Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial Internet of Things >> Sensor

Platform Lidar mendukung deteksi hunian, jarak sosial

Quanergy, perusahaan optoelektronika yang mengkhususkan diri dalam deteksi 3D dengan lidar, telah mengembangkan sistem yang memantau arus orang di suatu ruang untuk mencegah kepadatan dan menegakkan batas hunian. Sistem ini bahkan dapat melacak individu dengan suhu tubuh tinggi.

Platform Qortex Flow Management perusahaan memenangkan Penghargaan Inovasi Teknologi Pandemi 2020. Mengikuti gelombang global Covid-19, Quanergy mengadaptasi platformnya untuk memberikan solusi andal untuk jarak sosial, yang tetap menjadi strategi paling efektif untuk mengendalikan penyebaran virus.

Lidar adalah teknologi penginderaan time of flight (ToF) yang memancarkan laser dengan daya rendah dan mengukur waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan perjalanan bolak-balik antara sensor dan target.

“Dengan mengukur waktu antara transmisi dan penerimaan cahaya yang dipancarkan, Anda dapat mengukur jarak suatu objek secara real-time,” kata Enzo Signore, kepala pemasaran di Quanergy. Saat sensor lidar memancarkan cahaya baik secara vertikal maupun horizontal, data yang dikumpulkan digunakan untuk menghasilkan gambar 3D, memberikan informasi posisi spasial dan kedalaman untuk mengidentifikasi, mengklasifikasikan, dan melacak objek bergerak.

“Strategi Quanergy awalnya berfokus pada penyediaan solusi berbasis lidar untuk kendaraan otonom. Dengan bekerja sama dengan banyak pelanggan, kami telah melihat bahwa teknologi lidar diserap oleh pasar lain dengan kecepatan yang jauh lebih cepat, tidak hanya oleh segmen otomotif. Khususnya oleh bisnis pemetaan berbasis drone 3D, oleh kota pintar, ruang pintar, keamanan, dan oleh pasar industri. Jadi, selama beberapa tahun terakhir, kami telah memperluas strategi produk kami untuk mengembangkan produk dan solusi untuk pasar lain ini. Dan sekarang, kami melihat manfaat dari strategi ini dengan mempercepat adopsi pasar. Quanergy berada dalam posisi yang sangat baik sekarang untuk menyediakan tidak hanya sensor perangkat keras, tetapi juga platform perangkat lunak untuk memungkinkan sejumlah aplikasi canggih yang dapat diadopsi pasar dengan cepat,” kata Signore.

Dalam hal keamanan, teknologi lidar memberikan pengurangan alarm palsu yang signifikan, pengurangan biaya lebih dari lima kali lipat, per area cakupan, dan akurasi yang jauh lebih tinggi daripada sistem berbasis kamera. Kecerdasan operasional yang ditingkatkan memungkinkan Anda mengelola jarak sosial dalam hal pendudukan ruang dan regulasi aliran.

Teknologi LiDAR

Prinsip di balik lidar adalah dasar, tetapi membangun sistem lidar tidak selalu sederhana. Rumus yang digunakan para insinyur untuk menghitung jarak adalah:jarak benda =(kecepatan cahaya x waktu terbang)/ 2. Lidar mengukur waktu terbang yang digunakan untuk menghitung jarak yang ditempuh. Jarak yang ditempuh kemudian diubah menjadi elevasi. Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan komponen kunci dari sistem lidar pesawat, termasuk GPS yang mengidentifikasi posisi X,Y,Z dari energi cahaya dan unit pengukuran internal (IMU) yang memberikan orientasi pesawat di langit. .

Salah satu faktor yang memperumit adalah bahwa cahaya yang dipancarkan dapat dipantulkan ke arah yang berbeda. Saat melihat pohon, beberapa foton akan dipantulkan dari cabang, tetapi yang lain akan terus menembus dan memantul dari tanah — ada kemungkinan, bahkan mungkin, beberapa pantulan dapat terjadi dari satu pulsa cahaya. Bentuk gelombang atau distribusi energi cahaya adalah yang diukur oleh sensor lidar.

Pada dasarnya sangat mirip dengan teknologi radar. Keduanya menggunakan parameter seperti kecepatan, sudut, dan jangkauan. Radar, tentu saja, menggunakan gelombang radio, bukan cahaya. Lidar dapat memberikan gambar 3D, dan dengan demikian menciptakan dunia sekitarnya dengan cara yang lengkap.

Tidak seperti kamera, lidar tidak memberikan risiko privasi apa pun. “Tidak ada pelanggaran informasi privasi karena tidak ada pengenalan wajah,” kata Signore.

Perangkat keras sistem lidar pada dasarnya terdiri dari pemancar dan penerima, dan awan titik yang mengidentifikasi sekumpulan data dari lingkungan yang dipindai, serta objek tetap seperti bangunan, pohon, dan struktur permanen lainnya. Kumpulan data yang dapat diubah oleh sistem perangkat lunak untuk membuat gambar 3D berbasis lidar dari area tertentu.

Parameter pengidentifikasi adalah bidang pandang yang didefinisikan sebagai sudut dalam derajat yang dicakup oleh sensor. Biasanya kinerja sensor lidar diukur dalam bidang pandang horizontal dan vertikal.

Faktor lain yang perlu dipertimbangkan dalam lidar adalah reflektifitas target. Teknologi lidar memantulkan cahaya, beberapa target memantulkan lebih baik daripada yang lain dan lebih mudah dideteksi. Permukaan putih memantulkan lebih banyak cahaya daripada permukaan hitam. Oleh karena itu, yang terakhir ini sangat sulit untuk dideteksi. Cermin memantul ke arah tertentu yang mungkin bukan arah sensor. Tidak seperti objek lain yang menyebarkan cahaya datang ke berbagai arah.

Target seperti rambu lalu lintas dan plat nomor mencerminkan persentase cahaya yang tinggi ke penerima dan merupakan target yang baik untuk sensor lidar. Karena perbedaan ini, kinerja aktual dan jangkauan efektif maksimum sensor LiDAR dapat bervariasi tergantung pada pantulan permukaan target (Gambar 1).


Gambar 1:Teknologi lidar kuanergi. (Klik untuk memperbesar.)

“Ada banyak proposisi nilai unik yang kami bawa ke pasar. Yang pertama adalah tentang akurasi dan kekayaan titik awan. Ini semua tentang data. Jadi, salah satu karakteristik utama yang disediakan Quanergy lebih baik daripada kebanyakan solusi lainnya adalah fakta bahwa kami dapat menghasilkan point cloud 3D yang sangat kaya. Misalnya, dengan produk kami, kami dapat mengumpulkan hingga 1,3 juta pulsa per detik. Dan itu menciptakan pencitraan 3D yang sangat kaya tentang dunia di sekitar kita,” kata Signore.

Dia melanjutkan, “Pembeda utama kedua ada pada perangkat lunak persepsi. Memiliki point cloud itu penting. Tetapi yang lebih penting adalah bagaimana menafsirkan apa yang dilihat oleh sensor dan memahaminya. Oleh karena itu, dengan perangkat lunak persepsi yang kami sebut Qortex, kami sekarang dapat menginterpretasikan objek di sekitar sensor. Misalnya, kita dapat melihat orang, kendaraan, latar belakang, dan kemudian kita dapat menghitung berapa banyak orang yang berada di bidang pandang, tidak hanya posisi XYZ tetapi juga kecepatan dan arah mereka bergerak. Sensor dapat menentukan jarak antara Anda dan saya dan memberi tahu kami jika kami berada pada jarak satu meter, satu setengah, dua meter. Jadi kita bisa menggunakan informasi ini juga untuk aplikasi social distancing. Kami dapat memberikan akurasi antara 95 hingga 98% tergantung pada jenis aplikasi, dan itu terlepas dari kondisi pencahayaan, itu bisa di malam yang sempurna, gelap gulita, atau bisa juga di hari yang cerah. Perbedaan mendasar lainnya datang dalam biaya keseluruhan solusi. Dalam kasus kami, misalnya, dengan M-Series kami, kami dapat melihat dan mengklasifikasikan objek dengan akurasi lebih dari 95% sejauh 70 meter. Oleh karena itu, dengan satu sensor Anda dapat menjangkau hingga 15.000 meter persegi. Anda akan membutuhkan lebih dari 100 kamera untuk mencakup area yang sama.” kata Signore.

Quanergy menawarkan sensor perangkat keras seperti Seri M dan S. Sensor lidar M-Series digunakan untuk pemetaan, keamanan, kota pintar, dan aplikasi ruang pintar. S-Series adalah 100% solid-state lidar berdasarkan teknologi optical phased array (OPA) yang menawarkan kekebalan getaran dan lebih dari 100.000 jam waktu rata-rata antara kegagalan (MTBF). Selain itu, proses silikon CMOS yang ekonomis dan skalabel memungkinkan produksi massal yang sangat hemat biaya.

Platform Qortex

Platform Qortex Flow Management Quanergy dengan sensor LiDAR dan teknologi AI (Artificial Intelligence) menyediakan analisis waktu nyata untuk penghitungan orang, deteksi objek, klasifikasi, pelacakan, pemantauan, jarak sosial, dan banyak lagi.

Platform ini terintegrasi dengan kamera termal untuk mengidentifikasi dan melacak orang dengan suhu tubuh tinggi. Perlindungan privasi dijamin karena tidak diperlukan pendaftaran, dan tidak ada risiko pengungkapan informasi identitas pribadi. Solusi ini dapat diterapkan untuk pemantauan social distancing di perusahaan, gerai ritel, bandara, pabrik, pusat distribusi, dan transportasi umum.

Setiap bidang aplikasi memiliki kompleksitas dan tantangan teknologinya sendiri. Anda perlu memastikan bahwa Anda memiliki sensor yang cukup untuk mencakup seluruh bidang pandang, tetapi juga untuk melewati oklusi seperti kolom atau elemen arsitektur lingkungan kompleks lainnya yang menghalangi bidang pandang (Gambar 2).


Gambar 2:Seri-M Quanergy

Platform Penghitung Orang Qortex yang sedang dipatenkan didasarkan pada perangkat lunak persepsi Qortex dan sensor lidar solid-state S3-2. Solusi perangkat lunak/perangkat keras terintegrasi ini menggabungkan pembelajaran mesin dan algoritme persepsi 3D untuk memindai bidang pandang sensor, menganalisis cloud titik lidar S3-2, dan menyediakan data anonim pada orang yang terdeteksi secara real-time. Sensor lidar Seri S3-2 menggunakan teknologi SensorFusion untuk memungkinkan penghitungan yang akurat.

Qortex DTC (Detect, Track, Classify), otak Quanergy Platform, memungkinkan pemantauan waktu nyata, menghasilkan banyak data termasuk posisi, arah, kecepatan, dan jenis objek yang terdeteksi. Melalui API-nya, pengguna akhir, integrator sistem, dan pengembang aplikasi dapat membangun alat analisis dan intelijen bisnis yang kuat untuk memantau dan mengotomatisasi proses.

Teknologi lidar bisa menjadi salah satu cara untuk menerapkan social distancing. Ketika jarak antar individu kurang dari yang direkomendasikan, atau jumlah orang di suatu area melebihi batas tertentu, peringatan dikeluarkan, dan staf dapat dikirim. Solusinya juga dapat diintegrasikan dengan kamera termal untuk mengidentifikasi suhu tubuh, sambil tetap menjaga privasi. Solusinya juga dapat digunakan di stadion, karena membuka kembali acara olahraga untuk umum dapat menjadi hal yang positif untuk meningkatkan suasana hati orang-orang di masa yang penuh tekanan.

>> Artikel ini awalnya diterbitkan pada situs saudara kami, EE Times.


Sensor

  1. Pilihan teknologi untuk jarak sosial dalam aplikasi ritel
  2. Bagaimana AI Mendukung Social Distancing untuk Transformasi Bisnis Digital
  3. Cahaya Membantu Kendaraan Otonom Memindai Lebih Baik Objek Bergerak Cepat Terdekat
  4. Sistem Pencitraan LiDAR 3D Ringkas
  5. Antena Optik Berganda
  6. Akselerometer Berbasis Sinar Laser
  7. Spektrometer Inframerah Ringkas
  8. Kodiak 3D LiDAR
  9. Menggabungkan Elektronik, Chip Fotonik Memungkinkan Deteksi Cahaya Kuantum Super Cepat
  10. Platform untuk Teknologi Quantum Menggunakan Emas