上圖為 Ouster 激光雷達產品對于自動駕駛來說，車載激光雷達的重要性不言而喻，這一領域也吸引了大批玩家蜂擁而入。
然而，目前車載激光雷達面臨著難量產、高成本等多重困境，加之市場競爭激烈，去年 8 月，以色列激光雷達明星企業(yè) Oryx Vision 宣布關閉；去年 12 月，激光雷達元老級企業(yè) Velodyne 縮減銷售規(guī)模，不再在中國直接銷售產品。
一方面是激流勇退，一方面是逆流而上。
今年 4 月初，Ouster 于中國蘇州開設新辦公室，助力于其在華業(yè)務的進一步擴張。
相比起在激光雷達領域深耕十余年的 Velodyne，2015 年成立的 Ouster 顯得十分年輕，但其研發(fā)實力卻不容小視，公司兩位創(chuàng)始人 Angus Pacala 和 Mark Frichtl 之前均為 Quanergy 的核心工程人員。
包括今年 CES 上發(fā)布的超廣角激光雷達 OS0 和遠距離激光雷達 OS2，以及去年發(fā)布的中距離激光雷達 OS1 在內，目前，Ouster 所有型號的傳感器均已量產，使用場景覆蓋自動駕駛、無人機、安防等多個領域。
能夠“旋轉”的“固態(tài)激光雷達”
早些年，市場對機械旋轉式激光雷達的需求更為急切，現(xiàn)如今，隨著相關技術逐漸成熟，固態(tài)激光雷達已經成為行業(yè)的新寵。但實際上，這兩種形態(tài)的激光雷達各有優(yōu)劣勢。
機械旋轉式激光雷達經過多年的發(fā)展，技術已經相對成熟，與許多感知算法的融合度更高。不過，由于結構笨重、運動部件多，機械磨損可能性增大，可靠性和性能也會因此會受到影響；同時，成本十分高昂。
相比之下，固態(tài)激光雷達在體積、重量、性能、成本等多方面占據優(yōu)勢，但若要將現(xiàn)有的感知算法和傳感器方案從機械旋轉式激光雷達遷移過來，技術層面的難度巨大。
如何才能在結合這兩種激光雷達優(yōu)勢的同時，又不進行大規(guī)模的技術遷移？
在 Ouster 創(chuàng)立之初，Angus Pacala 和 Mark Frichtl 就在思考這個問題。盡管他們當時選擇戰(zhàn)略性地研發(fā)機械式激光雷達，但他們希望能夠研發(fā)出一種全新的固態(tài)激光雷達,即數字激光雷達。
所謂數字激光雷達，我們可以理解為一種能夠“旋轉”的“固態(tài)激光雷達”。這種創(chuàng)新性的思路巧妙地結合了機械旋轉式激光雷達和固態(tài)激光雷達的優(yōu)勢，一方面降低了成本，一方面提升了性能。
隨著 Ouster 第一代激光雷達產品 OS1 的誕生，Angus Pacala 和 Mark Frichtl 的愿景初步實現(xiàn)。
今年 1 月，海內外 40 多家激光雷達公司登上 CES 舞臺，Ouster 也帶來了其第二代激光雷達產品，包括超廣角激光雷達 OS0 和遠距離激光雷達 OS2。盡管 Ouster 第二代產品與第一代采用了相同的核心技術，但性能卻實現(xiàn)了量級提升——OS0 和 OS2 最高都可提供 128 線分辨率，性能也提升了一倍。
具體來說，這兩款產品都有各自適用的場景。OS0 非常適合自動駕駛車輛、卡車環(huán)視、盲區(qū)檢測，以及室內機器人等應用場景；OS2 的探測距離被提升到了 240 米，滿足自動駕駛和無人機遠程高速的感知需求。
上圖為 Ouster 亞太區(qū)負責人 Clement Kong
Clement Kong 對雷鋒網說道：
針對一些自動駕駛量產車型，Ouster 的相關產品已經集成到了汽車擋風玻璃后或是汽車前大燈中。不過，就目前階段而言，更多合作伙伴的自動駕駛汽車仍處于測試階段，這種情況下，Ouster 的激光雷達通常被安裝在車輛頂端或者車身周圍。
在今年 CES 大會期間，F(xiàn)lex G gate 公司展示的汽車的大燈中就安裝了 Ouster 的激光雷達。
此外，憑借著性能、可靠性和成本方面的表現(xiàn)，OS2-128 獲得了今年 CES 的創(chuàng)新獎。當雷鋒網問及 Ouster如何平衡這三者之間的關系時，Clement Kong 給出了答案，他表示：
對于 Ouster 而言，平衡性能、可靠性和成本三者同樣重要。其中，在可靠性方面，我們在設計和生產產品時，以及最后進行測試時，都會盡可能地遵循車規(guī)級標準。如果非要做出取舍，我們寧愿犧牲一些時間，晚一點再推出更符合預期的好產品，而不是選擇犧牲上述三者里的任意一個。
VCSEL+SPAD 解決方案
目前，固態(tài)激光雷達的主流技術路線有 MEMS、FLASH 和 OPA。Ouster 雖然選擇了 FLASH 路線，但它也有自己的創(chuàng)新之處。
以往，傳統(tǒng)的 Flash Lidar 會發(fā)射一面光墻來探測物體，這種方式雖易于開發(fā)，但當泛光照明到一些“不必要”的區(qū)域時，會浪費激光功率。Ouster 采用的 Multi-beam Flash（多光束閃光）核心專利技術則可以解決這一難題。通過這一技術，激光雷達可用精確光束而非泛光來照明整個場景并收集光線，從而提升激光雷達整體的效率。
目前，Ouster 的 Multi-beam Flash 已經獲得了專利。
當然，Ouster 最重磅的秘密武器還是要屬 VCSEL+SPAD 解決方案。VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）可以理解為一種激光器，它比其他激光器更小更輕，也更加便于制造，功耗低至幾瓦。
在 VCSEL 原有優(yōu)勢的基礎上，Ouster 還對其進行了定制化設計，將系統(tǒng)所需的激光器全部集成到同一顆半導體芯片之上，大幅度降低了系統(tǒng)的復雜性。相比之下，其他激光雷達需要在電路板上精密排布數十顆甚至數百顆昂貴的激光器芯片。
SPAD（Single Photon Avalanche Diode）則可以理解為一種新的光子探測器，具有單光子靈敏度、低噪聲和優(yōu)異的時間分辨率等眾多優(yōu)勢。與 VCSEL 一樣，Ouster 將系統(tǒng)所需的所有 SPAD 集成到單顆 ASIC 芯片中。
值得注意的是，Ouster 為了研發(fā)這款 ASIC 芯片注入了兩年的時間和心血，內部將其稱為「Whitney」。
Whitney 的特殊架構賦予了 SPAD 探測器強大的計算能力，幫助激光雷達在一秒鐘的時間里處理超過 1 萬億光子，產生 260 萬個數據點。
總而言之，VCSEL 和 SPAD 的解決方案讓原本復雜的激光雷達系統(tǒng)簡化成了兩顆集成了激光器和探測器的芯片，這樣基于全半導體的解決方案成本更低，而且整體的結構牢固緊湊，不容易損壞。
Ouster 將上述結構作為整體與旋轉裝置集成在一起，就能實現(xiàn) 360 度的掃描。如此一來，固態(tài)的激光雷達就“轉”起來了。
新工廠+新市場
據 Clement Kong 預計，隨著 VCSEL 和 SPAD 技術的不斷發(fā)展，明年，Ouster 激光雷達產品最高的探測距離將達到 300 米，最高分辨率將達到 256 線。
此外，在車規(guī)級激光雷達面， Ouster 也有自己的節(jié)奏，比如盡可能地確保激光雷達每一個部件都是合規(guī)的，或者擁有極低的 PPM（零公里故障比例為百萬分之一）。
目前，Ouster 正努力朝著這一方向在前進，并計劃于 2022 年通過 ISO26262 標準中的 ASIL B（D）等級評估。
另一方面，隨著 Ouster 在技術研發(fā)方面順風順水，業(yè)務規(guī)模也不斷擴大。在過去兩年里，Ouster 在歐美地區(qū)獲得了大量訂單。
因此，除了舊金山的工廠，Ouster 最近又在東南亞新開設了一家工廠，該工廠每個月可生產上萬個激光雷達。兩個工廠的產能加起來足以滿足客戶日益增加的需求。
關于 Ouster 的合作伙伴，Clement Kong 也向雷鋒網做了介紹。Ouster 目前擁有超過 600 個來自全球各地的合作伙伴，其中有 30% 來自自動駕駛領域。而且，Ouster 正在與歐美地區(qū)大型 OEM 展開緊密合作，在不久的將來，合作范圍就會輻射到中國地區(qū)的 OEM。
不過，近年來，中國激光雷達市場的競爭已經進入白熱化階段。
去年 12 月，激光雷達元老級企業(yè) Velodyne 收縮了在華業(yè)務；今年 1月，大疆旗下的 Livox 攜激光雷達產品正式入場；當下，這一市場中還云集了禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、Innoviz 等國內外重要玩家。
直面激烈的競爭是 Ouster 進入中國市場不得不邁過的門檻。
就此，Clement Kong 也與雷鋒網展開了討論。他認為，不僅是中國市場，放眼全球，激光雷達市場的競爭也十分激烈。激光雷達公司倒閉、裁員的事件時有發(fā)生，這在很大程度上要歸因于公司業(yè)務萎縮而導致的資金流不足。
相比之下，Ouster 對自己的實力充滿信心。就在剛剛過去不久的三月，Ouster 在融資方面獲得了可觀的進展，在 2020 年下半年，Ouster 還將會迎來新一輪融資。
對于本次落戶中國蘇州高鐵新城，Ouster 也有自己的考量。Clement Kong 表示，蘇州擁有開放的氛圍以及強大的人工智能生態(tài)，這些客觀因素都對高科技公司有著巨大的吸引力。在蘇州開設新辦公室后，Ouster 工程師將幫助客戶解決技術上的難題。
總而言之，對于 Ouster 來說，叩開中國市場的大門，對于其未來的發(fā)展規(guī)劃有著至關重要的意義，但今后如何在馬太效應日益加劇的中國市場殺出重圍，需要更多的思考。
