miércoles, 21 de junio de 2017

De la navegación GPS a la navegación autónoma LIDAR

Hi-Res flash 3D LIDAR
Imagen tomada del sitio: http://www.hibridosyelectricos.com

La tecnología GPS se ha convertido en algo tan popular que casi cualquier persona de nuestro entorno ha oído hablar de ella y la reconoce como una tecnología que nos permite posicionarnos en casi cualquier lugar de la tierra. A nadie le sorprende ya la utilización de los navegadores GPS para guiarnos al ir de una localización a otra, ya sea caminando, en bici o en coche. 

Antes de la aparición del GPS nos guiábamos con los tradicionales mapas de papel que no siempre ponían fácil la tarea de orientarse, haciendo necesario en ocasiones preguntar a los vecinos de la zona. Sin duda, el GPS revolucionó la navegación tradicional y la convirtió en algo sencillo al alcance de cualquiera con acceso a la tecnología. Ya no hacía falta tener grandes capacidades de orientación como antaño, ni mapas de papel. 

Sin embargo, tras los años de desarrollo transcurridos desde su lanzamiento (1995 para uso civil), las múltiples aplicaciones existentes y la enorme cantidad de usuarios, se puede decir que la navegación GPS ha llegado a un estado de madurez tecnológica que hace pensar en el siguiente paso evolutivo de la navegación.



Este siguiente paso es quizá mayor, si cabe, que el anterior. Ahora se trata no sólo de navegar eficazmente y conociendo la ruta de un punto a otro con nuestro coche, sino de hacerlo de manera autónoma. Pero, ¿cómo será posible esto? ¿Qué tecnologías lo harán posible para que sea además seguro?

Este nuevo paso en la navegación implica un enorme reto tecnológico que no está libre de problemas de toda índole. Por ejemplo, la cartografía utilizada por los sistemas GPS actuales no ofrecen las prestaciones suficientes para la navegación autónoma, ya que no están lo suficientemente actualizadas, no tienen resolución suficiente y además, carecen de la información necesaria. Por otro lado, el GPS no siempre ofrece suficientes prestaciones de precisión y no es fiable en zonas de apantallamiento de señal. Es necesario entonces pensar en otras opciones de geolocalización, tanto para la cartografía utilizada como para la propia función de posicionamiento. 

Son muchas las tecnologías que hacen posible la navegación autónoma de vehículos (e.j. sistemas inerciales, sensores, inteligencia artificial, etc.), pero sin duda la tecnología LIDAR (Laser Imaging Detection and Ranging) es la base de la nueva navegación autónoma. Aunque esta tecnología aún no es tan popular, al igual que el GPS en sus comienzos, promete serlo en el futuro, ya que todos los prototipos de coches autónomos actuales la embarcan. 

Navegacion LIDAR 3D
Imagen tomada del sitio: https://elandroidelibre.elespanol.com

Un sistema LIDAR permite obtener distancias a objetos gracias al envío de un haz láser pulsado y el registro de su reflexión en un receptor. Aunque ésta es la función básica, la tecnología está avanzando enormemente en los últimos años y ya es posible obtener cuantiosas nubes de puntos de objetos del mundo real, que permiten la realización de mapas 3D de gran precisión en tiempo real. Sin embargo, la información del mundo real es muy dinámica y los vehículos autónomos necesitan anticiparse, al igual que lo hace un conductor humano, a lo que vendrá en la ruta estimada. Para ello, gran cantidad de la información procesada se comparte con otros vehículos en un proceso de crowdsourcing. De esta manera, es posible conocer con antelación el estado de las carreteras, la meteorología, los atascos, etc. y anticipar mejores alternativas de ruta. 



Con toda esta información, los poderosos algoritmos de inteligencia artificial embarcados pueden recrear una imagen virtual muy realista del mundo y dar solución al problema de la geolocalización precisa del vehículo y de su entorno, siendo capaces de identificar qué corresponde por ejemplo, a una carretera, a un peatón, a un bordillo, etc. Posteriormente, con todos estos datos son capaces de decidir hacia dónde navegar y cómo hacerlo de forma segura. La navegación ha sido sin duda una de las actividades humanas que mayor repercusión ha tendido en la historia y que, por su importancia, ha experimentado numerosos avances. Desde la aparición de la brújula, pasando por la creación de los mapas y la invención de los GPS, hasta llegar a la navegación autónoma LIDAR que, sin darnos cuenta, ya está a un paso de nosotros…

Publicado por GeoValls
Ernesto Valls Hernández topoevh@hotmail.com
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