上圖為 Ouster 雷射雷達產品
對於自動駕駛來說，車載雷射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，目前車載雷射雷達面臨著難量產、高成本等多重困境，加之市場競爭激烈，去年 8 月，以色列雷射雷達明星企業 Oryx Vision 宣布關閉；去年 12 月，雷射雷達元老級企業 Velodyne 縮減銷售規模，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 於中國蘇州開設新辦公室，助力於其在華業務的進一步擴張。
相比起在雷射雷達領域深耕十餘年的 Velodyne，2015 年成立的 Ouster 顯得十分年輕，但其研發實力卻不容小視，公司兩位創始人 Angus Pacala 和 Mark Frichtl 之前均為 Quanergy 的核心工程人員。
包括今年 CES 上發布的超廣角雷射雷達 OS0 和遠距離雷射雷達 OS2，以及去年發布的中距離雷射雷達 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。
近日，雷鋒網(公眾號：雷鋒網)對話 Ouster 亞太區負責人 Clement Kong，了解 Ouster 雷射雷達在技術路線方面有何創新，Ouster 未來又將如何應對中國市場激烈的競爭和挑戰。
能夠「旋轉」的「固態雷射雷達」
早些年，市場對機械旋轉式雷射雷達的需求更為急切，現如今，隨著相關技術逐漸成熟，固態雷射雷達已經成為行業的新寵。但實際上，這兩種形態的雷射雷達各有優劣勢。
機械旋轉式雷射雷達經過多年的發展，技術已經相對成熟，與許多感知算法的融合度更高。不過，由於結構笨重、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，固態雷射雷達在體積、重量、性能、成本等多方面佔據優勢，但若要將現有的感知算法和傳感器方案從機械旋轉式雷射雷達遷移過來，技術層面的難度巨大。
如何才能在結合這兩種雷射雷達優勢的同時，又不進行大規模的技術遷移？
在 Ouster 創立之初，Angus Pacala 和 Mark Frichtl 就在思考這個問題。儘管他們當時選擇戰略性地研發機械式雷射雷達，但他們希望能夠研發出一種全新的固態雷射雷達,即數字雷射雷達。
所謂數字雷射雷達，我們可以理解為一種能夠「旋轉」的「固態雷射雷達」。這種創新性的思路巧妙地結合了機械旋轉式雷射雷達和固態雷射雷達的優勢，一方面降低了成本，一方面提升了性能。
隨著 Ouster 第一代雷射雷達產品 OS1 的誕生，Angus Pacala 和 Mark Frichtl 的願景初步實現。
今年 1 月，海內外 40 多家雷射雷達公司登上 CES 舞臺，Ouster 也帶來了其第二代雷射雷達產品，包括超廣角雷射雷達 OS0 和遠距離雷射雷達 OS2。儘管 Ouster 第二代產品與第一代採用了相同的核心技術，但性能卻實現了量級提升——OS0 和 OS2 最高都可提供 128 線解析度，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、卡車環視、盲區檢測，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後或是汽車前大燈中。不過，就目前階段而言，更多合作夥伴的自動駕駛汽車仍處於測試階段，這種情況下，Ouster 的雷射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，Flex G gate 公司展示的汽車的大燈中就安裝了 Ouster 的雷射雷達。
此外，憑藉著性能、可靠性和成本方面的表現，OS2-128 獲得了今年 CES 的創新獎。當雷鋒網問及 Ouster如何平衡這三者之間的關係時，Clement Kong 給出了答案，他表示：
對於 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，以及最後進行測試時，都會儘可能地遵循車規級標準。如果非要做出取捨，我們寧願犧牲一些時間，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裡的任意一個。
VCSEL+SPAD 解決方案
目前，固態雷射雷達的主流技術路線有 MEMS、FLASH 和 OPA。Ouster 雖然選擇了 FLASH 路線，但它也有自己的創新之處。
以往，傳統的 Flash Lidar 會發射一面光牆來探測物體，這種方式雖易於開發，但當泛光照明到一些「不必要」的區域時，會浪費雷射功率。Ouster 採用的 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，雷射雷達可用精確光束而非泛光來照明整個場景並收集光線，從而提升雷射雷達整體的效率。
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）可以理解為一種雷射器，它比其他雷射器更小更輕，也更加便於製造，功耗低至幾瓦。
在 VCSEL 原有優勢的基礎上，Ouster 還對其進行了定製化設計，將系統所需的雷射器全部集成到同一顆半導體晶片之上，大幅度降低了系統的複雜性。相比之下，其他雷射雷達需要在電路板上精密排布數十顆甚至數百顆昂貴的雷射器晶片。
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、低噪聲和優異的時間解析度等眾多優勢。與 VCSEL 一樣，Ouster 將系統所需的所有 SPAD 集成到單顆 ASIC 晶片中。
值得注意的是，Ouster 為了研發這款 ASIC 晶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，幫助雷射雷達在一秒鐘的時間裡處理超過 1 萬億光子，產生 260 萬個數據點。
總而言之，VCSEL 和 SPAD 的解決方案讓原本複雜的雷射雷達系統簡化成了兩顆集成了雷射器和探測器的晶片，這樣基於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 360 度的掃描。如此一來，固態的雷射雷達就「轉」起來了。
新工廠+新市場
據 Clement Kong 預計，隨著 VCSEL 和 SPAD 技術的不斷發展，明年，Ouster 雷射雷達產品最高的探測距離將達到 300 米，最高解析度將達到 256 線。
此外，在車規級雷射雷達面， Ouster 也有自己的節奏，比如儘可能地確保雷射雷達每一個部件都是合規的，或者擁有極低的 PPM（零公裡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，並計劃於 2022 年通過 ISO26262 標準中的 ASIL B（D）等級評估。
另一方面，隨著 Ouster 在技術研發方面順風順水，業務規模也不斷擴大。在過去兩年裡，Ouster 在歐美地區獲得了大量訂單。
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雷射雷達。兩個工廠的產能加起來足以滿足客戶日益增加的需求。
關於 Ouster 的合作夥伴，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夥伴，其中有 30% 來自自動駕駛領域。而且，Ouster 正在與歐美地區大型 OEM 展開緊密合作，在不久的將來，合作範圍就會輻射到中國地區的 OEM。
不過，近年來，中國雷射雷達市場的競爭已經進入白熱化階段。
去年 12 月，雷射雷達元老級企業 Velodyne 收縮了在華業務；今年 1月，大疆旗下的 Livox 攜雷射雷達產品正式入場；當下，這一市場中還雲集了禾賽科技、速騰聚創、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，雷射雷達市場的競爭也十分激烈。雷射雷達公司倒閉、裁員的事件時有發生，這在很大程度上要歸因於公司業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。
對於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慧生態，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後，Ouster 工程師將幫助客戶解決技術上的難題。
總而言之，對於 Ouster 來說，叩開中國市場的大門，對於其未來的發展規劃有著至關重要的意義，但今後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。