رادار الموجات المليمترية رباعي الأبعاد، هل يمكنه القضاء على تقنية LIDAR؟

"لقد تخلت شركة Bosch تمامًا عن تطوير LiDAR ذاتية القيادة." أنا متأكد من أنكم جميعًا على علم بالأخبار التي نشرتها صحيفة هاندلسبلات الألمانية للتو.

تخلت شركة Bosch عن تقنية LiDAR، لأنها استثمرت بكثافة في البحث والتطوير في مجال تعقيد تكنولوجيا MEMS (الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة والأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة) ووقت التطوير الطويل. وأكد متحدث باسم الشركة أنه "بالنظر إلى تعقيد التكنولوجيا والوقت اللازم للتسويق، قررت Bosch منذ وقت ليس ببعيد عدم استثمار أي موارد إضافية في تطوير أجهزة مستشعر LiDAR".

ومع ذلك، فإن العديد من تقارير وسائل الإعلام المحلية حول هذا الموضوع، لكنها لم تذكر أنه، نظرًا لأن رادار الموجات المليمترية للسيارات العالمي "ABCD" أحد الشركات الأربعة العملاقة، فإن شركة Bosch تعمل على تكنولوجيا "لا تستسلم أبدًا"، أي العمل في رادار موجة مليمترية رباعية الأبعاد بنطاق 77 جيجا هرتز. هذا هو المكان الذي توفر فيه الحماية الثقيلة لبوش.
اعترف بوش أيضًا بأن تقنية LiDAR مهمة جدًا للقيادة الذاتية على مستوى L3. لأنه على الرغم من أن رادار الموجات المليمترية 4D في الصناعة قد بدأ في الانطلاق، إلا أنه لا يمكنه أيضًا "استبدال" رادار الليزر. ومع ذلك، 4D ملليمتر موجة الرادار في النهاية ما هي الإمكانات الهامة، يستحق بوش مثل هذا العملاق يفضل التخلي عن رادار الليزر بدلا من الاستسلام؟
"المفضل الجديد" ولد في "الوجه"
ومن الجدير بالذكر أنه قبل ذلك، انسحبت شركة ZF العملاقة الأخرى لقطع غيار السيارات أيضًا من مسابقة LiDAR. استثمرت ZF حوالي 100 مليون دولار للمشاركة في Ibeo ("منشئ LiDAR")، ولكن مع إفلاس Ibeo، تخلت ZF أيضًا عن LiDAR.

فيما يتعلق بمؤسسات المركبات، من المبكر جدًا أن تتخلى Tesla عن LiDAR.
ومع ذلك، في فبراير من هذا العام، قدمت Tesla إلى الهيئات التنظيمية الأوروبية في تطبيق تغيير السيارة بشكل واضح، الإنتاج القادم من الجيل الرابع من أجهزة الطيار الآلي HW4. 0 أضاف رادار موجة مليمترية 4D عالي الدقة. في السابق، قامت تسلا بإزالة رادار الموجات المليمترية ورادار الموجات فوق الصوتية، محاولًا الوصول إلى كل ذلك في المسار البصري.
هذا النوع من "ضرب الوجه" ، الصناعة تغلي ، لذلك لديك عين كبيرة أيضًا افعل هذا الشيء آه. بعد ذلك، أصبح رادار الموجة المليمترية رباعي الأبعاد فجأة هو "المفضل الجديد" في الصناعة. وفقا لإحصائيات غير كاملة، هناك ما يقرب من 20 شركة محلية على الأقل لتطوير منتجات رادار الموجات المليمترية رباعية الأبعاد.
لماذا؟ والسبب هو أنه، بالمقارنة مع رادار الموجات المليمترية التقليدية، يمكن للرادار رباعي الأبعاد، بسبب زيادة معلومات الارتفاع، تحديد الأجسام الثابتة بدقة أكبر، وهو ما يُعرف أيضًا بالقدرة على "التصوير". بالإضافة إلى السعر الذي يبلغ حوالي 1,000 يوان، مقارنةً غالبًا بستة أو سبعة آلاف دولار أو حتى عشرات الآلاف من الدولارات من LiDAR، في "حجم" صناعة السيارات إلى أقصى الحدود، تكون ميزة التكلفة واضحة.
وبالمقارنة مع LiDAR، ورث رادار الموجة المليمترية 4D مزايا رادار الموجة المليمترية التقليدية المضادة للتدخل في جميع الأحوال الجوية، ولا يتأثر بالضوء والدخان والغبار والضباب، وفي الليل، يمكن أن يعمل المطر والثلج والبيئات الأخرى بشكل طبيعي القدرة على التكيف أقوى.
كما يعتقد CICC أن رادار التصوير رباعي الأبعاد يمكن أن يعزز أداء رادار الموجة المليمترية في جميع الجوانب، ومن المتوقع أن يجعل رادار الموجة المليمترية أحد أجهزة الاستشعار الأساسية في نظام ADAS، وهو اتجاه مهم للتطوير المستقبلي لرادار المليمتر- رادار الموجة.
في الواقع، رادار الموجات المليمترية رباعي الأبعاد ليس تقنية جديدة غير مألوفة. في نهاية عام 2018، من أجل التنافس مع Infineon وNXP، طرحت شركة Texas Instruments TI مفهوم رادار الموجات المليمترية للتصوير رباعي الأبعاد، وأطلقت مجموعة كاملة من 4-حلول تصميم رادار الموجات المليمترية رباعية الأبعاد المستندة إلى جهاز الإرسال والاستقبال أحادي الشريحة AWR2243 FMCW (الموجة المستمرة المعدلة بالتردد)، والذي يدمج الهوائي الذي يعد الأكثر صعوبة في التعامل معه بالنسبة لمطوري الرادار.
في مارس 2020، أصدرت Waymo من Google الجيل الخامس من برنامج إدراك نظام القيادة الأوتوماتيكي، وتمت ترقية رادار الموجة المليمترية إلى رادار التصوير رباعي الأبعاد، مما يجعل تقنية رادار الموجة المليمترية رباعية الأبعاد مطبقة لأول مرة على نهاية السيارة.
وفي خطاب CES لهذا العام، أكد الرئيس التنفيذي لشركة Mobileye أمنون شاشوا، الرئيس التنفيذي لشركة Intel، على سيناريوهات تطبيق رادار الموجات المليمترية للتصوير رباعي الأبعاد في السيارة. وقال: "بحلول عام 2025، باستثناء الجزء الأمامي من السيارة، نريد فقط رادار الموجات المليمترية (4D) في الأماكن الأخرى، ولا نريد LiDAR".

"البط الدافئ لمياه نهر الربيع يعرف أولاً" ، في الواقع ، "حجم" رادار الموجة المليمترية 4D في السوق المحلية قد بدأ منذ فترة طويلة. علاوة على ذلك، منذ النصف الثاني من عام 2022، تم استخدام رادار موجة مليمترية 4D لتسريع وتيرة "على متن الطائرة"، ونماذج الحمل الرئيسية هي Feifan R7، وDeep Blue SL03، وIdeal L7 وما إلى ذلك. وبعض النماذج كلاهما عبارة عن رادار ليزر، وتحتاج أيضًا إلى رادار موجة مليمترية 4D.
بالطبع، في وقت مبكر من أكتوبر 2021، أي قبل أكثر من نصف عام، كانت شركة Bosch في شنغهاي لأول مرة لعرض الجيل الخامس من رادار الموجة المليمترية الإصدار الأعلى (كما كان يسمى في ذلك الوقت)، مع أقصى قدر من الكشف مسافة 302 مترًا، ومجال رؤية أفقي 120 درجة، ومجال رؤية رأسي 24 درجة.
وفي الوقت نفسه، فإن المنافسين القدامى لبوش كونتيننتال، وزد إف، وأمبرفورد ليسوا خاملين. على سبيل المثال، تمتلك شركة Continental Group أول رادار بموجات ملليمترية رباعية الأبعاد (ARS540) في العالم يتم إنتاجه بكميات كبيرة، كما حصل رادار ZF رباعي الأبعاد على النقطة الثابتة من SAIC. السوق المحلية في ذلك الوقت، بما في ذلك Sensitech، وFritz Tektronix، وFor ascension of Science (CubTEK)، وChuan Speed ​​Microwave والعديد من الشركات الأخرى دخلت أيضًا المسار رباعي الأبعاد.
بحلول عام 2023، ستكون المنافسة أكثر سخونة، ويستثمر المزيد من الشركات في أبحاث وتطوير رادار الموجات المليمترية رباعية الأبعاد والإنتاج الضخم. وفي 15 أغسطس فقط، شارك أيضًا Li Yifan، الرئيس التنفيذي ومؤسس WoSai Technology، في الجولة الأولى من تمويل Aoto Technology بصفته الشخصية.
يُذكر أن Altos V1، أول منتج لشركة Aotu يدخل مرحلة الإنتاج الضخم، قد قام بذلك بالفعل، "حاليًا هو منتج رادار التصوير رباعي الأبعاد الوحيد الناضج في العالم وغير FPGA 4- (12TX، 16RX)". وفي الأداء الشامل ليس أضعف من أداء عمالقة الصناعة ZF، Bosch، Continental وغيرها من المنتجات المماثلة، سعر Altos V1 هو فقط نصف السعر السابق أو حتى أقل.
يمكن لشركة Bosch أن تتخلى عن LiDAR، لكنها لن تتخلى أبدًا عن رادار الموجات المليمترية رباعية الأبعاد. في أغسطس الماضي، توصلت شركة Bosch وشركة تكنولوجيا هوائيات الترددات اللاسلكية المبتكرة من السويد (GapWaves) إلى اتفاق لتطوير وإنتاج هوائيات رادارية ذات موجة مليمترية بشكل مشترك لتلبية متطلبات الدقة العالية في السيارة.
لذا، فإن عمالقة "ABCD" (على سبيل المثال، Autoliv، Bosch، Continetal، Dephi)، بالإضافة إلى أفضل الشركات الناشئة المحلية، استثمروا بكثافة في رادار الموجات المليمترية رباعي الأبعاد هذا، وهو مستقبل واضح. .
ليس بين عشية وضحاها
استخدمت تسلا "الوجه" لحقيقة أنه حتى برنامج الرؤية النقية، لا يزال بحاجة إلى رادار موجة مليمترية رباعية الأبعاد كنظام احتياطي. بالإضافة إلى ذلك، فإن "الاندماج متعدد أجهزة الاستشعار" كما تعترف به الصناعة عمومًا كحل ذكي للقيادة، من الواضح أن رادار التصوير رباعي الأبعاد سيحتل مكانًا فيه.
ومع ذلك، هناك حقيقة مهمة وهي أن رادار الموجات المليمترية 4D لا يمكنه "استبدال" LiDAR، وهو ما يقرره عدم تجانس LiDAR الفني. وبطبيعة الحال، هذا لا يؤثر على السوق الصاعدة رادار موجة 4D ملليمتر.
فوائد رادار الموجات المليمترية 4D لا نقول المزيد، نحتاج فقط إلى معرفة بوضوح، بحث وتطوير رادار تصوير الموجات المليمترية 4D وتطبيقه ليس شيئًا بين عشية وضحاها، لا تزال هناك العديد من الصعوبات التقنية التي تحتاج إلى مواصلة التحسين والتحسين. من طاولتنا، يمكننا أيضًا أن نرى أن أولئك القادرين على إنتاج رادار الموجات المليمترية رباعية الأبعاد بكميات كبيرة لا يزالون أقلية، ولا يزال معظمهم في مرحلة البحث والتطوير.
على وجه التحديد، أولاً وقبل كل شيء، يحتاج الرادار رباعي الأبعاد إلى أكثر من مؤشر واحد في نفس الوقت لتلبية متطلبات ظروف المصنع المضيف، والحاجة إلى تحسين دقة المسافة، والدقة الزاوية، ودقة السرعة في نفس الوقت، من أجل تحقيق أفضل تأثير التصوير، مؤشر واحد لقوة التصوير النهائي ليس ذا معنى كبير، وهو ما يجعل بائعي الرادار ذو الموجة المليمترية 4D، للقيام بـ "باب الباب ممتازًا" ليس بالأمر السهل.
ثانيًا، لإفساح المجال كاملاً لجميع المزايا التقنية لرادار الموجة المليمترية 4D، من الضروري التعامل مع الكاميرا قبل الدمج، ولكن، رادار الموجة المليمترية 4D، عدد القنوات، وكمية البيانات كبيرة نسبيًا ، والرؤية التي يجب القيام بها قبل دمج المتطلبات الحسابية للأعلى، ولكنها تحتوي أيضًا على مشكلات خوارزمية، وجانب المستشعر الحسابي ليس كافيًا، لأن ذاكرة شريحة الرادار ذات الموجة المليمترية محدودة.

لذلك، إذا كانت كثافة البيانات السحابية النقطية مرتفعة نسبيًا، فيجب إجراء الدمج المسبق في وحدة تحكم المجال. ولكن هذا ينطوي أيضًا على مشاكل، من ناحية، فإن معدل البيانات المرتفع وضغط البيانات لرادار الموجة 4D المليمترية سيجلب تحديات للبنية المركزية، من ناحية أخرى، فإن عرض النطاق الترددي ومعدل نقل الإشارة بين الهوائي والمعالج سوف تؤثر أيضًا على دقة الكشف.
لذلك، لحل هذه التناقضات، يحتاج بائعو رادار الموجات المليمترية 4D إلى فهم عميق بما فيه الكفاية لوحدة تحكم المجال المركزية، أو مع بائعي وحدة تحكم المجال أو بائعي الرقائق المرتبطين بعمق. على سبيل المثال، استحوذت شركة Ambarella Semiconductor (Ambarella) على شركة Oculii Radar (Oculii)، وأطلقت جيلًا جديدًا من رادار التصوير رباعي الأبعاد. لكننا نعلم أن هذه التقنيات الأساسية لا يستطيع سوى عدد قليل من الشركات المحلية السيطرة عليها في الوقت الحاضر.
بالإضافة إلى ذلك، يحتاج الاندماج السابق إلى رادار بموجة ملليمترية رباعية الأبعاد مع الكاميرا لإجراء معايرة المفصل، لكن معايرة المفصل صعبة. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي رادار الموجات المليمترية 4D على معلومات عن المسافة، بينما لا تحتوي الكاميرا على ذلك. ثم إن كيفية التعامل مع الاثنين عند معايرتهما بشكل مشترك يمثل أيضًا مشكلة كبيرة.
علاوة على ذلك، فإن مشكلة عدد قنوات الهوائي وسلسلة الرقائق لها أيضًا محتوى تقني قوي. على سبيل المثال، تشير بعض الشركات المحلية في الغالب إلى تجربة التصميم التقليدية لـ ABCD، ومصفوفة هوائي مكونة من 4 شرائح متتالية 12T16R (12 قناة إرسال، 16 قناة استقبال) إذا كان تصميمها الخاص من الصفر، فقد شكلت كمية المحاكاة ومتطلبات الخادم فقط عتبة.

هناك مشكلة أخرى في رادار الموجات المليمترية رباعية الأبعاد وهي صعوبة تجاوز EMC (التوافق الإلكتروني). والمفتاح لذلك هو الحاجة إلى النظر في كيفية تجنب التداخل مع العالم الخارجي (بما في ذلك التداخل مع الأشياء خارج السيارة وكذلك راديو السيارة داخل السيارة، وما إلى ذلك) وكيفية مكافحة التداخل من العالم الخارجي. ومع ذلك، يصعب اكتشاف مشكلات التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) في عملية المحاكاة المسبقة ويجب اكتشافها أثناء التجربة.
بالمقارنة مع LiDAR، يعتبر رادار الموجات المليمترية 4D فعالاً من حيث التكلفة. ومع ذلك، بالمقارنة مع رادار الموجات المليمترية ثلاثي الأبعاد الناضج، فإن ميزته ليست واضحة جدًا في الوقت الحاضر. لذلك، لا يمكن اعتبار رادار الموجات المليمترية 4D إلا بمثابة "إحماء"، ويعتقد بعض المطلعين على الصناعة أن الأمر سيستغرق 2-4 سنوات حتى ينضج.
وبطبيعة الحال، بعض الناس متفائلون للغاية. قال الرئيس التنفيذي لشركة Chu Hang Technology، Chu Wing Yan، في مقابلة مع وسائل الإعلام، "يعد رادار الموجات المليمترية نقطة استراتيجية لإدراك السيارات، وهو المستشعر الوحيد الذي يتمتع بقدرات الاستشعار في جميع الأحوال الجوية. فهو يحتوي على أغنى قدر من ردود الفعل الإدراكية والمسافة والسرعة ، الزاوية، الزاوية الأفقية لكل شيء، الآن 4D، المستقبل قد يكون 5D، 6D، 7D."
ومع ذلك، اعترف تشو وينج يان أيضًا أن الإنتاج الضخم لرادار التصوير بالموجات المليمترية رباعية الأبعاد لا يزال بحاجة إلى حل بعض المشكلات، مثل الاختبار. يتضمن ذلك الحاجة إلى معدات اختبار دقيقة بما فيه الكفاية لاختبار ما إذا كان نظام الرادار يلبي متطلبات العميل. ومع ذلك، تفتقر الصناعة حاليًا إلى طريقة ووسائل تقييم قياسية موحدة.
5D، 6D، 7D أو أي شيء لا يزال بعيدًا، ولكن رادار الموجات المليمترية 4D لا يزال لديه إمكانات. وتتوقع البيانات الصادرة عن معهد GaoGong لأبحاث المركبات الذكية أن معدل حمل رادار الموجات المليمترية للسيارات الجديدة في السوق المحلية L2 plus وما فوق من المتوقع أن يتجاوز 50 بالمائة في عام 2025.
وفي الوقت نفسه، ومن المتوقع 4D موجة الرادار ملليمتر إلى 2023 حجم الحمل لديه الفرصة لتتجاوز مليون، وشكلت حتى عام 2025 لنسبة كل إلى الأمام موجة الرادار ملليمتر ومن المتوقع أن تتجاوز 40 في المئة .
وأخيرا، من يستطيع أن يكون "فخورا بالعالم"؟ هذا سؤال مشوق. تمت الترجمة باستخدام www.DeepL.com/Translator (نسخة مجانية)