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100 rispetto a quello di un sistema NIR. Il costo medio dei componenti combinati (sensore + laser) per un sistema NIR è stato stimato 4 e 20 dollari per canale (nel 2019) e sarà destinato a dimezzarsi (quindi tra 2 e 10 dollari) entro il 2025. Il costo medio equivalente per un sistema SWIR è stato invece stimato pari a 275 dollari per canale (2019), cifra che scenderà a 155 dollari per canale nel 2025 (Tab. 3). Si tratta di una differenza di costo enorme se si considera il fatto che un sistema LiDAR contiene più canali: anche utilizzando un approccio basato su una scansione unidi- mensionale (1D) è sempre richiesto un array verticale di canali singoli. Anche le dinamiche del mercato dei LiDAR giocano a sfa- vore dei sistemi SWIR. Il mercato dei veicoli a guida auto- EO LIGHTING - MARZO 2022 XXIII LIDAR SYSTEMS Fig. 10 – Risultati della simulazione per sistemi LiDAR simili basati su lunghezze d’onda di 905 e 1.550 nm Near Infrared (eg. 905nm) Parameter Short Wave Infrared (eg. 1550nm) ● Native CMOS silicon foundry process ● Wafer-level sensor + ROIC tech today in MP Sensors ● III/V semiconductor foundries (InGaAs) ● New Ge-Si tech estimated >5x higher wafer cost ● Sensor + ROIC complex integration ● GaAs foundries larger wafer sizers ● VCSEL Arrays to enable lower cost systems Lasers ● InP foundries smaller wafer sizes ● ~$4-$20/channel in 2019 ● ~$2-$10/channel in 2025 Sensor + Laser Component Cost ● >10-100x higher for same type of component ● ~$275/channel in 2019 ● ~$155/channel in 2025 noma non è cresciuto secondo le previsioni fatte cinque anni fa e i sistemi autonomi di livello 4 e 5, per i quali il LiDAR è un elemento indispensabile, sono molto lontani dalla diffusione di massa. Nel frattempo, altri mercati che utilizzano i sistemi LiDAR, come quello industriale e del- la robotica, sono ancora più attenti ai costi e non hanno bisogno dell’elevato livello di prestazioni offerto dai si- stemi SWIR. I produttori di questi tipi di sistemi, quindi, non hanno modo di ridurre i costi tramite l’aumento dei volumi produttivi. Il problema non è nuovo: i costi dimi- nuiscono quando i volumi aumentano, ma per incremen- tare i volumi è necessario che il costo sia basso. Dopo questa esaustiva analisi che ha esaminato la tec- nologia e le differenze tra sistemi SWIR e NIR, appaiono evidenti le ragioni per le quali la grande maggioranza dei sistemi LiDAR odierni utilizza le lunghezze d’onda dello spettro NIR. Anche se la predizione del futuro non è certo una scienza esatta, è evidente che il costo e la disponibilità di un am- pio ecosistema di fornitori sono elementi di fondamentale importanza e i sistemi basati su NIR saranno sempre i più economici grazie ai vantaggi tecnologici e alle economie di scale resi possibili dall’uso di processi CMOS su silicio. Anche se i sistemi SWIR consentono di realizzare sistemi LiDAR in grado di effettuare misure su distanze più lun- ghe, i LiDAR basati sulle lunghezze d’onda NIR sono in grado di soddisfare i requisiti in termini di distanza tipici del settore automotive e garantire ottime prestazioni per misure su corte e medie distanze come richiesto dai siste- mi ADAS e AD. I LiDAR basati su NIR destinati al mercato automotive sono ora prodotti in volumi, a dimostrazione che questa tecnologia è oramai matura per la commercia- lizzazione e ben collaudata, anche se ci vorrà ancora del tempo per il consolidamento del mercato. Dopotutto, all’inizio del XX secolo vi erano una trentina di case automobilistiche, numero che è salito a 500 nel de- cennio successivo, ma sono bastati pochi anni perché la maggior parte di questi produttori scomparisse dal mer- cato. I costruttori di sistemi LiDAR dovrebbero aspettarsi una dinamica simile entro la fine di questo decennio. Bibliografia Yole Développement (2020). LiDAR for Automotive and In- dustrial Applications - Market and Technology Report 2020 Amsrud, P. (2019 September 25). The race to a low cost LI- DAR system [Conference Presentation] . Automotive LIDAR 2019, Detroit, MI, United States. IHS Markit. Nick84 (2013) CC BY-SA 3.0 https://creativecommons. org/licenses/by-sa/3.0, via Wikimedia Commons. Tab. 3 – Riassunto delle considerazioni in termini di costi (Fonte: IHS Markit)