本期看点

① 射向月亮的光

② 两条路线的斗争

③ 点动成线

④ 从“看得见”到“看得懂”

⑤ 赋能产业数字金融

1、射向月亮的光

“个人一小步，人类一大步。”当阿姆斯特朗踏上月球的一刹那，历史性时刻到来，许多人记住了这句名言，却可能忽略了一件“小事”。 1969年7月21日，阿姆斯特朗和奥尔德林登上月球，他们不仅插了旗子，采了岩石样本，奥尔德林还放了一台激光测距反射镜阵列。

宇航员奥尔德林在月表放置反射镜阵列（NASA JPL）

安装在月球表面的激光测距反射镜阵列

利用短脉冲激光、光学接收器和定时电子设备等，测量从地面站发射到月球上阵列的激光反射回来用的时间，就能计算出月地距离。如此一来，人类终于第一次知道了嫦娥居住的地方距离地球的精准距离。

德令哈量子通信望远镜激光测距实验

月球激光测距原理图（画者布丁提供）

从1916年爱因斯坦重新推导普朗克黑体辐射公式，进一步发展光量子理论，到五十年代美国哥伦比亚大学汤斯等人与前苏联科学家巴索夫、普罗霍洛夫对激光进行独立研究和实验，再到1960年7月美国物理学家梅曼在汤斯的基础上发明第一台激光器，乃至几年后助力人类测量月地距离，激光从理论变为现实，再到应用于实践。

2、两条路线的斗争

事实上，人类对激光的研究和利用从未止步。2005年，激光雷达在美国 DARPA挑战赛上首次搭载到自动驾驶车辆上，此后作为一些自动驾驶汽车制造商的主打路线，也是成为争议的来源。

“激光雷达用在汽车上是件蠢事。谁用谁注定失败！”2019年4月，在特斯拉自动驾驶开放日上，马斯克再次嫌弃了激光雷达。当时，他或许已经预测到了舆论的反应，但他不在乎，无争议，非马斯克。一向快人快语的马斯克，一直不缺乏争议，一直不回避争议，还一直制造争议。果不其然，如同一颗深水炸弹，此话激起千层浪。随后，反对者发起反击。

路线之争，由来已久。自动驾驶领域历来分为两派，一派是以特斯拉为代表的摄像头派，坚持以摄像头为主导，配上毫米波雷达等元件，发挥算法的强大作用；另一派是以Waymo为代表的激光雷达派，主张激光雷达发挥主导作用，辅之以毫米波雷达、超声波传感器、摄像头等。当前，特斯拉仍然稳居全球自动驾驶的头把交椅，但激光雷达自动驾驶汽车已经开始量产。 目前难说谁能笑到最后，但激光雷达一路走来，技术逐渐成熟，应用日益广泛，却是不争的事实。

3、点动成线

说到激光雷达，许多人会想起小时候玩的激光笔，乃至星球大战里边的激光棒，但激光笔和激光棒只能发出、不能接收激光，而激光雷达则既可以发射，也可以接收。

激光雷达（LiDAR，Light Detection And Ranging）的基本原理与用激光测量月地距离类似：以激光作为信号，发射和接收激光信号，测算信号的时间差，测量出物体的距离；不断地扫描物体，发射和接收无数个激光信号，点动成线，形成激光雷达点云，得出物体的三维坐标和三维立体图像。通过激光雷达，可以对物体测距、测速和判断形状。

激光雷达结构（左）与激光雷达点云图（右）

激光雷达传感器，由于完全是物理测距，对光线要求不高，即便是在黑暗环境下，工作能力不受影响，判断一如既往精准、稳定；探测距离远，可以达到300米，测量精度达到厘米级；探测角度大，能够对水平360°视场范围的扫描。

判断激光雷达性能如何的一个重要指标就是“线”——注意，是“线”，不是“钱”。线数指激光雷达系统里边独立发射机和接收机的数量：有多少个发射机和接收器，通过旋转，就能进行多少条激光线扫描。一般来说，线数越高，点云密度越高，分辨率越高，测量精度越高，设备性能越好。当然，线数越多，钱数也越高。

4、从“看得见”到“看得懂”

激光雷达出现于20世纪60年代，早期主要用途包括气象监测、太空探测、地形勘测、军事测距、武器制导等。当时，气象部门将激光雷达用到气象学，用以测量云层。1971年，阿波罗15号探月期间，宇航员通过激光高度计这种激光雷达设备来绘制月球表面图。

本世纪以来，激光雷达由于在自动驾驶领域的应用与争议，为更多人所熟知，受到的关注突增。目前，该技术除了应用于自动驾驶外，还在机器人、工业、物流、交通、测绘等领域发挥着自动化和智能化的作用。比如，现在许多家庭在用的扫地机器人，就运用到了激光雷达技术。根据全球知名研究机构沙利文的统计和预测，全球激光雷达市场将呈现高速发展趋势，2019年到2025年年均复合增长率将达到64.5%。

全球激光雷达市场规模与年复合增速

直接给出答案，一目了然。谷歌在2012年提出知识图谱概念之后，利用该技术进一步优化了搜索信息的过程，国内搜索引擎百度在近些年也得以实现。

随着技术的成熟，激光雷达逐渐智能化，功能已经从当初的“被动搜索”向当前的“主动搜索”转变，能力已经从最初的只能“看得见”向现在的同时具备“看得懂”转变，硬件和软件融合发展已经成为趋势。海内外有Velodyne、Luminar、Quanergy、Ouster、Aeva、Innovusion、禾赛科技、速腾、大疆、华为、镭神智能、Ibeo、Innoviz等一众厂商推出不同技术路线、各具特色的产品。

激光雷达厂商主力产品对比一览表

5、赋能产业数字金融

摄像头派和激光雷达派之间的争执，不禁让人想起一百多年前特斯拉和爱迪生之间关于交流电和直流电谁是未来的争执，巧的是都与“特斯拉”有关，只不过一个是车企，一个是发明家，车企名字又是为了向发明家致敬。同是未来谁主沉浮的斗争，同样将会对未来产生深远影响。不管激光雷达用在自动驾驶领域“蠢不蠢”，不管激光雷达派和摄像头派花落谁家，或者两者融合发展，激光雷达作为一种日益成熟和智能的技术，应用不会局限于自动驾驶，在探测、跟踪和识别方面的价值，只会越来越大。

在产业数字金融的创新实践中，需要对人员、货物、仓库、车辆等进行有效监管，激光雷达有着重要的应用价值：

对进出人员进行监控：激光雷达监测出入口是否有人员靠近，测量距离，辅助对焦；

对货物物位进行测量：对于流体、液体等货物，像医药、粮食、煤炭、石化、建材、冶金等行业的物料，通过点云三维坐标数据构建三维模型，测算出表面积和体积，实时监控、实时统计；同时，对物料上下限进行控制，当出现异常情况时报警；

对货物安全进行监控：激光雷达传感器与摄像头或报警器结合，搭建虚拟电子围栏，对非法侵入者监控和定位，全天候、实时，在一定条件下触发报警，工作人员可及时采取应对措施；

对仓库周界进行安保防范：在仓库周围进行警戒防范，不易被破坏，能报警，满足安防需求，保障仓库安全，具有测量距离远、反应速度快、准确率高、不受光线环境影响的特点；

对运输工具进行安全距离预警与避障：仓库内AGV等运输工具利用激光雷达设定安全距离，借助报警系统实现预警，防止车辆碰撞到其他车辆、周围货物或者仓库内人员，减少事故发生，降低财务损失和人员伤害概率；

对仓库正常作业进行保障：在智能化高位仓库，激光雷达对货物和仓位定位，帮助货物从高位仓库出库和入库，保障正常作业，避免仓库和货物受损。

激光雷达的应用成本在逐年下降。有分析认为，摄像头派此前之所以坚持自己的观点，除了对自身的算法有充分的信心外，一个重要原因就是激光雷达太贵了。随着越来越多的市场参与者出现，如今激光雷达的价格已经从以前的几万美元下降到上千甚至几百美元，华为发布的产品仅为200美元。未来，激光雷达价格仍有进一步下降的趋势。这无疑有助于扩大激光雷达的应用和市场。

各主要厂商产品价格概览

激光雷达价格呈下降趋势

过去一百多年见证激光从理论提出到成为现实，再到广泛应用于越来越多的行业。一项技术只有与实践和实业深入融合，才能有更大的发展和更广阔的未来。产业数字金融通过数字化赋能金融机构，系统性解决产业链上企业融资难、融资贵的问题，有着百万亿级市场体量，需要像激光雷达这样的技术发挥作用，也为这样的技术提供了用武之地。

激光雷达应用到产业数字金融，可以充分发挥探测距离远、测量精度高、探测角度广、光线影响弱、分辨率高等优点，助力产业数字金融实现对底层资产的全方位、全场景、全天候的监控和管理，提供实时、精准和客观的具备产业金融属性的数据。

在激光雷达等数字科技的赋能下，产业数字金融能够帮助金融机构完善风控体系，提升数字化风控能力，降低产业金融服务风险，增加产业金融服务供给，服务实体经济高质量发展。

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