Lidar 플랫폼은 점유 감지, 사회적 거리두기를 지원합니다.

라이더를 이용한 3D 감지를 전문으로 하는 광전자공학 회사인 Quanergy는 과밀을 방지하고 수용 인원을 제한하기 위해 공간 내 사람들의 흐름을 모니터링하는 시스템을 개발했습니다. 시스템은 체온이 높은 개인도 추적할 수 있습니다.

회사의 Qortex Flow Management 플랫폼은 2020년 팬데믹 기술 혁신상(Pandemic Tech Innovation Award)을 수상했습니다. Covid-19의 세계적인 물결에 따라 Quanergy는 플랫폼을 조정하여 사회적 거리두기를 위한 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공하며, 이는 여전히 바이러스 확산을 통제하는 가장 효과적인 전략입니다.

Lidar는 저전력으로 레이저를 펄스하고 센서와 대상 간의 왕복을 완료하는 데 걸리는 시간을 측정하는 ToF(Time of Flight) 감지 기술입니다.

Quanergy의 최고 마케팅 책임자인 Enzo Signore는 “방출된 빛의 전송과 수신 사이의 시간을 측정하여 물체의 거리를 실시간으로 측정할 수 있습니다. 라이더 센서가 수직 및 수평 방향으로 빛을 방출하면 수집된 데이터를 사용하여 3D 이미지를 생성하고 공간 위치와 깊이 정보를 모두 제공하여 움직이는 물체를 식별, 분류 및 추적합니다.

“Quanergy의 전략은 원래 자율 주행 차량을 위한 라이더 기반 솔루션을 제공하는 데 중점을 두었습니다. 많은 고객과 협력하면서 우리는 라이더 기술이 자동차 부문뿐만 아니라 다른 시장에 훨씬 더 빠른 속도로 흡수되고 있음을 확인했습니다. 특히 3D 드론 기반 매핑 사업, 스마트 도시, 스마트 공간, 보안 및 산업 시장에 의해. 그래서 지난 몇 년 동안 우리는 이러한 다른 시장을 위한 제품과 솔루션을 개발하기 위해 제품 전략을 확장했습니다. 그리고 지금 우리는 시장 채택을 가속화하면서 이 전략의 이점을 보고 있습니다. Quanergy는 이제 하드웨어 센서뿐만 아니라 시장에서 빠르게 채택할 수 있는 여러 정교한 애플리케이션을 가능하게 하는 소프트웨어 플랫폼을 제공할 수 있는 매우 좋은 위치에 있습니다.”라고 Signore가 말했습니다.

보안 측면에서 라이다 기술은 오경보를 크게 줄이고 커버리지 영역당 비용을 5배 이상 절감하며 카메라 기반 시스템보다 훨씬 높은 정확도를 제공합니다. 향상된 운영 인텔리전스를 통해 공간 점유 및 흐름 규제 측면에서 사회적 거리를 관리할 수 있습니다.

LiDAR 기술

라이더의 기본 원리는 기본이지만 라이더 시스템을 구축하는 것이 반드시 간단한 것은 아닙니다. 엔지니어가 거리를 계산하는 데 사용하는 공식은 다음과 같습니다. 물체의 거리 =(빛의 속도 x 비행 시간)/ 2. Lidar는 이동 거리를 계산하는 데 사용되는 비행 시간을 측정합니다. 이동한 거리가 고도로 변환됩니다. 이러한 측정은 빛 에너지의 X,Y,Z 위치를 식별하는 GPS와 하늘에서 항공기의 방향을 제공하는 내부 측정 단위(IMU)를 포함하여 항공기 라이더 시스템의 주요 구성 요소를 사용하여 이루어집니다. .

복잡한 요인 중 하나는 방출된 빛이 다른 방향으로 반사될 수 있다는 것입니다. 나무를 보면 일부 광자는 가지에서 반사되지만 다른 광자는 계속해서 땅에서 반사됩니다. 하나의 빛 펄스에서 다중 반사가 발생할 수도 있습니다. 파형 또는 빛 에너지 분포는 라이더 센서가 측정하는 것입니다.

기본적으로 레이더 기술과 매우 유사합니다. 둘 다 속도, 각도 및 범위와 같은 매개변수를 사용합니다. 물론 레이더는 빛 대신 전파를 사용합니다. 라이더는 3D 이미지를 제공하여 완전한 방식으로 주변 세계를 생성할 수 있습니다.

카메라와 달리 Lidar는 개인 정보 위험을 제공하지 않습니다. Signore는 "안면 인식이 없기 때문에 개인 정보 침해가 없습니다."라고 말했습니다.

라이더 시스템의 하드웨어는 기본적으로 송신기와 수신기, 그리고 건물, 나무 및 기타 영구 구조물과 같은 고정 물체뿐만 아니라 스캔 환경의 데이터 세트를 식별하는 포인트 클라우드로 구성됩니다. 소프트웨어 시스템으로 변환하여 주어진 영역의 라이더 기반 3D 이미지를 생성할 수 있는 데이터 세트입니다.

식별 매개변수는 센서가 덮는 각도로 정의된 시야각입니다. 일반적으로 라이더 센서의 성능은 수평 및 수직 시야에서 측정됩니다.

라이더에서 고려해야 할 또 다른 요소는 대상의 반사율입니다. Lidar 기술은 빛을 반사하고 일부 표적은 다른 표적보다 더 잘 반사하고 탐지하기 쉽습니다. 흰색 표면은 검은색 표면보다 더 많은 빛을 반사합니다. 따라서 후자는 감지하기가 매우 어렵습니다. 거울은 센서의 방향이 아닐 수 있는 특정 방향으로 반사합니다. 입사광을 다양한 방향으로 분산시키는 다른 물체와 달리

교통 표지판 및 번호판과 같은 표적은 수신기에 높은 비율의 빛을 반사하며 라이더 센서의 좋은 표적입니다. 이러한 차이로 인해 LiDAR 센서의 실제 성능과 최대 유효 범위는 대상의 표면 반사율에 따라 달라질 수 있습니다(그림 1).

그림 1:Quanergy 라이더 기술. (확대하려면 클릭하세요.)

“우리가 시장에 내놓는 고유한 가치 제안이 많이 있습니다. 첫 번째는 포인트 클라우드의 정확성과 풍부함에 관한 것입니다. 모든 것이 데이터에 관한 것입니다. 따라서 Quanergy가 대부분의 다른 솔루션보다 더 나은 주요 특징 중 하나는 매우 풍부한 3D 포인트 클라우드를 생성할 수 있다는 사실입니다. 예를 들어, 당사 제품으로 초당 최대 130만 펄스를 수집할 수 있습니다. 그리고 이것은 우리 주변 세계에 대한 매우 풍부한 3D 이미지를 생성합니다.”라고 Signore가 말했습니다.

이어 “두 번째 핵심 차별화 요소는 인지 소프트웨어에 있다. 포인트 클라우드를 갖는 것이 중요합니다. 그러나 훨씬 더 중요한 것은 센서가 보고 있는 것을 해석하고 이해하는 방법입니다. 따라서 Qortex라고 하는 인식 소프트웨어를 사용하여 이제 센서 주변의 물체를 해석할 수 있습니다. 예를 들어 사람, 차량, 배경을 볼 수 있으며 시야에 얼마나 많은 사람들이 있는지 계산할 수 있습니다. XYZ 위치뿐 아니라 이동 속도와 방향도 계산할 수 있습니다. 센서는 당신과 나 사이의 거리를 판단하고 우리가 1미터, 1.5미터, 2미터 떨어져 있는지 알려줍니다. 따라서 우리는 이 정보를 사회적 거리두기 적용에도 사용할 수 있습니다. 우리는 애플리케이션 유형에 따라 95%에서 98% 사이의 정확도를 제공할 수 있으며 이는 조명 조건에 관계없이 완벽하고 칠흑 같은 밤일 수도 있고 완전히 맑은 날일 수도 있습니다. 또 다른 근본적인 차이점은 솔루션의 전체 비용에 있습니다. 예를 들어 우리의 경우 M-시리즈를 사용하여 최대 70미터 떨어진 곳에서 95% 이상의 정확도로 물체를 보고 분류할 수 있습니다. 따라서 하나의 센서로 최대 15,000제곱미터를 덮을 수 있습니다. 같은 지역을 커버하려면 100대가 넘는 카메라가 필요합니다.” Signore가 말했습니다.

Quanergy는 M 및 S 시리즈와 같은 하드웨어 센서를 제공합니다. M-시리즈 라이더 센서는 매핑, 보안, 스마트 도시 및 스마트 공간 애플리케이션에 사용됩니다. S-시리즈는 진동 내성과 100,000시간 이상의 MTBF(평균 고장 시간)를 제공하는 광학 위상 배열(OPA) 기술을 기반으로 하는 진정한 100% 솔리드 스테이트 라이더입니다. 또한 경제적이고 확장 가능한 CMOS 실리콘 공정을 통해 매우 경제적인 대량 생산이 가능합니다.

Qortex 플랫폼

LiDAR 센서 및 AI(인공 지능) 기술이 포함된 Quanergy의 Qortex 흐름 관리 플랫폼은 사람 수, 물체 감지, 분류, 추적, 모니터링, 사회적 거리두기 등에 대한 실시간 분석을 제공합니다.

이 플랫폼은 열화상 카메라와 통합되어 체온이 높은 사람을 식별하고 추적합니다. 등록이 필요 없고 개인 식별 정보가 노출될 위험이 없으므로 개인 정보 보호가 보장됩니다. 이 솔루션은 기업, 소매점, 공항, 공장, 물류센터, 대중교통 등의 사회적 거리두기 모니터링에 적용할 수 있습니다.

각 응용 분야에는 고유한 복잡성과 기술적 과제가 있습니다. 전체 시야를 덮을 수 있을 뿐만 아니라 기둥이나 시야를 차단하는 기타 복잡한 환경, 건축 요소와 같은 폐색을 우회할 수 있는 센서가 충분한지 확인해야 합니다(그림 2).

그림 2:Quanergy의 M 시리즈

특허 출원 중인 Qortex People Counter 플랫폼은 Qortex 인식 소프트웨어와 S3-2 솔리드 스테이트 라이더 센서를 기반으로 합니다. 이 통합 소프트웨어/하드웨어 솔루션은 기계 학습 및 3D 인식 알고리즘을 통합하여 센서의 시야를 스캔하고, 라이다 S3-2 포인트 클라우드를 분석하고, 실시간으로 감지된 사람에 대한 익명 데이터를 제공합니다. S3-2 시리즈 라이다 센서는 SensorFusion 기술을 사용하여 정확한 계수를 가능하게 합니다.

Quanergy 플랫폼의 두뇌인 Qortex DTC(Detect, Track, Classify)는 실시간 모니터링을 가능하게 하여 감지된 개체의 위치, 방향, 속도 및 유형을 포함한 풍부한 데이터를 생성합니다. API를 통해 최종 사용자, 시스템 통합자 및 애플리케이션 개발자는 프로세스를 모니터링하고 자동화하는 강력한 분석 및 비즈니스 인텔리전스 도구를 구축할 수 있습니다.

Lidar 기술은 사회적 거리를 부과하는 방법이 될 수 있습니다. 개인간 거리가 권장치 미만이거나 지역 내 인원이 일정 한도를 초과할 경우 경보를 발령하고 직원을 파견할 수 있다. 이 솔루션은 열화상 카메라와 통합되어 개인 정보를 유지하면서 체온을 식별할 수도 있습니다. 이 솔루션은 경기장에서도 사용할 수 있습니다. 스포츠 경기를 대중에게 재개하는 것은 스트레스가 많은 시기에 사람들의 기분을 개선하는 데 긍정적일 수 있기 때문입니다.

>> 이 기사는 원래 다음 날짜에 게시되었습니다. 자매 사이트인 EE Times.