直接切入数字化方案，Ouster数字激光雷达既是首创又是终极方案？！
2020-06-24 08:17:15   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

微访谈：Ouster亚太区总经理龚凯盟

采访背景：Ouster于2015年成立于美国旧金山，致力于让机器“看见”世界，为自动驾驶、机器人、无人机、安防等应用提供高分辨率的激光雷达，共同构造更加安全高效的未来。Ouster采用独特的数字技术、多光束闪光激光雷达架构，将持续为市场提供高分辨率、高可靠性、低成本的数字激光雷达。

Ouster业务足迹已覆盖全球50多个国家，逾600家客户。中国是Ouster最关键的战略市场之一。2019年9月，Ouster对外宣布进入中国市场，并于2020年4月正式落户苏州高铁新城，彰显了Ouster拓展中国市场的信心与决心，旨在通过在中国建立全面的服务体系，满足日益增长的本地客户需求。龚凯盟（Clement Kong）被任命为Ouster亚太区总经理，他将带领苏州和香港团队开拓在中国的业务。麦姆斯咨询采访了Ouster亚太区总经理龚凯盟先生，就Ouster的激光雷达技术、业务开拓策略和未来发展方向等方面进行了深入的交流。

Ouster亚太区总经理龚凯盟（Clement Kong）

麦姆斯咨询：Clement，您好！首先，请您向大家介绍个人工作经历，以及加入Ouster的工作使命。谢谢！

龚凯盟：我曾在汽车OEM和Tier 1任职十多年，未来汽车行业将面临的最大变革就是自动驾驶技术的进入。激光雷达是实现自动驾驶的关键传感器，当我接触到Ouster的时候，就产生了非常深刻的印象。Ouster激光雷达实现了性能、成本、可靠性三方面的共赢。最重要的是这一切不只是设想、承诺，Ouster的产品已经交付到了全球各地的客户手中，并且有了非常好的反馈。我对Ouster的技术非常有信心，我认为这是未来激光雷达市场的发展方向。

麦姆斯咨询：请您介绍Ouster已经推出的激光雷达产品及主要应用领域。

龚凯盟：2020年1月，Ouster推出了全新的第二代数字激光雷达产品。截止目前，Ouster的产品线覆盖了短距、中距、长距全系列激光雷达，客户可以根据需要选择最适合应用场景的激光雷达解决方案。产品包括：

（1）OS0超广角短距激光雷达

90°超广垂直视场角，探测距离55米，可提供32线、64线和128线分辨率，为目标检测和识别提供足够的分辨率，适用于自动驾驶盲区检测、机器人、室内地图等场景。

（2）OS1中距激光雷达

探测距离120米，45°垂直视场角，可提供32线、64线和128线分辨率，适用于自动驾驶、工业自动化、无人机、高精地图、安防等场景。

（3）OS2长距激光雷达

探测距离达240米，22.5°垂直视场角，可提供32线、64线和128线分辨率，最小角分辨率为0.18°，完全满足自动驾驶车辆和高空无人机的远程高速感知需求。

Ouster短距、中距、长距全系列激光雷达

麦姆斯咨询：Ouster引入“数字激光雷达”（Digital LiDAR）概念，并成功地将这一概念转化成面向市场的产品。请您向大家详细介绍Ouster数字激光雷达概念的由来，以及Ouster数字激光雷达系统的架构。

龚凯盟：Ouster数字激光雷达是一个全集成、全半导体产品。Ouster仅仅使用了两颗芯片，就代替了传统激光雷达需要堆积几百个激光发射器和接收器的方法。Ouster采用的单光子雪崩光电二极管（SPAD）接收芯片，可以测量单个光子的信号强度，直接输出原始的、更精准的数字信号，区别于传统模拟的激光雷达只能够测量整体的信号强度、输出非结构化的数据。

Ouster数字激光雷达结构示意图

麦姆斯咨询：接下来，请您将Ouster产品与我们常见的机械式旋转激光雷达（如Velodyne推出的HDL-64E）、MEMS激光雷达（如Innoviz发布的InnovizPro）等进行比较，让大家加深对“数字激光雷达”的理解。

龚凯盟：三类激光雷达属于不同的技术路线。Ouster数字激光雷达采用自主研发的多光束闪光激光雷达技术，通过一颗芯片发射激光“光墙”，再由另一颗芯片接收激光，完成对周围物体的探测；传统的机械式旋转激光雷达是通过堆积的激光发射器单个逐一发射激光，再由相同数量的接收器对应接收；而MEMS激光雷达只有一束激光，然后通过MEMS微镜来改变光束发出的方向，完成一定视场角的探测。

在性能不断提高的过程中，例如分辨率的提高，Ouster数字激光雷达只需要升级芯片，而其外形、体积、重量、功耗等都不会发生变化；对于传统的机械式激光雷达，因为需要增加对应数量的激光发射器和光电接收器，因此其体积、重量、功耗都会上升，再加上需要进行手动校准，制造难度也会增加，难以量产；MEMS激光雷达因其特殊的系统，其分辨率增加到一定程度后就会遇到瓶颈。（参考新闻：《“事故”分析：昆虫撞死在激光雷达上，有多大影响？》）

麦姆斯咨询：在Ouster数字激光雷达中采用的核心半导体芯片中，哪些核心芯片是自主研发？哪些是由合作伙伴定制完成？其中，自主研发的芯片有哪些特点？这些特点使得你们产品拥有哪些竞争优势？

龚凯盟：Ouster数字激光雷达搭载的芯片都是由Ouster自主研发的，其中包括一颗VCSEL芯片和一颗SPAD芯片。芯片的升级会带来激光雷达性能的提高，包括探测距离、分辨率等，同时遵循半导体行业的发展规律，其成本会不断下降。而这些升级都不会引起激光雷达本身体积、重量的变化，我们的第二代产品和第一代产品在外形上是完全一样的。

麦姆斯咨询：提到数字激光雷达，今年苹果发布的新款iPad Pro，采用的方案与Ouster有很多相似之处——垂直腔面发射激光器（VCSEL） + 单光子雪崩光电二极管（SPAD）（参考新闻：《苹果新款iPad Pro为什么选择数字激光雷达？》）。这个组合在消费应用上获得的成功，对于Ouster应该是极大的鼓舞和认可。请谈谈此刻你们的想法。

龚凯盟：苹果选择“VCSEL + SPAD”的技术路径对Ouster来说是一个非常好的背书。我们一直都认为数字化的产品最终会赢得市场，而“VCSEL + SPAD”这一方案将会把我们带到这一目的地。

实际上，苹果采用的技术方案是一个比较基础、简单的方案。Ouster在同样的技术基础上，研发了一个更加先进的、自有专利的光学系统，实现了高性能“VCSEL + SPAD”方案的商业化，目前最远测距已达240米。按照我们的计划，最远测距还会被不断增加。对于我们来说，这一方案技术要求更高，当然降本的空间也更大。另外，苹果对于VCSEL和SPAD的应用，必将刺激产业链企业加大投入，VCSEL和SPAD在半导体行业的快速发展，Ouster是直接受益者。通常我们每三个月左右就会发布一次新的固件，将这个领域最新的进展推送给我们的客户。而每一次产品更新，都会让客户手上的激光雷达性能变得更加“强悍”。我们有理由相信，这个技术路径会带来越来越多的惊喜！

左图：苹果新款iPad Pro室内测绘图；右图：Ouster新款128线激光雷达OS1-128生成的高分辨率即时定位与地图构建（SLAM）图

麦姆斯咨询：Ouster选择VCSEL作为发射端，SPAD作为接收端，这样的激光雷达技术已经处于行业技术前沿。据我们了解，VCSEL易受到功率限制而无法用于远距离探测，而SPAD阵列化难度也非常高。请您谈谈Ouster对这两颗核心芯片的技术发展路线规划，以及基于此技术路线将推出的激光雷达产品规划。

龚凯盟：VCSEL和SPAD最大的特点是易集成、易量产、成本低，可以完美地解决激光雷达市场现有的痛点。VCSEL和SPAD的技术是按照摩尔定律不断升级的，自从2015年Ouster首次设计了数字激光雷达之后，其中VCSEL和SPAD的性能就已经提升了十倍。2020年初，我们推出了第二代激光雷达，其分辨率和探测距离较第一代均提高了一倍，未来我们还将推出分辨率更高、测距更远的激光雷达。

麦姆斯咨询：激光雷达高昂的价格一直被业界所诟病。Ouster的激光雷达定价合理，并且非常透明（从官网即可查询），从3500美元（OS1-16）到24000美元（OS2-128）不等。虽然现阶段价格优势明显，但未来用于量产自动驾驶车辆，价格下降的空间依然非常巨大。对此，Ouster有何计划？

龚凯盟：首先，Ouster激光雷达的价格肯定是会不断下降的，因为我们所采用的基础技术本身，即VCSEL和SPAD，一直在不断升级和降价，激光雷达的对应成本就会不断下降；另外，随着出货量的增加以及制造工艺的改进，平均价格也会下降。目前我们产品的均价不到市场均价的一半，整体来看我们价格的下降速度和程度均会超越市场平均水平。

此外，Ouster研发的激光雷达技术是可以比较容易地切换到固态激光雷达。针对量产车，我们也一直在准备对应的激光雷达解决方案。

麦姆斯咨询：Ouster激光雷达对于机器学习有什么特别之处？

龚凯盟：Ouster的激光雷达输出的是结构化的数据，无需进行处理，可以与2D算法完美对应，即激光雷达获取的3D点云数据可以与摄像头获取的2D图像数据完美对应，这样可以将计算效率提高十倍以上，并节省50%的数据标注时间，大大提高了机器学习的效率。

麦姆斯咨询：在中国，已经成长起来一批具有国际领先技术水平的激光雷达初创企业，同时大疆、华为等中国巨头企业也宣布涉足自动驾驶激光雷达市场。作为一家美国企业，Ouster打算采用什么策略进入中国市场？在客户需求分析、量产交货时间、售后服务等各个环节，Ouster如何保证零障碍沟通和快速及时的反馈？

龚凯盟：Ouster的进入可以说是给市场带来了一个全新的选择，做到了高性能和低成本的兼得，客户还可以享受到未来产品升级带来的益处。Ouster激光雷达是现有高分辨率激光雷达中成本最低的，且我们产品的可靠性很高。Ouster是唯一一家提供两年质保的激光雷达公司。

今年4月，Ouster正式落户苏州，我们有一支完整的销售和技术支持团队，可以零距离无障碍地为我们的客户提供服务、解决问题。

麦姆斯咨询：我们了解到Ouster今年已经与一些中国企业开展合作，进展如何？

龚凯盟：Ouster激光雷达已经广泛应用于全球50多个国家的自动驾驶、机器人、工业、无人机等行业。我们在中国开展的业务也在不断推进中，除了以上领域，我们在无人矿卡和V2X（车与外界的信息交换）方面也有很多正在进行的项目，现有主流的无人矿卡解决方案供应商都是我们的客户。

麦姆斯咨询：中美贸易战的加剧，会对Ouster在中国的业务开展造成不利影响吗？

龚凯盟：Ouster受到的影响非常有限。另外我们在美国和东南亚各有一个工厂，不仅可以满足全球销售需求，还可以通过优化我们的供应链，给客户提供更有竞争力的产品和价格。

麦姆斯咨询：今年，Ouster是否有新品发布计划？如有，可否透露一些信息。

龚凯盟：我们预计会在明年推出256线激光雷达，敬请期待！

麦姆斯咨询：今年9月10日，Ouster将参加『第二十九届“微言大义”研讨会：激光雷达技术与应用』并发表演讲。届时将会和大家分享哪些方面的心得，可以提前剧透吗？谢谢。

龚凯盟：非常荣幸可以参与“微言大义”研讨会，和业界的专家分享技术，我们将向大家介绍数字激光雷达采用的技术及在应用中的表现，欢迎大家前来交流。