世界上有完美的传感器吗？李远认为有，激光雷达即是。他说：“看待激光雷达的未来，要站到更高维度来看。”
文丨智驾网 黄时雨、黄华丹
编辑｜浪浪山上的小猪妖
北醒创始人李远，是一位激光雷达的科技乐观主义者。
这么称呼他，是因为他提出了许多让人耳目一新的说法：
激光雷达是把真实世界数字化最完美的传感器，最终可以让整个物理世界都可以运算和控制；
激光雷达的固态化本质上是半导体化，而激光雷达一旦半导体化就将遵循摩尔定律，这意味着成本迅速下降，性能翻倍提升。
激光雷达和摄像头角色可能会发生转变，本质原因激光雷达是主动性的传感器，可以主动发射信号，可控，形成收发闭环；而摄像头需要借助太阳光形成感知，不可控制，会存在较大的感知误差。
不过，一段时间以来，激光雷达再次面临生死之问，一方面，从定点到量产到规模化，再到各个维度的性能提升，国内众多激光雷达的产品陷入深度内卷。
另一方面，多传感器数据融合的复杂性，让激光雷达处于一个尴尬的位置，在开启率、降低事故率方面，没有数据支撑激光雷达在现阶段的智能驾驶中发挥了决定性的作用。
激光雷达一方面被认为是智能驾驶不可或缺的传感器，但一方面因为成本、性能、稳定性，业内关于它激光雷达的争议也从未停息。
李远认为，看待激光雷达的未来，需要从一个更高的维度来审视。
智能汽车可以视为当前物理世界的一个子世界。李远说，作为感知、预测、规控三大单元的第一个单元，激光雷达在感知环节可以让我们以小见大，看到许多东西。
01.
智能汽车是物理世界的一个子世界
一直从事光学行业的李远虽然并没有将自己的研究方向锚定在寻找上帝粒子上，但他对于“基本粒子和相互力”构成了今天的物理世界熟稔于心，他说：“一个是存在，一个是存在的关联”。
“在物理世界中创造一个子世界怎么做呢？原理是相似的，要创造一个物质主体，在物质主体之间构建关联性，掌握了它，就可以创造一个个子世界。”
智能汽车可以视为当前物理世界的一个子世界。
“人工智能在过去几年已经构建了智能汽车的物质体系，包括CPU、GPU、电池、传感器等，这些构成了它的系统。这些系统相互作用，分为内部和外部两类，内部是指它自己的相互作用，外部是指与整个物理世界的相互作用，使得自己和整个大的物理世界有数据的传输和感知，但是外部数据的获取途径更为复杂，所以难度更大。”
摄像头、毫米波雷达、激光雷达即是子世界和外部世界建立关联的相互力。
李远对于智能汽车搭配的传感器演进描述为三个阶段：
首先是激光雷达为摄像头提供真值校准的阶段，部分车型使用激光雷达，大部分车型采取摄像头为主的视觉方案，此阶段激光雷达和摄像头并存。
第二阶段，随着激光雷达能力的提升，开始广泛应用于大多数车型，同时成本下降到大家能接受的程度，算法也更成熟，但此时依然是多传感器并存的阶段，随着智能驾驶的需求步入高清时代，通过512线的激光雷达可以实现对摄像头做全流程真值校准。
第三个阶段是激光雷达成为智能驾驶的必备感知硬件，一辆车上安装多颗激光雷达，协作实现全视场无死角扫描。李远表示，期待在两三年后激光雷达能有一个非线性的爆发式增长。
李远的看法显然是激光雷达最为乐观的一派。他认为长期看激光雷达在未来的占比会越来越高。在第二阶段多传感器并存的基础上，进一步实现激光雷达的爆发性增长，也就是在一定程度上实现对其他传感器的替代。
相比而言，有的激光雷达公司则认为激光雷达和摄像头、毫米波雷达等多种传感器会长期共存。
而当前市场上也有视觉方案的支持者认为激光雷达最终会被完全淘汰。
02.
采用主动信号的激光雷达效率更高
当前激光雷达的弱点有哪些呢？
除了成本高这一业内共识之外，还有两大弊端，一是分辨率低，性能不够强，另一个即是使用难。
那何以在李远看来，激光雷达的应用会媲美摄像头呢？
这是因为“激光雷达最大的优势它是一款主动性的传感器，有着摄像头不能替代的优势。”
从两种传感器的工作原理来看，激光雷达和摄像头的主要区别在于其接收信号的主动性和被动性。
在智能驾驶领域，以摄像头和激光雷达为例；
被动性的传感器特征是自己不发射信号，直接借助太阳光来形成感知。由于不控制发射，无法形成收发闭环，存在不可控因素，会导致产生较大的感知误差。
而主动信号是传感器能主动发出信号，因而可以严格控制信号质量，知道信号发射时间，并精准了解对象物的所有情况。但其缺点是成本高、使用相对较难，且分辨率较低。
激光雷达就是以主动信号完成感知的传感器。
成本高、使用难、分辨率低于摄像头也是激光雷达目前普遍被诟病的缺点。
但分辨率低、使用难基本上已来到了解决的临界点。
李远认为，首先在分辨率问题上，目前北醒已经做到了可以媲美百万像素清晰度的分辨率。分辨率已经不再是激光雷达的弱点。
今年上海车展期间，北醒又发布首个车载512线激光雷达平台“北醒应龙”，以及基于该平台的256线产品AD2-s。
未来，北醒还将基于该平台开发更高阶的产品。
“北醒应龙”平台便是由此而生。
其优势就在于保证激光雷达性能的同时，降低激光雷达开发和应用的成本。
北醒应龙的平台架构由三个模块组成，分别是高精2D扫描系统，905nm阵列收发和自定义SoC。
从技术上来说，传统的1D堆叠扫描，线数的提升会带来对应线数增长的收发器件堆料数量的增长。而高精2D扫描+阵列收发的组合可以避免传统1D扫描的收发器件堆叠，不需要堆料就能完成，因而也不会明显地增加功耗。
而且，李远表示，伴随线数的增长，2D扫描方案的单线感知成本还会逐代降低。
搭配北醒的软件控制系统，高精2D扫描系统还可实现软件定义雷达，可以主动对激光雷达的性能进行调节，在感知过程中实现局部高清、视场角聚焦高清和全局高清等不同模式，可自主调节视场角和扫描次数等。
这将大大提高激光雷达的探测精度并进而增强智能驾驶系统的安全性。
例如，在探测一个小目标为车或小孩时，可以通过控制激光雷达以4倍高清扫描探测，就能在更远的距离探测到前方是一个小孩。如果不需要4倍高清，软件系统同样可以定义以2倍高清进行扫描探测。如果定义一个小区域，也可以定义成上下高清。
在真正危险性高的场景下，例如十字路口和转弯，可以通过软件定义提高激光雷达局部探测范围的分辨率，实现对危险区域的重点监控，帮助车辆脱离困局。
这也是北醒做激光雷达平台的核心。
今年发布的256线产品AD2-s即为基于北醒应龙平台的2023年首发新品。10%反射率下探测距离200米，视场角120°*25.6°，最大分辨率0.1°*0.1°。
03.
平台化让激光雷达性能和成本解耦
将激光雷达平台化是北醒的先人一步。
平台的特点是感知可持续增强、模块化设计、成本可控。
简单说来即是性能可迭代，设计模块化，成本会越来越低。对主机厂而言，采用新版本的激光雷达无需改变整体外观和接口，可以大大降低适配成本。
但显然即便北醒推动激光雷达进入了平台化阶段，但使用难和成本问题依然制约激光雷达向10万－20万级车型的渗透普及。
这与激光雷达目前使用量不够，无法形成规模效应有关。
李远认为，目前激光雷达的市场渗透率还不到1%，市场空间还有很大。
“激光雷达的成本下降本质上也遵循莱特定律，即产量提高一倍，平均成本下降15%，摄像头在车端市场的应用量和在手机市场的应用量相比，手机市场要大得多。从未来应用量的需求来看，车载激光雷达的增速需求更高，产能提升速度更快，要实现成本15%-10%的下降，在车载领域，激光雷达比摄像头更容易做到。”
但正如市场上对激光雷达的评论声音极为多元，李远也坦言“现在还处于忍痛期”。
李远将新兴朝阳技术的市场培育期称为“忍痛期”。
而只有具备强大的战略忍痛力的企业公司才能存活，并最终享受科技的创新红利。
“以动力电池为例，也经历了长时间非常疼痛的时期，这期间电池企业的市值从一百亿元，到一百多亿美金，再到现在的近万亿元人民币，这就是战略忍痛力，也是对我们高科技人提出的高要求。”
激光雷达现在确实能解决问题，一项技术被认可，需要使用它的用户也觉得好，激光雷达上车之后，为智能驾驶形成正向闭环，真正把事故率降低了，再形成一个闭环。
激光雷达产量要上去需要“忍痛”到那个时候，这也需要从事激光雷达创业的人愿意忍到那个时候。
那么激光雷达产业何时才算真正度过这个忍痛期呢？
李远说：“有几个关键点，一是激光雷达的渗透率达到高水平。二是国内迎来自有市场的爆发期。第三个，政策惠利还在陆续释出，过了这三个关键点，才能真正度过忍痛期。”
不过对于未来，李远是典型的乐观主义者：“今天卷性能、卷成本，说明还有我们这些工程师奋斗的空间，是我们的美好时代，可以充分展现工程师的优点。”
这是任何一项新技术都需要经历的阶段。
