Como os fabricantes de lidar estão lidando com o lento progresso da tecnologia autônoma

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Prolongar / Um carro autônomo experimental da Cruise Automation é enfeitado com sensores Lidar.

O 2020 Consumer Electronics Show estava absolutamente cheio de empresas que vendiam o lidar. Abreviação de radar de luz (sim, realmente), Esse poderoso tipo de sensor gera uma nuvem de pontos tridimensional ao seu redor. Especialistas e especialistas do setor não chamado Elon Musk veja-o como uma tecnologia essencial para carros autônomos. Existem dezenas de empresas desenvolvendo a tecnologia Lidar, e cada uma insiste que seu sensor está um corte acima do resto.

Mas enquanto todo lida está acima da média nos corredores da CES, as coisas estão começando a parecer diferentes no mundo real. Pelo menos um segmento do mercado – robôs personalizados para armazéns, minas e outros locais industriais – está começando a comprar sensores lidar em volume significativo. Outro segmento – lidares low-end usados ​​em sistemas de assistência ao motorista – é preparado para se tornar um grande mercado nos próximos anos.

Para esta peça, pedi aos funcionários da empresa lidar e a especialistas independentes que me ajudassem a entender o estado do mercado da lidar. Eles me disseram que a Velodyne – a empresa que inventou o moderno lidar tridimensional há mais de uma década – continua a dominar o setor.

Mas a Velodyne está enfrentando uma crescente concorrência de empresas mais novas. Uma empresa em particular – a Ouster – começou a enviar alternativas com preços agressivos aos principais produtos da Velodyne. Embora esses produtos possam não corresponder ao desempenho da Velodyne, eles são bons o suficiente e baratos o suficiente para representar uma séria ameaça ao domínio da Velodyne.

As grandes batalhas no mercado lidar ainda estão no futuro. Até agora, muitas vendas do Lidar ocorreram fora da indústria automotiva, mas os especialistas esperam que as montadoras sejam os maiores clientes do Lidar. Nos próximos anos, veremos várias montadoras fazendo suas primeiras compras em massa do lidar – comprando milhares de sensores lidar de baixo custo para melhorar seus sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS). Várias empresas lidam estão se posicionando para ganhar esses acordos, e algumas estão se unindo aos fornecedores automotivos tradicionais de "nível 1" para melhorar suas chances.

O maior prêmio da indústria pode estar fornecendo sensores lidar mais poderosos para uso em veículos totalmente autônomos. Muitas empresas estão ansiosas para atender esse mercado, mas essas vendas ainda estão bastante distantes porque a tecnologia totalmente autônoma ainda não está pronta para o horário nobre.

Lidar mecânico giratório ainda domina a robótica

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Prolongar / Um sensor Ouster no topo de um robô Postmates.

A Velodyne inventou a moderna indústria lidar tridimensional há mais de uma década e continua a ser líder da indústria. Seu lidar original tinha 64 lasers, empilhados verticalmente, que foram girados para oferecer uma visão de 360 ​​graus dos arredores. Desde então, a Velodyne introduziu variações nesse projeto básico, incluindo um design de 128 laser de ponta e modelos mais baratos com 32 ou 16 lasers.

As unidades lidar topo de linha da Velodyne tradicionalmente custam US $ 75.000 ou mais. Até recentemente, as pessoas que precisavam de lidar de alto desempenho tinham pouca escolha a não ser pagar. Mas nos últimos dois anos, uma startup chamada Ouster começou a dar a Velodyne algumas competição tão necessária.

O clássico Velodyne lidar tinha 64 lasers embalados individualmente, cada um emparelhado com um sensor de luz individual para detectar flashes de retorno. Esse design complexo contribuiu para o alto preço das unidades. Por outro lado, a Ouster usa tecnologia baseada em semicondutores para embalar 64 lasers em um único chip, com 64 detectores embalados em um segundo chip. Isso reduz o custo do lidar da Ouster da mesma maneira que a revolução dos microchips permitiu a criação de computadores pessoais baratos na década de 1970.

O resultado: em 2018, a Ouster conseguiu oferecer seu primeiro sensor lidar, uma unidade de 64 laser chamada OS-1, por apenas US $ 12.000. Aquilo foi dramaticamente mais barato que a Velodyne estava cobrando por seus modelos de 64 laser na época. Desde então, a Ouster expandiu sua linha de produtos. Os produtos da empresa agora variam de unidade low-end de 16 laser por US $ 3.500 a um unidade de longo alcance com 128 lasers por US $ 24.000.

"O fato de que você pode obter um lidar giratório de 64 canais por US $ 12.000 era algo inédito", disse John Williams. "Quando percebemos que existia, ficamos surpresos".

Williams é o diretor de tecnologia da Kudan, uma empresa que fabrica software para ajudar os robôs a rastrear sua própria localização (um problema conhecido como BATER no mundo da robótica). Os clientes da Kudan constroem produtos robóticos, como ônibus de baixa velocidade, armazéns carrinhos de suprimentos, empilhadeiras autônomas e assim por diante. O software da Kudan precisa trabalhar com uma variedade de sensores, incluindo câmeras e lidar, para que a Williams tenha uma boa visibilidade sobre quais empresas de robótica de sensores lid estão usando no mundo real.

Williams disse a Ars que a maioria de seus clientes ainda está comprando lidares de Velodyne. Mas "a Ouster é pioneira em termos de perturbação do mercado", afirmou Williams. "Em termos de precisão e ruído", os sensores Ouster "não são tão bons quanto o Velodyne", disse Williams. Mas eles são muito mais baratos e isso importa para muitos clientes Kudan. Clientes que não considerariam comprar o lidar a preços de Velodyne reconsideraram quando a Ouster introduziu uma unidade de 64 laser por US $ 12.000.

Quando perguntei ao executivo da Velodyne, Rick Tewell, sobre os preços da Velodyne, ele insistiu que eles eram "extremamente competitivos". Mas ele não me deu números específicos e não contestou seriamente que os lidares sofisticados da Ouster eram mais baratos que as ofertas comparáveis ​​da Velodyne.

A Velodyne também enfrenta a concorrência de algumas empresas chinesas que a Velodyne rejeita como fornecedores imitadores. Como a Ouster, essas empresas oferecem sensores do tipo Velodyne a preços baixos. Mas Velodyne diz que, diferentemente da Ouster, essas empresas simplesmente copiavam o design da Velodyne. De fato, Velodyne processou dois desses fornecedores—RoboSense e Hesai — por violação de patente em agosto passado.

Nos últimos anos, não houve escassez de exageros sobre o potencial do lidar de estado sólido– lidar que está fixo no lugar, em vez de girar 360 graus. Existem dezenas de empresas trabalhando em sensores lidar, e a maioria delas é de estado sólido. No entanto, eles não parecem estar obtendo muito uso no mundo real – pelo menos não no mercado de robótica comercial. Williams disse a Ars que "ainda não encontramos um estado sólido na natureza".

Isso ocorre em parte porque várias empresas de estado sólido ainda não começaram a enviar produtos para o público em geral. Isso também ocorre em parte porque algumas empresas lidam focadas em grandes volumes de vendas para montadoras, e não em vendas pontuais para empresas menores de robótica.

Mas também é porque o spinning lidar tem algumas vantagens únicas. Obviamente, um único sensor giratório oferece cobertura de 360 ​​graus em torno de um veículo. Para obter uma cobertura semelhante com um sistema lidar fixo, você precisa de vários sensores distribuídos pelo veículo. Isso significa custos mais altos e consumo de energia.

Fonte: Ars Technica