اپل روز سهشنبه آیفون ۱۲ رونمایی کرد و از زمان معرفی این محصول، مطالب مختلفی درباره قابلیتهای آن در فضای مجازی منتشر شد. علاوهبر اینترنت 5G که یکی از بحثبرانگیزترین قابلیتهای خانواده جدید اپل - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - است، حسگر لایدار (Lidar Sensor) نیز توانسته توجه افراد زیادی را جلب کند. این شرکت توضیحات زیادی درباره تواناییهای قابلیت جدید دوربین خود ارائه کرده است. اپل میگوید لایدار میتواند با افزایش سرعت فوکوس، خصوصا در نور کم، عملکرد دوربین را بهبود بخشد و با ایجاد جهشی در فناوری دوربین، باعث توسعه اپلیکیشنهای پیچیدهی مرتبط با واقعیت افزوده شود.
در مراسم معرفی خانواده آیفون - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - ۱۲، توضیحاتی نیز درباره نحوه عملکرد - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - این حسگر در گوشیهای هوشمند این شرکت ارائه شد؛ البته این اولین دستگاه شرکت - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - مذکور نیست که از لایدار استفاده میکند. اپل اولینبار در ماه مارس این فناوری را در نسخهی بازتولیدشده (Refreshed) آیپد قرار - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - داده بود. - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - ازآنجاکه هنوز کسی قطعات آیفون ۱۲ را از هم جدا نکرده، میتوانیم اطلاعات زیادی از آیپد بهدست آوریم.
لایدار با ارسال نور لیزر و محاسبه زمان برگشت آن کار میکند. ازآنجاکه نور با سرعت ثابت حرکت میکند، میتوان از محاسبه زمان رفتوبرگشت آن برای تشخیص فاصله دقیق استفاده کرد. انجام این فرایند ازطریق شبکهای دوبعدی و تکرار آن باعث تولید شبکهاب سهبعدی میشود که محل اشیای اطراف اتاق یا خیابان یا مکانهای دیگر را نشان میدهد.
ماه جون، تجزیهوتحلیلی - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - System Plus Consulting انجام داد که نحوه کار حسگر لایدار موجود در آیپد را نشان میداد. براساس دادههای شرکت مذکور، آیپد - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - اپل با استفاده از لیزرهای عمودی VCSELs ساخت لومنتوم نور ساطع میکند. سپس، با استفاده - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - از - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - حسگرهایی که دیود تک فوتونی SPADs نام دارند، بازگشت نور محسابه میشود. حسگرهای یادشده را شرکت سونی تأمین میکند.
بهتازگی شرکتهای مختلف در بازار خودرو از ترکیب لیزرهای VCSEL - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - و ردیابهای SPAD برای ساختن حسگر لایدار بسیار قدرتمندتر استفاده میکنند. یکی از نکات مهم فروش VCSEL و SPAD این است که میتوان آنها را با استفاده - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - از تکنیکهای معمولی ساخت نیمههادیها تولید کرد؛ درنتیجه، تولید حسگرهای لایدار در - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - مقایس - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - عظیم کاملا - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - توجیه اقتصادی دارد و میتواند به پیشرفت شرکتهای در این زمینه مختلف کمک کند. مطمئنا با بیشترشدن حسگرهای مبتنیبر VCSEL، قیمت آنها نیز ارزانتر خواهد شد.
شرکتهای - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - Ouster و Ibeo در بازار ساخت حسگرهای لایدار بیشتر از دیگران مدنظر قرار گرفتهاند. اکنون که اپل تصمیم گرفته از این فناوری در محصولاتش استفاده کند، این امر میتواند برای دو شرکت مذکور موقعیت بسیار خوبی ایجاد کند؛ زیرا احتمالا شرکتهای دیگر نیز از غول فناوری آمریکایی تبعیت خواهند کرد.
اولین حسگر سهبعدی لایدار را Velodyne بیش از یک دهه پیش معرفی کرد. این حسگر حدود ۷۵ هزار دلار قیمت داشت و بهطرز درخورتوجهی از گوشیهای هوشمند بزرگتر بود؛ اما برای استفاده از چنین حسگری در آیفونهای اپل، باید تغییرات متعددی روی آنها اعمال میشد. این تغییرات برای کمشدن اندازه و - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - ارزانترشدن فرایند ساخت آن مهم بودند؛ بههمیندلیل، فناوری VCSEL به کمک این - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - شرکت آمد.
VCSEL چیست؟ اگر با استفاده از تکنیکهای معمولی ساخت نیمههادیها لیزر تولید - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - میکنید، دو گزینه اساسی پیش رو دارید: در حالت اول، میتوانید لیزری بسازید که از کنار دستگاه ساطع شود؛ در حالت دوم، میتوانید سراغ فناوری دیگری بروید که لیزر با آن از بالای دستگاه منتشر میشود. این مدل را VCSEL نامیدهاند.
پیشتر، لیزرهای مدل اول از قدرت بیشتری برخوردار بودند. در همین حال، برای چند دهه از VCSEL در وسایل زیادی از ماوسهای - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - نوری گرفته تا تجهیزات شبکه استفاده میشد. در گذشته، این فناوری برای دستگاههایی استفاده میشد که به نور زیادب احتیاج داشتند؛ زیرا قدرت لازم را نداشت. بااینحال با گذشت زمان و پیشرفت فناوری، VCSEL به بلوغ رسید و از قدرت بیشتری بهرهمند شد.
فرایند ساخت لیزری که از کنار دستگاه ساطع میشود، به دلایل مختلف قیمت گرانی دارد. این امر به هزینه و پیچیدگی فرایند تولید میافزاید؛ ازاینرو تعداد لیزرهای ساختهشده محدود خواهد شد. - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - درمقابل، VCSELها بهصورت عمودی ساطع میشوند؛ درنتیجه نیازمند برش خاصی نیستند که هزینه زیادی داشته باشند. این - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - بدانمعنا است که هر تراشه سیلیکونی میتواند دهها یا صدها یا حتی هزاران VCSEL را در خود جای دهد. در اصل، هر تراشه با هزاران VCSEL درصورت تولید در مقیاس بزرگ، نباید هزینهای بیشتر از چند دلار داشته باشد.
داستان این لیزر با دیودهای تک فوتونی که پیشتر به آنها اشاره کردیم، مشابه است. همانطورکه از نام آن پیدا است، دیودها بهاندازهای حساس هستند که حتی یک فوتون را نیز تشخیص میدهند. بنابراین، استفاده از آنها برای حسگری مانند لایدار به پردازش پیچیدهای نیاز دارد؛ اما مزیت اصلی SPAD این است که میتوان آنها را مانند VCSEL با استفاده از تکنیکهای نیمههادی مرسوم ساخت و هزاران قطعه را در یک تراشه قرار داد.
با استفاده از ترکیب VCSEL و SPAD، میتوان به طراحی بسیار مناسبی برای حسگرهای لایدار دست پیدا کرد. لایدار اصلی سهبعدی Velodyne 64 از ۶۴ پکیج جداگانه روی یک ستون برخوردار بود و - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - هرکدام از لیزرها ردیاب اختصاصی داشت. پیچیدگی طراحی این حسگر و وجود ردیابهای اختصاصی برای هر لیزر، از دلایل گرانبودن فرایند تولید لایدارهای Velodyne بودند.
اخیرا بعضی از شرکتها از طراحی جدیدی برای ساخت این حسگر استفاده کردهاند. آنها برای هدایت پرتوهای لیزر از آینه و بهجای ۶۴، تنها از یک لیزر استفاده میکردند؛ اما هنوز حداقل یک قسمت متحرک در آن وجود دارد که ممکن است بعدها - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - فرایند عملکرد حسگر را با مشکل روبهرو کند.
درمقابل، سه شرکت اپل و Ouster و Ibeo در حال ساخت حسگرهای لایداری هستند که هیچ قسمت متحرکی ندارد. - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - لایدارهایی که بر فناوری VCSEL مبتنی هستند، با داشتن - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - صدها یا هزاران لیزر روی یک تراشه، میتوانند هر نقطه روی میدان دید حسگر را تشخیص دهند. درضمن ازآنجاکه تمام این لیزرها از قبل روی تراشه قرار گرفته است، مونتاژ آنها بسیار - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - سادهتر - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - از طراحی کلاسیک چرخشی Velodyne خواهد بود.
گوشیهای هوشمند اخیر اپل از حسگر سهبعدی دیگر نیز بهنام TrueDepth استفاده میکنند که عملکرد قالبیت FaceID به آن وابسته است. گفته میشود این حسگر نیز از فناوری VCSEL بهره میبرد. TrueDepth برای تشخیص صورت کاربر از ۳۰ هزار نقطه استفاده - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - میکند - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - که روی سوژه قرار میگیرند. نقطههای قرارگرفته روی صورت کاربر تصویر سهبعدی از چهره او ایجاد میکنند که برای موارد مختلفی مانند بازشدن دستگاه بهکار میرود.
حسگر لایدار موجود در آیپد، نقاط لیزری بسیار کمتری درمقایسهبا TrueDepth تولید میکند. بهتازگی، ویدئویی در فضای مجازی منتشر شده است - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - که نحوه - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - کار این حسگر را با استفاده مادون قرمز نشان میدهد.
براساس اطلاعات بهدستآمده از - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - ویدئو مذکور، حسگرهای لایدار شبکههای چندصد پیکسلی دارند. حسگر TrueDepth با بررسی شکل نوری که از چهره کاربر بازتاب میشود، سعی میکند فاصله را تشخیص دهد؛ اما لایدار با استفاده از محاسبه میزان زمان بازگشت نور از سوژه، فاصله دقیق را بهدست میآورد. این فرایند احتمالا دقت اندازهگیری را افزایش میدهد و - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - برد آن را نیز طولانیتر میکند.
عملکرد لایدار اپل بسیار عقبتر از حسگرهای پیشرفتهای است که شرکتهای تخصصی لایدار میفروشند. Velodyne، شرکت مخترع لایدار سهبعدی، برای قدرتمندترین لایدار خود برد بیش از ۲۰۰ متر را در نظر گرفته؛ درحالیکه برد حسگر اپل حدود ۵ متر است. سایر لایدارهای مبتنیبر VCSEL نیز بهمراتب قدرتمندتر از حسگر اپل هستند. بهعنوان مثال، قدرتمندترین لایدار - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - مبتنیبر VCSEL شرکت Ouster دامنهای حدود ۱۰۰ متر برای تشخیص اشیاء دارد. این دامنه درمقابل دامنه درنظرگرفتهشده برای حسگر - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - اپل بسیار - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - بیشتر است؛ البته باید این - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - موضوع را نیز در نظر گرفت که عموما کسی در گوشیهای هوشمند به چنین حسگر قدرتمندی احتیاج پیدا نمیکند.
تمام حسگرهای کنونی Ouster مانند Velodyne - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - بخشهای چرخشی دارند. برای ساخت آنها ۱۶ - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - تا ۱۲۸ عدد VCSEL روی یک تراشه قرار گرفته، سپس این قطعه روی بخشهای چرخشی مانند حسگرهای Velodyne نصب میشود. سادگی طراحی این مدل از حسگرها باعث شده است که Ouster بتواند قیمت تولیدات خود را بهطور چشمگیری کاهش دهد؛ بههمیندلیل، این شرکت اکنون یکی از رقبای اصلی Velodyne محسوب میشود؛ اما هنوزهم حسگرهای ساخت VCSEL گران هستند و نمیتوان از آنها در گوشیهای هوشمند استفاده کرد.
هفته گذشته، این شرکت اعلام - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - کرد که قصد دارد حسگرهای لایدار جدیدی به بازار عرضه کند که بخش چرخشی ندارند. شرکت Ouster اینبار بهجای استفاده از ۱۶ تا - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - ۱۲۸ لیزر روی یک خط، در حسگرهای خود بیش از ۲۰ هزار VCSEL قرار داد که در شبکهاب دوبعدی قرار میگیرند.
شرکت Ibeo - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - نیز از استراتژی مشابهی - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - استفاده کرده و حتی - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - ممکن است اکنون جلوتر از Ouster باشد. این شرکت اولین لایداری که در بازار خودروها - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - استفاده شد، برای Audi A8 تولید کرده است. البته آن حسگر، تنها یک مدل - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - ابتدایی بود؛ - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - اما اکنون Ibeo در حال تولید مدل جدیدی بهنام ibeoNext است که شبکهای لیزری با ابعاد ۱۲۸ در ۸۰ پیکسل دارد. این حسگر از مدل ارائهشدهی Ouster کوچکتر است؛ ولی بهطور درخورتوجهی از محصولات گذشته این شرکت اندازه بزرگتری دارد. Ibeo میگوید حسگر جدید این شرکت میتواند برای اجسامی با بازتاب ۱۰ درصدی حتی تا محدودهی - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - ۱۵۰ متری نیز استفاده - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - شود.
رقیب دیگری نیز در بازار ساخت حسگرهای لایدار وجود دارد که Sense Photonics نامیده میشود. مانند دیگر شرکتها، Sense Photonics نیز از فناوریهای VCSEL و SPAD در ساخت حسگرهای لایدار خود استفاده میکند؛ اما روشی که در فرایند ساطعشدن لیزر بهکار میبرد، با دیگر شرکتها متفاوت است. این روش micro-transfer printing نام دارد و به لیزر اجازه میدهد بدون داغشدن، از انرژی بیشتری استفاده کند. تاکنون، برد حسگرهای ساخت این شرکت - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - زیاد نبوده؛ اما - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - مدیرعامل آن از تولید لایدارهایی با برد ۲۰۰ متری تا اوایل سال ۲۰۲۱ خبر داده است.
هر سه شرکت یادشده در حال عرضه حسگرهای لایدار مقرونبهصرفه - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - هستند؛ زیرا آنها پیشبینی میکنند در آیندهای نهچندان دور، تفاضا برای این قطعه در بازار خودرو بسیار افزایش پیدا میکند. حسگرهای لایدار میتوانند سیستمهای پیشرفته دستیار راننده (ADAS) را - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - به طرز چشمگیری بهبود بخشند.
برای مثال، بسیاری - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - از مردم معتقدند خودروهای تسلا از بهترین سیستم دستیار - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - صوتی ADAS بهره میبرند؛ اما خودروهای این شرکت به دفعات زیاد با اشیای مختلف برخورد کردهاند؛ حتی گاهی تصادفهای آنها به مرگ افراد منجر شده است. لایدار در تشخیص فاصله اشیاء، از دوربین و رادار بهتر عمل میکند؛ درنتیجه اضافهکردن این حسگر به خودروها میتواند از وقوع چنین حوادثی جلوگیری کند.
تاکنون، استفاده از حسگرهای لایدار برای صنعت خودروسازی توجیه اقتصادی نداشت؛ اما اکنون با دست به کار شدن چند - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - شرکت مختلف برای تولید نمونههای مقرونبهصرفه این باور در حال تغییر است. گفته میشود در آیندهای نهچندان دور، حسگرهای لایدار قیمتی کمتر از هزار دلار خواهند داشت.
شرکت Ouster در نظر دارد حسگر ES2 خود را برای تولید انبوه خودرو در سال ۲۰۲۴ آماده کند. این شرکت میگوید قیمت آن در ابتدا ۶۰۰ دلار خواهد بود و پس از مدتی به ۱۰۰ دلار میرسد. دراینمیان، Ibeo هنوز قیمتی برای ibeoNext - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - اعلام نکرده؛ ولی بهتازگی گفته است با شرکت بزرگ چینی بهنام Great Wall Motors برای تولید انبوه در سال ۲۰۲۲ بهتوافق رسیده است.
همچنین، شرکتهایی که از فناوری - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - VCSEL در لایدارهای خود استفاده نمیکردند، اکنون بهسراغ آن آمدهاند. یکی از این شرکتها Luminar است که از معامله - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - اخیر خود با ولوو خبر داده است. گفته میشود ولوو قصد دارد تا سال ۲۰۲۲ خودروهایی با حسگر لایدار Luminar تولید کند.
تمام این مدلها ضعفها و قوتهای خاص خود را دارند. تاکنون، لایدار Luminar بیشترین برد را درمقایسهبا رقیبان داشته است. ازآنجاکه این شرکت از طول موج ۱،۵۵۰ نانومتر استفاده - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - میکند، چنین طول موجی در حسگرهای تولیدی آن وجود دارد. باید به این نکته نیز اشاره کرد که طول موج یادشده خارج از محدودهی دید انسان است؛ درنتیجه حسگر Luminar حتی با استفاده از قدرت بیشتر نیز نمیتواند آسیبی - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - به چشم برساند. حسگر لایدار این شرکت درمقایسهبا Ouster محدودهی دید وسیعتری ارائه میدهد.
بزرگترین سؤالی که میتوان از Luminar کرد، - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - این است: چه زمانی میتواند به هدف قیمت ۱۰۰۰ دلاری خود برسد؟ آستین راسل، مدیرعامل این شرکت، در یکی از مصاحبههای خود گفته بود تنها راه برای رسیدن - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - به تولید انبوه این حسگر، کاهش قیمت آن است. - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - اکنون نیز ادعا میکند در آینده فروش این محصول را با قیمت ۱۰۰۰ دلار آغاز میکند. - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - باید دید چه زمانی میتواند وعده خود را - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - عملی کند؛ زیرا این موضوع میتواند جهشی بزرگی در دنیای حسگرهای لایدار باشد.
درمقابل، شرکتهای Ouster و Ibeo نباید مشکل زیادی در تولید لایدارهای ارزانقیمت داشته - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - باشند. تنها مسئلهای که روبهروی - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - آنها قرار دارد، رسیدن به فاصله ۲۰۰ متری است؛ زیرا این فاصله بهطور کلی برای عملکرد خودروها بسیار مهم است.
مشکل بزرگ پیش روی همه - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - این شرکتها آن است که بتوانند فناوری VCSEL - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - و SPAD را بهگونهای ترکیب کنند که بهترین نتیجه را داشته باشد تا بتوان به برد ۲۰۰ متری موردنیاز خودروها رسید. اگر این کار انجام شود، هزینه ساخت کاهش پیدا میکند و فرایند تولید سادهتر - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - میشود؛ اما اگر Ouster و Ibeo و Sense نتوانند به قول خود عمل کنند، ممکن است به ردههای - تعمیرات سولاردام هیتاچی فرحزاد - بسیار پایینتر بازار سقوط کنند.