Ultraschall ist vielleicht am besten als Technologie bekannt, die nicht-invasive Körperscans und Unterwasserkommunikation ermöglicht und uns beim Parken unserer Autos hilft. Ein junges Startup rief an Sonair aus Norwegen möchte es für etwas anderes einsetzen: 3D-Computer Vision für autonome Hardwareanwendungen.
Knut Sandven, Gründer und CEO von Sonair, glaubt, dass die Anwendung der Ultraschalltechnologie durch das Unternehmen – ein bahnbrechender Ansatz, der Schallwellen liest, um Personen und Objekte in 3D zu erkennen, mit minimalem Energie- und Rechenaufwand – die Grundlage für nützlichere und erheblich kostengünstigere Lösungen als die heutigen sein kann Standardansatz mit LIDAR.
Sonair hat jetzt 6 Millionen US-Dollar an Finanzmitteln von den Frühphasenspezialisten Skyfall und RunwayFBU eingesammelt und führt den frühen Zugang zu seiner Technologie ein. Zunächst richtet es sich an Entwickler autonomer mobiler Roboter, seine Vision (heh) besteht jedoch darin, es in anderen Anwendungen einzusetzen.
„Unser Markteinführungsplan sieht vor, mit Robotern zu beginnen, insbesondere mit autonomen mobilen Robotern [AMRs] – Sachen von A nach B transportieren“, sagte Sandven. „Wir fangen drinnen an – eine Einschränkung, die uns Konzentration gibt, [but] Natürlich werden wir langfristig auch in die anderen Robotik-Kategorien und in den Automotive-Bereich expandieren.“
Der Name Sonair ist eine Anspielung auf die 3D-Fähigkeiten von Wassersonaren, wird jedoch auf Sensoren angewendet, die Signale in der Luft lesen – praktisch das, was das Startup hervorgebracht hat.
Sandven ist ein Ingenieur und Unternehmer, dessen früheres Startup GasSecure Gassensoren auf Basis der MEMS-Technologie baute – mikroelektromechanische Systeme, die mechanische und elektronische Komponenten kombinieren, um Miniaturgeräte mit beweglichen Teilen zu schaffen. (Die petrochemische Industrie ist ein wichtiger Teil der norwegischen Volkswirtschaft.)
Nachdem GasSecure von einem deutschen Spezialisten für Arbeitssicherheit übernommen wurde, begann Sandven über andere Einsatzmöglichkeiten der MEMS-Technologie nachzudenken und befasste sich mit der Forschung von SINTEFeine Gruppe, die mit Norwegens führender Wissenschafts- und Technologieuniversität zusammenarbeitet, um die Forschung zu kommerzialisieren. Im Laufe der Jahre sind Dutzende Unternehmen aus der Arbeit der Gruppe hervorgegangen.
SINTEF habe einen neuen Typ von MEMS-bezogenen Ultraschallsensoren entwickelt, „der zur Kommerzialisierung bereit sei“, sagte er. Sandven erwarb das geistige Eigentum für die Technologie (insbesondere für die akustische Entfernungsmessung und Erkennung), rekrutierte die Forscher, die sie entwickelt hatten, und Sonair war geboren.
Obwohl LIDAR in den letzten Jahren ein Standardbestandteil der Entwicklung autonomer Systeme war, gibt es immer noch Raum für ergänzende oder alternative Ansätze. LIDAR gilt immer noch als teuer; es gibt Probleme mit der Reichweite; und ist immer noch Störungen durch Lichtquellen, bestimmte Oberflächen und Materialien ausgesetzt.
Während Unternehmen wie Mobileye ernsthafter nach anderen Alternativen wie Radar suchen, glaubt Sandven, dass Sonair eine realistische Chance hat, da seine Technologie die Gesamtkosten von Sensorpaketen um 50 bis 80 % senken wird.
„Unsere Mission ist es, LIDAR zu ersetzen“, sagte er.
Die Ultraschallsensoren und die zugehörige Software, die Sonair entwickelt hat, um die Daten der Sensoren zu „lesen“, funktionieren nicht im luftleeren Raum. Wie LIDAR arbeitet es mit Kameras zusammen, um das jeweilige autonome System zu triangulieren und genauere Bilder bereitzustellen.
Die Ultraschalltechnologie von Sonair basiert auf einer „Beamforming“-Methode, die auch im Radar eingesetzt wird. Das Unternehmen gibt an, dass die erfassten Daten dann mithilfe von KI – insbesondere Objekterkennungsalgorithmen – verarbeitet und kombiniert werden, um aus Schallwellen räumliche Informationen zu erstellen. Die Hardware, die die Technologie nutzt – in den ersten Fällen mobile Roboter – verfügt über ein 180-Grad-Sichtfeld mit einer Reichweite von fünf Metern und kann weniger Sensoren verwenden, während gleichzeitig einige der Mängel von LIDAR behoben werden.
Hier gibt es noch einige interessante Ideen zu erkunden. Der Fokus des Unternehmens liegt derzeit auf neuen Techniken, um die Fähigkeit autonomer Systeme zu verbessern, die Objekte vor ihnen zu verstehen. Die Technologie ist jedoch klein und kann auch in anderen Formfaktoren eingesetzt werden. Könnte es beispielsweise in Mobiltelefonen oder Wearables als Ergänzung oder Ersatz für druckbasiertes haptisches Feedback eingesetzt werden?
„Was andere Unternehmen heute tun, ist [focused on] Berührungssensoren“, sagte Sandven. „Nachdem Sie etwas berührt haben, misst das Gerät den Druck bzw. wie hart oder weich Sie es berühren. Wo wir ins Spiel kommen, ist der Moment vor Ihrer Berührung. Wenn Sie also eine Hand haben, die sich etwas nähert, können Sie mit unserer Technologie bereits reagieren. Sie können sich sehr schnell auf die Objekte zubewegen. Aber dann erhalten Sie präzise Entfernungsmessungen, sodass Sie eine sehr weiche Haptik haben können. Das ist zwar nicht das, was wir gerade tun, aber es ist etwas, was wir tun könnten.“
Sagar Chandna von RunwayFBU prognostiziert, dass im Jahr 2024 200.000 autonome mobile Roboter produziert werden, was einem Markt von 1,4 Milliarden US-Dollar entspricht. Dies bietet Sonair eine unmittelbare Marktchance als kostengünstigere Alternative für Computer-Vision-Komponenten.
„Von den geringeren Kosten in der Sensortechnologie und den KI-Fortschritten in der Wahrnehmung und Entscheidungsfindung werden Branchen von der Fertigung bis zum Gesundheitswesen voraussichtlich profitieren“, sagte Skyfall-Partner Preben Songe-Møller.