Что такое лидар и где он применяется
Что такое лидар
Где применяется LIDAR
LIDAR в системе «Умный дом»
Какие устройства используют LIDAR
Камеры наблюдения
Сканеры движения
Интеллектуальные средства безопасности
Роботы-пылесосы
Технология LIDAR применяется для измерения расстояний, ориентации в пространстве. Она использовалась в военных целях, для освоения космоса, а также для гражданских исследований. Сейчас LIDAR имеет множество применений — в том числе в системах «Умный дом» и в бытовой технике. О том, как работает эта технология, зачем она нужна и в чем ее преимущества, — в нашей статье.
Что такое лидар
Это не новая технология — впервые термин употребляется еще в 1953 году, а с 1960 годов появляются первые устройства, применяющие ее. Лидар использует направленный луч света — лазер. Датчик регистрирует его отражение от предметов в окружающем пространстве, оценивает время и рассчитывает на основе этого расстояние до тех или иных объектов. Сканируя таким образом пространство вокруг себя, он может строить карты или создавать модели объектов с очень высокой точностью. Принцип его работы похож на радар. Разница в том, что вместо радиоволн используется свет. Существует много видов лидаров, различающихся между собой длиной посылаемого луча, а также способом обработки данных о его отражении.
Где применяется LIDAR
Есть много вариантов его использования:
- в картографировании, для съемки местности и формирования карт рельефа;
- для построения 3D-моделей любых объектов;
- в археологии при проведении исследований;
- в океанографии для сканирования дна, оценки береговой эрозии;
- в геодезии для съемки дорожных сетей, зданий и других объектов;
- для оценки лесных массивов, их высоты и структуры;
- в климатологии для оценки состава и плотности атмосферы;
- в беспилотных системах управления, например в беспилотных автомобилях;
- в измерительных приборах для строительства;
- для оценки скорости движущихся объектов;
- в составе технологий дополненной реальности.
Долгое время технология была слишком дорогой для бытового использования, но постепенно появляются не такие мощные и более доступные устройства. В результате этого LIDAR начинает применяться в системах «Умный дом», для автоматической техники, которой нужна ориентация в пространстве, и даже для мобильных устройств — такие сканеры встраиваются в iPad и iPhone.
LIDAR в системе «Умный дом»
Система «Умный дом» делает пространство вокруг нас более комфортным и безопасным. Сканеры LIDAR помогают лучше решать эту задачу. Они дополняют камеры видеонаблюдения и могут заменять датчики движения. Высокая точность и скорость реакции обеспечивает быстрое обнаружение посторонних предметов, нарушений охранного периметра, реакцию на другие события.
По сравнению с обычными камерами или сенсорами у сканеров лидар есть несколько преимуществ:
- работают при любом освещении;
- высокая точность в определении расстояний;
- нет геометрических искажений за счет построения точной 3D-модели;
- простая интеграция с другими устройствами в составе системы «Умный дом».
Так как сканер использует собственный лазерный луч, уровень освещения не влияет на точность его работы. Его можно использовать как в полной темноте, так и при ярком солнце. Эта система формирует не просто изображение, а трехмерную модель, оценивает расстояния и дальность. Это позволяет выстраивать точную модель помещения, определять положение объектов в пространстве и регистрировать их. Устройства, использующие технологию LIDAR, можно применять вместе с любыми другими приборами. Например, в экосистеме Polaris с помощью одного приложения можно управлять роботом-пылесосом с лидаром и любыми другими фирменными устройствами с функцией управления через Wi-Fi.
Какие устройства используют LIDAR
Существует несколько вариантов использования таких сканеров в быту.
Камеры наблюдения
Камеры с лидаром не просто ведут видеозапись — они сканируют помещение или открытое пространство, выстраивая его цифровую модель. Они сохраняют высокую точность при любом освещении, регистрируют любые изменения в пространстве — даже те, которые могут быть незаметны при обычной видеосъемке. Это делает контроль над охраняемым пространством максимально надежным.
Сканеры движения
Лидар реагирует на любое изменение положения объектов в пространстве, регистрируя все перемещения. Точность и надежность намного выше, чем у обычных датчиков.
Интеллектуальные средства безопасности
На основе LIDAR разрабатывают устройства, которые помогут обеспечить безопасность для пожилых людей, детей, для людей с ограниченными возможностями здоровья. Они могут реагировать на падения, перемещение объектов, задымление и другие подобные ситуации.
Роботы-пылесосы
Лидар может использоваться как часть системы навигации для робота-пылесоса. Он обеспечивает более высокую точность при ориентации в пространстве, построении карт помещений, реакции на перемещение объектов.
На роботе-пылесосе датчик LIDAR выглядит как небольшой выступающий блок, внутри которого установлен вращающийся лазерный сканер.
Робот-пылесос Polaris PVCR 3900 IQ Home Panorama Aqua использует систему лазерной навигации вместе с инфракрасными датчиками. Это обеспечивает максимальную точность в построении маршрута, быструю реакцию на появление новых объектов в пространстве, тщательную уборку в любых условиях. Управлять роботом-пылесосом с датчиком LIDAR можно через фирменное приложение Polaris — пользуйтесь им вместе с другими устройствами в составе нашей экосистемы.
Polaris PVCR 3900 IQ Home Panorama Aqua выполнит сухую и влажную уборку, легко справится с препятствиями до 15 мм высотой, уберет до 150 м2 без подзарядки. Вы можете задать до 10 зон с разными требованиями к уборке (сухая или влажная, с определенной интенсивностью, запретная зона). Влажная уборка выполняется еще эффективней благодаря виброплатформе на эластичных подвесах. HEPA-фильтр удаляет из воздуха даже мелкие частицы пыли. Для более тщательной очистки используется мультициклонный фильтр.
У роботов-пылесосов с лидаром есть несколько преимуществ:
- одинаково точная навигация при любом освещении;
- высокая точность при построении карт и прогнозировании времени уборки;
- быстрая уборка за счет точной навигации;
- точное определение положения новых объектов (пылесос не бьется об них);
- при использовании лазерного датчика для навигации робот-пылесос не оставляет пропущенные зоны — уборка более тщательная.
У таких роботов-пылесосов есть две особенности, которые нужно учитывать. Датчик на корпусе увеличивает высоту прибора. У Polaris PVCR 3900 IQ Home Panorama Aqua сканер имеет компактное исполнение, однако даже с учетом этого он немного выступает над плоскостью корпуса. Из-за этого робот-пылесос не сможет заехать под слишком низкую мебель. Еще одна особенность — в восприятии зеркал. Они не отражают лазерный луч, и поэтому сенсор воспринимает их как еще одно пространство, куда робот-пылесос не может попасть. Решить эту проблему просто: если на маршруте роботу повстречаются зеркала, лучше отметить их на карте как виртуальные стены. На качество уборки это никак не влияет.
Выбирая пылесос с усовершенствованной системой навигации, вы получите тщательную, быструю уборку по оптимальному маршруту и с дистанционным управлением.