從測繪到激光雷達(dá) 北科天繪和無人駕駛的那些事兒

成立于 2005 年的北科天繪，在 2015 年以前一直活躍在測繪領(lǐng)域，這家公司推出的車載、機(jī)載和地面掃描激光雷達(dá)產(chǎn)品分別應(yīng)用在測繪、電力、鐵路等行業(yè)上，獲得不少客戶的青睞。

盡管在商業(yè)上得到了行業(yè)客戶的認(rèn)可，但之前的很多年，這家公司以及這門傳統(tǒng)的生意并不屬于媒體熱愛討論的領(lǐng)域，直到參與進(jìn)這場曾是極客們?yōu)橹駸岬臒o人駕駛競爭中。

新的激光雷達(dá)創(chuàng)業(yè)公司們以瘋狂地速度融資和生長。這當(dāng)中的代表有 Quanergy、TetraVue、 LeddarTech、Innoviz 等公司。

在這一領(lǐng)域，目前融資額度最高的是福特汽車和百度以 1.5 億美金共同投資的激光雷達(dá)廠商 Velodyne——這家 1983 年成立于美國硅谷的公司，2007 年在 DARPA無人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽中，憑借 64 線激光雷達(dá)成功獲得外界關(guān)注。

與此同時，北科天繪也加入到了這個游戲中。2016 年 5 月，這家公司對外發(fā)布了一款 16 線的導(dǎo)航避障型激光雷達(dá) R-Fans，主要用于無人駕駛。

在產(chǎn)品發(fā)布后的一個月，來訪者眾?！副笨铺炖L縮在角落里 11 年，最近突然訪客如云，來的還都是有錢的主?！贡笨铺炖L CEO 張智武后來在一篇文章中寫道。

在外界看來，過去在測繪領(lǐng)域默默耕耘 11 年的北科天繪，憑借這款產(chǎn)品宣布進(jìn)入了行業(yè)里最熱門的無人駕駛領(lǐng)域。

激光雷達(dá)，作為無人駕駛中最重要的傳感器，目前被無人駕駛從業(yè)者稱為「稀缺資源和奢侈品?！?/p>

一個真實(shí)的案例是，加拿大滑鐵盧大學(xué)自動駕駛實(shí)驗(yàn)室，因?yàn)榧す饫走_(dá)出現(xiàn)故障，研究人員的工作處于全面停滯狀態(tài)。在向 Velodnye 下訂單后，他們得到的回復(fù)是半年后才能拿到新的激光雷達(dá)。

「如果下游軟件和行業(yè)應(yīng)用沒有得到充分開發(fā)和利用，市場對激光雷達(dá)的需求只會止步不前，功能也得不到體現(xiàn)，這時成本高，賣得也貴?！乖谡劦疆a(chǎn)能不足和居高不下的價格時，張智武說。

現(xiàn)階段，激光雷達(dá)主要面向的是汽車后裝市場，從穩(wěn)定性、可靠性、抗干擾能力等方面看，當(dāng)前的激光雷達(dá)只適用于研究，是過渡性產(chǎn)品。汽車廠商真正需要的是能夠用于前裝、嵌入到汽車內(nèi)部、能與車型實(shí)現(xiàn)一體化的激光雷達(dá)。

*將于今年 6 月推出的 16 線激光雷達(dá)

除了去年推出的 16 線激光雷達(dá)，張智武向雷鋒網(wǎng)透露了一個會令無人駕駛從業(yè)者興奮的消息：今年 6 月公司將推出一款能夠嵌入在汽車內(nèi)部的 16 線激光雷達(dá)（適用于前裝），9 月將推出一款 32 線激光雷達(dá)。如果研發(fā)進(jìn)展順利，2017 年底還將推出一款全固態(tài)激光雷達(dá)。

2005 年成立時，這家公司的商業(yè)目的并不明確，只是創(chuàng)始人出于對激光雷達(dá)的興趣而成立的公司。但是，包括張智武在內(nèi)的幾位創(chuàng)始人堅持認(rèn)為「這個創(chuàng)業(yè)方向是對的」。他們的邏輯是，世界由時間和空間組成，需要一種傳感器來高精度、高效率獲取空間三維數(shù)據(jù)，而這種傳感器正是激光雷達(dá)。

激光雷達(dá)什么時候能迎來一個市場爆發(fā)點(diǎn)？這是公司成立之初留在張智武心中的疑問。但現(xiàn)在，關(guān)于激光雷達(dá)的應(yīng)用方向越來越清晰：

測繪型激光雷達(dá)，主要應(yīng)用于地圖、巡線等。從硬件銷售看，全球只有幾億美金規(guī)模，但毛利率較高（約 70%），門檻也較高。全系列產(chǎn)品包括車載、機(jī)載和地面激光掃描儀；

工業(yè)自動化，主要應(yīng)用于智能制造、自動的裝配線、倉儲物流以及清潔生產(chǎn)及特種危險行業(yè)；

導(dǎo)航型激光雷達(dá)，主要應(yīng)用于汽車、無人機(jī)、機(jī)器人等方面。

看起來，北科天繪在不同的領(lǐng)域找到了更多的發(fā)力點(diǎn)。

以下是雷鋒網(wǎng)對北科天繪 CEO 張智武的采訪實(shí)錄（有刪減）：

雷鋒網(wǎng)：北科天繪的激光雷達(dá)在行業(yè)應(yīng)用上，比如在測繪地圖，還有電力、礦山、林業(yè)、汽車等方面，近兩年這些領(lǐng)域的比例構(gòu)成有什么變化？

張智武：我們 2005 年在國內(nèi)和人談起激光雷達(dá)的時候，大家還不知道這是什么東西，聽不懂。但現(xiàn)在各個行業(yè)的接受度在逐年提高。

測繪型激光雷達(dá)和導(dǎo)航型該雷達(dá)是兩類產(chǎn)品。我們一開始做的是測繪型激光雷達(dá)，但我們并沒有把測繪產(chǎn)品用在導(dǎo)航上，而是開發(fā)了新的品類：導(dǎo)航激光雷達(dá)。

對我們來講，測繪型產(chǎn)品是能夠產(chǎn)生很好的現(xiàn)金流和利潤。我們新開發(fā)的導(dǎo)航激光雷達(dá)，做的就是一個增量市場。

雷鋒網(wǎng)：你們是什么時候開始研發(fā)用于無人駕駛的導(dǎo)航型激光雷達(dá)？

張智武：我們是 2015 年啟動這個項目的。從 2005 年公司成立到現(xiàn)在，在激光雷達(dá)方面我們有十多年的積累，做高精度、長距離的產(chǎn)品也是有經(jīng)驗(yàn)的。

測繪型激光雷達(dá)單從技術(shù)指標(biāo)講，性能比導(dǎo)航型激光雷達(dá)高很多。比如我們的機(jī)載產(chǎn)品，能夠看到 4 公里以外的房屋，能清楚描繪 1.6 公里以外的電力線。

導(dǎo)航型激光雷達(dá)需要實(shí)時性、輕巧，但對精度和測程的要求并沒有測繪型激光雷達(dá)高。前者達(dá)到的精度是厘米級的，后者達(dá)到的精度則是毫米級。我們將高精度模塊舍掉，將激光雷達(dá)的精度從毫米級做到厘米級，降低最大測程，激光雷達(dá)的體積可以大幅度壓縮，成本也能大幅度降低。

雖然導(dǎo)航激光雷達(dá)不在意精度，測距也沒嚴(yán)苛的要求，但是我們在測距和精度上的優(yōu)勢可能會讓我們的產(chǎn)品與別人不同。

雷鋒網(wǎng)：目前激光雷達(dá)在無人駕駛方面的業(yè)務(wù)量如何？

張智武：現(xiàn)有的 16 線激光雷達(dá)（R-FANS），我們覺得一年在中國銷售幾百臺是好賣的，再多的話必須往量產(chǎn)走。

汽車廠商在他的產(chǎn)品定型前，仍然屬于研發(fā)期，不可能進(jìn)行大量采購、目前他們需要的是拿一些傳感器做方案研究，然后提修改意見。所以激光雷達(dá)一時半會不起量是正常的。

今年 6 月左右，我們會發(fā)布一款新品 C-FANS 16 線激光雷達(dá)，這款產(chǎn)品專門給汽車用的，嵌入在汽車保險杠位置，這種產(chǎn)品車廠會喜歡，不那么顯眼。如果起量的話，可能是這個品類的產(chǎn)品。

激光雷達(dá)，不光是用于無人駕駛，機(jī)器人應(yīng)用也很多。我們也正在與兩家做物流配送的公司談合作，他們計劃今年推出配送機(jī)器人和物流機(jī)器人。

雷鋒網(wǎng)：汽車廠商或者無人駕駛技術(shù)公司大多對什么線束的激光雷達(dá)感興趣？

張智武：其實(shí)線數(shù)可以靈活定制，我們現(xiàn)在聽到最多的需求就是 16 線和 32 線，甚至更低線束。只要性能好，并且體積和價格是他們所能接受的。

今年秋天我們將推出 32 線的激光雷達(dá)，用在汽車和機(jī)器人上。有些車企并不需要太多線束的激光雷達(dá)，因?yàn)榫€束越多，可能意味著價格更貴、體積更大。他們希望我們能在有限線束的情況下，提高產(chǎn)品的性能。

雷鋒網(wǎng)：你提到今年下半年會推出 32 線的激光雷達(dá)給汽車和機(jī)器人使用。如果是汽車來使用，是不是激光雷達(dá)在各方面要求更高一些？

張智武：目前市場上任何一款激光雷達(dá)都沒有達(dá)到車規(guī)級要求，現(xiàn)在無人駕駛汽車也處在研發(fā)階段，還沒有硬性要求激光雷達(dá)必須符合車規(guī)級，但我們必須往滿足車規(guī)這個方向努力。

今天的激光雷達(dá)和未來的激光雷達(dá)肯定不一樣，這就好比十年前、二十年前的手機(jī)，和今天的手機(jī)有天壤之別。今天我們見到的激光雷達(dá)只是過渡性產(chǎn)品，技術(shù)和產(chǎn)品是要迭代的。如果研發(fā)順利的話，今年年底我們將會發(fā)布一款全固態(tài)雷達(dá)。

雷鋒網(wǎng)：現(xiàn)在也有一些公司在開發(fā)固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品。你們怎么評價固態(tài)激光雷達(dá)？

張智武：有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（機(jī)械式）的激光雷達(dá)不一定馬上退出歷史舞臺，它有它的優(yōu)勢，關(guān)鍵是其弱點(diǎn)是否可被克服。全固態(tài)激光雷達(dá)可以作為一種選項提供給客戶。

全固態(tài)激光雷達(dá)有很多種路徑，有做 MEMS，相控陣、面陣（Flash）、液晶、壓電陶瓷等各種路徑，每一種路徑它都會有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，從我們理解的原理和工程、工藝角度看，F(xiàn)lash LiDAR 的技術(shù)路線最完整、明確，并具有實(shí)用價值和可實(shí)施性。我們也更能傾向于這一路線。

對于企業(yè)來講，我們就是要給用戶提供不同選項，讓他們?nèi)ミx擇哪種產(chǎn)品方向是他需要的，然后再和我們提出具體的需求。

我覺得這里存在很多配合?？蛻艉芏鄷r候是我們的老師，他提的要求越具體，我們的產(chǎn)品改進(jìn)越快。如果這個客戶是行業(yè)內(nèi)的標(biāo)桿客戶，他們的建議會為我們節(jié)約很多時間，遠(yuǎn)比自己調(diào)研來得快。

雷鋒網(wǎng)：算法和軟件，你們自己做還是給第三方開發(fā)？

張智武：我們的做法是開放數(shù)據(jù)格式和軟件接口，也提供 ROS 驅(qū)動。

現(xiàn)在市場上做無人駕駛解決方案的團(tuán)隊要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過硬件廠商，我們感覺硬件門檻更高，也是稀缺資源。所以我們的思路是做好我們的強(qiáng)項。后期如果找到很好的軟件團(tuán)隊，我們做聯(lián)合解決方案的提供商也不錯。

雷鋒網(wǎng)：現(xiàn)在激光雷達(dá)的供應(yīng)十分緊俏，你們怎么解決量產(chǎn)問題？

張智武：激光雷達(dá)現(xiàn)在還屬于稀缺資源，真正能在市場上銷售的企業(yè)還非常少。這個產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)不如手機(jī)、汽車有成套的生產(chǎn)線可以代工。非核心元器件可以委托加工，但設(shè)計和組裝產(chǎn)線、檢測和標(biāo)定場是要自己建的。

我們在蘇州有一間 2000 平方米的工廠，在北京小批量生產(chǎn)和試產(chǎn)品后，產(chǎn)品成熟后拿到蘇州生產(chǎn)，目前我們能夠保證 6 到 8 周內(nèi)供貨，現(xiàn)在的生產(chǎn)基本能滿足市場需求。

我們已經(jīng)將激光接收單元和發(fā)射單元芯片化了，因此可以采用全自動化的半導(dǎo)體工藝，避免用人工實(shí)現(xiàn)微米級收發(fā)對準(zhǔn)這一效率低下的生產(chǎn)方式。

雷鋒網(wǎng)：在無人駕駛方面，你覺得目前的激光雷達(dá)還存在哪些問題？有哪些方面是需要去提升或者是改進(jìn)的？

張智武：比如激光雷達(dá)的成本、環(huán)境的適應(yīng)性以及要達(dá)到車規(guī)級水準(zhǔn)。除此之外，測距、精度、反射率等性能還有挺大的改進(jìn)空間。

雷鋒網(wǎng)(公眾號：雷鋒網(wǎng))：外界對激光雷達(dá)的價格有很多討論，什么樣的價格能被車企接受？

張智武：車企希望做到 5000 元以下，如果做不到這個價格，車企是不可能大批量使用的。導(dǎo)航型激光雷達(dá)中并沒有特別昂貴的元器件，做到這個價格，取決于兩方面的因素：一個訂貨量夠大，二是生產(chǎn)工藝合理。

汽車安裝了激光雷達(dá)對汽車來說是一次升級，如果客戶愿意為它買單，那么車企就會規(guī)?；a(chǎn)這樣的汽車，起量了價格就降下來，這是一個因果循環(huán)。

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