یکی از امکانات گوشی iPhone 12 Pro و نسخه‌ی بزرگ‌تر آن یعنی iPhone 12 Pro Max، سنسوری به اسم LiDAR است. LiDAR مخفف Light Detection and Ranging است و برای سنجش فاصله به کار می‌رود. اساس کار آن تابش پرتو و اندازه‌گیری مدت زمان رفت و برگشت است. لذا حتی در محیط کاملاً تاریک، فاصله تا اجسام جلوی حسگر تخمین زده می‌شود و اسکن سه‌بعدی با دقت معمولی تهیه می‌شود.
در ادامه به معرفی LiDAR و بررسی روش کار آن و همین‌طور معرفی کاربردهای فعلی و احتمالی آن می‌پردازیم.
حسگر LiDAR چیست؟
حسگر LiDAR برای سنجش فاصله‌ی بین جسم و حسگر به کار می‌رود. اما روش عملکرد آن چگونه است؟ اساس کار تاباندن پرتوی نور و معمولاً لیزر به سمت جسم و انتظار برای دریافت پرتوی بازتابیده شده است. مدت زمان رفت و برگشت محاسبه می‌شود و با توجه به سرعت پرتو، مشخص می‌شود که فاصله چقدر بوده است.
در واقع LiDAR درست مشابه رادارهای پیشرفته عمل می‌کند با این تفاوت که به جای تابش امواج رادیویی، از امواج مادون قرمز استفاده می‌کند. لذا برای سنجش فواصل کم کاربرد دارد و نه فواصل کیلومتری! علت محدود بودن فاصله‌سنجی حسگر LiDAR این است که پرتوی تابیده شده توسط محیط جذب می‌شود.
دقت کنید که LiDAR فقط یک پرتوی نور نمی‌تاباند بلکه در هر ثانیه هزاران پرتو به اطراف ساطع می‌کند. لذا امکان تخمین فاصله‌ی اجسام مختلف وجود دارد و عملاً اسکن سه‌بعدی از محیط پیش روی دوربین تهیه می‌شود. کاربرد اسکن سه‌بعدی بسیار گسترده است و در صنایع مهندسی متنوع کاربرد دارد.
البته سنسوری با این روش کار، پدیده‌ی جدیدی نیست. مقوله‌ی اسکن سه‌بعدی از سال‌ها پیش در دیوایس‌های مختلف پیاده‌سازی شده و کاربرد دارد. به عنوان مثال مایکروسافت با معرفی Kinect یکی از اولین کمپانی‌های است که از اسکن سه‌بعدی در لوازم الکترونیکی ویژه‌ی مصرف‌کنندگان معمولی استفاده کرده است.
آیفون ۱۲ پرو و کاربردهای LiDAR
اپل از سنسور LiDAR خاصی استفاده کرده که برد مفید آن حدود ۱۶ فوت یا ۵ متر است. به عبارت دیگر فواصل بیشتر را با دقت خوبی اندازه‌گیری نمی‌کند. کاربردی که اپل برای این سنسور در نظر گرفته، مقوله‌ی واقعیت افزوده یا AR است. منظورمان افزودن اجسام خیالی و گرافیکی روی فیلم و تصویر محیط پیرامون است.
واقعیت افزوده در سال‌های اخیر یکی از مباحث جذاب و رو به رشد بوده و پتانسیل زیادی برای استفاده از آن وجود دارد. به عنوان مثال سازندگان بازی می‌توانند بازی‌هایی طراحی کنند که محیط بازی همان محیط واقعی است که توسط دوربین گوشی دیده می‌شود و علاوه بر محیط واقعی، برخی اشیاء و عناصر گرافیکی روی صفحه دیده می‌شود. به عنوان مثال توپی را می‌بینید که روبروی شما بالا و پایین می‌رود، به زمین و دیوارهای واقعی برخورد می‌کند، حال آنکه توپ وجود خارجی ندارد. شاید نام بازی معروف Pokémon Go را شنیده باشید که یکی از عناوین موفق در عرصه‌ی واقعیت افزوده است.
البته به جز بازی، می‌توان اپ‌های سرگرم‌کننده هم طراحی کرد. توسعه‌ی اپلیکیشن‌هایی برای پیش‌نمایش چینش مبلمان در منزل نیز از کاربردهای جالب واقعیت افزوده است. برخی کمپانی‌ها نیز برای تبلیغات از این تکنولوژی استفاده می‌کنند و کاربر می‌تواند تبلیغات را در محیط پیرامون به شکل جالبی ببیند.
البته حسگر LiDAR به کار رفته در آیفون ۱۲ پرو به قدری دقیق نیست که اجسام نسبتاً کوچک را با دقت بالا اسکن کند. لذا طراحی کردن هر نوع اپی برای هر کار خاص و دقیقی امکان‌پذیر نیست. به عنوان مثال نمی‌توانید با حسگر LiDAR آیفون ۱۲ پرو، از جسمی اسکن سه‌بعدی تهیه کنید و پس از تکمیل کردن مدل، آن را با استفاده از پرینترهای سه‌بعدی چاپ کنید. برای این نوع کاربری‌ها، به اسکنرهای دقیقی نیاز دارید که البته گران‌قیمت است.
با در نظر گرفتن دقت عمل LiDAR، کاربرد آن به دو حوزه محدود می‌شود: قرار دادن اجسام مجازی در محیط واقعی و بازی‌های واقعیت افزوده. البته در دیگر آیفون‌ها هم مورد اول امکان‌پذیر است اما به کمک LiDAR تخمین بهترین از فواصل به دست می‌آید و این کار دقیق‌تر انجام می‌شود.
اپل یک کاربرد دیگر هم برای LiDAR در نظر گرفته است و آن بهبود عکاسی در محیط کم‌نور است. حتی اگر محیط کاملاً تاریک باشد هم آیفون ۱۲ پرو و همین‌طور آیفون ۱۲ پرو مکس می‌تواند فاصله‌ی نقاط محیط پیرامون تا دوربین را تخمین بزند و به شکل صحیح فوکوس را تنظیم کند. اما در سایر آیفون‌ها این قابلیت وجود ندارد. به عنوان مثال در آیفون XS از پیکسل‌های فوکوس که در واقع همان روش تشخیص فاز یا PDAF است، استفاده شده که در دنیای گوشی مرسوم است اما این روش نیاز به روشنایی حداقلی دارد. در محیط کاملاً تاریک، روش تشخیص فاز پاسخ‌گو نیست. به همین جهت است که برخی کمپانی‌ها نظیر LG و HTC از سنسور تشخیص فاصله استفاده کرده‌اند که در تاریکی نیز عملکرد خوبی دارد.
آینده‌ی LiDAR
اپل بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزار ARKit را در کنار سایر SDKها در اختیار توسعه‌دهندگان قرار داده است تا اپ‌های جالب و کاربردی بر اساس واقعیت افزوده بسازند. در نسخه‌ی ۴ این بسته‌ی توسعه‌ی نرم‌افزار، حسگر LiDAR نیز اضافه شده است. البته این حسگر در حال حاضر فقط در آیپد پرو و آیفون ۱۲ پرو و آیفون ۱۲ پرو مکس به کار رفته است اما شاید در آینده، آیفون‌های بیشتری از این تکنولوژی بهره‌مند شوند. احتمالاً دقت و سرعت عمل حسگر LiDAR نیز به مرور زمان بهتر می‌شود و دامنه‌ی کاربردهای آن گسترش پیدا می‌کند.
یکی از احتمالاتی که کارشناسان فناوری مطرح می‌کنند این است که اپل با معرفی LiDAR در مسیر توسعه‌ی فناوری‌های مرتبط با واقعیت افزوده گام برداشته و طرح‌های بزرگی دارد. شاید اپل به دنبال مقدمه‌چینی برای برنامه‌های بزرگ‌تر است. حتی ممکن است در آینده یک عینک هوشمند معرفی کند اما تجربه‌ی شکست گوگل گلس را با موفقیت تکمیل کند.
آیا خرید iPhone 12 Pro صرفاً به خاطر LiDAR منطقی است؟
با توجه به دقت عمل این حسگر و کاربردهای فعلی آن در اپلیکیشن‌ها و بازی‌ها، به نظر می‌رسد که وجود LiDAR در آیفون ۱۲ پرو، یک عامل مهم و تعیین‌کننده در خرید آن نیست. لذا بهتر است در انتخاب کردن یکی از گوشی‌های سری آیفون ۱۲، این برتری را نادیده بگیرید. شاید تنها مزیت مهم آن، عکاسی در محیط تاریک و البته عکاسی در فواصل کمتر از ۵ متر باشد که برای همه‌ی کاربران مفید نیست. در واقع کسی که مرتباً در محیط تاریک عکس می‌گیرد، نیاز به دوربین حرفه‌ای و تجهیزات بهتری دارد. دقت کنید که قیمت iPhone 12 Pro تقریباً ۳۰۰ دلار بیشتر از آیفون ۱۲ است.
howtogeekاینتوتک