โลกของเทคโนโลยีการสแกน 3 มิติได้บรรลุเป้าหมายสำคัญ โดยระบบ LIDAR แบบ DIY ตอนนี้เข้าถึงได้สำหรับนักประดิษฐ์สมัครเล่นในราคาที่น่าประหลาดใจ โครงการ PILIDAR ที่นำเสนอในการสนทนาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าผู้ที่สนใจสามารถสร้างเครื่องสแกนพาโนรามา 3 มิติแบบ 360° ของตัวเองโดยใช้ชิ้นส่วนที่หาได้ง่ายในราคาต่ำกว่า 300 ดอลลาร์ ซึ่งแตกต่างอย่างมากจากระบบเหล่านี้ที่มีราคาหลายพันดอลลาร์เมื่อสิบปีที่แล้ว
 |
|---|
| ภาพหน้าจอของ GitHub repository สำหรับโปรเจกต์ PILIDAR ที่แสดงให้เห็นถึงการมีส่วนร่วมในโอเพนซอร์สเพื่อเทคโนโลยีการสแกน 3D ที่มีราคาย่อมเยา |
การกระจายเทคโนโลยี LIDAR สู่สาธารณะ
เทคโนโลยี LIDAR (Light Detection and Ranging) ที่เคยเป็นของเฉพาะการใช้งานระดับสูง เช่น รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติและหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ได้ลดราคาลงอย่างมาก สมาชิกในชุมชนที่ตรวจสอบโครงการ PILIDAR ได้ระบุว่าชุดอุปกรณ์ DIY ที่สมบูรณ์สามารถประกอบได้ในราคาประมาณ 200-280 ดอลลาร์โดยใช้ชิ้นส่วนสำเร็จรูป นี่รวมถึงตัวเลือกสำหรับเซ็นเซอร์ LIDAR ในช่วงราคา 70-160 ดอลลาร์, Raspberry Pi 4 (50 ดอลลาร์), สเต็ปเปอร์มอเตอร์ (10 ดอลลาร์) และโมดูลกล้อง (60 ดอลลาร์)
น่าประทับใจมากที่ต้นทุนของเทคโนโลยี LIDAR ที่ใช้งานได้นั้นอยู่ในระดับที่โครงการส่วนตัวสามารถเข้าถึงได้แล้ว เซ็นเซอร์ที่ใช้ในรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติรุ่นแรก (จากบริษัทอย่าง SICK เป็นต้น) อาจทำงานได้ดีกว่ามาก แต่ราคาหลายพันดอลลาร์นั้นไม่เหมาะสำหรับการทดลองที่บ้าน
การลดลงของต้นทุนนี้แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในการเข้าถึง โครงการที่เคยต้องการการสนับสนุนจากสถาบันตอนนี้อยู่ในวิสัยที่นักประดิษฐ์รายบุคคล นักเรียน และธุรกิจขนาดเล็กสามารถเข้าถึงได้ โครงการ PILIDAR โดยเฉพาะรวม LIDAR ช่องเดียวกับกล้องฟิชอายเพื่อสร้างการสแกน 3 มิติที่ครอบคลุมของสภาพแวดล้อม
ค่าใช้จ่ายส่วนประกอบของเครื่องสแกน LIDAR แบบ DIY (ประมาณการจากชุมชน)
-
ตัวเลือกเซ็นเซอร์ LIDAR:
- LD06: $80
- LD19: $70
- STL27L: $160
- TFmini (ใช้ใน PILIDAR): ระยะ 0-12 เมตร
-
ส่วนประกอบอื่นๆ:
- กล้องและเลนส์: $60
- Raspberry Pi 4: $50
- มอเตอร์สเต็ปเปอร์ NEMA17: $10
- แหล่งจ่ายไฟ: ไม่รวมในการประมาณการ
-
ประมาณการค่าใช้จ่ายทั้งหมด: $200-280 ก่อนรวมแหล่งจ่ายไฟ
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของ PILIDAR
- ความละเอียดเชิงมุม: 0.045° (5760 จุดต่อ 360°)
- ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง: 1000 Hz (TFmini)
- ความเร็วในการหมุน: ~15 RPM
- ระยะสูงสุด: 12 เมตร (แปรผันตามสภาพแสงโดยรอบ)
- ระบบปฏิบัติการ: Raspberry Pi OS Lite, เวอร์ชั่นเคอร์เนล 5.10.63
ข้อจำกัดทางเทคนิคเทียบกับการประยุกต์ใช้งานจริง
ในขณะที่ระบบ LIDAR ราคาประหยัดเหล่านี้มีความสามารถที่น่าประทับใจ แต่ก็มีข้อจำกัดเมื่อเทียบกับคู่แข่งในระดับอุตสาหกรรม TFmini LIDAR ที่ใช้ในโครงการ PILIDAR มีระยะสูงสุด 12 เมตร ซึ่งน้อยกว่าเซ็นเซอร์ระยะไกลที่ใช้ในยานพาหนะอัตโนมัติอย่างมีนัยสำคัญ สมาชิกในชุมชนระบุว่านี่คือจุดที่ต้นทุนเริ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว - แหล่งกำเนิดแสง ตัวกรอง และเซ็นเซอร์ที่จำเป็นสำหรับระยะที่ไกลขึ้นทำให้ราคาเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ
แม้จะมีข้อจำกัดเหล่านี้ LIDAR รุ่นปัจจุบันที่มีราคาไม่แพงก็เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานหลายประเภท การทำแผนที่ภายในอาคาร การนำทางหุ่นยนต์ขนาดเล็ก การสแกนทางสถาปัตยกรรม และโครงการการศึกษาสามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลลัพธ์ที่แบ่งปันในโครงการ PILIDAR แสดงการแสดงผลกลุ่มจุด 3 มิติที่น่าประทับใจซึ่งสามารถดูและปรับแต่งได้ในแพลตฟอร์มเช่น Sketchfab
 |
|---|
| เครื่องพิมพ์ 3 มิติกำลังทำงาน สร้างชิ้นส่วนที่สามารถนำไปใช้ในโครงการเทคโนโลยีแบบ DIY เช่น ระบบ LIDAR แบบ PILIDAR |
การถกเถียงเรื่อง LIDAR สำหรับยานยนต์
การเข้าถึงเทคโนโลยี LIDAR ได้จุดประเด็นการสนทนาเกี่ยวกับการใช้งานในยานพาหนะอัตโนมัติขึ้นมาอีกครั้ง โดยเฉพาะเกี่ยวกับการตัดสินใจของ Tesla ที่จะไม่รวม LIDAR ในแนวทางการขับขี่อัตโนมัติของพวกเขา สมาชิกในชุมชนแสดงความคิดเห็นอย่างหนักแน่นเกี่ยวกับทางเลือกในการออกแบบนี้ โดยหลายคนสงสัยถึงความชาญฉลาดในการพึ่งพาเพียงกล้องและการมองเห็นของคอมพิวเตอร์เมื่อมีเทคโนโลยีการรับรู้ความลึกที่มีราคาไม่แพงอยู่
ผู้แสดงความคิดเห็นบางคนชี้ให้เห็นว่าข้อกำหนดของ LIDAR ระดับยานยนต์แตกต่างอย่างมากจากการใช้งานของนักประดิษฐ์สมัครเล่น ด้วยช่วงอุณหภูมิที่กว้าง มาตรฐานความทนทาน และความต้องการในการประมวลผลที่เพิ่มต้นทุน คนอื่นๆ ระบุว่าระบบ LIDAR สำหรับยานยนต์รุ่นปัจจุบันได้ลดราคาลงเหลือ 500-700 ดอลลาร์แล้ว โดยคาดว่าอุปกรณ์รุ่นถัดไปจะมีราคาต่ำกว่า 200 ดอลลาร์เมื่อการผลิตขยายตัว
ความกังวลเรื่องห่วงโซ่อุปทาน
การสนทนาในชุมชนยังกล่าวถึงว่าพัฒนาการทางภูมิรัฐศาสตร์ล่าสุดอาจส่งผลต่อพื้นที่งานอดิเรกด้านอิเล็กทรอนิกส์อย่างไร ภาษีนำเข้าสินค้าจากจีนได้สร้างความไม่แน่นอนสำหรับธุรกิจขนาดเล็กและนักประดิษฐ์สมัครเล่นที่พึ่งพาชิ้นส่วนราคาประหยัด สมาชิกบางคนในชุมชนแสดงความกังวลเกี่ยวกับว่านโยบายการค้าเหล่านี้อาจส่งผลกระทบต่อความเป็นไปได้ของโครงการเช่น PILIDAR ซึ่งขึ้นอยู่กับเซ็นเซอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ราคาต่ำที่มักผลิตในประเทศจีน
ในขณะที่บริษัทขนาดใหญ่อาจมีทรัพยากรในการปรับห่วงโซ่อุปทานของตน นักประดิษฐ์รายบุคคลและธุรกิจขนาดเล็กเผชิญกับความท้าทายที่ใหญ่กว่าเมื่อราคาชิ้นส่วนผันผวนโดยไม่คาดคิด สิ่งนี้เน้นย้ำถึงความสมดุลที่ละเอียดอ่อนระหว่างการส่งเสริมการผลิตในประเทศและการรักษาการเข้าถึงนวัตกรรมในระดับรากหญ้า
โครงการ PILIDAR แสดงถึงการพัฒนาที่น่าตื่นเต้นในการกระจายเทคโนโลยีการรับรู้ขั้นสูงสู่สาธารณะ เมื่อราคาชิ้นส่วนยังคงลดลงและชุมชนแบ่งปันการออกแบบโอเพนซอร์สมากขึ้น เราคาดว่าจะเห็นการประยุกต์ใช้ที่ซับซ้อนมากขึ้นเกิดขึ้นจากโรงรถและพื้นที่สร้างสรรค์ทั่วโลก ไม่ว่านวัตกรรม DIY เหล่านี้จะมีอิทธิพลต่อการใช้งานเชิงพาณิชย์หรือไม่ก็ตาม แต่พวกมันก็ขยายความเป็นไปได้สำหรับการศึกษา การทดลอง และการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์อย่างไม่ต้องสงสัย