8 utilisations des capteurs LiDAR autres que les iPhones et iPads

La plupart des gens ont une certaine compréhension du fonctionnement des scanners radar. Utilisés dans la navigation depuis des décennies, ces capteurs envoient des signaux radio dans toutes les directions et mesurent le temps qu'il leur faut pour être réfléchis, permettant ainsi la détection d'objets à proximité.

LiDAR signifie "Light Detection And Ranging" et est similaire au radar mais utilise des lasers à la place. Ce type de capteur est devenu plus connu des clients lorsque Apple a commencé à l'inclure dans leurs appareils.

LiDAR Evolution: des laboratoires aux appareils Apple

Les capteurs LiDAR étaient déjà utilisés bien avant que les produits Apple ne les présentent. La technologie a été créée dans les années 1960 et a été l'une des premières utilisations des faisceaux laser.

Le LiDAR et le radar fonctionnent de la même manière, mais ce dernier est quelque peu basique et meilleur pour le positionnement, tandis que le premier permet une imagerie 3D détaillée. De plus, comme les lasers maintiennent une haute définition à des distances plus longues que le radar, ils peuvent être utilisés avec des scanners de signaux radio pour des informations plus détaillées.

Enfin, les capteurs LiDAR de qualité industrielle, comme ceux utilisés en astronomie, deviennent aussi gros qu'une voiture, mais ceux destinés à des portées plus courtes peuvent être beaucoup plus petits. De ce fait, les utilisations possibles varient considérablement.

Utilisations LiDAR à grande échelle

Le LiDAR a été utilisé principalement pour des applications à grande échelle telles que l'industrie, le gouvernement et la science pendant des décennies.

1. Exploration de l'espace

Depuis son invention, le LiDAR est destiné à la cartographie 3D. Lors de l'expédition Apollo 15 en 1971, les astronautes ont utilisé des capteurs LiDAR pour cartographier la surface de la Lune.

La même technologie est encore utilisée de nos jours. L'hélicoptère Ingenuity envoyé par la NASA sur Mars s'appuie sur des scanners LiDAR pour un fonctionnement semi-autonome, notamment lors du décollage et de l'atterrissage. Puisqu'il faut sept minutes pour que les informations voyagent de la Terre à Mars et que les commandes soient renvoyées à la planète rouge, l'Ingenuity doit se lancer et s'amarrer de lui-même.

2. Études sous-marines

LiDAR a également plus d'applications terrestres. Par exemple, les navires scientifiques utilisent des scanners LiDAR dans leurs coques pour créer des versions 3D du fond marin.

Cela permet une meilleure compréhension du fond de l'océan et peut être utilisé pour cartographier les chaînes de montagnes sous-marines et d'autres caractéristiques du fond marin. Les véhicules subaquatiques (habités ou non) peuvent utiliser le LiDAR pour un balayage encore plus détaillé de leur environnement.

3. Écologie

En ce qui concerne l'utilisation scientifique, les capteurs LiDAR peuvent également être utilisés pour des mesures environnementales. L'un des premiers usages, dans les années 1960, était la mesure des nuages ​​naturels et de pollution dans les espaces urbains.

En plus de cela, des LiDAR embarqués dans des avions ou des satellites sont également déployés pour cartographier les canopées, permettant de surveiller la déforestation. Le reboisement peut également être mesuré en comparant la croissance des arbres dans une zone spécifique au cours d'une période donnée.

4. Topographie et géologie

Avant que les capteurs LiDAR ne deviennent largement disponibles pour des utilisations industrielles, des cartes d'élévation ont été créées en combinant des photos régulières et des données radar. Un avion survolerait la zone à cartographier, avec une caméra prenant des photos aériennes et un radar émettant des signaux radio.

Cela nécessitait une approche en deux étapes: les journaux radar devaient être synchronisés avec les horodatages des photos après l'atterrissage de l'avion, ce qui rendait la tâche fastidieuse. À l'aide de scanners LiDAR, la cartographie 3D est effectuée à la volée, et les photos sont utilisées comme couche de détail supplémentaire.

Étant donné que différents sols absorbent le laser de manière distincte, cette approche peut également être utilisée pour étudier la composition du sol. Pour les géologues, cela signifie qu'encore une autre étape de la recherche devient beaucoup plus rapide puisque les capteurs LiDAR font en partie l'étude sur site.

5. Transport et trafic

La conception et l'exploitation des systèmes de circulation sont également facilitées par l'utilisation de capteurs LiDAR. Fait intéressant, LiDAR a de nombreuses applications dans le transport, comme la mesure d'un nombre précis de véhicules qui empruntent une voie donnée, afin qu'une meilleure planification puisse être développée pour cette route.

La surveillance du trafic a également des utilisations pour les scanners LiDAR. Les fixes sont utilisés pour la surveillance en temps réel de l'état des routes, tandis que les mobiles peuvent être installés comme radars hautes performances. Ceux-ci fonctionnent mieux que les pièges à radar car ils peuvent détecter la plaque d'immatriculation du véhicule incriminé lors de la numérisation.

Utilisations LiDAR grand public

Depuis qu'Apple a inclus le LiDAR dans sa gamme d'iPad Pro 2020, de nombreux appareils électroniques ont commencé à intégrer le LiDAR. Bien qu'aucune autre marque n'utilise LiDAR dans ses téléphones ou tablettes jusqu'à présent, les fabricants d'Android ont tendance à préférer Capteurs de temps de vol (ToF)— de nombreux appareils électroniques que nous utilisons quotidiennement sont équipés de LiDAR.

1. Aspirateurs robots

Alors que les aspirateurs robots d'entrée de gamme reposent uniquement sur des capteurs de proximité et la mémorisation des distances pour faire leur travail, le meilleurs aspirateurs robots ont beaucoup d'autres technologies. Les capteurs LiDAR en font partie.

Pour ce type d'appareil, le LiDAR permet une cartographie précise de l'environnement. Avec ces informations, il n'essaiera pas d'aspirer cette pièce LEGO perdue du sol et peut être mieux conscient des petits espaces entre les meubles pour un meilleur nettoyage.

2. Voitures autonomes

Les capteurs de proximité sur les véhicules ne sont pas nouveaux: ils nous aident à éviter les situations de stationnement mineures depuis des décennies. Cependant, les voitures autonomes ont besoin de technologies de pointe pour éviter les accidents graves.

Pour cette raison, le LiDAR est un élément crucial des systèmes de sécurité de la plupart des véhicules autonomes. Il permet d'obtenir des informations détaillées et à longue portée en temps réel sur l'environnement de la voiture, y compris les bâtiments, les autres véhicules et, plus important encore, les personnes.

Une exception notable est Tesla, qui utilise des capteurs LiDAR sur ses prototypes pour affiner son système de conduite autonome. Les véhicules qu'ils vendent n'ont que des caméras pour éviter une collision. Cependant, Le pilote automatique de Tesla n'est pas connu pour sa sécurité exemplaire.

3. Architecture et design d'intérieur

Il y a beaucoup de Applications compatibles LiDAR pour iPhone et iPad, dont certains pour l'architecture et la décoration. Mais les professionnels peuvent avoir besoin d'outils plus avancés pour la tâche.

Des capteurs LiDAR dédiés permettent aux architectes et aux décorateurs d'intérieur de créer des cartes 3D précises des espaces intérieurs et extérieurs. Grâce à ceux-ci, ils gagnent du temps dans les mesures et peuvent mieux développer des solutions pour leurs clients.

Les scanners LiDAR pour l'architecture s'intègrent également aux logiciels de modélisation 3D utilisés par les professionnels pour créer des bâtiments et des meubles. En ayant toutes les données ensemble, ils peuvent s'assurer qu'un projet ressemblera, dans la vraie vie, aussi similaire que possible aux maquettes numériques.

Il y a bien plus à LiDAR qu'Apple

Apple mérite un certain crédit pour avoir mis une technologie aussi utile que LiDAR entre les mains de ses utilisateurs. Mais l'histoire de LiDAR n'a pas commencé à Cupertino; cela ne s'arrêtera pas non plus là.

La plupart d'entre nous comptons quotidiennement sur les capteurs LiDAR - pour les déplacements, le nettoyage de la maison, même pour le bâtiment dans lequel nous vivons - et ne le savons peut-être même pas. Eh bien, maintenant vous le faites.