Immer häufiger kommen LiDAR-Sensoren im Bereich der Sicherheits- und Überwachungsanwendungen zum Einsatz und das hat seinen Grund: Die Technologie übertrifft ihre Konkurrenten, wie etwa Kameras und Radare, dank hoher Zuverlässigkeit, großer Reichweite, Genauigkeit im Zentimeterbereich und der Unempfindlichkeit gegenüber Witterungs- und Lichtverhältnissen um Längen.
In diesem Blogpost möchten wir die unterschiedlichsten Anwendungsfälle für Sicherheitssysteme mit integrierten LiDAR-Sensoren untersuchen:
LiDAR-basierte Sicherheitssysteme
Zonenüberwachung
Teure Ausrüstungen zu schützen, beispielsweise eine mehrere Millionen Dollar teure Turbine auf einer Bohrinsel oder einen Sportwagen, der auf dem Parkplatz eines Showrooms steht, kann sich schwierig und teuer gestalten. Sicherheit bedeutet in einem solchen Fall auch die präventive Erkennung von Bedrohungen, um so das Risiko einer Beschädigung des Eigentums möglichst gering zu halten. Hier können sich LiDAR-Sensoren als äußerst hilfreich erweisen, weil sie die Objekterkennung und Überwachung eines Objektes in einem spezifischen Bereich mit hoher Genauigkeit und in Echtzeit ermöglichen, wodurch Falschalarme minimiert werden.
Und so funktioniert es:
Um das Objekt, beispielsweise ein Sportwagen oder in unserem Fall eine Turbine, lässt sich ein Schutzbereich aufbauen, der als „No-Go-Zone“ fungiert. Wenn Objekte innerhalb dieses definierten Bereichs erkannt werden, wird ein Alarm im Sicherheitssystem ausgelöst. Es kann jedoch auch eine ergänzende Sicherheitsvorrichtung aktiviert werden, die der ersten Abschreckung von Eindringlingen dient. Beispiele hierfür sind Kameras, Scheinwerfer oder Alarme. Zudem wird das Sicherheitsteam alarmiert und kann einschreiten. LiDAR ist auch aus Datenschutzperspektive die offensichtliche Wahl: LiDAR 3D-Daten sammeln anonymisierte Informationen, die keine Identifizierung von Personen zulässt. Betritt eine Person eine gesicherte Zone, schalten sich Kameras ein, die rund um die Uhr die Sicherheit gewährleisten, doch der LiDAR-Sensor erfasst keine personenbezogenen Daten.
Einbruchserkennung
Es gibt zahlreiche Gebäude und Anlagen, deren Grundstücksgrenzen gesichert und überwacht werden müssen. Wenn es sich dabei um ein großes Areal handelt, kann die Absicherung sehr kostspielig werden und dennoch möglicherweise Schwachstellen aufweisen. Ein weiteres massives Problem dieser so genannten Perimetersicherheit sind die Kosten infolge von Falschalarmen, da es aktuellen Sicherheitssystemen oftmals an Genauigkeit fehlt.
Die LiDAR-basierte Einbruchserkennung ist in Fällen hilfreich, in denen Eingang und Ausgang kontrolliert und überwacht werden müssen, z. B. Fassaden oder Eingänge von Gebäuden. Anwendungsbereiche sind beispielsweise Außenwände von Bankgebäuden oder Zäune um Firmengelände bis hin zur Überwachung von Ein- und Ausgängen von Militäranlagen, Häfen oder Flughäfen.
Und so funktioniert es:
Parallel zum realen Zaun oder der realen Wand wird ein virtueller Zaun/eine virtuelle Wand mit Hilfe von 3D-Daten errichtet. Dabei deckt ein einzelner LiDAR-Sensor Entfernungen bis zu 80 m ab. Die hohe Genauigkeit der von LiDAR erzeugten 3D-Daten trägt dazu bei, dass Falschalarme minimiert werden und erlaubt die individuelle Anpassung an spezifische Bedingungen für die Auslösung eines Alarms. Der User kann beispielsweise die Schwelle für die Mindestgröße eines Objektes vor Auslösen eines Alarms festlegen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass weder Wildtiere noch Vegetation Falschalarme auslösen. Die Genauigkeit der 3D-Daten gewährleistet auch, dass der Alarm nur ausgelöst wird, wenn eine Person die No-Go-Zone tatsächlich betritt, und nicht bereits, wenn sich jemand lediglich in der Nähe bewegt.
Fassadenüberwachung
Nur sehr wenige der aktuellen modernen Sicherheitsvorrichtungen bieten Schutz vor Eindringlingen, die an Wänden oder Fassaden hochklettern. Diese Art der Überwachung ist jedoch unerlässlich, falls die Gefahr besteht, dass eine Person oder ein Objekt versuchen könnte, an einem Gebäude hochzuklettern, um beispielsweise durch ein Fenster einzudringen. Ebenso stellen die unzähligen mit Kamera ausgerüsteten Drohnen, die nahezu überall fliegen können, eine neue Sicherheitsbedrohung dar, für die es aktuell kein Gegenmittel zu geben scheint.
Wird ein LiDAR-Sensor mit einer vertikalen Ausrichtung montiert, kann der Sensor Schutz vor einer solchen Art des Eindringens bieten und vor Personen oder Objekten (z. B. Drohnen) warnen, die sich entlang einer Wand nach oben bewegen. LiDAR lässt sich einfach an sicherheitskritischen Gebäuden, wie etwa Strafanstalten, Regierungsgebäuden oder Museen, montieren, sodass unerwünschte Bewegungen entlang der Fassade erkannt werden.
Und so funktioniert es:
Der LiDAR-Sensor wird vertikal in der Höhe installiert, die abgedeckt werden soll. Die Montage kann flexibel erfolgen, wodurch der zu überwachende Bereich vergrößert werden kann.
Blickfeld LiDAR-Sensoren bedürfen keiner Top-Down-Montage, da ihr Scanmuster sowohl horizontal als auch vertikal funktioniert, mit einem Sichtfeld von 72° x 30°, eine Abdeckung in 3D ist also gegeben. Diese 3D-Daten sind äußerst wertvoll, weil ein Betreten/Verlassen des Gebäudes durch Klettern entlang der Fassade sofort erkannt wird, die exakt betroffene Etage also genau identifiziert werden kann. Mit Kameras ist dies nicht möglich, da diese die dritte Dimension nicht erfassen.
Im Falle der Fassadenüberwachung können LiDAR-basierte Sicherheitssysteme über 50 m hohe Wände abdecken und sogar geöffnete Fenster und Türen erkennen.
Objekt-Tracking
Objekt-Tracking ist besonders hilfreich für Bereiche mit großen Menschenströmen und Bewegungen, also in Bereichen, in denen aktuelle Sicherheitssysteme individuelle Objekte nur schwer tracken können. Denken Sie beispielsweise an den belebten Eingangsbereich eines Einkaufszentrums. Mit LiDAR kann ein Sicherheitssystem für die Überwachung jeglicher Aktivitäten im gewünschten Bereich erzeugt werden, sodass Ein- und Ausgänge zur Shopping-Mall ebenso überwacht werden können wie das Haupttor.
Die Objekt-Tracking-Fähigkeiten eines LiDAR-Sicherheitssystems ermöglichen zudem das Zählen und Tracken von Menschen und Objekten, die einen bestimmten Bereich/ein Tor betreten oder verlassen, Diese Daten können zur Kontrolle von Menschenströmen und für die Business-Intelligence-Erfassung genutzt werden, beispielsweise für Einzelhandelslösungen und das Crowd Management bei Großereignissen.
Und so funktioniert es:
LiDAR und die ergänzende Software nutzen Bounding-Boxes um jede Punktwolke zur Identifizierung und Trennung unterschiedlicher Objekte im Blickfeld. Diesen Boxen werden dann an bestimmte Tracking-IDs übermittelt. Mithilfe der Objektdatenbank kann ein Objekttyp schnell durch Vergleich ermittelt werden (Auto, Zweirad, Fußgänger). Dank der Distanzvektoren lassen sich Richtung und Geschwindigkeit von beweglichen Objekten ebenfalls unkompliziert ermitteln, wie etwa die Anzahl von Objekten, die den Parkplatz und das Einkaufszentrum selbst betreten und verlassen.
LiDAR ist also auch für die Generierung von Business-Intelligence-Daten und Heatmaps für Menschenströme oder Conversion-Rate-Tracking durch Personenzählung die perfekte Lösung für ein holistisches und allumfassendes Sicherheitssystem. Das LiDAR-basierte Objekt-Tracking lässt sich dank der Beachtung des Datenschutzes in 3D-Daten auch für die Implementierung von sozialen Distanzierungsmaßnahmen nutzen.
LiDAR im Vergleich mit anderen Sensoren
LiDAR-Sensoren garantieren Privatsphäre, sammeln unabhängig von Lichtbedingungen zuverlässig Daten, sie punkten bei schlechten Witterungsverhältnissen gegenüber Kameras, sind preisgünstiger bei größeren Projekten, da sie den vierfachen Bereich einer typischen Kamera abdecken, und werden mit neuen technologischen Entwicklungen immer erschwinglicher. Erfahren Sie in einem unserer früheren Blogposts mehr über die verschiedenen LiDAR Sicherheitsanwendungen und deren Vorteile gegenüber anderen Sensoren.
LiDAR Sicherheitssysteme sind Ihre sichersten Partner
Die oben beschriebenen Sicherheitssysteme nutzen LiDAR als primären Sensor und sie garantieren zuverlässige und wirksame Sicherheitslösungen. Die robuste 3D-Datenerzeugung trägt zu einem innovativen, effizienten und automatisierten Sicherheitsökosystem bei, das die wirksame Erkennung von Bedrohungen in privaten und öffentlichen Bereichen in Echtzeit ermöglicht.
