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    思特威物聯網專題-快速啟動技術,低功耗IoT設備進階必備

    2024-03-01 18:01:10 EETOP

    近年來,隨著物聯網技術的不斷演進,智能家居應用逐漸融入人們的日常生活。市面上常見的智能家居設備,如智能可視門鈴、家用攝像頭(IPC)等,多為無線電池供電攝像頭(以下簡稱“無線電池攝像頭”),因體積小巧、無需布線、安裝靈活、支持WiFi聯網查看等特點,在消費端市場廣受追捧。據Yole最新預測,到2028年,該類設備的出貨量將增長至1.9億顆。與此同時,無線電池攝像頭在續航能力方面的局限性依然不可忽視:它們一般采用鋰電池或干電池供電,需定期充電或更換電池。因此,高性能、低功耗的攝像頭系統設計解決方案迫在眉睫。

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    無線電池攝像頭如何省電?

    為降低系統功耗,先進的主流智能手機通常配備了“抬手亮屏”或“注視亮屏”的功能,通過手機內部傳感器檢測來激活手機從息屏到完全亮起,以降低手機功耗。那么,類似這樣的低功耗設計是否可以用于無線電池攝像頭呢?

    事實上,常見的無線電池攝像頭也有省電模式,一般采用被動紅外傳感器(PIR)作為系統喚醒的觸發器,適用于有人出現才需要錄像的情況。當有人進入傳感器探測范圍,PIR產生高電平信號,觸發攝像頭系統從休眠或待機狀態啟動,記錄可視范圍內的事件;當傳感器探測范圍內無人出現時,攝像頭系統則保持休眠或待機狀態。這樣的省電模式設計可大大節省系統功耗和存儲容量,進而提升無線電池攝像頭的續航能力。

    快速啟動,為何成為無線電池攝像頭必備黑科技?

    傳統的低功耗無線電池攝像頭系統一般由圖像傳感器(CIS)、主控SoC芯片、PIR傳感器等部件組成。當攝像頭系統受事件觸發進行啟動時,其中的CIS首先接收由模擬光敏檢測到的環境亮度值,再依靠主控SoC芯片上的圖像信號處理器(ISP)來調整達到合適的圖像拍攝狀態。即便在穩定的普通光線環境下,CIS完全啟動耗時會達到250ms以上(>0.25)。因此,在拍攝人員或動物在可視范圍內快速移動的事件時,攝像頭系統的長響應延遲,會導致事件影像亮度畫質剛達到合適狀態但目標已離開的情況。

    為解決這個問題,技術先進的CMOS圖像傳感器供應商思特威(SmartSens)已推出面向智能物聯網應用的低功耗快速啟動解決方案——SmartAEC?技術。該項技術兼顧極速喚醒和極低功耗兩大性能優勢,通過內置AEC(自動曝光控制)/AGC(自動增益控制)/AWB(自動白平衡)等功能,來實現CIS的毫秒級喚醒。

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    01 極速喚醒

    在超高啟動幀率加持下,搭載思特威SmartAEC?技術的CIS(以下簡稱“SmartAEC?快啟CIS)在普通光照環境下從休眠狀態到完成啟動低至40ms以內(<0.04),在極暗或極亮的光照環境下完成啟動則低至60ms以內(<0.06),與業內傳統CIS相比,啟動耗時分別節省了約60%67%以上,可為攝像頭系統帶來更加穩定精確的首幀畫面,及時捕捉到事件全程的清晰影像。

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    02 極低功耗

    得益于內置AEC等功能的作用,SmartAEC?快啟CIS不僅擁有更快的啟動速度,也同時具備出色的低功耗性能。SmartAEC?快啟CIS的工作功耗低至60mW以下;相較業內傳統CIS,完成單次CIS快啟可節省85%以上的功耗;其待機功耗低至10μW以下。SmartAEC?快啟CIS搭配后端低功耗快啟主控SoC芯片,共同為攝像頭系統整體功耗減負,保證無線電池攝像頭設備具有更長的續航能力。

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    03 成本優勢

    搭載SmartAEC?快啟CIS的低功耗快啟攝像頭設計方案在成本方面實現了有效控制:

    l  相較業內傳統低功耗快啟CIS,SmartAEC?快啟CIS芯片尺寸及成本方面優勢顯著。

    l  該低功耗攝像頭設計方案減去了模擬光敏電阻,為整個系統節省了相應成本和功耗。

    l  需與SmartAEC?快啟CIS搭配使用的低功耗快啟主控SoC芯片,與業內傳統快啟主控SoC芯片相比,成本優勢更勝一籌。

    值得一提的是,為滿足低功耗攝像頭24小時全天持續錄像的需求,思特威聯合主控SoC芯片廠合作開發了搭載第二代SmartAEC?快啟CIS的低功耗快啟方案,可支持全時錄像(AOV)功能,在無事件觸發時以每秒1幀的超低幀率進行超低功耗錄制,遇事件觸發后極速喚醒進行正常錄制,從而實現7*24小時全天候錄像,不僅適用于智能門鈴/鎖、行車記錄儀、打獵相機等電池供電攝像頭設備,也能解決太陽能4G監控等無電無網設備因天氣原因儲電不足需節電工作的難題。

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    作為致力于高端智能成像技術創研的企業,思特威見證并參與了物聯網行業的快速崛起。憑借在智能安防等領域的技術優勢和對市場需求的持續關注,思特威自2020年起相繼推出物聯網系列(IoT Series)圖像傳感器,集SmartAEC?快啟功能、低功耗、內置HDR、高靈敏度、高信噪比等性能優勢于一身,以優異的成像表現,獲得市場客戶的信賴與積極評價。

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    截至目前,思特威3MP4MP分辨率IoT系列圖像傳感器均已量產,5MP分辨率IoT系列圖像傳感器新品已正式發布。伴隨著物聯網技術的蓬勃發展,萬物互聯的時代離我們更近了一步。未來,思特威將陸續推出更多高性能IoT應用系列產品,助力物聯網應用終端的性能升級,為行業高質量發展注入技術新動力。


    關鍵詞: 思特威 傳感器 物聯網

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