物聯(lián)網(wǎng)正結(jié)合人工智慧(AI)，向超自動化進化發(fā)展。安森美半導(dǎo)體的RSL10智慧拍攝相機平臺體現(xiàn)了這概念，為邊緣提供基於視覺的AI以實現(xiàn)物體自動識別和場景變化等功能。RSL10智慧拍攝相機平臺設(shè)計用於支持電池供電的智慧成像應(yīng)用，可便攜，超低功耗，能在相關(guān)事件觸發(fā)時捕獲影像，並為智慧影像監(jiān)控解決方案提供邊緣到雲(yún)端的聯(lián)接，適用於資產(chǎn)管理、智慧建築、工業(yè)自動化、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。
關(guān)鍵特色
1.事件觸發(fā)成像
在任何基於視覺的解決方案中，大部分時間裏，相機輸出不會直接帶來有用的資訊，而持續(xù)分析這些影像則會極大地消耗處理能力、網(wǎng)路頻寬和功耗。我們加入加速感測器、運動感測器、低功耗溫濕度感測器，允許用戶設(shè)置單個或多個感測器的觸發(fā)條件，並僅在事件觸發(fā)時捕獲影像，從而顯著降低系統(tǒng)的總功耗。
2.超低功耗
該平臺所採用的元件基本上都具有超低功耗的特性，如低功耗藍牙(BLE)系統(tǒng)單晶片(SOC)RSL10，單幀3 mW的ARX3A0影像感測器，經(jīng)優(yōu)化的電池管理回路，SunplusIT IoT 攝影機影像訊號處理器(ISP)，從而使電池使用壽命超過一年。
RSL10是該平臺的關(guān)鍵，它是產(chǎn)業(yè)中具有最低功耗同時支持藍牙5.0的多協(xié)議無線電SoC，支援低功耗藍牙和多個2.4 GHz專有協(xié)議，提供先進的無線功能，實現(xiàn)業(yè)界最低功耗（深度睡眠模式為62.5 nW，接收模式為7 mW）。RSL10獲EEMBC ULPMark高評分（1090 ULPMark CP@3 V; 126歐姆 @ 2.1 V），尺寸精巧，電源電壓範(fàn)圍1.1至3.3 V，採用精密的雙核架構(gòu)，擁有384 K flash記憶體，支援類比、數(shù)位雙介面，相容各種感測器協(xié)議，整合AES128加密特性以保護數(shù)據(jù)安全，支援線上韌體更新(FOTA)。
RSL10具有多種封裝形式，已在汽車、醫(yī)療等高要求的應(yīng)用中得到了很好的應(yīng)用。在RSL10智慧拍攝相機平臺中，使用的是RSL10系統(tǒng)級封裝(SIP)。RSL10 SIP把完整的天線方案、電源管理、濾波以及其他無源元件整合到一個6 x 8 x 1.46 mm的微型封裝中，且通過了美國、歐洲、日本等多國認證體系，無需額外RF設(shè)計，即插即用，易於設(shè)計導(dǎo)入到任何智慧無線互聯(lián)應(yīng)用中。
3.卓越的影像感知
該平臺採用的ARX3A0是1/10英寸黑白影像感測器，非常適合基於機器視覺的應(yīng)用，能以360幀/秒的速度實現(xiàn)全局快門性能，大大減少影像中的運動模糊，近紅外技術(shù)則提供出色的微光特性，且精巧外形(55 x 65 mm)非常適合對空間有要求的成像應(yīng)用。
4.邊緣到雲(yún)端的聯(lián)接
除了硬體套件，安森美半導(dǎo)體還為該平臺提供行動端App，能通過BLE進行聯(lián)接通訊，並為相機提供邊緣到雲(yún)端的聯(lián)接。該平臺採用亞馬遜雲(yún)人工智慧(AI)引擎進行影像識別。
可選擇由USB供電或電池供電
在RSL10智慧拍攝相機平臺中，影像感測器和影像處理器被設(shè)置在不同的供電軌上，以提高系統(tǒng)的整體性能。RSL10能在不需要時關(guān)閉成像系統(tǒng)，在需要時觸發(fā)以喚醒成像系統(tǒng)。
| 圖三 : RSL10智慧拍攝相機平臺架構(gòu)圖 |
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如何工作？
用戶使用APP設(shè)置感測器觸發(fā)條件，在觸發(fā)前，影像感測器和影像處理器保持斷電以降低功耗，觸發(fā)後，影像感測器和影像處理器會捕獲影像，然後通過BLE將影像傳送到手機上，行動端的程式充當(dāng)攝影機網(wǎng)關(guān)，用戶可在APP上查看影像，以作進一步分析，也可發(fā)送到雲(yún)端，進行影像識別。APP可在Android和iOS應(yīng)用程式商店下載。
該系統(tǒng)還可被設(shè)置為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)可對攝影機進行入網(wǎng)設(shè)備管理，還可將採集到的影像發(fā)送到雲(yún)端進行分析，用戶可通過行動應(yīng)用端控制攝影機，也可通過雲(yún)端和網(wǎng)關(guān)遠程控制攝影機。
電池性能
電池壽命主要取決於相機的使用情況。我們採用了1700 mA鋰電池進行測試。如圖所示，X軸代表相機一天中拍攝的圖片數(shù)，Y軸代表以天為單位的電池使用壽命，紅色線表示各情況下的平均電流消耗。如果RSL10智慧拍攝相機平臺在一天中拍攝約100張圖片，那麼1700 mA的電池可支援它使用一整年；如果每天只拍攝1張圖片，那麼該平臺可在不使用外部電源的情況下使用近3年。
使用範(fàn)例
RSL10智慧拍攝相機平臺外形精巧，功耗超低，具有出色的成像性能、BLE聯(lián)接功能及環(huán)境感知能力，適用於對電池使用壽命、便攜性和探測空間有高要求的各種應(yīng)用，包括但不限於：
1.車艙內(nèi)監(jiān)控：
家長可用手機監(jiān)控後座孩子的健康狀況。無需進行持續(xù)監(jiān)控，而是在需要時或進行週期性地監(jiān)控，如孩子從睡夢中醒來時。攝影機可方便地放置在後座上，無需額外的電源線或顯示系統(tǒng)
2.安全帽攝影機：
可監(jiān)控工廠工人安全。根據(jù)事件條件自動記錄感測器的數(shù)據(jù)，在工人摔倒時發(fā)出警報
3.空貨架檢測：
小型攝影機可安裝在貨架通道上，用於缺貨檢測，並定期發(fā)送圖片到網(wǎng)上或雲(yún)端，店員則會定時收到進貨通知
4.自動抄表：
在某種情況下，對舊表的改造會帶來許多額外的成本。採用RSL10智慧拍攝相機改裝現(xiàn)有儀錶，則可用來讀取數(shù)據(jù)並上傳
5.購物車掃描：
幫助商店在結(jié)帳時進行庫存管理，同時確保購物車上的所有物品都已記帳
6.溫室監(jiān)控：
用於根據(jù)環(huán)境條件監(jiān)測農(nóng)作物
總結(jié)
RSL10智慧拍攝相機平臺使工程師能建構(gòu)超低功耗、小尺寸、帶事件觸發(fā)的機器視覺攝影機，適用於資產(chǎn)管理、智慧建築、工業(yè)自動化、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。該平臺彙集了安森美半導(dǎo)體的多項創(chuàng)新，包括提供超低功耗BLE技術(shù)的RSL10 SIP，以及基於ARX3A0 CMOS影像感測器的360 幀/秒(fps)黑白成像的成像模組，輔以先進的運動和環(huán)境感測器以及電源和電池管理，用於自動捕獲影像並識別其中的物體。
