自20世紀六七十年代誕生以來，激光雷達（LiDAR）經歷了漫長的發展歷史。據麥姆斯諮詢報道，英國一家專門應用新興技術的廠商，正在利用激光雷達來幫助全球的大麻種植業客戶。
激光雷達通過使用微型激光器測量傳感器和目標物體之間的距離，來創建周圍環境的精確3D圖像。僅從其功能本身來看，激光雷達的應用案例似乎比較有限，其強大體現在各種應用領域能夠解決的具體問題。
“通過將激光雷達與人工智能（AI）和機器學習相結合，將使其變得非常強大，”新興技術諮詢公司JP74首席執行官Pete Walker解釋說。JP74正在大麻種植領域推廣激光雷達應用。
近年來，激光雷達憑藉在自動駕駛領域的應用而聲名鵲起，此外，激光雷達在交通監控領域，以及更神秘的軍事應用領域也已廣為人知，它通常結合雷達傳感器、攝像頭和GPS一起使用。
Walker回憶說，之前在與一家美國客戶合作時，JP74收到了來自另一家公司的困擾——如何更好地監測植物生長以及工人的工作情況。機敏的Walker想到，激光雷達在工業大麻種植領域的機會來了。
為什麼要種植工業和藥用大麻呢？因為，大麻在很多產品類別中有著廣泛應用，使其在全球範圍內獲得了蓬勃發展。面霜、乳液、飲料、食品、健康和美容、維生素、餅乾、糖果、茶、啤酒、冰淇淋、按摩油以及狗零食等等，現在，所有這些產品都可以包含大麻，支持了全球大麻市場增長。
上圖顯示了目前種植大麻的國家及地區，加拿大是大麻籽產品的最大生產國和出口國，而中國是大麻紙和紡織品的最大出口國。在歐洲，大麻主要用於工業領域，大部分用於汽車和建築行業的材料。
即使是大麻的副產品也有一定的價值。大麻生物質廣泛用於製造繩索、衣服或生物質爐。Walker說，在澤西島（Jersey），一直在用生物質鍋爐來發電。隨著監管機構開放越來越多的市場，醫用大麻將走向越來越多的患者。
最近，據外媒報道，自澳大利亞聯邦政府於2018年3月放寬限制措施以來，今年2月已有超過3100種藥用大麻處方獲得了澳大利亞藥物管理局（Therapeutic Goods Administration）的批准。
作為JP74被稱為“溫室項目（Greenhouse project）”的一部分，該公司正在跟蹤植物的生長，並密切關注特定植物的任何異常情況。
激光雷達的使用方案很多。Walker說，“可以將激光雷達安裝在溫室等室內環境，也可以用於室外應用。激光雷達的運行很隱蔽，在其周圍工作的人員不會有任何察覺。只有通過工作人員或管理人員手中的APP，才能看到它生成的3D成像。”
激光雷達在溫室中的應用
JP74公司專有的AI分析平臺可以用來挖掘激光雷達所捕捉的海量數據集，該平臺能夠“本地化、及時、高效”地處理數據。對於Walker來說，“激光雷達真的只是眾多傳感器中的一種”。這款專有的AI平臺是JP74公司成功的秘密武器。
Walker解釋稱，相比其它傳統應用，在大麻種植監測領域應用激光雷達還有兩點優勢。
其中之一在於，攝像機可以用於監控植物和農場工人，但是，攝像機的問題是它們只能拍攝一個方向，因而，只有使它們移動才能完成大範圍的監控。
另外一點，激光雷達還能夠監督工人在農場和溫室中的作業狀況，且不會涉及隱私問題。激光雷達在同一時間可以完成多項任務，使其非常適合勞動力監管，因為它可以同時“監控”視場中的所有工人。
當多個激光雷達單元組合在一起時，它們可以生成整個環境的完整3D圖像，包括人員和大麻，並記錄環境中靜止或移動物體的360°視圖。
該公司的系統只會保留它必須收集的數據，避免不必要的數據利用，相比之下，攝像頭錄像可能會帶來不必要的隱私問題。
Walker說，激光雷達還可以作為一種安防手段向客戶推薦。“當有人走近大麻作物時，激光雷達傳感器就會啟動跟蹤”，與攝像機不同，激光雷達系統可以定義特定的監控範圍，因此，當超過某一閾值時，激光雷達系統就可以停止收集數據。
在農場或農田，對工人的嚴格監控可能會引起不適。對於是否擔心他們的激光雷達監督應用可能導致類似“Orwellian”式（來自奧威爾小說《1984年》，指大規模監視，受嚴酷統治而失去人性的社會）的員工監控問題，Walker認為這要比“安裝500個攝像頭並跟蹤員工的一舉一動”好得多。
Walker否認激光雷達作為一種監控技術會干擾員工。他說，如果大多數工人都遵章守紀，那麼只有那些開小差的人才會引起管理人員的注意。
JP74選擇將激光雷達固定、隱蔽地安裝在環境中，而有些競爭對手將激光雷達安裝在無人機上以從空中監視環境。例如，機載激光雷達已經在農業領域應用多年，並能協助傳統的野外勘測和攝影測量。
激光雷達的農業市場不斷擴大
JP74激光雷達的大麻種植應用市場，依賴於當地政府對大麻種植的監管，目前的業務主要在美國、加拿大和澤西島，很快將拓展至英國。
在加拿大，種植大麻是合法的。去年年底，美國總統Donald Trump簽署了“農業法案”，該法案規定了大麻合法化，意味著工業大麻（THC含量低於0.3%的大麻），從“受控物質法”中刪除，工業大麻在美全面合法化，大麻二酚（CBD）在美全面合法化！
大麻二酚是工業大麻主要成分之一，不具有精神活性，除了可以衍生出各種食品、飲品外，其強大的醫療價值已經逐步被各界認可，其更是可以有效解決精神類疾病、癲癇、抑鬱、帕金森等多種疾病。Walker說，監管法規的變化，已經使美國的大麻種植業迅速擴展到40平方公里。
對於激光雷達在其他農業應用領域的未來，Walker預計還將需要幾年才能真正起飛並普及。這與激光雷達的價格有關。目前，成本決定了激光雷達在大麻種植領域的應用。激光雷達對這個市場有價值，對客戶來說，這是一種明智的方案。Walker說，“客戶可不會僅僅因為便宜而去採購一種設備。”
針對大麻種植應用，Walker及其團隊提供的單個激光雷達，單價只需小几千美元。不過，對於多個傳感器組成的系統，根據性能的不同，價格可以高達數十萬美元。
總部位於加拿大魁北克的LeddarTech及其他激光雷達初創公司，為一系列固定和移動應用提供了低成本激光雷達傳感器解決方案。
隨著收益的提高，Walker及其團隊正在為種植業及其它農業領域開發新的激光雷達應用。例如，他們正在探索如何監測花卉，以提供剪摘的完美時機，避免浪費；對葡萄園的監測是該公司正在調研的另一種應用場景。
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麥姆斯諮詢 肖莉
E-mail：XiaoLi#memsconsulting.com（#換成@）
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延伸閱讀：
《自動駕駛汽車傳感器-2018版》
《汽車MEMS和傳感器市場及技術趨勢-2017版》
《汽車和工業應用的激光雷達-2018版》
《汽車雷達技術-2018版》
《Ainstein汽車77GHz中遠程雷達：K-77》
《汽車雷達對比分析-2018版》
《大陸集團最先進的ADAS激光雷達：SRL1》
《法雷奧SCALA激光掃描儀》
《LeddarTech固態激光雷達（LiDAR）模組：LeddarVu》
《汽車激光雷達專利全景分析-2018版》
原文鏈接：http://www.mems.me/mems/system_integrator_201903/7903.html
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