រ៉ាដារ ប្រឆាំង​នឹង LiDAR៖ ប្រព័ន្ធកំណត់ទីតាំងណាមួយ​ល្អជាង

សេនសើររាដារ ប្រឆាំងនឹង សេនសើរលីដារ៖ តើប្រព័ន្ធប៉ះទង្គិចណាមួយឈ្នះ?

ការអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃការបើកបរដោយខ្លួនឯង បច្ចេកវិទ្យាអ៊ីរ៉ូប៉ុត និងស្វ័យប្រវ័ញ្ចកម្មឧស្សាហកម្ម បានបង្កើតឱ្យមានការប្រកួតប្រជែងគ្នាដែលមានសារៈសំខាន់ខ្ពស់នៅក្នុងពិភពនៃការស្តាប់ឃើញអវកាស៖ រាដារ ប្រឆាំងនឹង លីដារ ។ នៅពេលដែលយានយន្តផ្លាស់ប្តូរពីម៉ាស៊ីនដែលប្រើដោយមនុស្សធម្មតាទៅជាប្រព័ន្ធដែលឆ្លាតវៃ និងដឹងខ្លួន ភ្នែកនៃម៉ាស៊ីនទាំងនេះត្រូវតែមានភាពអាចទុកចិត្តបានដោយគ្មានកំហុស។ ទោះបីជាបច្ចេកវិទ្យាទាំងពីរនេះមានគោលបំណងចម្បងដូចគ្នាក្នុងការស្វែងរករារាំង និងវាស់ចម្ងាយក៏ដោយ ក៏វាអាស្រ័យលើរូបវិទ្យាដែលខុសគ្នាដោយមូល — រលកវិទ្យុ ប្រឆាំងនឹង រលកពន្លឺ។

ដើម្បីកំណត់ថា ប្រព័ន្ធណាមួយឈ្នះ យើងត្រូវមើលលើសពីតម្លៃចម្ងាយសាមញ្ញ ហើយសិក្សាថា តើសេនសើរទាំងនេះដំណាំបានយ៉ាងដូចម្តេចក្រោមស្ថានភាពបរិស្ថានពិតប្រាកដ ដូចជា ការរីករាយនៃការគណនា និងថ្លៃដើមផលិតកម្ម។

១. ការយល់ដឹងអំពីបច្ចេកវិទ្យាមូលដ្ឋាន៖ រលក ប្រឆាំងនឹងពន្លឺ

មុននឹងប្រៀបធៀបសមត្ថភាពរបស់វា វាជាការចាំបាច់ណាស់ក្នុងការយល់ដឹងអំពីគោលការណ៍មេកានិក និងរូបវិទ្យាដែលគ្រប់គ្រងសេនសើរនីមួយៗ។

រាដារ (ការស្វែងរក និងវាស់ចម្ងាយដោយរលកវិទ្យុ)

សេនសើររាដារដំណើរការដោយបញ្ចេញរលកវិទ្យុអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ នៅពេលដែលរលកទាំងនេះជួបប្រទះវត្ថុណាមួយ វានឹងឆ្លុះត្រឡប់ទៅកាន់ឧបករណ៍ទទួល។ ដោយការវាស់ពេលវេលាដែលរលកធ្វើដំណើរទៅ-មក (Time-of-Flight) និងការផ្លាស់ប្តូរប្រេកង់ ( ផលប៉ះពាល់ដូប្ល័រ ) រាដារអាចកំណត់ចម្ងាយ មុំ និង—សំខាន់បំផុត—ល្បឿនទំនាក់ទំនងរបស់វត្ថុ។ រាដារសម្រាប់យានយន្តសម័យទំនើបភាគច្រើនដំណើរការនៅក្នុង 76–81GHz តំបន់រលកមីលីម៉ែត្រ (mmWave)។

លីដារ (Light Detection and Ranging)

លីដារដំណើរការដូចគ្នានឹងរាដារ ប៉ុន្តែប្រើពន្លឺក្រ under រូបរាងនៃកាំរស្មីឡាស៊ែរប៉ះ (ជាទូទៅនៅក្នុង 905nm ឬ 1550nm រាងកាយ)។ ឯកតាលីដារមួយបាញ់កាំរស្មីឡាស៊ែរប៉ះរាប់លានដងក្នុងមួយវិនាទី នៅក្នុង 360∘ឬគំរូដែលមានស្ថេរភាព។ ដោយវាស់ពេលវេលាដែលពន្លឺត្រឡប់មកវិញនៅគ្រប់ចំណុច ប្រព័ន្ធសាងសង់ «​ចំណុចទិន្នន័យ 3D» ដែលមានភាពលម្អិតខ្ពស់ ចំណុចទិន្នន័យ 3D — ជាប៉ាន់ស្មានឌីជីថល «​ប្រវែងស្មើគ្នា» នៃបរិស្ថានរូបវ៉ាន់ ដែលមានភាពច្បាស់លាស់ដល់កម្រិតមីលីម៉ែត្រ។

២. សង្គ្រាមនៃស្ថេរភាពបរិស្ថាន

នៅក្នុងបរិស្ថានដែលគ្រប់គ្រងបាននៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ឧបករណ៍វាស់វែងទាំងពីរដំណាំងបានល្អណាស់។ ទោះយ៉ាងណា ពិភពលោកពិតប្រាកដគឺមានភាពច្របូកច្របល់ ដែលពោរពេញដោយផ្សែង ភ្លៀងធ្លាក់ខ្លាំង និងពន្លឺថ្ងៃដែលឆេះឆាប់។

អត្ថប្រយោជន៍របស់រ៉ាដារ៖ ភាពអាចទុកចិត្តបានគ្រប់បរិស្ថាន

ចំណុចខ្លាំងបំផុតរបស់រ៉ាដារគឺភាពធន់ទ្រាំរបស់វា។ ដោយសារតែកាក់រ៉ាដារមានប្រវែងរលកវែងជាងពន្លឺ វាអាចឆ្លងកាត់រារាំងនៅក្នុងអាកាសដូចជា ផ្សែង ពពក ធូលី និងភ្លៀងធ្លាក់ខ្លាំង ដោយមានការបាត់បង់ថាមពលតិចប៉ុណ្ណោះ។ លើសពីនេះទៀត រ៉ាដារគឺជាឧបករណ៍វាស់វែង «​សកម្ម» ដែលមិនរងផលប៉ះពាល់ពីលក្ខខណ្ឌពន្លឺទេ ហើយវាធ្វើការដូចគ្នាទាំងនៅពេលថ្ងៃថ្លាដែលពន្លឺខ្លាំង និងនៅក្នុងរន្ធដែលងងឹតទាំងស្រុង។

ចំណុចខ្សះរបស់ LiDAR៖ រារាំងដែលបណ្តាលមកពីអាកាស

ដោយសារតែ LiDAR ពឹងផ្អែកលើពន្លឺ វាមានគុណវិបត្តិដូចគ្នានឹងភ្នែកមនុស្ស។ ធ្លុកទឹកនៅក្នុងអាកាសធាតុមានផ្សា ឬភ្លៀងធ្លាក់ខ្លាំង អាចរាយកាយពន្លឺឡាស៊ែរ ដែលបណ្តាលឱ្យមាន «សំលេងរំខាន» នៅក្នុងពពកចំណុច ឬការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនូវជួរការស្វែងរក។ ទោះបីជា 1550nm ប្រព័ន្ធ LiDAR ផ្តល់នូវសមត្ថភាពប្រសើរជាងក្នុងលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ បើធៀបនឹងកំណែដែលថោកជាង 905nm radar នៅតែជាអ្នកឈ្នះដែលគ្មានគូប្រកួតក្នុងការស្គាល់បរិស្ថានគ្រប់អាកាសធាតុ។

៣. ភាពច្បាស់លាស់ និងការស្គាល់វត្ថុ៖ ថាមពលនៃពពកចំណុច

ទោះបីជា Radar មានសមត្ថភាពល្អបំផុតក្នុងការ «ឃើញ» ឆ្លងកាត់ពពក ប៉ុន្តែវាមានការលំបាកក្នុងការ «យល់» អំពីអ្វីដែលវាឃើញ។ នេះគឺជាកន្លែងដែល LiDAR គ្រប់គ្រងបានល្អបំផុត។

ភាពច្បាស់លាស់របស់ LiDAR

LiDAR ផ្តល់នូវកម្រិតភាពច្បាស់លាស់នៃការរៀបចំអវកាស ដែល Radar មិនអាចប្រកួតប្រជែងបាននាពេលបច្ចុប្បន្ន។ LiDAR ដែលមានភាពច្បាស់លាស់ខ្ពស់ អាចបែងចែកបានច្បាស់រវាងកុមារម្នាក់ឈរនៅលើផ្លូវដើរ និងស្តម្ភទឹកដែលស្ថិតនៅជាប់គ្នាទៅនឹងគ្នា។ វាអាចកំណត់រាងពិតប្រាកដនៃអ្នកដើរ អ្នកបើកបរកង់ ឬរបាំងផ្លូវ។ ការផ្គូផ្គងដែលមានគុណភាពខ្ពស់នេះ អនុញ្ញាតឱ្យ «ខួរក្បាល» របស់យានយន្ត (ស្តេក AI) ធ្វើការសម្រេចចិត្តអំពីការគ្រប់គ្រងផ្លូវដែលមានភាពច្បាស់លាស់ និងច្បាស់លាស់ជាងមុន។

បញ្ហាប៉ះពាល់នៃ «ការបង្ហាញរូបភាពខុស» និង «ភាពច្បាស់លាស់» របស់រ៉ាដារ

រ៉ាដារស្តង់ដារមានភាពច្បាស់លាស់ផ្នែកអវកាសទាបជាងគេ។ ចំពោះសេនសើររ៉ាដារ រថយន្តដែលឈរនៅក្រោមស្ពានធ្វើពីលោហៈ អាចមើលទៅដូចជាស្ពាននោះឯង ដោយសារ «ការរំខានពីផ្លូវច្រើន» (ការឆ្លុះរបស់សញ្ញាវិទ្យុលើផ្ទៃលោហៈច្រើនផ្ទៃ)។ បញ្ហានេះបានបណ្តាលឱ្យមាន «ការរកឃើញខុស» ជាប្រវែងដែលប្រព័ន្ធដែលបើកបរដោយខ្លួនឯងមានការលំបាកក្នុងការបែងចែករវាងគ្រះថ្នាក់ដែលឈរនៅ និងរចនាសម្ព័ន្ធដែលស្ថិតនៅលើកំពូល ដែលមិនបង្កគ្រះថ្នាក់។ ទោះយ៉ាងណា រ៉ាដារចំណាយ៤D កំពុងបំពេញចន្លោះនេះដោយបន្ថែមភាពច្បាស់លាស់តាមទិសបញ្ឈរ ប៉ុន្តែ LiDAR នៅតែជាស្តង់ដារមាសសម្រាប់ការផ្ទះផ្ទាល់ប៉ះពាល់៣D ដែលមានគុណភាពខ្ពស់។

៤. កត្តាល្បឿន៖ អត្ថប្រយោជន៍របស់ឌូប្លែរ

ល្បឿនគឺជាអថេរសំខាន់មួយក្នុងការជៀសវាងការបើកបរបុកគ្នា។ ការដឹងថាមានវត្ថុមួយនៅទីនោះគឺល្អ ប៉ុន្តែការដឹងឱ្យបានច្បាស់ថា វត្ថុនោះកំពុងផ្លាស់ទីឆ្ពោះមករកអ្នកលឿនប៉ុណ្ណានោះគឺល្អជាង។

ការស្វែងរកល្បឿនដោយស្វ័យប្រវ័ត្តិរបស់រ៉ាដារ

រ៉ាដារឈ្នះការប្រកួតល្បឿនតាមរយៈផលប៉ះពាល់ដូប្លែរ (Doppler Effect)។ វាអាចវាស់ល្បឿនកាំរង្វាល់ភ្លាមៗរបស់វត្ថុមួយក្នុងរូបភាពតែមួយ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យប្រព័ន្ធប្រតិបត្តិការភ្លាមៗនៅពេលដែលរថយន្តមួយនៅខាងមុខប៉ះប្រឆាំង ជាញឹកញាប់មុនពេលប្រព័ន្ធដែលផ្អែកលើកាមេរ៉ា ឬ LiDAR បានដំណាំរូបភាពគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីគណនាការផ្លាស់ប្តូរចម្ងាយតាមពេលវេលា។

ការគណនាបន្តរបស់ LiDAR

LiDAR ប្រភេទ ToF (Time-of-Flight) បែបប្រពៃណីត្រូវគណនាល្បឿនដោយប្រៀបធៀបការផ្លាស់ប្តូរទីតាំងរបស់វត្ថុតាមរយៈគ្រាប់រូបជាប់គ្នាជាច្រើន។ នេះបណ្តាលឱ្យមានការយឺតយ៉ាវបន្តិច។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ បច្ចេកវិទ្យា LiDAR ជំនាន់ថ្មីមួយ LiDAR FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) កំពុងចូលទីផ្សារ ដែល—ដូចរ៉ាដារ—អាចវាស់ល្បឿនភ្លាមៗ ទោះបីជាឧបករណ៍ទាំងនេះនៅពេលបច្ចុប្បន្ននៅតែថ្លៃជាងគេយ៉ាងខ្លាំងក្តី។

៥. តម្លៃ សមត្ថភាពពង្រីក និងរូបរាង

ដើម្បីឱ្យបច្ចេកវិទ្យាមួយ «ឈ្នះ» នៅក្នុងទីផ្សារសាធារណៈ វាត្រូវតែមានតម្លៃសមរម្យ និងងាយស្រួលបញ្ចូលទៅក្នុងផលិតផលសម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់។

• ថ្លៃ: រ៉ាដារគឺជាបច្ចេកវិទ្យាដែលមានស្ថេរភាពហើយមានខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់ដែលបានប៉ះពាល់យ៉ាងល្អ។ សេនសើររ៉ាដារស្តង់ដារសម្រាប់រថយន្តអាចមានតម្លៃចន្លោះ $៥០ ដល់ $២០០ ។ ផ្ទុយទៅវិញ ឯក្រុមប្រព័ន្ធលេដារ (LiDAR) ដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់ ទោះបីជាតម្លៃរបស់វាបានថយចុះក៏ដោយ ក៏នៅតែមានជួរតម្លៃចន្លោះ $៥០០ ដល់ជាច្រើនពាន់ដុល្លារ .

• រូបរាង៖ សេនសើររ៉ាដារមានទំហំតូច ហើយអាចលាក់បាននៅពីក្រោយការពារប្លាស្ទិក ឬក្រីល (grilles) ដោយគ្មានការបាត់បង់ប្រសិទ្ធិភាព។ ឯក្រុមប្រព័ន្ធលេដារ (LiDAR) (ជាពិសេសប្រភេទដែលបង្វិលដោយយន្ត) ជាញឹកញាប់មានទំហំធំ ហើយត្រូវការ «ទិដ្ឋភាពច្បាស់» ដែលជាទូទៅបណ្តាលឱ្យមានរូបរាង «ផ្នែកលើកំពូល» ដែលយើងឃើញនៅលើរថយន្តសាកល្បងស្វ័យប្រវ័ត្តិជាច្រើន។ លេដារប្រភេទសុវត្ថិភាព (Solid-state LiDAR) កំពុងធ្វើឱ្យរឿងនេះប្រសើរឡើង ប៉ុន្តែរ៉ាដារនៅតែងាយស្រួលលាក់ជាងក្នុងការរចនារថយន្តដែលមានរូបរាងស្អាត។

៦. តារាងប្រៀបធៀប៖ រ៉ាដារ ប្រទះ លេដារ

សំណួរបច្ចេកទេសញឹកញាប់៖ ការស្វែងរកអនាគតតាមរយៈឧបករណ៍សេនសើរ

សំណួរ៖ តើរថយន្តអាចបើកបរបានដោយសុវត្ថិភាពដោយប្រើរ៉ាដារតែប៉ុណ្ណោះទេ? A: វាមិនងាយស្រួលទេ។ ទោះបីជាមានអ្នកផលិតមួយចំនួនបានព្យាយាមប្រើវិធីសាស្ត្រ «ទស្សនៈ + រ៉ាដារ» ឬសូម្បីតែ «ទស្សនៈតែប៉ុណ្ណោះ» ក៏ដោយ អ្នកជំនាញភាគច្រើនយល់ព្រមថា សម្រាប់ ការបើកបរដោយស្វ័យប្រវ័ត្តិកម្រាប់កម្រាប់ ៣ និងកម្រាប់ ៤ , សំណុំសេនសើរដែលមានច្រើនពេក រួមទាំងរ៉ាដារ និង LiDAR គឺចាំបាច់ដើម្បីដោះស្រាយ "ស្ថានភាពកំពូល" (ស្ថានភាពដែលមិនបានរំពឹងទុក និងមានការកើតឡើងតិចណាស់)។

សំណួរ៖ 4D Imaging Radar គឺជាអ្វី? A: រ៉ាដារបែបប្រពៃណីមើលឃើញតែក្នុង 2D (ចម្ងាយ និងមុំផ្ដេក)។ រ៉ាដារ 4D បន្ថែម វិមាត្របញ្ឈរ (កម្ពស់) និងពេលវេលា (ល្បឿន) ដែលផ្តល់នូវភាពច្បាស់លាស់ខ្ពស់ជាងមុន ដែលអាចប្រៀបធៀបបាននឹងគុណភាពរបស់ LiDAR ជំនាន់ដំបូង។

សំណួរ៖ LiDAR ប៉ះពាល់ដល់ភ្នែកមនុស្សឬទេ? A: ទេ។ LiDAR សម្រាប់យានយន្តប្រើឡាស៊ែរថ្នាក់ 1 ដែលមានសុវត្ថិភាពសម្រាប់ភ្នែក។ វាប្រើថាមពល និងរលកដែលមិនអាចប៉ះពាល់ដល់សាច់ដុំភ្នែកមនុស្សបាន។

សំណួរ៖ ហេតុអ្វីបានជាយើងមិនឃើញ LiDAR នៅលើរថយន្តថ្មីៗទាំងអស់នៅឡើយ? A: សំខាន់ៗដោយសារតម្លៃ និងតម្រូវការគណនាប៉ុណ្ណោះ។ ការដំណាំចំណុច LiDAR ទាមទារថាមពលគណនាក្នុងរថយន្តយ៉ាងខ្លាំង (GPU/NPU) ដែលបណ្តាលឱ្យកើនឡើងនូវតម្លៃសរុបនៃរថយន្ត។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ ភាពពិតនៃ "ការបញ្ចូលសេនសើរ"

ដូច្នេះ ប្រព័ន្ធប៉ាន់ស្មានណាដែលឈ្នះ? ចម្លើយគឺ៖ គ្មានណាមួយឈ្នះដោយឯងទេ។

ក្នុងបរិបាកស្ថានបច្ចេកវិទ្យាបច្ចុប្បន្ន រ៉ាដារ និង លីដារ គឺ ជាប្រព័ន្ធប៉ាន់ស្មានដែលបំពេញគ្នា មិនមែនប្រកួតប្រជែងគ្នា ។ រ៉ាដារផ្តល់នូវ «​បណ្តាញសុវត្ថិភាព» សម្រាប់ការតាមដានល្បឿនខ្ពស់ និងភាពអាចទុកចិត្តបានក្នុងគ្រប់អាកាសធាតុ ខណៈដែលលីដារផ្តល់នូវ «​លម្អិតប៉ះពាល់» ដែលត្រូវការសម្រាប់ការធ្វើដំណើរក្នុងទីក្រុងដែលស្មុគស្មាញ។

ឧស្សាហកម្មកំពុងផ្លាស់ប្តូរទៅរក ការបញ្ចូលសេនសើរ ដែលជាវិធីសាស្ត្រមួយដែលប្រព័ន្ធបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) ប្រមូលទិន្នន័យពីរ៉ាដារ លីដារ និងកាមេរ៉ា ដើម្បីបង្កើត «​សច្ចភាព» តែមួយ និងប៉ះពាល់គ្នាទាំងមូលអំពីបរិស្ថាន។ ដោយការរួមបញ្ចូលភាពធន់ទ្រាំរបស់រ៉ាដារជាមួយនឹងភាពច្បាស់លាស់របស់លីដារ យើងអាចបង្កើតម៉ាស៊ីនដែលមិនត្រឹមតែមានសុវត្ថិភាពដូចជាអ្នកបើកបរមនុស្សប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងសុវត្ថិភាពជាងនេះទៀត។ ជំនួសឱ្យការប្រកួតប្រជែងដើម្បីរកអ្នកឈ្នះ យើងមានការសហការគ្នាដែលកំពុងជំរុញយើងទៅរកអនាគតដែលមានស្វ័យប្រវ័ត្តិពិតប្រាកដ។