Lidar uitgelegd met Tesla en een robotstofzuiger

LiDAR, het lijkt onderhand een marketingterm te zijn geworden. “Ons nieuwste model is voorzien van LiDAR techniek”, maar wat is het eigenlijk en heb je het wel nodig? Onze robotstofzuiger heeft zelfs LiDAR aan boord. In dit artikel geven we de uitleg en wat de verschillen zijn ten opzichte van camera’s, dit doen we aan de hand van onze robotstofzuiger, jawel!

Officieel schrijf je het als LiDAR, maar voor het gemak en leesbaarheid schrijven we het verder als lidar. Het is Light Detection (of Laser Imaging) And Ranging. De overeenkomst met radartechniek is, dat er een signaal uitgezonden wordt die na reflectie weer wordt opgevangen. De tijd tussen het verzenden en ontvangen van het signaal bepaalt de afstand. Het verschil tussen lidar en radar is dat lidar gebruikmaakt van laserlicht, wat nauwkeuriger werkt, en radar maakt gebruik van radargolven overeenkomt 

Weet dat NASA lidar inzet om de wolkendichtheid en luchtvervuiling op aarde te meten, maar dat lidar ook ingezet wordt voor het meten van de veranderingen in diktes van gletsjers en ijslagen. Zelfs de hoeveelheid CO2 in bossen kun je met lidar meten en lidar is ook gebruikt bij de ontdekking van Romeinse oefenkampen. Het moge duidelijk zijn dat lidar de superieure techniek is, maar het is niet voor elke situatie zaligmakend.

In auto’s is het gebruik van een bepaalde cameratechniek de laatste jaren steeds belangrijker geworden om een auto zoveel mogelijk zelfrijdend te laten rijden. De techniek moet verkeersdeelnemers en situaties zien, herkennen en daarop reageren. In basis gebruiken autofabrikanten hiervoor camera- of lidartechniek. Een robotstofzuiger doet in principe hetzelfde. Hij brengt de situatie in kaart, navigeert daarna zichzelf door je huis, herkent objecten reageert daarop.

Zie hieronder, Tesla heeft enkel bepaalde categorieën bepaalt. Dus alles wat de camera waarneemt wordt in zo'n hokje geplaatst. Grote Franse plantenbakken (roadtrip Tesla Model X) worden waargenomen als Nederlandse kliko's. 

Camera’s zijn goedkoper, wat één van de redenen is waarom Tesla ze gebruikt. Camera’s kunnen kleuren, tekst op bijvoorbeeld verkeersborden en details goed onderscheiden. Doordat AI nodig is om de camerabeelden goed te laten interpreteren kan camera-techniek telkens verbeterd worden  mits men blijft investeren in AI. 

Bij lidar is er minder AI nodig omdat lidar zeer nauwkeurig diepte kan waarnemen, snel objecten kan detecteren en bij elk lichtniveau werkt. Dat laatste is tevens direct een voordeel voor robotstofzuigers. Onze robotstofzuiger (Samsung Bespoke Jet Bot Combo) werkt bijvoorbeeld ’s nachts ‘zijn ronde’ in de huiskamer af. Doordat onze Robbie de robot (we hebben hem naar Bassie en Adriaan vernoemd) op basis van lidar werkt maakt hij keurig alles schoon. Zelfs op de locaties waar wij lastig bij kunnen zoals ver onder de bank of onder het fornuis. De navigatie blijft in deze beperkte ruimte nauwkeurig.

Laten we ook eerlijk zijn en aangeven dat geen van de technieken zaligmakend is, er zijn ook nadelen. Bij camera-techniek is dat bijvoorbeeld dat camera’s moeite hebben met weinig licht. Daarom heeft je telefoon ook een flitser. Afstanden inschatten is lastiger en minder nauwkeurig. Daarvoor zijn weer extra sensoren nodig, wat de techniek weer duurder maakt. Vanwege de benodigde AI-techniek moet er sterke hardware (lees: processoren) aan boord zijn om alle beelden te verwerken.

Lidar-techniek mag dan superieur zijn, hier kleven ook nadelen aan vast. Denk aan hogere kosten. De sensoren voor lidar zijn een stuk duurder. Het herkennen van kleuren of tekst is (bijna) niet mogelijk door lidar. Daarom ook de extra sensoren voor een volledig beeld. Lidar heeft ook iets meer moeite met regen, sneeuw of stof. Geen probleem voor een robotstofzuiger, alhoewel stof... 😉

Zie ook hieronder. Voor het in kaart brengen van de woonkamer wordt lidar gebruikt, maar bij het detecteren van een vlek wordt de camera gebruikt. 

Veel robotstofzuigers hebben tegenwoordig Lidar techniek. Deze techniek maakt namelijk perfecte 3-kaarten van de ruimtes waarin het moet werken en optimaliseren daardoor de schoonmaakroute. Daardoor kan er continue nauwgezet gewerkt worden. Het grootste voordeel is nog wel dat lidar werkt zonder licht. Onze Robbie heeft namelijk een nachtprogramma. Hij maakt elke nacht vanaf 0:00 de benedenverdieping schoon. Lidar maakt een robotstofzuiger wel duurder, al moet ik zeggen dat de leveranciers wel laten zien dat ze de prijzen aardig onder controle kunnen houden.

Waarom gebruiken we hier Tesla voor? Nou, omdat Tesla veel besproken wordt voor wat betreft haar cameratechniek. Dit is trouwens niet altijd louter positief. Tesla maakt namelijk om kostentechnische redenen gebruik van camera’s in plaats van lidar, daardoor moeten Tesla’s wel goede hardware en AI rekenkracht bezitten. Gezien de snelheid waarmee hun besturingssysteem werkt is ze dat wel toevertrouwd. Echter, AI moet ook ingeleerd worden. Daarvoor gebruikt Tesla veelal de openbare weg. In het begin moesten er heel veel kilometers over de echte weg gereden worden om het systeem te voeden. Teslarijders en de overige verkeersdeelnemers werden dus als proefpersoon ingezet, met de nodige gevolgen. Tesla staat op nummer 1 van de grootste kans van een dodelijk ongeluk met maar liefst 2 x zoveel kans als gemiddeld. Het rijgedrag van een bestuurder speelt daarbij mee, maar zeker ook in hoeverre een bestuurder zich veilig waant in zijn auto. Bij Tesla zorgt alleen de benaming ‘autopilot’ al voor een verkeerd veiligheidsgevoel.

Daarnaast kun je er wat van vinden dat je zelfs bij de nieuwste Tesla Model Y Juniper moet betalen voor ‘toekomstige full self driving mogelijkheden’. Waarbij het onduidelijk is wanneer het in toekomstige Tesla’s geïntroduceerd wordt. September 2024 is het eerste kwartaal van 2025 geroepen door Tesla, maar vooralsnog zien we geen extra bevestigingen hiervan. Tesla heeft de cameratechniek, onderhand, redelijk goed onder de knie maar is het wel zo dat daar aanzienlijke offers voor gebracht zijn. Er moet ook continue gewerkt worden aan het letterlijke ‘zicht’ van cameratechniek, maar de huidige AI-techniek helpt alle fabrikanten die cameratechniek gebruiken. Wel blijft het zo dat de afstand tot objecten door camera’s lastiger te bepalen is dan lidar.

Enkel gebaseerd op de techniek is lidar het beste, al is het wel duurder en heeft het enkele nadelen, waarbij het kostenaspect het grootste nadeel is. Bij camera’s heb je per direct geen last van de hogere kosten, maar moet er een veel grotere trukendoos ingezet worden om dezelfde kwaliteit als lidar te bereiken. Een oordeel vellen over wat nu in auto’s de beste techniek is, is niet te zeggen. Over 1 of 2 jaar kan deze uitspraak namelijk alweer achterhaald zijn. Grof gezegd kun je zeggen dat de techniek die het meest gebruikt wordt in verschillende situaties, robotstofzuiger of auto’s, of die in de duurste modellen gebruikt wordt de beste techniek is. Althans, op dat moment.

Zie hieronder. Sommige beelden kun je niet in lidat weergeven. Daarvoor heb je gewoon een camera nodig.