Tantangan Aplikasi LiDAR Pada Riset Fotonik

Itechmagz.id – LiDAR (Light Detection and Ranging atau Light Imaging Detection and Ranging) merupakan perangkat sistem laser yang digunakan untuk mendeteksi dan mengetahui suatu objek di sekitar perangkat tersebut. Aplikasi ini beroperasi dengan cara mengiluminasi objek tersebut dan menganalisis sinar pantulnya.

Seperti dilansir brin.go.id pada 17/03, aplikasi LiDAR dapat dengan mudah ditemui pada sistem atau perangkat berteknologi tinggi, misalnya pada pesawat, robot, autonomous car, kendaraan militer dan lain sebagainya. LiDAR dipilih karena sistem ini dapat melakukan pengukuran jarak atau bahkan pemetaan (mapping) dengan hasil yang cepat, akurat, dan bisa dipantau secara real-time.

Peneliti pada Pusat Riset Fotonik, Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material – Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) Dwi Hanto, membahas topik ini pada event Photonic Webinar (TOWER) pada hari Kamis, (16/03).

Dwi menjelaskan prinsip kerja dari LiDAR yang sebenarnya sangatlah sederhana. LiDAR melakukan penghitungan jarak dengan cara mengeluarkan sinar dari laser transmitter ke suatu permukaan, kemudian menghitung berapa lama waktu yang dibutuhkan sinar laser tersebut untuk kembali ke receptor.

“Analoginya sama seperti ketika kita mengarahkan cahaya senter ke suatu permukaan. Yang sebenarnya terjadi adalah kita melihat pantulan cahaya senter dari suatu permukaan ke retina kita, namun karena prosesnya sangat cepat, maka hal tersebut terjadi seolah-olah secara instan. Kecepatan cahaya sangatlah tinggi, yaitu sekitar 300.000 km/detik, jadi kita tidak bisa pergerakannya secara langsung,” terangnya.

Dalam paparannya, Hanto menjelaskan Aplikasi LiDAR saat ini digunakan pada Automated Guided Material Handling Robot, Lidar Robotic Vacuum, LiDAR Robotic Delivery Vehicles, LiDAR Robotic Security Robot, Drone Navigation and 3-D Mapping, Humanoid Robots and Cobots, LiDAR Surveilance Systems dan Autonomus Vehicle Navigations.

Menurut Dwi, sebenarnya masih banyak pemanfaatan teknologi LiDAR di era modern seperti saat ini. “Kombinasi teknologi LiDAR, robotika, dan Artificial Intelligence (AI) dapat menjadi sangat powerful apabila dimanfaatkan dengan tepat bagi berbagai aspek kehidupan manusia milenial. Apalagi saat ini kita sudah memasuki era industri 4.0, diprediksi dalam beberapa tahun kedepan teknologi ini akan semakin marak digunakan pada berbagai perangkat modern,” ujarnya.

Penerapan teknologi LiDAR pada kehidupan modern saat ini diantaranya adalah untuk sistem pemetaan udara, Turtlebot 3 (merupakan mobile robot buatan Robotis yang didesain sebagai robot untuk pembelajaran dan pengembangan teknologi robotika khususnya berfokus pada Robot Operating System (ROS) dan sistem navigasi LiDAR bagi Universitas dan developer robotika dari berbagai kalangan), LiDAR pada drone (Aplikasi LiDAR pada drone sangat memudahkan memudahkan para drone pilot untuk melakukan pemetaan pada berbagai medan), dan pada autonomus vehicle.

Dirinya membeberkan beberapa hal yang menjadi tantangan riset LiDAR saat ini. “Tantangan kami untuk LiDAR adalah range (jangkauan maksimum, resolusi, pengaruh lingkungan, hujan, kabut, power, elektronik, optik), kemudian safety (eye safety, skin safety, wavelength, power), selanjutnya cost (komponen optoelektronik mahal, impor), kemudian reliability (moving parts, lingkungan), lalu size (nanoteknologi MEMS, NEMS), dan terakhir applications (automotive, topography bathymetry, tomography, optics, mechanics, electronics,” urainya.

Jenis-jenis LiDAR saat ini yakni Direct Time of Flight (d-ToF) yang sudah dipakai secara komersial, menganut prinsip sederhana. Hanya mengukur delay waktu, kemudian memanipulasi laser yang ditembakkan dengan pulsa ke target, sinyal pantul diterima oleh receiver optik.

“Ada dua hal yang menjadi problem pada i-ToF, yaitu jika FM tinggi maka resolusi tinggi tapi range ambiguity pendek (phase hanya 360), sedangkan jika FM rendah maka range ambiguity panjang tapi resolusi rendah,” sebutnya.