En équipant les iPhone 12 Pro d'un scanner Lidar, Apple a des ambitions de voir se développer des usages dans les entreprises. (Crédit Photo:Jason Cross/IDG)
Apple a doté ses iPhone 12 Pro et 12 Pro Max de la technologie Lidar (Light Detection and Ranging). Pourquoi s'intéresser à cette technologie et que peut-elle apporter dans l'entreprise ?
Un des apports des derniers iPhone d'Apple est l'intégration de la technologie Lidar. Méconnue, elle peut trouver sa place au sein de l'entreprise.
Qu'est-ce que le Lidar ?
Les systèmes Lidar sont capables de mesurer le temps qu'il faut à la lumière pour être réfléchie par une surface afin de mesurer la distance et créer des cartes 3D en profondeur de ce qu'ils voient. Cette technologie peut offrir des expériences de réalité augmentée (AR) réalistes et améliore considérablement la photographie en situation de faible luminosité. Le Lidar n'est pas une technologie récente : elle est basée sur de minuscules lasers qui font rebondir des impulsions de lumière sur les objets alentours afin de récolter des informations spatiales à partir du trajet que doit effectuer la lumière pour envoyer et renvoyer cette lumière. La plupart des gens ont fait connaissance avec cette solution quand elle a servi à Apollo 15 à cartographier la surface de la lune. (La NASA continue à la développer pour les missions sur Mars.)
Depuis, les systèmes Lidar ont été utilisés dans de multiples applications : ils servent notamment dans les systèmes anti-collisions des véhicules autonomes et semi-autonomes, et ils devraient être déployés dans tous les nouveaux véhicules, intelligents ou non, qui arriveront sur le marché après 2030. On les retrouve également dans certains aspirateurs intelligents. Des chercheurs en sécurité ont même découvert comment utiliser ces systèmes pour écouter dans les maisons.
Apple et le Lidar
Les véhicules et les robots-aspirateurs utilisent la technologie Lidar pour détecter les objets qui les entourent et éviter les collisions. Mais elle a d'autres usages sur les smartphones d'Apple. Il est important de noter que sur les appareils d'Apple, le système Lidar envoie plusieurs faisceaux de lumière, ce qui n'est pas le cas de systèmes moins chers qui n'en utilisent qu'un seul. Grâce aux performances de la puce A14 Bionic, l'implémentation d'Apple est plus rapide, plus précise et efficace sur une plus longue portée. Cela signifie également que les mobiles arrivent à positionner des objets virtuels dans des scènes complexes en utilisant l'occultation d'objet. Par exemple, si l'on projette un paysage dans une pièce, l'herbe ne poussera que sur le sol pour rendre l'effet plus réaliste.
Le Lidar utilise des diodes à avalanche à photon unique ou Single Photon Avalanche Diodes (SPADS) et des diodes lasers à cavité verticale émettant par la surface ou Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSEL), ce qui signifie qu'il peut mesurer avec précision des objets à une distance d'environ 6 mètres. ArsTechnica souligne que le Lidar utilisé dans les iPhone coûtait autrefois plus de 70 000 dollars, et qu'Apple l'a donc acheté pour le rendre accessible au grand public.
Actuellement, les principales utilisations du Lidar sur les iPhone sont les suivantes :
Réalité augmentée (AR) : les iPhone sont capables de détecter et d'identifier les surfaces et de générer une carte 3D de l'environnement immédiat. Ils peuvent servir à scanner des pièces, mesurer des personnes et des objets, appliquer des effets d'imagerie et placer des objets en réalité augmentée.
Photographie en basse luminosité et de nuit : Sur les iPhone 12 Pro et 12 Pro Max supportant la technologie, le Lidar améliore considérablement l'autofocus dans des conditions de faible luminosité, ce qui signifie que l'on peut prendre une photo plus rapidement et avec plus de précision. La technologie fonctionne également avec l'appareil photo et peut exploiter l'intelligence du moteur neural d'Apple pour capturer des photos de nuit de qualité extraordinaire.
Les mesures : L'app Measure de l'appareil iOS sait aussi exploiter le Lidar. Quand l'application détecte une personne dans le viseur, elle mesure automatiquement sa taille. Il suffit alors d'appuyer sur l'obturateur pour prendre une photo de la personne avec sa taille.
Bien entendu, ces trois usages prennent en charge les API des développeurs, ce qui signifie que de nouvelles applications innovantes pourront enrichir régulièrement le catalogue de fonctionnalités.
Pourquoi Apple s'intéresse au Lidar
Apple est probablement en train de développer un casque de réalité augmentée, et son système devrait embarquer toutes les technologies pertinentes du constructeur (comme AR, Maps, Siri, ses processeurs de série A, l'IA et l'intelligence visuelle). Il est clair que le Lidar peut jouer un rôle important dans ces dispositifs. On imagine facilement qu'ils permettront aux utilisateurs de fusionner espace virtuel et espace réel sans risquer de se retrouver face à un train arrivant à toute allure ! Apple semble aller dans cette voie. D'après un brevet révélé récemment, l'entreprise prépare une capacité de suivi de surface Lidar en temps réel. Ce que l'on sait moins, c'est qu'Apple effectue des recherches dans ce domaine depuis une dizaine d'années et que ses brevets font référence à l'usage du Lidar dans des casques pour donner des informations et améliorer la vision du porteur. Ils permettront aussi une meilleure visibilité de nuit.
Les recherches approfondies menées par Apple sur les véhicules autonomes sont aussi de notoriété publique, et le constructeur a déposé plusieurs brevets dans ce domaine, dont un brevet au moins utilisant le Lidar pour alimenter les systèmes de détection et de prédiction des collisions de véhicules. Les véhicules autonomes ne circuleront pas avant un certain temps, mais les systèmes de guidage et de collision Lidar sont actuellement déployés par les grandes entreprises automobiles - mais pas (encore) par Apple. Des applications sont également possibles dans le domaine de la gestion du trafic routier, des systèmes de péage automatisés et d'autres formes d'infrastructures de transport. Actuellement, Apple pousse fortement l'innovation dans le domaine de la réalité augmentée et du Lidar en vue de soutenir les futures plates-formes et atteindre son objectif de démocratisation de la réalité augmentée (RA) autant pour le grand public que dans l'entreprise.
Du Lidar pour tous
Si votre entreprise est prête à vous mettre un iPhone 12 Pro ou un iPhone 12 Pro Max entre les mains « pour essayer », vous devriez en profiter pour tester ces quelques applications qui permettent d'exploiter le Lidar de manière utile.
- IKEA Place : cette application utilise le Lidar pour montrer virtuellement comment s'intègrent les articles vendus par le géant de la distribution dans un espace donné. L'app Wayfair fait la même chose avec la même technologie.
- Hot Lava : Ce jeu d'arcade d'Apple transforme une pièce en environnement de jeu. C'est aussi un excellent exemple pour montrer comment Lidar et AR peuvent être utilisés ensemble pour augmenter l'espace. L'idée pourrait s'appliquer à l'entreposage, à la maintenance sur le terrain, ou même à l'expédition d'urgence.
- Canvas : Cette app scanne et mesure tout ce qui se trouve dans une pièce pour créer des modèles 3D précis de l'espace et les convertis en CAO. C'est très utile pour la décoration intérieure et les travaux de rénovations. Les équipes d'Apple ont probablement utilisées la fonction pour construire le nouveau siège social londonien.
- Primer : cette app est similaire à Canvas mais elle ne vise pas les mêmes usages. Elle utilise le Lidar et la réalité augmentée pour faciliter la mesure d'un espace et visualiser virtuellement une couleur de peinture, des carreaux et des papiers peints, dans le cadre d'un projet de rénovation.
Mais voyons comment certaines entreprises exploitent déjà ces technologies.
Le Lidar dans l'entreprise
Nous avons déjà parlé des véhicules autonomes, des robots autonomes et semi-autonomes d'intérieur et d'extérieur et des voyages dans l'espace. Mais le Lidar sert déjà dans de nombreuses industries. C'est le cas notamment de l'automobile, de l'électronique grand public, de la santé, de l'industrie et de la sécurité, comme l'ont fait remarquer deux anciens ingénieurs d'Apple qui ont récemment lancé l'entreprise de processeurs 4D Lidar, Aeva. Soutenue par Porsche, la puce d'Aeva permet de mesurer la vitesse, et elle est efficace pour suivre des objets en mouvement.
D'autres cas d'usages :
L'exploration : Des chercheurs de l'université de Tulane ont récemment utilisé le Lidar pour révéler un nombre étonnant de 61 000 structures mayas encore jamais découvertes dans la région de Petén, au Guatemala. C'est une façon intéressante d'exploiter la technologie, qui fait aussi son chemin dans l'exploration géographique et des ressources naturelles.
Architecture, design et gestion de projet : Network Rail a utilisé la technologie de numérisation de pointe 3D Lidar pour balayer un pont de chemin de fer vieux de 300 ans, d'une importance historique, et restituer une image photoréaliste. Ce scanner a permis de guider le projet.
Expériences virtuelles : Pokemon Go a été l'un des pionniers dans l'usage de la technologie Lidar. L'idée a fait son chemin et permet de délivrer des informations locales, des cartes et des mesures de distance Lidar combinées pour créer des expériences virtuelles. La solution pourrait être transposée dans le commerce de détail pour faciliter le déplacement et l'orientation des consommateurs dans une grande surface, par exemple.
Systèmes de sécurité : Combiné avec l'IA de la vision, le Lidar sert dans les systèmes de sécurité, car ses capteurs qui fonctionnent selon le principe du temps de vol et sa précision permettent de réduire les faux positifs, même dans des situations de faible luminosité.
L'agriculture : Des systèmes de gestion agricole basés sur une analyse des sols très précise complétée par le Lidar sont déjà à l'étude. Les Pays-Bas testent actuellement des bateaux autonomes guidés par Lidar et les agriculteurs utilisent la vision Lidar dans les drones pour gérer de grandes exploitations agricoles et surveiller le bétail. Le département d'ingénierie de l'université d'Aarhus, aux Pays-Bas, a utilisé ce système pour cartographier les cultures de blé
Un grand nombre de recherches sur les applications concrètes de la technologie sont menés dans de multiples secteurs, de la biologie et de la protection au changement climatique, de la modélisation des effets de la pollution à la gestion forestière, de l'hydrographie à l'entretien des égouts et des regards, et bien plus encore. Mais, la majorité des systèmes industriels actuellement utilisés dans nombre de ces scénarios dépendent d'équipements Lidar très coûteux. En livrant des iPhone Lidar, Apple a mis ce potentiel à la portée d'un public plus large, et le constructeur permet aux entreprises et aux développeurs de visualiser et de réaliser de multiples applications grand public exploitant cette puissante technologie. Rien n'empêche votre entreprise de la mettre à profit !
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