前兩天AI君的一個朋友跑來找我，說他最近想買個掃地機器人，看到很多高端品牌的產品介紹里都會提到一個名詞，SLAM。

（圖片來自 戴森360eye售價6440）

（圖片來自irobot960售價4999）

而且他還發現，提到SLAM的掃地機器人都會比一般的貴，有些還能邊掃邊通過App生成地圖。

所以到底SLAM是什么，又有哪些好處？今天就給大家簡單科普一下。

SLAM的起源

SLAM的全名叫做Simultaneous Localization and Mapping，翻譯過來就是同步定位與建圖。用“一邊…一邊…”造句就是，一邊計算自身位置，一邊構建地圖的過程。

具體是啥意思呢？

我們先來介紹下SLAM的“祖上”--潛艇定位。

潛艇大家都知道，是在海底活動的，通常潛艇的下潛深度在400~500m左右，這塊區域被稱為無光區（透光區也用不著潛艇了…）。

在這樣的環境中活動差不多就跟你現在閉上眼睛在房間里走動一樣，指不定就碰上什么了。

所以為了能安全執行軍事任務，潛艇多數是用INS(慣性導航)和APS(水聲導航)聯合定位，加上航跡測繪和海圖資料推算大致的艦艇位置，并且通過天文導航來糾正。

除此之外，潛艇還會進行嚴謹的海圖測繪、洋流測繪、海底地形測繪等一系列的水文測繪，最終形成水文海圖。

像這樣定位加測繪制圖的過程就是SLAM的雛形。

順便提一句：

潛艇花錢可以買，但是水文資料沒人會賣給你，所以周邊國家即使擁有了先進的潛艇，但是沒有自己詳細的水文海圖資料，也無法發揮潛艇的戰斗力，甚至嚴重限制了潛艇的活動范圍。這也是為什么我們要驅趕他國迫近的水文測量船的原因。

傳感器，SLAM的眼

SLAM要實現定位和制圖，第一步就是采集數據，而采集數據的關鍵就是傳感器，可以說沒有傳感器就沒有SLAM。而SLAM上的傳感器種類多樣，目前主流的我們可以將其分為兩大類：激光雷達和攝像頭。

以激光雷達為傳感器的SLAM，我們簡稱為激光SLAM。

激光雷達能測量周圍障礙點的角度和距離等信息，其特點是快、準、小，就是采集速度快、測量精準、計算量小。因為這些優點，激光雷達廣泛應用于軍事領域，比如激光制導導彈。

但是好東西都有一個特點，那就是貴。因此用了激光SLAM的商品通常都很貴，比如豪車。

這是世界上最早宣布實現自動駕駛L3級別的量產車型--2018款奧迪A8，就是蜘蛛俠的“教練車”，售價120萬。

這里需要注意幾個點：

L3級別是自動駕駛技術分級，有L0~5 6個級別，L0就是人為駕駛，L5則是完全自動駕駛。特斯拉目前實現了L2級別。

目前有很多品牌汽車聲稱實現L3級別，但是都仍處于試驗階段，真正敢讓消費者（并且是高端消費者）買了用的只有奧迪A8。

之所以奧迪敢將自家的L3級別自動駕駛技術拿來賣，一個原因就是它用的傳感器多，而且還用上了別家沒有的激光傳感器。

（擁有自動駕駛功能汽車的傳感器配置 知乎-陳光）

有了如此多的傳感器，奧迪A8對周圍環境就有了更廣的感知范圍，有了激光雷達就有了更精確的角度和距離的測量。這些就是奧迪的底氣。

看到這兒有人要問了，既然都用了這么多傳感器了，咋還沒實現L4級別的完全自動駕駛呢？

其實如果在特定的路段，L4是可以實現的。但是，現實路況的復雜程度你也知道，連擁有“究極傳感器”-眼睛的人類都不能保證沒有刮擦，再加上萬惡的加塞，只能說L4可能不是單純靠技術就能實現的。

（傳感器表示也很為難）

我們再說回傳感器。

另一種傳感器就是大家很熟悉的攝像頭。以攝像頭為傳感器的SLAM叫VSLAM，即視覺SLAM。

視覺SLAM的一大優勢就是價格便宜。

室內應用較廣的中低端近距離平面激光雷達也是千元級的，差不多跟高端工業攝像頭同價，而A8上高端室外多線激光雷達價格則更高。雖然激光雷達的價格隨著量產可能會大幅下降，但是能否降到同檔次攝像頭的水平尚未可知。

當然，視覺SLAM也不是“便宜沒好貨”的存在，相反視覺SLAM的應用場景比激光雷達更豐富。

為什么呢？就是因為攝像頭能拍攝畫面。能拍攝畫面的好處就在于視覺SLAM可以用在各種復雜且動態的場景。打個比方，如果未來要實現機器人管家，就得依靠視覺SLAM告訴他廚房和客廳的區別，到廚房可以做飯，而到了客廳就可以播放音樂。

視覺SLAM和激光SLAM其實各有千秋，各自的優缺點還有很多，在具體的應用環境中往往也是兩者結合使用，這里就不往下細說了。

回到開頭提到的掃地機器人，帶SLAM和不帶SLAM的產品價格差異大，說到底就是清掃效率不同。顯然，通過SLAM測量建圖的掃地機器人，能基于構建的地圖規劃路線，更高效的覆蓋目標清掃區域。

AR，你身邊的SLAM

如果你家沒買自動駕駛汽車，也沒買掃地機器人，那么還有一種方式能讓你直觀感受SLAM，那就是AR。

AR的學名叫增強現實。相信很多人看到這個詞會馬上想到一款游戲--Pokemon Go。

沒錯，Pokemon Go就是AR游戲。

氮素!

（劃重點，要考）

pokemongo里并沒有SLAM。

為什么呢？

因為pokemon go里的小精靈也好，精靈球也好，不會隨著你的手機移動而變化。而真正用了SLAM的AR是這樣的：

在這里，iPad攝像頭就是視覺傳感器，開啟后開始定位并實時建圖，根據小孩的位姿變化不斷調整畫作的大小和位置，讓你感覺仿佛這幅名作就真實出現在你面前，用行話說就是，沉浸感很強。

提到沉浸感，就不得不說我們網易AR的技術了。

// 硬廣時間 //

首先我們的SLAM測量建圖精準，不會有“出戲”的沉浸感。

其次機型覆蓋率高。視覺SLAM的運算負荷比較大，如果用千元機使用AR，由于硬件的原因往往會出現卡頓等渣效果。而我們網易AR，通過技術優化使AR更加穩定和低耗，輕松覆蓋市面上95%的機型。（沒理由歧視千元機嘛！）

另外就是渲染能力。