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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

2024-02-29 11:30 思特威
關鍵詞:IoTCIS

導讀:?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。

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(xù)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(fā)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(fā)攝像頭系統從休眠或待機狀態(tài)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(tài)。這樣的省電模式設計可大大節(jié)省系統功耗和存儲容量,進而提升無線電池攝像頭的續(xù)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(fā)進行啟動時,其中的CIS首先接收由模擬光敏檢測到的環(huán)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(tài)。即便在穩(wěn)定的普通光線環(huán)境下,CIS完全啟動耗時會達到250ms以上(>0.25秒)。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(tài)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(yōu)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(huán)境下從休眠狀態(tài)到完成啟動低至40ms以內(<0.04秒),在極暗或極亮的光照環(huán)境下完成啟動則低至60ms以內(<0.06秒),與業(yè)內傳統CIS相比,啟動耗時分別節(jié)省了約60%和67%以上,可為攝像頭系統帶來更加穩(wěn)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(yè)內傳統CIS,完成單次CIS快啟可節(jié)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(xù)航能力。

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03 成本優(yōu)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:

相較業(yè)內傳統低功耗快啟CIS,SmartAEC?快啟CIS在芯片尺寸及成本方面優(yōu)勢顯著。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(jié)省了相應成本和功耗。需與SmartAEC?快啟CIS搭配使用的低功耗快啟主控SoC芯片,與業(yè)內傳統快啟主控SoC芯片相比,成本優(yōu)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(xù)錄像的需求,思特威聯合主控SoC芯片廠合作開發(fā)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(fā)時以每秒1幀的超低幀率進行超低功耗錄制,遇事件觸發(fā)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(jiān)控等無電無網設備因天氣原因儲電不足需節(jié)電工作的難題。

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作為致力于高端智能成像技術創(chuàng)研的企業(yè),思特威見證并參與了物聯網行業(yè)的快速崛起。憑借在智能安防等領域的技術優(yōu)勢和對市場需求的持續(xù)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(yōu)勢于一身,以優(yōu)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3MP至4MP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(fā)布。伴隨著物聯網技術的蓬勃發(fā)展,萬物互聯的時代離我們更近了一步。未來,思特威將陸續(xù)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(yè)高質量發(fā)展注入技術新動力。


關于思特威(SmartSens Technology)

思特威(上海)電子科技股份有限公司SmartSens Technology(股票簡稱:思特威,股票代碼:688213)是一家從事CMOS圖像傳感器芯片產品研發(fā)、設計和銷售的高新技術企業(yè),總部設立于中國上海,在多個城市及國家設有研發(fā)中心。

自成立以來,思特威始終專注于高端成像技術的創(chuàng)新與研發(fā),憑借自身性能優(yōu)勢得到了眾多客戶的認可和青睞。作為致力于提供多場景應用、全性能覆蓋的CMOS圖像傳感器產品企業(yè),公司產品已覆蓋了安防監(jiān)控、機器視覺、智能車載電子、智能手機等多場景應用領域的全性能需求。

思特威將秉持“以前沿智能成像技術,讓人們更好地看到和認知世界”的愿景,以客戶需求為核心動力,持續(xù)推動前沿成像技術升級,拓展產品應用領域,與合作伙伴一起助推未來智能影像技術的深化發(fā)展。