata dan interferensi sekaligus
    • Karena mudah diserap retina dan dapat menyebabkan kerusakan jika terpapar lama, standar keamanan mata yang ketat harus diikuti
    • Banyak sumber interferensi di dekat cahaya tampak, seperti sinar matahari dan lampu depan kendaraan, sehingga performa sistem dapat menurun
    • Sebaliknya, pada panjang gelombang yang lebih pendek, sensitivitas fotodetektor umumnya lebih tinggi dan sumber laser lebih kuat sekaligus lebih murah
    • Ouster mengadopsi 850nm meskipun solar photon flux tinggi
      • Visibilitas dalam kondisi lembap
      • Performa sumber cahaya dan detektor
      • Pendekatan berpaten untuk menghilangkan interferensi lingkungan menjadi alasan adopsinya

  • Kelebihan dan Kekurangan 1550nm

    • 1550nm memiliki interferensi radiasi matahari yang rendah, dan karena cahaya hanya menembus sampai kornea, kekhawatiran keamanan mata dari sisi perlindungan retina lebih rendah
    • Keamanan mata yang lebih tinggi memungkinkan penggunaan daya lebih tinggi dalam durasi lebih lama, dan dapat memberikan jangkauan deteksi lebih jauh
    • Kekurangannya adalah absorpsi oleh uap air besar, sehingga sulit digunakan dalam kondisi basah

Fotodetektor: APD, SPAD, SiPM

  • Detektor yang paling umum digunakan dalam LiDAR otomotif adalah Avalanche Photodiode (APD)
  • APD adalah sambungan semikonduktor PN yang memanfaatkan efek fotolistrik; ia membentuk pasangan elektron–hole sebagai respons terhadap foton datang dan menghasilkan arus yang sebanding dengan jumlah foton
  • Respons panjang gelombang dan biaya berbeda tergantung material APD
    • Silicon APD merespons NIR dengan baik dan biaya produksinya rendah
    • InGaAs cocok untuk panjang gelombang SWIR, tetapi lebih mahal
    • Germanium juga digunakan sebagai material APD

  • SPAD

    • SPAD (Single-Photon Avalanche Diode) tidak menghasilkan sinyal analog yang sebanding dengan jumlah cahaya seperti APD konvensional, melainkan respons biner yang dekat dengan kedatangan foton
    • SPAD beroperasi dalam Geiger-mode dengan reverse bias kuat, dan menghasilkan arus besar melalui avalanche breakdown bahkan oleh satu foton
    • Waktu kedatangan foton dapat diukur dengan akurasi pikodetik, yaitu sepertriliun detik, sehingga menguntungkan untuk pengukuran jarak presisi
    • Dapat diimplementasikan dengan proses CMOS sehingga menguntungkan untuk biaya rendah, dan pemrosesan sinyal dalam jumlah besar dapat diintegrasikan tepat di samping array detektor

  • SiPM

    • Pada wilayah 905nm, Silicon Photomultiplier (SiPM) menggantikan Silicon APD dalam porsi besar
    • SiPM adalah array mikro-sel yang terdiri dari SPAD dan resistor quenching
    • Sambil membatasi sendiri aliran arus avalanche, SiPM memberikan gain fotoelektrik tinggi dan dapat mendeteksi jumlah foton masuk secara presisi berdasarkan tingkat arus keluaran

Metode Pengukuran Jarak: dToF dan FMCW

  • Direct Time-of-Flight

    • dToF (Direct Time-of-Flight) adalah metode yang menembakkan pulsa laser lalu mengukur waktu hingga sinyal pantulan kembali
    • Total waktu dari transmisi hingga penerimaan adalah round-trip delay, dan waktu sebenarnya ke objek adalah separuh dari nilai ini
    • Jarak dihitung menggunakan kecepatan cahaya dalam medium propagasi
    • Jarak minimum yang dapat diukur dibatasi oleh resolusi rangkaian elektronik timing
      • Objek dekat dapat memiliki delay pulang-pergi yang terlalu singkat sehingga tidak dapat dibedakan oleh detektor
      • Karena itu, kedalaman minimum biasanya terbatas pada kisaran beberapa cm
    • Jarak maksimum ditentukan oleh daya transmisi, sensitivitas detektor, dan rugi lintasan ruang bebas
      • Jika sinyal pantulan tidak dapat dibedakan dari noise latar, interpretasi jarak tidak mungkin dilakukan
      • Jangkauan maksimum sistem dToF komersial adalah 100–200m
    • Saat ini sebagian besar sistem LiDAR menggunakan dToF karena kesederhanaannya

  • iToF dan AMCW

    • Sebagai pendekatan berbasis waktu yang berbeda dari dToF, ada metode yang menggunakan sinyal gelombang kontinu dan mendeteksi perubahan fase gelombang pantulan
    • Metode ini disebut iToF (indirect ToF) atau lebih spesifik AMCW (Amplitude Modulated Continuous Wave)
    • iToF kurang sensitif terhadap timing drift dan lebih cocok untuk pengukuran jarak pendek

  • FMCW

    • FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) LiDAR memodulasi panjang gelombang atau frekuensi pulsa transmisi
    • Teknologi ini sudah ada sejak 1960-an dan merupakan konsep yang juga banyak digunakan pada radar otomotif
    • Sekumpulan sinyal termodulasi frekuensi disebut chirp, dan sinyal pantulan memiliki perbedaan frekuensi sesaat terhadap sinyal transmisi karena adanya delay waktu
    • Beat frequency ini dapat di-downconvert dengan mixer untuk menghitung jarak dan kecepatan objek sekaligus
    • Kompleksitas implementasinya lebih tinggi daripada dToF
      • Diperlukan sumber laser dengan frekuensi yang dapat diubah untuk modulasi
      • Diperlukan rangkaian elektronik tambahan untuk mengekstraksi informasi dari sinyal transmisi dan penerimaan
    • Keunggulannya juga jelas
      • Karena frekuensi berbeda pada setiap titik waktu, interferensi antar-sistem LiDAR di sekitar menjadi rendah
      • Memerlukan daya puncak laser yang lebih rendah daripada ToF, sehingga memengaruhi standar keamanan mata khususnya pada 905nm

LiDAR Mekanis dan Cermin MEMS

  • LiDAR Pemindaian Berputar

    • LiDAR mekanis adalah metode memasang laser inframerah pada motor DC brushless untuk memutar sensor
    • Metode ini menyediakan sudut pandang 360° secara horizontal sehingga menghilangkan blind spot, tetapi sudut pandang vertikal terbatas sekitar 90–95°
    • Laser Bear Honeycomb dari Waymo adalah contoh LiDAR pemindaian mekanis dan sering terlihat dipasang di bagian atas kendaraan otonom Waymo
    • Motor dan komponen penggerak presisi menaikkan biaya komponen dan menjadi bagian yang aus akibat penggunaan berulang
    • Karena itu, sistem LiDAR pemindaian berukuran besar dan mahal

  • LiDAR Cermin MEMS

    • LiDAR cermin MEMS tidak menggerakkan langsung sumber laser dan sensor, melainkan memantulkan laser pada cermin mikro-elektromekanis yang dapat bergerak
    • Dengan mengayunkan cermin MEMS bolak-balik pada kecepatan konstan, LiDAR dapat dipindai melintasi ruang 3D
    • Metode penggeraknya terbagi menjadi tiga
      • Penggerak elektrostatik: hanya menggunakan medan listrik
      • Penggerak elektromagnetik: menggunakan medan listrik dan medan magnet
      • Penggerak elektrotermal: menggunakan panas
    • Trade-off utama dalam desain adalah berat cermin dan kecepatan pemindaian
      • Cermin yang berat memiliki kecepatan pemindaian lebih rendah
      • Cermin MEMS 2D memiliki sumbu lambat dan sumbu cepat, bergerak cepat ke satu arah untuk melakukan pemindaian raster
      • Ke arah vertikal, cermin bergerak lebih lambat untuk membuat perpindahan posisi statis bagi pemindaian cepat berikutnya
    • Cermin MEMS dapat diproduksi dengan proses back-end-of-line dari foundry CMOS legacy dan dianggap sebagai teknologi yang matang
    • Karakteristik ini menguntungkan untuk mengimplementasikan LiDAR pemindaian berbiaya rendah

LiDAR Solid-State: Flash dan OPA

  • Flash Lidar

    • Flash lidar mirip metode fotografi yang menerangi ruang di depan sekaligus, tanpa memindai ruang 3D
    • Flash lidar menggunakan VCSEL sebagai sumber laser, menerangi ruang target dengan cahaya yang disebarkan, lalu mendeteksi sinyal pantulan dengan array SiPM
    • Dengan memperoleh flash LiDAR hingga 30 frame per detik, sistem ini menyediakan rendering ruang 3D real-time
    • Sudut pandangnya lebih kecil daripada LiDAR mekanis berputar, dan resolusinya dibatasi seperti kamera digital: berapa banyak piksel yang dapat dimasukkan ke area tertentu
    • Dibandingkan metode pemindaian, rasio sinyal terhadap noise lebih rendah
      • Daya laser optik yang terbatas harus didistribusikan ke semua piksel dalam array
      • Noise latar lingkungan dengan panjang gelombang yang sama seperti laser membatasi sensitivitas deteksi
      • Rasio sinyal terhadap noise adalah faktor pembatas akhir jangkauan deteksi Flash lidar
    • Dalam literatur, jarak deteksi hingga 100m dan resolusi dalam satuan cm dilaporkan
    • Beberapa perusahaan mengadopsi pendekatan multi-beam
      • Hanya menerangi sebagian lingkungan tempat detektor mencari informasi
      • Daya optik yang lebih besar dapat dikirim ke jumlah piksel relevan yang lebih sedikit, sehingga meningkatkan rasio sinyal terhadap noise
      • Pendekatan ini lebih dekat dengan kombinasi LiDAR pemindaian dan Flash lidar
    • Karena tidak ada komponen bergerak, keandalan sistem tinggi, tahan terhadap dampak getaran, dan kecepatan pengambilan datanya tinggi

  • Optical Phased Array Lidar

    • OPA (Optical Phased Array) LiDAR adalah pendekatan yang mencoba mengimplementasikan LiDAR pemindaian di atas chip menggunakan silicon photonics, dan masih berada pada tahap riset
    • Konsepnya diambil dari phased array antenna, mirip metode memindai berkas radiasi dengan menyesuaikan fase setiap sinyal dalam array antena
    • Pada OPA, perubahan fase diimplementasikan menggunakan waveguide optik terintegrasi atau heater terintegrasi
      • Heater memperlambat cahaya melalui thermo-optic coupling
      • Sesuai perubahan fase, arah wavefront radiasi dapat dipindai dalam ruang 3D
    • Keunggulannya adalah kecepatan pemindaian tinggi berkat kontrol elektronik dan penghilangan moving part
    • Kemungkinan implementasi secara terintegrasi penuh pada wafer silikon 300mm menarik dari sisi biaya dan keandalan

  • Tantangan Teknis OPA

    • Penerapan frekuensi optik pada phased array menimbulkan tantangan tersendiri
    • Manajemen termal: panas yang dihasilkan banyak sumber laser di atas chip harus dibuang secara efektif
    • Jarak antar-elemen: phased array memerlukan jarak antar-elemen sebesar setengah panjang gelombang, dan pada laser 1550nm setiap sumber cahaya harus ditempatkan kurang dari 1 mikron
    • Sudut pemindaian: berkas dengan kualitas terbaik keluar dari boresight, yaitu arah depan array; jika menyimpang lebih dari 60° dari pusat, grating lobe menurunkan lebar berkas
    • Analog Photonics adalah perusahaan spin-off dari MIT, didirikan oleh Prof. Michael Watts, dan sedang mendorong komersialisasi teknologi OPA

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2024-11-27
Komentar Hacker News

  • Sebagai gambaran dasar, ini masuk akal
    Mengejutkan bahwa pemindai berputar masih digunakan. Sudah 20 tahun sejak Velodyne pertama kali membuatnya, dan walau cara kerjanya baik-baik saja, harganya terlalu mahal. Saya kira flash LiDAR atau cermin MEMS akan menggantikannya; Continental membeli perusahaan flash LiDAR terdepan lebih dari 10 tahun lalu, tetapi pasar massal sebesar yang dibutuhkan pemasok komponen besar pada akhirnya tidak pernah terbentuk
    Waymo masih memakai LiDAR berputar bahkan untuk sensor kecil di sudut kendaraan. Di area itu kebutuhan pengukuran jarak jauh lebih kecil, jadi diperlukan pengganti yang murah dan tertanam di bodi. Posisinya terlalu rentan. Mungkin sesuatu seperti radar phased array gelombang milimeter yang dipasang di balik panel bodi fiberglass bisa dilakukan. Waymo harus menyelesaikan masalah ini sebelum masuk ke New York
    LiDAR di atap mungkin bukan masalah. Pernyataan “harus hilang karena mobil harus terlihat seperti mobil” mirip dengan bersikeras bahwa mobil harus berbentuk kereta kuda. Mobil-mobil awal memang tampak seperti kereta, tetapi itu tidak bertahan lama
    Keunggulan besar LiDAR pulsa dibanding metode gelombang kontinu adalah masalah interferensi antarperangkat yang sama jauh lebih kecil. Duty cycle-nya sangat kecil, dan data pulang-pergi dari satu pulsa dikumpulkan dalam waktu kurang dari 1 mikrodetik. Jika sedikit keacakan ditambahkan pada timing pulsa, tabrakan beruntun berkali-kali akan hilang

    • Waymo punya radar sendiri, dan setahu saya memakai pita di sekitar 70GHz pada spektrum absorpsi. Perangkatnya datar, kira-kira seukuran buku paperback, dipasang di dekat sensor lain, jadi cukup mencolok
      Perangkat Velodyne lama rentan rusak jika dua unit dinyalakan terus-menerus tepat bersebelahan. Saya juga pernah mendengar usulan pada perangkat serupa untuk memakai waktu GPS guna menyinkronkan rotasi semua perangkat agar tidak saling mengarah, tetapi dalam praktiknya itu tidak tampak seperti masalah besar
    • Flash LiDAR menyebarkan berkas ke area yang luas, sehingga rasio signal-to-noise menjadi sangat rendah
      Sebagian besar LiDAR otomotif pun sudah beroperasi di “wilayah kekurangan foton”, sekitar 200–300 foton per pantulan[0]. Jika ini disebarkan ke seluruh adegan, rasio signal-to-noise cepat turun
      Karena itu harus memakai 1550nm, dan array detektor besar serta laser berdaya tinggi pada 1550nm sangat mahal
      MEMS sudah agak lama, tetapi seingat saya ada kekhawatiran soal rentang bidang pandang/sudut kemudi, kecepatan pengemudian, hingga keluaran berkas maksimum
      Teman saya Jake yang mengerjakan LiDAR memberi tahu bahwa ukuran aperture juga menjadi masalah MEMS. Jika aperturenya kecil, cahaya yang dikumpulkan lebih sedikit dan rasio signal-to-noise menurun
      [0] https://www.hamamatsu.com/content/dam/hamamatsu-photonics/si...
    • Pemindai berputar sudah ada lebih lama dari 20 tahun. SICK sudah menembakkan rangefinder laser ke cermin berputar sejak sekitar 1995. Namun penggunaannya terutama untuk sistem keselamatan industri yang tidak terlalu sensitif terhadap harga
      Untuk memahami mengapa laser berputar masuk akal, ada beberapa hal tentang LiDAR yang perlu diketahui
      Pertama, semua perangkat yang memancarkan cahaya dalam bentuk kerucut mengalami penurunan kuadrat terbalik. Jika jaraknya menjadi dua kali lipat, cahaya yang diterima per satuan luas menjadi 1/4. Ini paling mudah terlihat pada foto flash malam hari, tetapi juga berlaku untuk LiDAR. Pada mobil, idealnya objek sejauh 100m harus terdeteksi, jadi menyinari titik laser jauh lebih realistis daripada menerangi semuanya
      Kedua, apa pun sumber cahayanya, harus aman bagi mata. Inframerah punya keunggulan keselamatan dibanding cahaya tampak, tetapi membuat sumber cahaya yang cukup terang untuk menerangi objek pada jarak 100m tetap sangat sulit, bahkan dengan keunggulan inframerah. Laser pemindai tidak berdiam lama di satu titik, sehingga intensitas yang lebih kuat dapat digunakan dengan aman
      Ketiga, apa pun sumber cahayanya, ia harus bersaing dengan matahari. Matahari bisa berada rendah dan langsung menyilaukan sensor, atau menerangi objek yang sama yang ingin dideteksi. Jadi sumber cahaya yang lemah dan penurunan kuadrat terbalik tidak bisa ditutupi hanya dengan pemrosesan sinyal yang cerdas
      Terakhir, produsen mobil ini membayangkan masa depan ketika semua kendaraan di jalan memakai teknologi ini. Maka ada juga risiko sinyal pantulan dari kendaraan berbeda saling mengganggu. LiDAR berputar juga bisa rentan, tetapi flash LiDAR khususnya lebih rentan
      Sebaliknya, perusahaan mobil tidak takut pada komponen bergerak. Mobil sudah punya banyak komponen berputar, dan teknologi untuk membuat benda yang dapat berputar terus selama ribuan jam sudah sangat dikuasai
    • Continental sedang menutup divisi LiDAR otomotif dan memberhentikan semua orang
    • Selama 20 tahun terakhir biayanya turun drastis dan masih terus turun
      Sudut adalah posisi pemasangan optimal untuk visibilitas maksimum. Itu pada dasarnya memungkinkan mobil melihat melewati tikungan dengan cara yang mustahil dilakukan sensor yang dipasang di tengah
      Saya tidak tahu mengapa Waymo harus menyelesaikan ini sebelum New York. Karena vandalisme?

  • Ada “permata LiDAR” menarik yang pernah muncul di Hacker News beberapa tahun lalu
    https://news.ycombinator.com/item?id=33554679
    Itu adalah algoritma deteksi rintangan LiDAR dari repositori Git yang bocor di Tor
    Ini adalah algoritma pemetaan area yang dapat dilalui yang ditemukan dalam repositori Git yang tampaknya bocor dari perusahaan mobil otonom pada 2017. Repositori ini dapat diakses selama bertahun-tahun melalui satu atau lebih layanan tersembunyi Tor
    Kode LiDAR tampaknya ditulis untuk Velodyne HDL-32E. Ia bekerja dalam beberapa tahap, dan setiap tahap menyempurnakan keluaran tahap sebelumnya. Algoritma ini berada pada tahap kedua, sementara metode lain hanya menambahkan sedikit perbaikan, sehingga ini merupakan metode utama deteksi rintangan
    Kode yang bocor memakai matriks kolom-utama dari titik-titik dan secara eksplisit menangani NaN, yaitu titik tanpa return. Kode itu ditulis ulang menjadi tata letak matriks baris-utama yang jauh lebih efisien untuk cache, dan memakai pernyataan kondisional yang mengabaikan titik NaN tanpa pemeriksaan eksplisit
    Mengingat kesederhanaannya, ini adalah metode deteksi rintangan yang sangat efektif

    • Saya penasaran layanan tersembunyi Tor yang mana itu
      Seorang teman meminta saya menanyakannya

  • Saya pernah mengerjakan FMCW LiDAR otomotif yang hampir tidak sempat masuk pasar. Teknologinya keren, tetapi sulit diskalakan dengan biaya rendah, dan di pasar otomotif itu sangat penting. Pasar tersebut marginnya sangat rendah

  • Apakah LiDAR berbahaya bagi mata pengemudi lain atau pejalan kaki?

    • Ada kasus di CES ketika LiDAR 1550nm merusak kamera Sony - http://image-sensors-world.blogspot.com/2019/01/1550nm-lidar...
    • Tidak. Untuk keselamatan laser ada sistem klasifikasi.
      Kelas itu ditentukan berdasarkan apakah aman meski mata ditempelkan langsung dari jarak sangat dekat dalam waktu lama
    • Seharusnya tidak berbahaya. Secara teori bisa berbahaya, tetapi ada regulasi ketat untuk mencegahnya
    • Saya tahu ini membahas LiDAR untuk mobil, tetapi iPhone Pro juga punya semacam LiDAR dan mendapatkan peta kedalaman foto. Jadi bisa dibilang ia menembakkannya ke semua orang yang difoto

  • “Kekuatan super khusus LiDAR adalah kemampuannya membuat citra beresolusi tinggi dari sekitar, jauh lebih baik daripada radar.”
    Apakah ini benar? Radar mobil itu fixed. LiDAR yang serupa juga fixed, dan sepertinya untuk n laser akan punya n titik.
    Kalau radar berputar, bukankah ia bisa melihat sekitar dengan resolusi kontinu, sementara LiDAR melakukan sampling?
    Saya pikir keunggulan LiDAR ada pada akurasi dan pengukuran tinggi objek yang lebih baik, sedangkan radar membuat bidang pandang menjadi datar

    • Intinya bukan fixed atau berputar, melainkan bahwa radar pada dasarnya tidak bisa mencapai resolusi yang dibutuhkan untuk membedakan fitur-fitur penting lingkungan. Radar mudah tertipu oleh objek berbentuk aneh, terutama fitur cekung seperti sudut. Ia sangat bagus untuk menjawab “apakah ada sesuatu yang dekat”, tetapi kurang andal untuk memberi tahu benda apa itu, terutama pada jarak jauh
    • Radar kelas sangat tinggi bisa menghasilkan gambar yang menakjubkan, tetapi tidak melampaui level yang bisa dicapai LiDAR. Secara konseptual keduanya melakukan hal serupa dengan gelombang elektromagnetik, tetapi LiDAR memakai panjang gelombang yang jauh lebih pendek sehingga punya keunggulan resolusi bawaan. Ini terutama berlaku pada jarak dan ukuran hardware yang cocok untuk mobil
    • Sepengetahuan saya, radar mobil membaca satu kerucut sensitivitas seperti satu “piksel” data. Bahkan jika radar berputar seperti LiDAR, kerucut sensitivitas radar ribuan kali lebih lebar daripada berkas LiDAR, sehingga sulit membuat gambar dengan radar

  • Teknologi keren yang dibenci Musk

    • Dalam podcast No Priors baru-baru ini, co-CEO Waymo Dmitri Dolgov menilai pendekatan mengemudi hanya dengan kamera, tetapi mengatakan itu tidak cukup untuk otonomi penuh dan tidak memenuhi standar keselamatan Waymo[1]
      1: https://www.youtube.com/watch?v=d6RndtrwJKE&t=1119s
    • Ada video dia membahas topik ini. Ia tidak membenci teknologinya sendiri. Ia mengatakan teknologi itu sangat tidak masuk akal mahalnya untuk dipakai di mobil. Namun di SpaceX, mereka banyak menggunakannya
    • Bukan hanya Musk. Sebagian besar produsen mobil juga mempertahankan posisi bahwa mereka harus menemukan cara menyelesaikannya dengan sensor yang murah dan terlihat bagus
    • Musk merasa dirinya jauh lebih pintar daripada kenyataannya dan tidak mendengarkan siapa pun. Melihat jumlah orang yang ia pecat di Twitter, Tesla, dan sebentar lagi pemerintah federal AS, sepertinya ia menikmatinya
    • Musk sudah beberapa kali mengatakan LiDAR itu hebat. Hanya saja untuk penggunaan otomotif itu ide bodoh, dan dia tidak sepenuhnya salah.
      Ada alasan mengapa tidak ada hal serupa di alam

  • Apakah ada perangkat LiDAR yang bisa dibawa pulang untuk memindai rumah dengan resolusi lebih tinggi daripada iPhone?

    • Bisa, tetapi yang bukan iPhone mahal. Perangkat handheld dasar sekitar 8 ribu dolar, misalnya Trion P1, dan yang dipasang di drone sekitar 15 ribu dolar, misalnya DJI Zenmuse L1. Peralatan seperti yang dipasang di tripod dan dipakai serius oleh surveyor lebih mahal lagi.
      Di pasar konsumen, fotogrametri jauh lebih murah, sehingga biasanya lebih disukai jika tidak benar-benar membutuhkan akurasi tertentu pada tingkat detail tinggi. LiDAR saat ini lebih cocok dalam konteks industri/profesional karena akurasinya lebih tinggi. Apakah LiDAR bisa turun ke level konsumen dengan biaya lebih rendah adalah pertanyaan besar yang belum terjawab, dan pada dasarnya sama dengan masalahnya di otomotif
    • Saya juga penasaran untuk kegunaan lain. Beberapa tahun lalu, saat berjalan di ladang/tanah kosong tidak jauh dari Centralia, WA, saya menemukan sesuatu yang tampak seperti kuburan.
      “Kuburan” yang tampak itu kira-kira seukuran dan berbentuk manusia, tanahnya cekung dengan bagian tengah paling dalam, dan dikelilingi batu-batu yang sedikit lebih besar daripada grapefruit.
      Alasan saya mencurigainya sebagai kuburan adalah karena saya pernah secara kebetulan melihat sesuatu yang sangat mirip di situs bersejarah Mercur cemetery di Tooele county, Utah.
      Apakah LiDAR bisa membuktikan atau membantah hipotesis kuburan saya?
    • Coba cari perangkat keluarga RPLidar. Itu perangkat 1 dimensi yang murah dan mudah digunakan. Yang dimaksud 1 dimensi di sini adalah mengukur jarak ke arah 360 derajat pada bidang yang berputar
    • Sepertinya tergantung anggaran dan apa tepatnya yang ingin dilakukan. Apakah ingin memindai bagian luar rumah? Kelihatannya mahal dan mungkin harus dipasang di drone, dan tergantung bentuk rumah, drone harus terbang mengelilinginya cukup lama. Kalau interior dan bisa menerima sedikit ketidakakuratan, meski bukan LiDAR, Kinect lama mungkin sudah cukup
    • Cukup iPhone Pro yang punya LiDAR dan aplikasi gratis Scaniverse atau Polycam

  • Tulisan terkait: https://www.viksnewsletter.com/p/teslas-big-bet-cameras-over...

  • Mengapa LiDAR semahal ini? Teknologinya juga masih perlu dibuat lebih ringkas. Namun karena ada upaya rekayasa yang memadai, ini tampaknya seperti masalah yang akan terselesaikan seiring waktu

    • Untuk melakukan pengukuran presisi sampai bisa mengukur waktu yang dibutuhkan cahaya untuk dipantulkan oleh objek di depan lalu kembali, diperlukan sistem optik dan perangkat elektronik yang sangat presisi. Selain itu, LiDAR untuk otomotif masih berada di ranah peralatan khusus bervolume rendah, sehingga hampir tidak ada skala ekonomi dalam manufakturnya

  • LiDAR bahkan bisa membutakan mata dengan laser pointer konsumen, jadi saya penasaran apakah ada sistem untuk mencegah serangan adversarial atau serangan denial-of-service

    • Pengemudi juga bisa dibutakan oleh laser pointer konsumen
      Kalau seseorang mulai menyerang sistem keselamatan secara fisik, saya kira mereka akan mendapat hukuman penjara yang cukup lama
    • Mata juga bisa dibutakan oleh matahari
      Dulu saat bekerja sebagai engineer riset di universitas, saya pernah menangani Velodyne 16-beam ketika itu masih termasuk peralatan kelas atas
      Pada hari demo, kami memasangnya di mobil, menggambar titik-titik dalam 3D, dan menandai rintangan dengan warna merah, tetapi saat matahari terbenam muncul artefak yang tidak bisa difilter dengan jelas
      Anehnya, kami tidak pernah berhasil mereproduksi fenomena itu lagi. Sepertinya disebabkan oleh kondisi atmosfer tertentu