Ievads
Viedās slēdzenes aizstāj tradicionālās atslēgas ar sejas atpazīšanu, PIN kodiem vai mobilajām lietotnēm. Lai iespējotu sejas atbloķēšanas vai video durvju zvana funkcijas, daudzas viedās slēdzenes ietver akameras modulis. Taču atšķirībā no sienā pieslēgtas drošības kameras viedā slēdzene darbojas ar baterijām, un tai ir ļoti maz vietas. Izvēle parkameras modulistiešā veidā ietekmē akumulatora darbības laiku, reakcijas ātrumu un attēla kvalitāti. Šajā rakstā ir paskaidrots, kādos kameru moduļos tiek izmantotiviedās slēdzenesun kāpēc.
Kāpēc viedajām slēdzenēm ir nepieciešama specializēta kamera?
Viedajai slēdzenei var būt nepieciešams:
Uzņemiet seju atpazīšanai 30–100 cm attālumā.
Ierakstiet īsu video, kad kāds zvana pie durvīm.
Uzņemiet fotoattēlu, kad tiek konstatēta manipulācija.
Šie uzdevumi jāveic sekundes laikā, izmantojot ļoti maz enerģijas. Tipiska viedā atslēga darbojas ar AA baterijām sešus līdz divpadsmit mēnešus. Jebkura pievienotā kamera nedrīkst izlādēt akumulatoru nedēļu laikā.
Galvenās prasības Smart Lock kameras modulim
| Prasība | Kāpēc tas ir svarīgi |
|---|---|
| Zems enerģijas patēriņš | Baterijām jādarbojas mēnešiem, nevis dienām |
| Mazs nospiedums | Iederas slēdzenes korpusa iekšpusē |
| Globālais aizvars | Tver kustīgas sejas bez izplūšanas |
| Ātra pamošanās | Slēdzene reaģē uzreiz |
| Laba veiktspēja vājā apgaismojumā | Darbojas naktī vai blāvos gaiteņos |
CMOS kameras modulis — standarta izvēle
Lielākā daļa viedo slēdzeņu izmanto acmos kameras modulis. CMOS sensori piedāvā vislabāko attēla kvalitātes, enerģijas patēriņa un izmaksu līdzsvaru. Akameras moduļa sensorsar aizmugurgaismojuma (BSI) tehnoloģiju uzlabo vāja apgaismojuma jutīgumu, kas ir svarīgi durvīm naktī. Izšķirtspēja parasti ir no VGA (640 × 480) līdz 1080p. Acmos kameras modulisar 1–2 megapikseļiem nodrošina pietiekami daudz detaļu sejas atpazīšanai, neradot milzīgu datu slodzi.
Globālais slēdža kameras modulis — kustības tveršana
Kad lietotājs stāv viedās slēdzenes priekšā, viņa galva bieži nedaudz kustas. Ritošā slēdža sensors radītu šķībus attēlus, samazinot atpazīšanas precizitāti. Aglobālais aizvars Kameras moduliseksponē katru pikseli vienā un tajā pašā tūlītējā, sastingstošā kustībā. Tas ir ļoti svarīgi uzticamai sejas autentifikācijai. Globālie slēģu sensori patērē nedaudz vairāk enerģijas, taču to precizitātes priekšrocības padara tos par labāko izvēli augstākās klases ierīcēmviedās slēdzenes.
Zems enerģijas patēriņš — lielākais izaicinājums
Zems enerģijas patēriņšnosaka gandrīz katru dizaina izvēli. Kamerai jābūt:
Palieciet dziļā miegā (mikroampēros), līdz tiek atklāta persona (ar PIR sensoru vai pieskārienu).
Pamodieties, uzņemiet attēlu vai īsu videoklipu un atgriezieties gulēt — tas viss 1–2 sekundēs.
Izmantojiet ļoti zemu aktīvo jaudu (desmitiem līdz simtiem milivatu).
Ražotāji to panāk, izvēlotiescmos kameras modulissensori ar iebūvētiem gaidstāves režīmiem un kameras integrāciju ar mazjaudas mikrokontrolleri. Daži moduļi buferē dažus kadrus un pēc tam pilnībā izslēdzas.
MIPI / USB kameras modulis — interfeisa izvēles
Lielākā daļa viedo slēdzeņu ir iegultās sistēmas, nevis datori. Tātadmipi /USB kameras modulisinterfeiss parasti ir MIPI CSI-2, kas savieno tieši ar slēdzenes galveno procesoru (ARM Cortex-M vai AI paātrinātāju). MIPI patērē mazāk enerģijas un tam ir mazāks latentums nekā USB. USB dažreiz tiek izmantots atkļūdošanai vai slēdzenēm, kurām ir atsevišķa kamera video durvju zvana straumēšanai (ja slēdzene ir pievienota tīklam). Darbojoties ar akumulatoru, ļoti ieteicams izmantot MIPI.
4K kameras modulis Raspberry Pi — prototipu veidošanai
Jūs varat redzēt4K kameras modulis raspberry piDIY viedo slēdzeņu projektos vai agrīnā pētniecībā un attīstībā. Raspberry Pi ar 4K kameru ļauj izstrādātājiem ātri pārbaudīt sejas atpazīšanas algoritmus. Tomēr 4K izšķirtspēja patērē pārāk daudz enerģijas un rada pārāk daudz datu ar akumulatoru darbināmai bloķēšanai. Ražošanas viedās slēdzenes izmanto zemāku izšķirtspēju (VGA līdz 1080p). The4K kameras modulis raspberry piir noderīga eksperimentiem, bet ne gala produktam.
Kameras moduļa sensors — pareizā izvēle
Thekameras moduļa sensorsviedās slēdzenes iekšpusē parasti ir maza formāta CMOS sensors (1/9″ līdz 1/4″). Galvenie parametri:
Pikseļu izmērs– Lielāki pikseļi (lielāki par vai vienādi ar 2,0 µm) uzlabo jutīgumu vājā apgaismojumā.
Dinamiskais diapazons– Nepieciešams ainām ar spilgtu ārējo gaismu un tumšu interjeru.
Kadru nomaiņas ātrums– Sejas tveršanai pietiek ar 15–30 kadriem sekundē.
Automātiskās funkcijas– Automātiskā ekspozīcija un baltā balanss vienkāršo integrāciju.
Īstenošanas piemērs
Tipiskā sejas atpazīšanas viedā slēdzene ietver:
A globālais aizvars Kameras modulis(1 MP, vienkrāsains IR apgaismojumam).
IR LED bloks darbam naktī (acij neredzams).
Mazjaudas mikrokontrolleris, kas pamodina kameru, kad kāds tuvojas.
Kamera uzņem vienu vai divus kadrus, nosūta tos uz nelielu AI paātrinātāju (piemēram, Google Coral), pēc tam izslēdzas. Viss process aizņem mazāk nekā 500 ms.
Sirsnīgie kameru moduļi viedajām slēdzenēm
Uzņēmumā Sincere mēs projektējamkameras modulisrisinājumi īpašiviedās slēdzenes:
Cmos kameras modulis– īpaši zema gaidstāves strāva (<10 µA).
Globālais aizvara kameras modulis– Sejas tveršana bez izplūšanas.
Mipi /USB kameras modulis– MIPI iegultai, USB prototipēšanai.
4K kameras modulis raspberry pi– Algoritmu izstrādei.
Kameras moduļa sensors– Pielāgota izvēle (Sony, OmniVision) ar nelielu nospiedumu.
Kopsavilkums
Viedās slēdzenespaļauties uz rūpīgi izvēlētukameras modulistehnoloģija. Ideāls modulis līdzsvarozems enerģijas patēriņš, mazs izmērs un uzticama sejas uztveršana.Cmos kameras modulissensori arglobālais aizvars Kameras modulispriekšroka tiek dota, lai izvairītos no kustības izplūšanas. Interfeiss parasti irmipi /USB kameras modulisar MIPI uzvarot enerģijas efektivitātes ziņā. Kamēr a4K kameras modulis raspberry piir lieliski piemērots prototipu veidošanai, ražošanas slēdzenes izmanto zemāku izšķirtspēju. Izprotot šīs vajadzības, varat izvēlēties pareizokameras moduļa sensorsdrošai, ilgstošai viedajai slēdzenei.
Sazinieties ar Sirsnīgo, lai apspriestu savuviedās slēdzeneskameras moduļa projekts.
