Janji sensor LiDAR yang terjangkau untuk mobil self-driving masih belum terpenuhi, dengan para ahli industri menunjuk pada keterbatasan fisika fundamental dan pergeseran prioritas pasar sebagai hambatan utama. Meskipun berbagai teknologi pengukuran jarak optik telah muncul, dari direct time-of-flight hingga sistem frequency modulated continuous wave, jalur menuju adopsi massal terbukti lebih kompleks dari yang diantisipasi awalnya.
Perbandingan Teknologi LiDAR
| Jenis Teknologi | Jangkauan | Resolusi | Kebutuhan Daya | Tingkat Biaya |
|---|---|---|---|---|
| Direct Time of Flight (dToF) | Hingga 5m | <100 titik kedalaman | Daya rendah | Rendah-Menengah |
| Indirect Time of Flight (iToF) | Jangkauan pendek | Resolusi tinggi | Daya menengah | Menengah |
| FMCW | Jangkauan jauh | Variabel | Daya pemancar rendah | Tinggi |
| Scanning LIDAR | Jangkauan terpanjang | Fidelitas tinggi | Daya puncak tinggi | USD 10,000+ |
Sistem High-End Masih Menguasai Harga Premium
Sistem LiDAR jarak jauh terus membawa label harga yang mahal, dengan unit biasanya berharga sekitar 10.000 dolar Amerika. Namun, beberapa pengamat industri membantah angka-angka ini, menunjukkan bahwa model yang lebih baru seperti produk dari produsen Tiongkok tertentu mungkin dijual dengan harga jauh di bawah 1.000 dolar Amerika, dengan beberapa varian low-end berpotensi mencapai 300-500 dolar Amerika. Variasi harga ini mencerminkan pertempuran yang sedang berlangsung antara pendekatan teknologi yang berbeda dan skala manufaktur.
Harga Pasar Saat Ini
- LIDAR jarak jauh kelas atas: ~USD 10.000
- Produsen Tiongkok (diperdebatkan): <USD 1.000
- Varian kelas bawah: USD 300-500 ( Hesai ATX , AT128 )
- Unit solid-state kompak: jangkauan 25m dalam paket berukuran jam tangan
Fisika Menciptakan Trade-off Fundamental
Tantangan inti yang dihadapi teknologi LiDAR terletak pada prinsip-prinsip fisika dasar. Sistem scanning dapat memfokuskan semua energi laser ke dalam sinar yang sempit, sementara flash LiDAR non-scanning harus menyebarkan energi yang sama di seluruh bidang pandang. Ini menciptakan apa yang disebut insinyur sebagai masalah pangkat empat - kekuatan sinyal menurun dengan pangkat empat dari jarak karena kerugian inverse-square baik saat keluar maupun kembali.
Keuntungan scanning adalah Anda dapat memfokuskan semua energi pulsa laser ke dalam satu sinar yang sempit. Non scanning berarti menutupi seluruh bidang pandang sekaligus dengan pulsa laser yang sama.
Sistem flash LiDAR menghadapi tantangan rekayasa tambahan, termasuk mengelola kebutuhan arus yang sangat tinggi - kadang-kadang 160 ampere - bersamaan dengan elektronik lainnya. Ini membuat desain papan sirkuit lebih kompleks dan mahal, sementara regulasi keselamatan membatasi output daya laser maksimum.
Tantangan Teknis Utama
- Kehilangan sinyal mengikuti hukum pangkat empat jarak
- Flash LIDAR memerlukan manajemen arus 160A
- Regulasi keamanan mata membatasi daya laser
- Faktor lingkungan: debu, hujan, sinar matahari, puing-puing
- Crosstalk dan interferensi multipath dalam sistem iToF
 |
|---|
| Diagram yang menggambarkan hubungan antara waktu dan frekuensi dalam sistem LiDAR, menyoroti tantangan teknis yang dibahas |
Dinamika Pasar Bergeser Menjauh dari Kendaraan Otonom
Industri autonomous driving telah mengalami periode pendinginan yang signifikan, dengan investasi dan perhatian bergeser ke arah aplikasi artificial intelligence. Perubahan ini telah mengurangi produksi volume yang diharapkan yang akan mendorong biaya LiDAR turun. Banyak perusahaan kini fokus pada aplikasi yang lebih terbatas seperti layanan taksi daripada kendaraan pribadi pasar massal.
Tren di pasar Asia menunjukkan preferensi untuk pendekatan hybrid: satu LiDAR jarak jauh yang menghadap ke depan dikombinasikan dengan tiga unit jarak pendek untuk cakupan samping dan belakang. Strategi ini menyeimbangkan performa dengan pertimbangan biaya tetapi masih memerlukan komponen yang mahal.
Solusi Solid-State Menunjukkan Harapan Meskipun Ada Keterbatasan
Perkembangan terbaru dalam teknologi solid-state LiDAR menawarkan beberapa harapan untuk aplikasi kompak. Unit baru dapat mencapai jangkauan 25-30 meter dalam paket berukuran jam tangan, mewakili kemajuan miniaturisasi yang signifikan. Namun, sistem ini biasanya bekerja paling baik untuk jangkauan yang lebih pendek dan kasus penggunaan spesifik seperti smartphone depth sensing daripada aplikasi otomotif penuh.
Industri terus bergulat dengan tantangan lingkungan yang mempengaruhi semua sistem optik, termasuk debu, hujan, sinar matahari langsung, dan akumulasi puing. Kekhawatiran praktis ini sering memerlukan sistem cadangan seperti millimeter-wave radar, menambah kompleksitas dan biaya sistem secara keseluruhan.
Seiring teknologi ini matang, kesenjangan antara kemampuan laboratorium dan persyaratan deployment dunia nyata tetap substansial, menunjukkan bahwa adopsi LiDAR yang luas dalam kendaraan konsumen mungkin memakan waktu lebih lama dari yang diprediksi semula.
Referensi: LIDAR, optical distance & time of flight sensors
 |
|---|
| Tampilan close-up modul VCSEL yang digunakan dalam sistem LiDAR, menampilkan ukuran kompak mereka yang relevan dengan kemajuan teknologi solid-state |