LiDAR লেজার সেন্সর শ্রেণীবিভাগ এবং স্ক্যানিং পদ্ধতি

লিডারলেজার সেন্সর সক্রিয়ভাবে লেজার আলো নির্গত করে এবং উচ্চ নির্ভুলতা এবং উচ্চ রেজোলিউশন সহ একটি অনুপ্রবেশকারী লক্ষ্যের দূরত্ব, অভিযোজন, গতি এবং কনট্যুরের মতো তথ্য পেতে পারে। এটি শহুরে নিরাপত্তা এবং শিল্প নিরাপত্তার মতো ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। এই নিবন্ধটি সংক্ষিপ্তভাবে মূলধারার অভ্যন্তরীণ এবং বিদেশী সুরক্ষা লিডার প্রস্তুতকারকদের এবং তাদের পণ্যের প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে পরিচয় করিয়ে দেয়। বিভিন্ন নিরাপত্তা অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজনীয়তা একত্রিত করে, বিভিন্ন প্রযুক্তিগত সিস্টেমের অধীনে লিডারের নীতি, বৈশিষ্ট্য এবং বর্তমান পরিস্থিতি তিনটি দিক থেকে আলোচনা করা হয়েছে: রেঞ্জিং স্কিম, স্ক্যানিং পদ্ধতি এবং আলোর উত্স নির্বাচন। অবশেষে, সুরক্ষা লিডারের প্রয়োগের প্রবণতা এবং বিকাশের সম্ভাবনাগুলি সংক্ষিপ্ত এবং প্রত্যাশিত। ভোক্তা নিরাপত্তা অ্যাপ্লিকেশনের চাহিদা পূরণের জন্য, নিরাপত্তা লিডার কম খরচে, উচ্চ কার্যক্ষমতা, সিরিয়ালাইজেশন, ক্ষুদ্রকরণ, কঠিন অবস্থা, চিপাইজেশন এবং মাল্টি-সোর্স ইন্টিগ্রেশনের দিকনির্দেশনায় আরও বিকাশ করবে।

সিস্টেমের ভিতরে চলমান উপাদান রয়েছে কিনা তার উপর নির্ভর করে, লিডারকে যান্ত্রিক লিডার এবং সলিড-স্টেট লিডারে ভাগ করা যেতে পারে। তাদের মধ্যে, সলিড-স্টেট লিডারের বাস্তবায়ন পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে মাইক্রো-ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল সিস্টেম (মাইক্রো-ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল সিস্টেম, এমইএমএস), ফ্ল্যাশ প্রযুক্তি এবং ওপিএ প্রযুক্তি।

স্ক্যানিং মোডে মরীচি নিয়ন্ত্রণের বৈশিষ্ট্য অনুসারে, লিডারকে স্ক্যানিং লিডার এবং নন-স্ক্যানিং লিডারে ভাগ করা যায়। তাদের মধ্যে, নন-স্ক্যানিং লিডার ফ্ল্যাশ এরিয়া অ্যারে লিডারের মতো আলো দিয়ে দৃশ্যকে আচ্ছাদন করে লক্ষ্য ইমেজিং অর্জন করে। উপযুক্ত স্ক্যানিং পদ্ধতি নিরাপত্তা লিডারকে একটি বৃহত্তর দৃশ্য এবং রেজোলিউশন প্রাপ্ত করতে সক্ষম করতে পারে, যখন পুরো কাঠামোটিকে আরও স্থিতিশীল করে তোলে। অতএব, স্ক্যানিং প্রযুক্তির পছন্দ লিডারের জীবনচক্রকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করে, যার ফলে এই সিস্টেমের অধীনে সুরক্ষা লিডার ব্যাপকভাবে উত্পাদিত হতে পারে কিনা তা নির্ধারণ করে। তাদের মধ্যে, দীর্ঘ সনাক্তকরণ পরিসীমা এবং দৃশ্যের বৃহৎ ক্ষেত্র হল নিরাপত্তা লিডারের মূল সূচক, এবং তারা ভবিষ্যতে নিরাপত্তা লিডারের প্রয়োগের সম্ভাবনাও নির্ধারণ করে।

1. যান্ত্রিক LiDAR লেজার সেন্সর
যান্ত্রিক লিডার লেজার স্ক্যানিং অর্জনের জন্য যান্ত্রিক ঘূর্ণনের ব্যবহারকে বোঝায়। মোটর একটি সম্পূর্ণ 360 ডিগ্রী বা অন্যান্য বড়-কোণ এলাকা স্ক্যানিং অর্জনের জন্য ঘোরানোর জন্য একক-পয়েন্ট বা মাল্টি-পয়েন্ট রেঞ্জিং মডিউল চালায়। যান্ত্রিক লিডারের কাজের নীতিটি চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। এতে সহজ নীতি, সহজ ড্রাইভিং এবং বড় স্ক্যানিং ক্ষেত্র দেখার সুবিধা রয়েছে। এটি সর্বপ্রথম ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং বাজারে মূলধারার নিরাপত্তা লিডার পণ্যগুলির জন্য স্ক্যানিং সমাধান হয়ে ওঠে। লেন্স, মেকানিকাল স্ট্রাকচার এবং সার্কিট বোর্ডের মতো বিষয়গুলি বিবেচনায় নিয়ে, অনেকগুলি বিন্দু বিস্তৃত মডিউলগুলি সাধারণত আকার এবং ওজনের ক্ষেত্রে অপ্টিমাইজ করা যায় না। অতএব, যখন মোটর মডিউলটিকে দীর্ঘ সময়ের জন্য ঘোরানোর জন্য চালায়, তখন বিয়ারিংগুলি সহজেই পরা হয়। এটি ঐতিহ্যগত যান্ত্রিক স্ক্যানিংকে জীবন এবং নির্ভরযোগ্যতার পরিপ্রেক্ষিতে সমালোচিত করে এবং পরিধানের কারণে খরচ বৃদ্ধি পায়। এটি একটি খুব বাস্তব সমস্যা. অতএব, প্রাথমিক নিরাপত্তা বাজার বেশিরভাগই মাত্রা হ্রাস এবং কম খরচের সমাধান গ্রহণ করে, অর্থাৎ, অন্যান্য সেন্সরগুলির সাথে একত্রে কম-বিম লাইন লেজার রাডার ব্যবহার করে। এটির একটি কমপ্যাক্ট চেহারা এবং একটি বড় স্ক্যানিং ক্ষেত্র রয়েছে এবং এটি ভবন সুরক্ষা এবং আঞ্চলিক ঘের সুরক্ষার মতো পরিস্থিতিগুলির জন্য উপযুক্ত৷

চিত্র 1 ঐতিহ্যগত যান্ত্রিক LiDAR এর কার্য নীতি

বর্তমানে, LiDAR ডিজাইনের সামনে সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হল কর্মক্ষমতা এবং দৃঢ়তা অর্জন করা এবং যুক্তিসঙ্গত খরচে ব্যাপক উৎপাদন অর্জন করা। যাইহোক, যান্ত্রিক লিডার এর অপ্রয়োজনীয় মূল ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির কারণে সুরক্ষা ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে প্রচার করা যায় না, যা এটির আকার এবং ব্যয় হ্রাস করা কঠিন করে তোলে। এই লক্ষ্যে, লিডারের মূল উপাদানগুলিকে অ্যাপ্লিকেশন-নির্দিষ্ট ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (ASIC) চিপগুলিতে একত্রিত করা হয় যাতে লিডার সিগন্যাল প্রসেসিং সার্কিটের আকার কমানো যায় এবং বিদ্যুৎ খরচ এবং খরচ কমানো যায়। এটি মাল্টি-লাইন লিডারের ব্যাপক উত্পাদন উপলব্ধি করা। একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রবণতা।

2.MEMS LiDAR লেজার সেন্সর
MEMS লেজার রাডার ঐতিহ্যগত যান্ত্রিক ঘূর্ণায়মান যন্ত্রটিকে একটি সিলিকন-ভিত্তিক চিপে সংহত একটি MEMS মাইক্রোমিরর দিয়ে প্রতিস্থাপন করে। মাইক্রোমিরর একটি বিস্তৃত স্ক্যানিং কোণ এবং একটি বৃহত্তর স্ক্যানিং পরিসীমা তৈরি করতে লেজারকে প্রতিফলিত করে। এর কাজের নীতিটি চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে। MEMS মাইক্রো-মিররগুলি ঐতিহ্যগত যান্ত্রিক লিডারের উদ্ভাবক এবং লিডারের ক্ষুদ্রকরণ এবং খরচ কমাতে নেতৃত্ব দেবে। গ্যালভানোমিটার স্ক্যানিং পদ্ধতি বিস্তৃত কাঠামোর সরাসরি ঘূর্ণন এড়ায়, লিডারের সলিড-স্টেট স্ক্যানিং সক্ষম করে এবং লিডারকে কমপ্যাক্ট করে।

চিত্র 2 MEMS এর স্কিম্যাটিক। (a) MEMS LiDAR এর কাজের নীতি; (b) MEMS স্ক্যানিং মিরর

এমইএমএস মাইক্রো-মিররগুলির সুবিধার উপর নির্ভর করে, শিল্পটি এমইএমএস লিডারকে প্রয়োগ করা দ্রুততম প্রযুক্তি হিসাবে বিবেচনা করে। বর্তমানে, লেইশেন ইন্টেলিজেন্ট LS20/LS21 সিরিজের MEMS সলিড-স্টেট লিডার বুদ্ধিমান নিরাপত্তা এবং দুর্যোগ পর্যবেক্ষণের মতো ক্ষেত্রে ব্যবহার করা হয়েছে। যাইহোক, MEMS মাইক্রো-মিরর এর ত্রুটি হল যে এর স্ক্যানিং কোণ ছোট, এবং স্ক্যানিং এর বড় ক্ষেত্র অর্জনের জন্য একটি অতিরিক্ত কোণ প্রয়োজন। উপরন্তু, এটি প্রজেক্ট করতে পারে এমন লেজারের আলোর পরিমাণ সীমিত, এটি "দূর-দূরত্ব সনাক্তকরণ" অর্জন করা কঠিন করে তোলে। সাধারণভাবে, MEMS lidar প্রযুক্তি সমাধানগুলি যথেষ্ট পরিপক্ক নয় এবং আরও উন্নতির প্রয়োজন। এটা বিশ্বাস করা হয় যে এমইএমএস মাইক্রো-মিররগুলির বিকাশের সাথে, এমইএমএস লিডারের প্রয়োগের সম্ভাবনা আরও বিস্তৃত হবে।

3. ফ্ল্যাশ লিডার লেজার সেন্সর
ফ্ল্যাশ লিডার একটি নন-স্ক্যানিং রাডার। এটি লক্ষ্যবস্তুতে এলাকা অ্যারে আলো নির্গত করে, লক্ষ্য দ্বারা ঘটনার আলোর বিক্ষিপ্ততা সনাক্ত করতে এলাকা অ্যারে ডিটেক্টর ব্যবহার করে এবং গভীরতার তথ্য সহ একটি চিত্র আউটপুট করে। এর কাজের নীতিটি চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে। যদিও ফ্ল্যাশ লিডার কম খরচের এবং ভাল স্থিতিশীলতা রয়েছে, তবে এর সনাক্তকরণের পরিসর তুলনামূলকভাবে ছোট, তাই এর প্রয়োগের পরিস্থিতি সীমিত। নিরাপত্তার ক্ষেত্রে ফ্ল্যাশ লেজার রাডার ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা হয়েছে। লক্ষ্য সনাক্তকরণ, বিভাজন এবং ট্র্যাকিংয়ের জন্য 3D ফ্ল্যাশ লিডার ব্যবহার করে, ফলাফলগুলি দেখায় যে ফ্ল্যাশ লিডার পরিধি নজরদারি এবং সাইটের নিরাপত্তা ক্ষেত্রের জন্য উপযুক্ত। যাইহোক, পরিবেশগত নিরীক্ষণ, বস্তু পর্যবেক্ষণ, এবং বিপদ প্রতিরোধের মতো ক্ষেত্রগুলিতে, বস্তু বা ব্যক্তিদের রিয়েল-টাইম সনাক্তকরণ বৈশিষ্ট্যগুলি স্ক্যান করার মাধ্যমে সীমিত করা হবে, ফলে ডেটা বিকৃতি ঘটে। 3D ফ্ল্যাশ লিডার সহ নির্মিত একটি সেন্সর সিস্টেম ব্যবহার করে, উচ্চ পরিবর্তনশীল চলমান বস্তুগুলিকে রিয়েল টাইমে এবং মাঝারি থেকে দীর্ঘ দূরত্বে উচ্চ নির্ভুলতার সাথে ট্র্যাক করা যায়। পরীক্ষামূলক প্রক্রিয়া এবং ফলাফলগুলি চিত্র 4-এ দেখানো হয়েছে। উপরন্তু, ছোট উপাদানগুলির বিকাশের সাথে, এরিয়া অ্যারে ডিটেক্টরের খরচ কমে যায়, এবং ফ্ল্যাশ লিডার ছোট করা সহজ, এবং নিরাপত্তা ক্ষেত্রে এর প্রয়োগ আরও বেশি হবে।

চিত্র 3 ফ্ল্যাশ লিডারের কার্যকরী নীতি

চিত্র 4 ফ্ল্যাশ লিডারের কাজের দৃশ্য এবং পরীক্ষামূলক ফলাফল। পিসিতে রিয়েল-টাইম ট্র্যাকিং সহ পরীক্ষামূলক সেটআপ এবং প্যান-টিল্ট হেডে ফ্ল্যাশ LiDAR; চিহ্নিত কেন্দ্র

4.OPA LiDAR লেজার সেন্সর
একটি নতুন ধরনের বিম পয়েন্টিং কন্ট্রোল প্রযুক্তি হিসাবে, ওপিএ স্ক্যানিং প্রযুক্তি সাম্প্রতিক বছরগুলিতে একটি গবেষণার হটস্পট হয়ে উঠেছে। এটিতে কোনও জড়তা ডিভাইস, স্থিতিশীল নির্ভুলতা এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য দিকনির্দেশের সুবিধা রয়েছে। এর কাজের নীতিটি চিত্র 5-এ দেখানো হয়েছে। বেশ কয়েকটি ট্রান্সমিটিং ইউনিট একটি ট্রান্সমিটিং অ্যারে গঠন করে। ট্রান্সমিটিং অ্যারেতে প্রতিটি ট্রান্সমিটিং ইউনিটের ফেজ ডিফারেন্স সামঞ্জস্য করে লেজার রশ্মির প্রস্থান কোণ পরিবর্তন করা হয়, যার ফলে সেটের দিক থেকে পারস্পরিক শক্তিশালী হস্তক্ষেপ অর্জন করা হয়, যার ফলে উচ্চ তীব্রতা নির্দেশক মরীচি প্রস্তুত করা হয়। S3, "বিশ্বের প্রথম সলিড-স্টেট লিডার সেন্সর।" S3 OPA স্ক্যানিং পদ্ধতি ব্যবহার করে এবং এটি শুধুমাত্র পাম আকারের। পণ্য এবং এর নীতিটি চিত্র 6-এ দেখানো হয়েছে। S3 সিরিজের পণ্যগুলি অনুপ্রবেশ পর্যবেক্ষণ এবং অ্যাক্সেস নিয়ন্ত্রণের মতো ক্ষেত্রে ব্যবহার করা হয়েছে।

চিত্র 5 OPA-এর কার্য নীতি

চিত্র 6 Quanergy S3 LiDAR এর কার্যকরী নীতি

হাই ইন্টিগ্রেশন সহ অপটিক্যাল ফেজড অ্যারে প্রযুক্তি সব-সলিড-স্টেটের উন্নয়ন চাহিদা মেটাতে পারে এবং নিরাপত্তা লিডারের ক্ষুদ্রকরণ। যাইহোক, বর্তমানে দুটি প্রধান কারণ রয়েছে যা ওপিএ সিকিউরিটি লিডারের ব্যাপক উত্পাদনকে সীমাবদ্ধ করে: প্রথমত, প্রকৃত স্ক্যানিংয়ের সময় সাইড লোবগুলি সহজেই তৈরি হয়, যা বিমের পরিসীমা এবং কৌণিক রেজোলিউশনকে প্রভাবিত করবে; দ্বিতীয়ত, প্রক্রিয়াকরণের অসুবিধা বেশি। অতএব, ওপিএ সিকিউরিটি লিডার প্রযুক্তি এখনও অপরিপক্ক, এবং এই পর্যায়ে উৎপাদন অর্জন করা কঠিন।

যোগাযোগের তথ্য:

আপনার যদি কোন ধারনা থাকে, আমাদের সাথে কথা বলতে নির্দ্বিধায়। আমাদের গ্রাহকরা যেখানেই থাকুন না কেন এবং আমাদের প্রয়োজনীয়তাগুলি কী, আমরা আমাদের গ্রাহকদের উচ্চ গুণমান, কম দাম এবং সর্বোত্তম পরিষেবা প্রদানের জন্য আমাদের লক্ষ্য অনুসরণ করব।