Lidar är en förkortning av Light Detection and Ranging och är i dag central för att säkra byggnader, perimetrar och tunnlar tack vare sin precision och sin förmåga att skapa detekteringslarm i realtid.

Med tekniken möjliggörs också skapandet av osynliga väggar och detektionsplan som kan placeras mycket nära byggnader, fasader, staket och andra strukturer, en viktig fördel i många säkerhetsinstallationer.

Så fungerar lidar

Lidar-system avfyrar pulser av infrarött ljus mot ett objekt och använder det reflekterande ljuset som returneras för att beräkna objektets storlek och exakta position baserat på ”time of flight”-principen. De infraröda pulserna passerar genom en polygonal eller mångfacetterad spegel som snurrar snabbt och sprider ljusstrålarna med var fjärdedels eller åttondels grad, vilket gör att de kan svepa över ett målområde. Ju tätare pulserna är, desto mindre objekt kan detekteras, vilket gör tekniken lämplig för ett brett spektrum av inomhus- och utomhusapplikationer.

– När ljuspulserna träffar ett objekt reflekteras de tillbaka till sensorn och mäts. Säkerhetssystemets processor beräknar sedan avståndet till objektet utifrån den tid det tar för ljuset att återvända, vilket i sin tur gör det möjligt att bestämma objektets relativa position, förklarar Eelko Griepink, Area Sales Manager för Optex i Benelux och norra Europa.

Filtrerar bort falsklarm

Den returnerade datan från det skannade området utgör grunden för detekteringslogiken och spelar en central roll i ett lidarsystems prestanda.

– Algoritmer används för att fastställa objektens exakta position och storlek. Denna information, i kombination med den höga detekteringshastigheten, gör att detekteringsområdet kan anpassas exakt så att systemet fokuserar på det som är viktigast, förtydligar han.

– Dessa funktioner gör det också möjligt att filtrera bort eller ignorera irrelevanta objekt, såsom vegetation eller smådjur.

Fungerar i utmanande väder

Optex introducerade sina första lidar-sensorer för säkerhetsbruk redan 2009, då de användes för att förbättra kamerabaserade övervakningssystem.

– Medan många traditionella kameror kan ha problem i mörker, dimma eller kraftigt regn, har de senaste framstegen inom kamera-

teknik för svagt ljus förbättrat deras prestanda under dessa förhållanden. Lidar erbjuder dock en fundamentalt annorlunda metod genom att aktivt avge sitt eget laserljus, vilket gör att den kan detektera med hög tillförlitlighet även på natten och under extremt väder eller snabba temperaturförändringar, säger Eelko Griepink.

Han menar att lidarteknikens exceptionella tillförlitlighet kommer från dess användning av infrarött laserljus vid en specifik våglängd. Till skillnad från synligt ljus eller solljusets breda spektrum, som inkluderar många våglängder, arbetar lidar vid en våglängd där solenergiproduktionen är minimal. Detta minskar risken för störningar från solljus eller artificiell belysning, vilket gör lidarprestanda mycket stabil.

– Det är jämförbart med att ha en privat radiokanal som andra inte använder, vilket säkerställer konsekvent tydlig detektering, säger Eelko Griepink.

Optex mjukvara – nyckeln

Optex menar att bolaget har förenklat användargränssnittet. Nu kan du med några få inställningar säkra komplexa miljöer. De tidigaste Optex lidar-systemen hade ett solfjäderformat detekteringsområde. Nu med de senaste modellerna har du ett rektangulärt detekteringsområde för att göra din design mycket enklare.

Förr användes ”beamtowers” för att säkra perimetern, sidan av en byggnad eller ett tak. Med flera torn och mellanrum mellan balkarna ökar risken att missa ett larm och installationen blir mer komplex. Med 2D-lidar går det att skapa en virtuell vägg utan kompromisser och anpassa den efter behoven med hög precisionsnivå.

En säkerhetsmur

Eelko Griepink framhåller vidare att moderna lidar-sensorer i dag skapar osynliga, högupplösta och anpassningsbara virtuella detektionsväggar eller -plan med många användningsområden.

– De kan ge tillförlitlig detektering längs stora perimeterstängsel, vilket är särskilt användbart för murar och stängsel runt kritisk infrastruktur som flygplatser eller kraftverk.

Lidartekniken möjliggör också olika detektionsmönster längs perimetern. I ett område kan detektorn exempelvis övervaka personer som uppehåller sig där, i ett annat endast registrera närvaro eller spåra rörelse längs hela perimetern för att ge tidig varning om annalkande fordon.

– Inomhus kan de plana detektionsplanen hos en Redscan-lidardetektor täcka serverrack och burar i datacenter eller användas för att övervaka smala gångar i lager samt takfönster och glasväggar i kommersiella byggnader och kontorsfastigheter.

3D-lidar för komplexa miljöer

Sedan lidar introducerades på marknaden har de största framstegen skett inom mjukvaruutveckling, även om hårdvaruförbättringar – såsom inbyggda kameror – också har tillkommit. Enligt Eelko Griepink börjar nu även 3D-lidar anpassas för vissa säkerhetsändamål.

– 3D-lidar sänder ut flera lager av ljusstrålar som ger information om höjd, form och volym. Detta gör den lämplig för tillämpningar som att säkra värdefulla föremål, museiutrymmen eller stora tillgångar som flygplan, där fullständig tredimensionell täckning krävs.

På grund av den ökade mängden data förlitar sig 3D-lidar vanligtvis på mer datorkraft och mer komplex analys, menar Eelko Griepink.

2D för snabb detektering

Optex edge-baserade 2D-lidar-detektorer är designade för perimeter- och fasadskydd, där hastighet, noggrannhet och tillförlitlighet nära strukturer är avgörande.

Den koncentrerade datamängden gör att tillräcklig processorkraft kan byggas in direkt i detektorn. Detta möjliggör snabb analys med låg latens och hög tillförlitlighet, även i trånga utrymmen eller längs staket och väggar.

– Styrkan hos 2D-lidar ligger i att detektera rörelse och intrång exakt där det spelar roll, till exempel längs staket, fasader eller begränsade zoner, säger Eelko Griepink.

Sömlös integration

Lidar fungerar som en tillförlitlig trigger som vid intrång skickar larm till säkerhetspersonal, samtidigt som video kan livestreamas till mobila enheter via Onvif-kompatibla nätverk och system. Dessa system genererar även detaljerade loggar för efteranalys och eventuell rättslig prövning.

– Moderna Onvif-kompatibla plattformar gör det möjligt att integrera lidar lika enkelt som kameror. För tekniker är det i praktiken plug-and-play, och i miljöer med höga säkerhetskrav är sensorerna även IEEE 802.1X-kompatibla.

Färre falsklarm

Eelko Griepink anser att lidar-tekniken stärker säkerhetssystemen när den används tillsammans med kameror.

– Lidar ger mycket tillförlitlig detektering, medan kameror levererar visuell verifiering. Genom att kombinera båda drar säkerhets-

operatörerna nytta av färre falsklarm och snabbare och säkrare beslutsfattande.

Den försiktiga inställningen till lidartekniken beror till stor del på branschens långa erfarenhet av kamerainstallationer, enligt Eelko Griepink.

– För tekniker som är vana vid kameror kan lidar initialt kännas mindre intuitivt. Det är därför utbildning och praktisk erfarenhet är så viktigt, säger han.

Öppnar utbildningscenter

Genom lanseringen av sin lidardetektor-serien Redscan har Optex varit en pionjär och drivande kraft i utvecklingen av lidarteknik för säkerhetsindustrin. Nu vill detektortillverkaren ta nästa steg och höja kompetensen kring tekniken. Därför satsar Optex på utbildningar för tekniker, integratörer och konsulter om hur man förenklar och stödjer lidarinstallationsprocessen.

– Med utbildningsanläggningar i Spanien, Frankrike och Storbritannien, tillsammans med onlinekurser och ett team av tekniska experter i EMEA, kan konsulter, installatörer och systemdesigners lära sig hur lidar fungerar och installeras samt hur de kan erbjuda sinakunder en smartare, snabbare ochsäkrare lösning för alla projekt, säger Eelko Griepink avslutningsvis.