光檢測和測距（LiDAR）技術(shù)依賴于快速，精確定時的激光脈沖–對于各種傳感器（包括支持物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的傳感器）都是有用的應(yīng)用程序。但是，許多目前依賴LiDAR的傳感器價格昂貴，體積龐大，笨重且耗電。

一組研究人員為基于LiDAR的傳感器提出一種新穎的設(shè)計，該設(shè)計既價格合理，且功率低。該傳感器依靠微機(jī)電（MEMS）反射鏡的集合來實(shí)現(xiàn)高效率，僅需由9伏電池供電。

“該系統(tǒng)特別適合智能建筑，” 參與新LiDAR傳感器設(shè)計的佛羅里達(dá)大學(xué)教授謝慧凱說，“例如，該系統(tǒng)可以使供暖，通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)通過估計人口分布并跟蹤人們的活動來控制氣流?！?/p>

然而，一個突出的問題是創(chuàng)建可在不消耗過多能量的情況下實(shí)現(xiàn)寬視野的LiDAR傳感器。現(xiàn)有設(shè)計傾向于依靠電動光機(jī)掃描儀來分散LiDAR信號并獲得更寬的視野，但是這些設(shè)備通常消耗約10瓦的功率。

　　便攜式外殼中的低功耗MEMS LiDAR

Xie小組的新設(shè)計取代了電動光機(jī)械掃描器，而是依靠MEMS反射鏡來控制LiDAR信號。與通常使用的笨重的電動掃描儀相比，這些反射鏡所需的操作功率大大減少。此外，無源紅外傳感器可確保僅當(dāng)有人在場時才激活整個系統(tǒng)。

Xie說，他希望將來該傳感器不僅用于檢測智能家居中的人員，而且還將用于從機(jī)器人技術(shù)到小型無人飛行器的各種應(yīng)用。

目前，該設(shè)計依賴于現(xiàn)成的飛行時間（TOF）引擎來分析返回的激光信號，謝說這是體積最大，能耗最高的組件。展望未來，他的團(tuán)隊計劃開發(fā)自己的，使用更少能源的小型（TOF）設(shè)備。他還說：“我們將通過制造具有更大光學(xué)孔徑，更大掃描角度和更快掃描頻率的MEMS反射鏡來繼續(xù)推進(jìn)MEMS技術(shù)?！?/p>

“整個MEMS LiDAR系統(tǒng)可由電池供電，最大功耗為2.7 W,”謝說?！氨粍邮郊t外傳感器可使系統(tǒng)進(jìn)入空閑模式，從而將電池壽命延長三倍或更多。”

Xie說，他希望在將來，這種傳感器不僅可以用于檢測智能家居中的人，還可以用于從機(jī)器人技術(shù)到小型無人飛行器的各種應(yīng)用。