从测绘到激光雷达 北科天绘和无人驾驶的那些事儿

成立于 2005 年的北科天绘，在 2015 年以前一直活跃在测绘领域，这家公司推出的车载、机载和地面扫描激光雷达产品分别应用在测绘、电力、铁路等行业上，获得不少客户的青睐。

尽管在商业上得到了行业客户的认可，但之前的很多年，这家公司以及这门传统的生意并不属于媒体热爱讨论的领域，直到参与进这场曾是极客们为之狂热的无人驾驶竞争中。

新的激光雷达创业公司们以疯狂地速度融资和生长。这当中的代表有 Quanergy、TetraVue、 LeddarTech、Innoviz 等公司。

在这一领域，目前融资额度最高的是福特汽车和百度以 1.5 亿美金共同投资的激光雷达厂商 Velodyne——这家 1983 年成立于美国硅谷的公司，2007 年在 DARPA无人驾驶汽车挑战赛中，凭借 64 线激光雷达成功获得外界关注。

与此同时，北科天绘也加入到了这个游戏中。2016 年 5 月，这家公司对外发布了一款 16 线的导航避障型激光雷达 R-Fans，主要用于无人驾驶。

在产品发布后的一个月，来访者众。「北科天绘缩在角落里 11 年，最近突然访客如云，来的还都是有钱的主。」北科天绘 CEO 张智武后来在一篇文章中写道。

在外界看来，过去在测绘领域默默耕耘 11 年的北科天绘，凭借这款产品宣布进入了行业里最热门的无人驾驶领域。

激光雷达，作为无人驾驶中最重要的传感器，目前被无人驾驶从业者称为「稀缺资源和奢侈品。」

一个真实的案例是，加拿大滑铁卢大学自动驾驶实验室，因为激光雷达出现故障，研究人员的工作处于全面停滞状态。在向 Velodnye 下订单后，他们得到的回复是半年后才能拿到新的激光雷达。

「如果下游软件和行业应用没有得到充分开发和利用，市场对激光雷达的需求只会止步不前，功能也得不到体现，这时成本高，卖得也贵。」在谈到产能不足和居高不下的价格时，张智武说。

现阶段，激光雷达主要面向的是汽车后装市场，从稳定性、可靠性、抗干扰能力等方面看，当前的激光雷达只适用于研究，是过渡性产品。汽车厂商真正需要的是能够用于前装、嵌入到汽车内部、能与车型实现一体化的激光雷达。

*将于今年 6 月推出的 16 线激光雷达

除了去年推出的 16 线激光雷达，张智武向雷锋网透露了一个会令无人驾驶从业者兴奋的消息：今年 6 月公司将推出一款能够嵌入在汽车内部的 16 线激光雷达（适用于前装），9 月将推出一款 32 线激光雷达。如果研发进展顺利，2017 年底还将推出一款全固态激光雷达。

2005 年成立时，这家公司的商业目的并不明确，只是创始人出于对激光雷达的兴趣而成立的公司。但是，包括张智武在内的几位创始人坚持认为「这个创业方向是对的」。他们的逻辑是，世界由时间和空间组成，需要一种传感器来高精度、高效率获取空间三维数据，而这种传感器正是激光雷达。

激光雷达什么时候能迎来一个市场爆发点？这是公司成立之初留在张智武心中的疑问。但现在，关于激光雷达的应用方向越来越清晰：

测绘型激光雷达，主要应用于地图、巡线等。从硬件销售看，全球只有几亿美金规模，但毛利率较高（约 70%），门槛也较高。全系列产品包括车载、机载和地面激光扫描仪；

工业自动化，主要应用于智能制造、自动的装配线、仓储物流以及清洁生产及特种危险行业；

导航型激光雷达，主要应用于汽车、无人机、机器人等方面。

看起来，北科天绘在不同的领域找到了更多的发力点。

以下是雷锋网对北科天绘 CEO 张智武的采访实录（有删减）：

雷锋网：北科天绘的激光雷达在行业应用上，比如在测绘地图，还有电力、矿山、林业、汽车等方面，近两年这些领域的比例构成有什么变化？

张智武：我们 2005 年在国内和人谈起激光雷达的时候，大家还不知道这是什么东西，听不懂。但现在各个行业的接受度在逐年提高。

测绘型激光雷达和导航型该雷达是两类产品。我们一开始做的是测绘型激光雷达，但我们并没有把测绘产品用在导航上，而是开发了新的品类：导航激光雷达。

对我们来讲，测绘型产品是能够产生很好的现金流和利润。我们新开发的导航激光雷达，做的就是一个增量市场。

雷锋网：你们是什么时候开始研发用于无人驾驶的导航型激光雷达？

张智武：我们是 2015 年启动这个项目的。从 2005 年公司成立到现在，在激光雷达方面我们有十多年的积累，做高精度、长距离的产品也是有经验的。

测绘型激光雷达单从技术指标讲，性能比导航型激光雷达高很多。比如我们的机载产品，能够看到 4 公里以外的房屋，能清楚描绘 1.6 公里以外的电力线。

导航型激光雷达需要实时性、轻巧，但对精度和测程的要求并没有测绘型激光雷达高。前者达到的精度是厘米级的，后者达到的精度则是毫米级。我们将高精度模块舍掉，将激光雷达的精度从毫米级做到厘米级，降低最大测程，激光雷达的体积可以大幅度压缩，成本也能大幅度降低。

虽然导航激光雷达不在意精度，测距也没严苛的要求，但是我们在测距和精度上的优势可能会让我们的产品与别人不同。

雷锋网：目前激光雷达在无人驾驶方面的业务量如何？

张智武：现有的 16 线激光雷达（R-FANS），我们觉得一年在中国销售几百台是好卖的，再多的话必须往量产走。

汽车厂商在他的产品定型前，仍然属于研发期，不可能进行大量采购、目前他们需要的是拿一些传感器做方案研究，然后提修改意见。所以激光雷达一时半会不起量是正常的。

今年 6 月左右，我们会发布一款新品 C-FANS 16 线激光雷达，这款产品专门给汽车用的，嵌入在汽车保险杠位置，这种产品车厂会喜欢，不那么显眼。如果起量的话，可能是这个品类的产品。

激光雷达，不光是用于无人驾驶，机器人应用也很多。我们也正在与两家做物流配送的公司谈合作，他们计划今年推出配送机器人和物流机器人。

雷锋网：汽车厂商或者无人驾驶技术公司大多对什么线束的激光雷达感兴趣？

张智武：其实线数可以灵活定制，我们现在听到最多的需求就是 16 线和 32 线，甚至更低线束。只要性能好，并且体积和价格是他们所能接受的。

今年秋天我们将推出 32 线的激光雷达，用在汽车和机器人上。有些车企并不需要太多线束的激光雷达，因为线束越多，可能意味着价格更贵、体积更大。他们希望我们能在有限线束的情况下，提高产品的性能。

雷锋网：你提到今年下半年会推出 32 线的激光雷达给汽车和机器人使用。如果是汽车来使用，是不是激光雷达在各方面要求更高一些？

张智武：目前市场上任何一款激光雷达都没有达到车规级要求，现在无人驾驶汽车也处在研发阶段，还没有硬性要求激光雷达必须符合车规级，但我们必须往满足车规这个方向努力。

今天的激光雷达和未来的激光雷达肯定不一样，这就好比十年前、二十年前的手机，和今天的手机有天壤之别。今天我们见到的激光雷达只是过渡性产品，技术和产品是要迭代的。如果研发顺利的话，今年年底我们将会发布一款全固态雷达。

雷锋网：现在也有一些公司在开发固态激光雷达产品。你们怎么评价固态激光雷达？

张智武：有旋转机构（机械式）的激光雷达不一定马上退出历史舞台，它有它的优势，关键是其弱点是否可被克服。全固态激光雷达可以作为一种选项提供给客户。

全固态激光雷达有很多种路径，有做 MEMS，相控阵、面阵（Flash）、液晶、压电陶瓷等各种路径，每一种路径它都会有自己的优点和缺点，从我们理解的原理和工程、工艺角度看，Flash LiDAR 的技术路线最完整、明确，并具有实用价值和可实施性。我们也更能倾向于这一路线。

对于企业来讲，我们就是要给用户提供不同选项，让他们去选择哪种产品方向是他需要的，然后再和我们提出具体的需求。

我觉得这里存在很多配合。客户很多时候是我们的老师，他提的要求越具体，我们的产品改进越快。如果这个客户是行业内的标杆客户，他们的建议会为我们节约很多时间，远比自己调研来得快。

雷锋网：算法和软件，你们自己做还是给第三方开发？

张智武：我们的做法是开放数据格式和软件接口，也提供 ROS 驱动。

现在市场上做无人驾驶解决方案的团队要远远超过硬件厂商，我们感觉硬件门槛更高，也是稀缺资源。所以我们的思路是做好我们的强项。后期如果找到很好的软件团队，我们做联合解决方案的提供商也不错。

雷锋网：现在激光雷达的供应十分紧俏，你们怎么解决量产问题？

张智武：激光雷达现在还属于稀缺资源，真正能在市场上销售的企业还非常少。这个产业远不如手机、汽车有成套的生产线可以代工。非核心元器件可以委托加工，但设计和组装产线、检测和标定场是要自己建的。

我们在苏州有一间 2000 平方米的工厂，在北京小批量生产和试产品后，产品成熟后拿到苏州生产，目前我们能够保证 6 到 8 周内供货，现在的生产基本能满足市场需求。

我们已经将激光接收单元和发射单元芯片化了，因此可以采用全自动化的半导体工艺，避免用人工实现微米级收发对准这一效率低下的生产方式。

雷锋网：在无人驾驶方面，你觉得目前的激光雷达还存在哪些问题？有哪些方面是需要去提升或者是改进的？

张智武：比如激光雷达的成本、环境的适应性以及要达到车规级水准。除此之外，测距、精度、反射率等性能还有挺大的改进空间。

雷锋网(公众号：雷锋网)：外界对激光雷达的价格有很多讨论，什么样的价格能被车企接受？

张智武：车企希望做到 5000 元以下，如果做不到这个价格，车企是不可能大批量使用的。导航型激光雷达中并没有特别昂贵的元器件，做到这个价格，取决于两方面的因素：一个订货量够大，二是生产工艺合理。

汽车安装了激光雷达对汽车来说是一次升级，如果客户愿意为它买单，那么车企就会规模化生产这样的汽车，起量了价格就降下来，这是一个因果循环。

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