LiDAR, akıllı telefon tarama uygulamalarının ötesinde başka birçok kullanıma sahiptir.
Çoğu insan, radar tarayıcıların nasıl çalıştığına dair biraz anlayışa sahiptir. Onlarca yıldır navigasyonda kullanılan bu sensörler, radyo sinyallerini her yöne göndererek ne kadar sürede yansıdığını ölçerek yakındaki nesnelerin algılanmasını sağlıyor.
LiDAR, "Işık Algılama ve Menzil Değiştirme" anlamına gelir ve radara benzer, ancak bunun yerine lazer kullanır. Bu tür bir sensör, Apple bunu cihazlarına dahil etmeye başladığında müşteriler arasında daha yaygın olarak bilinir hale geldi.
LiDAR Evrimi: Laboratuvarlardan Apple Cihazlarına
LiDAR sensörleri, Apple'ın ürünlerinde yer almasından çok önce zaten kullanılıyordu. Teknoloji 1960'larda yaratıldı ve lazer ışınlarının ilk kullanımlarından biriydi.
LiDAR ve radar benzer şekilde çalışır, ancak ikincisi biraz basit ve konumlandırma için daha iyi, birincisi ise ayrıntılı 3D görüntülemeye izin veriyor. Ayrıca, lazerler radardan daha uzun mesafelerde yüksek çözünürlük sağladığından, daha derinlemesine bilgi için radyo sinyali tarayıcılarla birlikte kullanılabilirler.
Son olarak, endüstri sınıfı LiDAR sensörleri - astronomide kullanılanlar gibi - bir araba kadar büyür, ancak daha kısa menziller için tasarlananlar çok daha küçük olabilir. Bu nedenle, olası kullanımlar büyük ölçüde değişir.
Büyük Ölçekli LiDAR Kullanımları
LiDAR, onlarca yıldır öncelikle endüstri, hükümet ve bilim gibi büyük ölçekli uygulamalar için kullanıldı.
1. Uzay araştırması
Buluşundan bu yana, LiDAR 3D haritalama için tasarlanmıştır. 1971'deki Apollo 15 seferi sırasında astronotlar, Ay'ın yüzeyini haritalamak için LiDAR sensörlerini kullandılar.
Aynı teknoloji günümüzde hala kullanılmaktadır. NASA tarafından Mars'a gönderilen Ingenuity helikopteri, özellikle kalkış ve iniş sırasında yarı otonom operasyon için LiDAR tarayıcılarına güveniyor. Bilginin Dünya'dan Mars'a gitmesi ve komutların Kızıl Gezegene geri gönderilmesi yedi dakika sürdüğü için, Ingenuity'nin kendi başına fırlatıp kenetlenmesi gerekiyor.
2. Derin Deniz Çalışmaları
LiDAR'ın daha fazla karasal uygulaması da var. Örneğin, bilimsel gemiler, deniz tabanının 3 boyutlu versiyonlarını oluşturmak için gövdelerinde LiDAR tarayıcıları kullanır.
Bu, okyanus tabanının daha iyi anlaşılmasını sağlar ve su altı sıradağlarının ve diğer deniz tabanı özelliklerinin haritalanması için kullanılabilir. Su altı araçları (insanlı olsun ya da olmasın), çevrelerinin daha da ayrıntılı taranması için LiDAR'ı kullanabilir.
3. Ekoloji
Bilimsel kullanım söz konusu olduğunda, LiDAR sensörleri çevresel ölçümler için de kullanılabilir. 1960'larda ilk kullanımlarından biri, kentsel alanlardaki doğal bulutları ve kirlilik bulutlarını ölçmekti.
Bunun yanı sıra, uçaklara veya uydulara gömülü LiDAR'lar, ormansızlaşma gözetimine izin vererek, harita kanopilerine konuşlandırılır. Ağaçlandırma, belirli bir zaman diliminde belirli bir alandaki ağaçların büyümesini karşılaştırarak da ölçülebilir.
4. Topografya ve Jeoloji
LiDAR sensörleri endüstriyel kullanımlar için yaygın bir şekilde kullanılabilir hale gelmeden önce, normal fotoğraflar ve radar verileri birleştirilerek yükseklik haritaları oluşturuldu. Bir uçak, havadan fotoğraflar çeken bir kamera ve radyo sinyalleri yayan bir radar ile haritalanacak alanın üzerinden uçacaktı.
Bu, iki aşamalı bir yaklaşım gerektiriyordu: Uçak indikten sonra radar kayıtlarının fotoğraf zaman damgalarıyla senkronize edilmesi gerekiyordu, bu da görevi zaman alıcı hale getiriyordu. LiDAR tarayıcılar kullanılarak, 3D eşleme anında yapılır ve fotoğraflar ek bir ayrıntı katmanı olarak kullanılır.
Farklı topraklar lazeri farklı şekillerde emdiğinden, bu yaklaşım zemin bileşimini incelemek için de kullanılabilir. Jeologlar için bu, LiDAR sensörlerinin yerinde çalışmayı kısmen yapması nedeniyle, başka bir araştırma adımının çok daha hızlı hale geldiği anlamına gelir.
5. Ulaşım ve Trafik
LiDAR sensörlerinin de kullanılması ile trafik sistemlerinin tasarımı ve işletilmesi kolaylaşmaktadır. İlginç bir şekilde, LiDAR'ın ulaşımda, belirli bir yolu kullanan araçların kesin sayısını ölçmek gibi birçok uygulaması vardır, böylece o yol için daha iyi planlama geliştirilebilir.
Trafik gözetimi, LiDAR tarayıcıları için de kullanımlara sahiptir. Sabit olanlar gerçek zamanlı yol durumu izleme için kullanılırken, hareketli olanlar yüksek performanslı hız kapanları olarak kurulabilir. Bunlar, tarama sırasında rahatsız edici aracın plakasını tespit edebildikleri için radar tabanlı tuzaklardan daha iyi çalışır.
Tüketici LiDAR Kullanımları
Apple, 2020 iPad Pro serisine LiDAR'ı dahil ettiğinden, birçok elektronik cihaz LiDAR'ı entegre etmeye başladı. Şimdiye kadar başka hiçbir marka telefonlarında veya tabletlerinde LiDAR kullanmazken, Android üreticileri LiDAR'ı tercih etme eğilimindedir. Uçuş Süresi (ToF) sensörleri— günlük kullandığımız birçok elektronikte LiDAR bulunur.
1. Robot Süpürgeler
Giriş seviyesi robot elektrikli süpürgeler, işlerini yapmak için yalnızca yakınlık sensörlerine ve mesafeleri ezberlemeye güvenirken, en iyi robot süpürgeler başka birçok teknolojiye sahip olmak. LiDAR sensörleri bunlardan biridir.
Bu tür bir cihaz için LiDAR, hassas ortam eşlemesine izin verir. Bu bilgiyle, o kayıp LEGO parçasını yerden emmeye çalışmaz ve daha iyi temizlik için mobilyalar arasındaki küçük boşlukların daha iyi farkına varabilir.
2. Sürücüsüz Arabalar
Araçlardaki yakınlık sensörleri yeni değil: Onlarca yıldır küçük park durumlarından kaçınmamıza yardımcı oluyorlar. Bununla birlikte, sürücüsüz arabaların ciddi kazalardan kaçınmak için ileri teknolojiye ihtiyacı vardır.
Bu nedenle LiDAR, otonom araçların çoğunda güvenlik sistemlerinin çok önemli bir parçasıdır. Binalar, diğer araçlar ve daha da önemlisi insanlar dahil olmak üzere otomobilin çevresi hakkında gerçek zamanlı, ayrıntılı ve uzun vadeli bilgilere olanak tanır.
Dikkate değer bir istisna, kendi kendine sürüş sistemine ince ayar yapmak için prototiplerinde LiDAR sensörleri kullanan Tesla'dır. Sattıkları araçlarda sadece çarpışmayı önlemek için kameralar var. Fakat, Tesla'nın Otopilot'u, örnek teşkil eden güvenliği ile bilinmiyor.
3. Mimarlık ve İç Tasarım
Çok var iPhone ve iPad için LiDAR özellikli uygulamalar, bazıları mimari ve dekorasyon için dahil. Ancak profesyoneller, görev için daha gelişmiş araçlar gerektirebilir.
Özel LiDAR sensörleri, mimarların ve iç tasarımcıların iç ve dış alanların hassas 3D haritalarını oluşturmasına olanak tanır. Bunları kullanarak ölçümlerde zamandan tasarruf ederler ve müşterileri için daha iyi çözümler geliştirebilirler.
Mimariye yönelik LiDAR tarayıcılar, profesyoneller tarafından bina ve mobilya oluşturmak için kullanılan 3B modelleme yazılımıyla da entegre olur. Tüm verileri bir araya getirerek, bir projenin gerçek hayatta mümkün olduğunca dijital maketlere benzemesini sağlayabilirler.
LiDAR'da Apple'dan Çok Daha Fazlası Var
Apple, LiDAR kadar kullanışlı bir teknolojiyi kullanıcılarının ellerine sunduğu için biraz övgüyü hak ediyor. Ancak LiDAR'ın tarihi Cupertino'da başlamadı; orada da bitmeyecek.
Çoğumuz işe gidip gelmek, ev temizliği, hatta içinde yaşadığımız bina için günlük olarak LiDAR sensörlerine güveniyoruz ve bunun farkında bile olmayabiliriz. Eh, şimdi yapıyorsun.