Uber i Google bore se protiv vrlo stare Lidar tehnologije. Evo zašto.

Noah Berger / AFP / Getty Images

Automobil koji se sam vozi u sjedištu Googlea.



Tužba s najvećim ulozima u Silicijskoj dolini, gadna bitka za prvi komercijalni automobil sa samoupravljanjem, usredotočena je na 54-godišnju tehnologiju zvanu Lidar.

Alphabet (Googleova matična tvrtka) tvrdi da je Uber ukrao intelektualno vlasništvo povezano s Lidarom od svoje automobilske tvrtke Waymo, angažirajući jednog od vodećih inženjera Wayma, Anthonyja Levandowskog. U ponedjeljak je Waymo dobio a sudska pobjeda kada je sudac naredio Uberu da vrati sve navodno ukradene dokumente i zabranio Levandowskom rad na dijelu Uberovog programa za samostalnu vožnju.



Budućnost industrija , sigurnost svih svojih putnika i cjeline puno novca (ne računajući ni tužbu) počivaju na Lidaru, koji automobilima koji se sami voze mogu vidjeti i kretati se svijetom oko sebe. Waymo, Uber i najveće svjetske automobilske tvrtke utrkuju se u stvaranju Lidar sustava koji su sigurniji od ljudskih vozača i koštaju samo nekoliko stotina dolara po automobilu.



Tko god slomi maticu, kako bi Lidar radio sa sigurnim automobilom koji se sam vozi, bit će vlasnik tržišta, rekao je za BuzzFeed News robotičar Edwin Olson sa Sveučilišta Michigan.

Za nešto što je odjednom toliko važno za budućnost automobilske industrije, a u središtu je zapanjujuće tužbe protiv titana protiv titana, Lidar je tehnološki prilično star. Pionirski ubrzo nakon izuma lasera 1958. godine, Voditi (ili LiDAR, LIDAR ili LADAR, do kojih ćemo doći) radi tako što odbija svjetlo od udaljenih stvari kako bi uzeo u obzir njihovu udaljenost i oblik. Budući da svjetlost putuje nepromjenjivom brzinom od 671 milijun milja na sat, vrijeme potrebno za projiciranu svjetlost da se odbije od udaljenih objekata i da se vrati govori vam o udaljenosti do svega što je oko sustava Lidar, obično do jednog centimetra.

Velodyne

Za razliku od prednjih svjetala, automobilski Lidar laseri obično rade u blisko infracrvenom spektru, nevidljivom za ljudsko oko, što znači da nikoga ne slijepe.



To je prilično korisno za automobil sa samoupravljanjem, rekao je za BuzzFeed News robotičar Chistoph Mertz sa Sveučilišta Carnegie Mellon u Pittsburghu. (Carnegie Mellon bio je leglo za istraživanje automobila sa samoupravljajućim automobilima: Uber je 2015. godine opljačkao cijeli laboratorij CM robotike pokušati pobijediti Wayma, jednu od pozadina tužbe protiv Levandowskog.)

Osim udaljenosti, promjene refleksije povratnih impulsa Lidara mogu pružiti informacije o tome što je laser udario, bilo da je tvrd ili mekan, svijetli ili tamni (pivska pjena je 88% reflektira , na primjer, dok je kolnik samo 17%), i u kojem smjeru je okrenut, s preciznošću od oko jedne desetine stupnja.

Neki Lidar sustavi uzeti milijuni mjerenja svake sekunde. Izgradnjom mozaika ovih mjerenja u 360 stupnjeva, Lidar može naslikati trodimenzionalnu sliku svijeta oko sebe. Voila: automobil koji vidi, barem izvan nogometnog igrališta.

Najmanje šest glavnih komercijalnih automobila sa samoupravljajućim automobilima koristi Lidar.

Najmanje šest glavnih komercijalnih automobila sa samoupravljajućim automobilima-Ford, Toyota, Volvo i Honda , plus Uber i Waymo - koristite Lidar. Iako je osnovna tehnologija koja stoji iza Lidara stara, inženjeri u svakoj od ovih tvrtki i dalje pokušavaju smisliti kako jeftino uzeti milijune Lidarovih očitanja i oblikovati ih u mapu svijeta automobila. Teško.

Svaki Lidar sustav uključuje lasere, senzore, leće, sat i mnogo računalnih sklopova i programa za izradu svih izračuna. Waymo kupuje neke komponente od najpoznatije tvrtke Lidar, Velodyne. No Waymovim laserima i senzorima upravlja vlastita elektronika, ona u središtu tužbe, prema sudske isprave. Za sada Uberovi samovozeći automobili koriste jedinice Lidar koje je razvila Velodyne.

Lidar sustavi su skupi: Velodyneov 32 laserski i senzorski sustav košta 8.000 dolara - previsoko da bi se dodalo cijeni automobila namijenjenog tipičnim kupcima. Sustavi Lidar također imaju tendenciju biti glomazni, okreću se poput prevelike policijske sirene na automobilima kako bi dobili sveobuhvatan pogled. Laserski impulsi mogu dolaziti svakih 5 nanosekundi i zahtijevaju brze satove za točno mjerenje vremena povratka. Lasersko svjetlo mora biti pažljivo fokusirano pomno projektiranim objektivom (a način na koji se to radi jedna je od sporova u tužbi). Za karakterizaciju povratnog svjetla potrebni su skupi senzori.

Pogledajte ovaj video na YouTubeu

youtube.com

I potrebno je mnogo računalne snage da bi se ti milijuni mjerenja pretvorili u nešto što računalni algoritmi mogu upotrijebiti da pritisnu kočnicu kada jelen skoči na cestu.

Izazov je učiniti nešto boljim od ljudske očne jabučice, što je teško, rekao je Olson. Zapravo još nismo tamo.

Zasad samo jedan značajan automobil sa samoupravljanjem ne koristi Lidar. Tesla umjesto Elona Muska oslanja se na radar i sustav kamera koji mogu vidjeti na veće udaljenosti i mnogo su jeftiniji, oko 200 USD. No kamere noću ne rade tako dobro i ne mogu dobro izračunati udaljenosti od ravnih površina (poput, recimo, bočne strane kamiona). Lidar zapravo radi bolje noću, jer ne postoji nikakvo drugo svjetlo koje ometa laserske refleksije. (Crni automobili koji slabo reflektiraju svjetlost mogu biti problem.)

Spencer Platt / Getty Images

Unutrašnjost Tesle.

Uopšteno govoreći, proizvođači Lidara imaju dva načina za poboljšanje svojih performansi - pojačavanje snage lasera i senzora, što je skupo, ili poboljšanje njihovih mogućnosti tako da koriste čvršće laserske zrake i manje energije. Za potonji (također skup) pristup, kruto stanje dolaze lidar sustavi, koji lasere i senzor parkiraju na silikonskom čipu. Ako i kad stignu čvrsti sustavi, zamijenili bi mehaničke strojeve za centrifugiranje koji se danas mogu vidjeti na većini eksperimentalnih samovozećih automobila.

Zato smo izgradili mega tvornicu, rekao je Mike Jellen iz Velodynea za BuzzFeed News, nakon 150 milijuna dolara ulaganje iz Forda i Baidua, kineskog proizvođača automobila. (Velodyneovi konkurenti također su obećali solid-state sustave). Velodyne je obećao cijena od 50 USD za čvrsti računalni čip Lidar u sljedeće tri godine, unatoč neki skepticizam .

S obzirom na napredak, smanjenje Lidar sustava na stotine dolara, umjesto na tisuće dolara, izgleda ostvarivo, rekao je Mertz. I upravo se to utrkuju sve tvrtke u sektoru samoupravljanja.

Današnji samovozeći automobili najčešće spajaju signale ne samo s Lidara, već i s kamera, radara i drugih senzora dok tumače svijet. Također se oslanjaju na GPS signale i interne karte, a ponekad i na identifikaciju signala koji se prenose s auta na automobil.

Svaka vrsta senzora napreduje, što je dobro, rekao je Mertz. Trebat će nam robusni, redundantni sustavi, rekao je, za automobile koji se sami voze, a Lidar je ključna tehnologija. On mu daje nekoliko godina, dok je Olson pesimističniji, dajući mu desetljeće.

Mnogi Lidar sustavi ne rade baš tako dobro kao što je oglašeno, rekao je Olson, a akademski laboratoriji za samovozeće automobile provode mnogo vremena provjeravajući ograničenja novih sustava i međusobno dijeleći rezultate. Neki Lidar sustavi oslanjaju se na pametne ideje, optimizirane za odabir stražnjih svjetala automobila radi uštede energije, na primjer, ali s ograničenim dometom za otkrivanje bilo čega drugog. Loše vrijeme smanjuje i domet Lidara, a na njemu se ne ponaša uvijek dobro vlažne površine .

Morat ćemo morati dodati nešto boje automobilima, možda, kako bismo pomogli Lidaru, rekao je Olson. Svatko tko želi vidjeti više kroma na automobilima, dodao je, mogao bi se također razočarati: može djelovati poput ogledala i odaslati [svjetlo] umjesto da ga reflektira natrag.

Postoji dovoljno neizvjesnosti u vezi s Lidarom da je sudac William Alsup od 12. travnja o vodiču o tehnologiji za tužbu Waymo protiv Ubera zatražio pojašnjenje o tome treba li ga nazvati LiDAR, kratica za Light Detection And Ranging ili LADAR, kratica za Lasersko otkrivanje i dometanje.

Riječ 'LIDAR' nije nastala kao kratica, već kao spoj riječi svjetlo i radar. '

Primjećujem da se ponekad piše s malim slovom 'ja', a ponekad sa svime ostalim s velikim početnim slovom, a ponekad je samo s velikim slovom 'L', požalio se sudac.

Sve je to ista stvar, rečeno mu je.

(Za štrebere, Wikipedia s tri stavka povijesti etimologije Lidara zaključuje da riječ uopće nije nastala kao kratica, već kao skup riječi svjetlo i radar, prvi put objavljena 1963. godine astronomski izvještaj uNovi znanstvenikčasopis.)

Iako se većina velikih inovacija oslanja na niz malih poboljšanja, Lidar bi mogao biti donekle drugačiji, rekao je za BuzzFeed News ekonomist David Mowery s Kalifornijskog sveučilišta u Berkeleyju. Koja god tvrtka razvije taj jeftini, pouzdani, Lidar za samovozeće automobile mogao bi ga učinkovito uspostaviti kao dominantnu tehnologiju, bez obzira na njegove urođene nedostatke ili prednosti, jer ostatak autoindustrije odmah gradi svoje automobile oko tehnologije na koju je toliko dugo čekao za. Drugim riječima: Dobitnik ove tužbe mogao bi biti sljedeći Henry Ford.

Konačni uspjeh u industriji automobila sa samoupravljanjem čeka više od jeftinog Lidar sustava, već i računalnog mozga za njegovo besprijekorno upravljanje, upozorio je Olson, koji je također osnivač pokretanja automobila sa samoupravljenim automobilima, May Mobility. Unatoč tome, šali se kako je najpesimističnija osoba u industriji autonomnih pokretanja automobila. Osim Lidara koji pobjeđuje ljudsko oko, rekao je, industriji i dalje treba računalo koje vozi bolje od ljudskog mozga.

Ono što me drži budnim noću su potpuno nepredvidive situacije - policajac koji usmjerava promet na pokvarenom svjetlu, rekao je, ili jeleni na cesti. Naš vizualni korteks zaista dobro razumije te situacije odmah. Računala nisu.

Unatoč 30.000 smrtnih slučajeva u prometu u SAD -u svake godine, ljudi su općenito iznenađujuće dobri vozači, rekao je. Usklađivanje ljudskih performansi zaista je teško.

Priya Anand doprinijela je izvještavanju o ovoj priči.


Tužba protiv samoupravljanja protiv Ubera mogla bi sletjeti rukovoditelje u zatvor

buzzfeed.com

Sudac traži od saveznih tužitelja da istraže Uberov program za samovozeće automobile

buzzfeed.com

Uber kaže da nije ukrao Waymovu tehnologiju samoupravljanja

buzzfeed.com