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Qué es LIDAR, el sistema que da vida a los coches autónomos de Google y Uber

¿Has escuchado alguna vez hablar de Lidar? Así funciona el radar del futuro, el que montan los coches autónomo de Waymo/Google o Uber. Aunque su futuro no está exento de retos.

Barcos y aviones militares cuentan con radares que les permiten evitar obstáculos inesperados en sus cercanías y, por ende, accidentes que puedan cientos de vidas humanas. Sin embargo, el nuevo contexto protagonizado por el Internet de las Cosas exige nuevos sistemas de sensorización más precisos que contribuyan a crear, por ejemplo, coches autónomos perfectamente capaces de identificar todos los elementos que pueden aparecer en nuestras carreteras.

Es ahí donde entra en juego el LIDAR, la tecnología mágica detrás de los coches autónomos de Waymo (filial de Google para esta materia) o Uber. De hecho, la única marca que reniega de esta innovación es Tesla, debido a que Elon Musk cree que es totalmente innecesaria para la autoconducción, pese a que la realidad parece demostrar lo contrario.

Pero comencemos por el principio: ¿qué es el LIDAR? Se trata de un dispositivo, colocado en el exterior del vehículo (normalmente en el techo del mismo, con el fin de tener una ‘vista’ despejada), capaz de emitir un haz de luz láser que, cuando regresa de vuelta tras impactar con un obstáculo, ayuda al sistema a identificar los objetos cercanos al vehículo y la distancia a la que se encuentran. Su propio nombre es toda una declaración de intenciones: Light Detection And Ranging o, si lo prefieren, una mezcla de ‘light’ (luz) y radar. Si les recuerda a la forma en que se mueven los murciélagos están en lo cierto.

A diferencia del radar convencional, el LIDAR permite convertir esas métricas en una recreación en tres dimensiones de todo el entorno, con una visión completa de 360 grados. Algo así como un recreación por ordenador del mundo real. Y, por medio de un gran compendio de algoritmos, la plataforma es capaz de identificar cada uno de los objetos y atribuirles una identidad y un riesgo concreto. Por ejemplo, el LIDAR detecta un objeto de gran tamaño, estático, a un lado de la carretera… siendo capaz de reconocerlo como una cabina de teléfono y, por ende, tomando la decisión de no hacer nada especial para evitarlo (tan sólo, seguir en la carretera sin invadir la acera). Por el contrario, si detecta una silueta susceptible de pertenecer a un humano, en pleno movimiento hacia la vía, el coche hará algún tipo de maniobra evasiva para evitar el riesgo.

Lo cierto es que, aunque el éxito del LIDAR haya llegado con los coches autónomos, esta tecnología data de la década de 1960. En todo este tipo, numerosas herramientas agrícolas o de arqueología ya emplean este sistema para sus mediciones y rastreos. Igual sucede en el mundo de la aeronáutica e, incluso, en la exploración espacial. Eso sí, y pese a su enorme potencial, el LIDAR no es una herramienta que funcione en soledad, sino que necesita de la convivencia con otros dispositivos de sensorización como las cámaras de vídeo e, incluso, el radar tradicional.

En ese sentido, hemos de destacar los dos tipos principales de LIDAR que se pueden encontrar en el mercado, los de lente única y los multilente. Los primeros son más baratos y ofrecen un procesamiento de la información más sencillo y ágil. Por el contrario, los segundos proporcionan una mayor cantidad de información, algo esencial si se quiere reducir el número de fallos de estos sistemas. Y es que, a más datos, más fácil es identificar los esqueletos de los objetos, diferenciar los aspectos geométricos de cada objeto.

El futuro del LIDAR

Ahora que ya conocemos el funcionamiento básico del LIDAR surge una nueva pregunta: ¿por qué, si existe desde hace tanto tiempo, no se había democratizado hasta ahora? La respuesta, como casi todas las cuestiones vitales, requiere de varios factores para articularse correctamente.

En primer lugar está el tema del coste. Las primeras versiones de LIDAR que integraban los coches autónomos de Waymo/Google eran extremadamente caras, en torno a 100.000 euros por unidad. ¿Quién va a comprar un automóvil que, con solo un sensor, ya cuesta más que un vehículo de lujo al uso? En la actualidad, el precio ha caído (y seguirá haciéndolo) de forma exponencial. En ello han tenido que ver cambios de diseño claves, como evitar la rotación del haz láser por medio de una serie de espejos que rotan en su lugar, más rápidos y baratos.

La velocidad es el segundo aspecto fundamental que marcará los designios del LIDAR como pilar básico de los coches inteligentes del futuro. No en vano, hemos de tener en cuenta que los vehículos se van a mover a gran velocidad, con lo que la tecnología ha de ser capaz de procesar toda la información de posibles amenazas en apenas milisegundos. Y ya no sólo eso: los propios objetos que pueden interferir en el camino del automóvil tampoco están quietos, con lo que los sensores y algoritmos deben estar preparados para ese dinamismo extra. De hecho, casi todos los grandes fabricantes de hardware ya están trabajando en dotar de más capacidad de procesamiento en tiempo real (desde el chip hasta las comunicaciones, pasando por el diseño del software) en el extremo del propio coche.

Coche eléctrico o diésel, ¿cuál interesa más?

Por último, hemos de señalar dos aspectos más puramente técnicos, pero igualmente relevantes para la consolidación del LIDAR como tecnología de sensorización por defecto en este nuevo campo. Uno de ellos es la dificultad, reconocida incluso por Google, de identificar de forma fiable los objetos más cercanos al coche, con lo que es necesario complementar este sistema con radares convencionales en la parte delantera y trasera del vehículo. El otro tiene que ver con las condiciones medioambientales: cuando hay lluvia, nieve o niebla, la luz láser puede rebotar de manera extraña y ofrecer identificaciones de elementos poco fiables, tanto de la identidad misma de los objetos como de su distancia.

Sobre el autor de este artículo

Alberto Iglesias Fraga

Periodista especializado en tecnología e innovación que ha dejado su impronta en medios como TICbeat, El Mundo, ComputerWorld, CIO España, Kelisto, Todrone, Movilonia, iPhonizate o el blog Think Big de Telefónica, entre otros. También ha sido consultor de comunicación en Indie PR. Ganador del XVI Premio Accenture de Periodismo y Finalista en los European Digital Mindset Awards 2016.