Εισαγωγή
Οι έξυπνες κλειδαριές αντικαθιστούν τα παραδοσιακά κλειδιά με αναγνώριση προσώπου, κωδικούς PIN ή εφαρμογές για κινητά. Για να ενεργοποιηθούν οι λειτουργίες ξεκλειδώματος από το πρόσωπο ή βίντεο κουδουνιού, πολλές έξυπνες κλειδαριές περιλαμβάνουν αμονάδα κάμερας. Αλλά σε αντίθεση με μια κάμερα ασφαλείας που είναι συνδεδεμένη στον τοίχο, μια έξυπνη κλειδαριά λειτουργεί με μπαταρίες και έχει πολύ λίγο χώρο. Η επιλογή τουμονάδα κάμεραςεπηρεάζει άμεσα τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, την ταχύτητα απόκρισης και την ποιότητα της εικόνας. Αυτό το άρθρο εξηγεί σε ποιες μονάδες χρησιμοποιούνται οι μονάδες κάμεραςέξυπνες κλειδαριέςκαι γιατί.
Γιατί οι Smart Locks χρειάζονται μια εξειδικευμένη κάμερα
Μια έξυπνη κλειδαριά μπορεί να χρειάζεται:
Τραβήξτε ένα πρόσωπο για αναγνώριση σε απόσταση 30–100 cm.
Εγγράψτε ένα σύντομο βίντεο όταν κάποιος χτυπήσει το κουδούνι.
Τραβήξτε μια φωτογραφία όταν εντοπιστεί παραβίαση.
Αυτές οι εργασίες πρέπει να πραγματοποιηθούν μέσα σε ένα δευτερόλεπτο ενώ χρησιμοποιείτε πολύ λίγη ισχύ. Μια τυπική έξυπνη κλειδαριά λειτουργεί με μπαταρίες ΑΑ για έξι έως δώδεκα μήνες. Οποιαδήποτε κάμερα προστεθεί δεν πρέπει να αδειάζει την μπαταρία σε εβδομάδες.
Βασικές απαιτήσεις για μια μονάδα κάμερας Smart Lock
| Απαίτηση | Γιατί έχει σημασία |
|---|---|
| Χαμηλή κατανάλωση ρεύματος | Οι μπαταρίες πρέπει να διαρκούν μήνες, όχι μέρες |
| Μικρό αποτύπωμα | Ταιριάζει μέσα στο σώμα της κλειδαριάς |
| Παγκόσμιο κλείστρο | Καταγράφει κινούμενα πρόσωπα χωρίς θάμπωμα |
| Γρήγορο ξύπνημα | Ο Lock ανταποκρίνεται αμέσως |
| Καλή απόδοση σε χαμηλό φωτισμό | Λειτουργεί τη νύχτα ή σε αμυδρά διαδρόμους |
Μονάδα κάμερας CMOS – Η τυπική επιλογή
Οι περισσότερες έξυπνες κλειδαριές χρησιμοποιούν αμονάδα κάμερας cmos. Οι αισθητήρες CMOS προσφέρουν την καλύτερη ισορροπία ποιότητας εικόνας, κατανάλωσης ισχύος και κόστους. ΕΝΑαισθητήρας μονάδας κάμεραςμε την τεχνολογία οπίσθιου φωτισμού (BSI) βελτιώνει την ευαισθησία σε χαμηλό φωτισμό – σημαντική για τις πόρτες τη νύχτα. Οι αναλύσεις κυμαίνονται συνήθως από VGA (640×480) έως 1080p. ΕΝΑμονάδα κάμερας cmosμε 1–2 megapixel παρέχει αρκετή λεπτομέρεια για την αναγνώριση προσώπου χωρίς να δημιουργεί τεράστιο φορτίο δεδομένων.
Global Shutter Camera Module – Capturing Motion
Όταν ένας χρήστης στέκεται μπροστά από μια έξυπνη κλειδαριά, το κεφάλι του συχνά μετακινείται ελαφρά. Ένας αισθητήρας κυλιόμενου κλείστρου θα παράγει λοξές εικόνες, μειώνοντας την ακρίβεια αναγνώρισης. ΕΝΑΜονάδα κάμερας καθολικού κλείστρουεκθέτει κάθε pixel με την ίδια στιγμή, παγωμένη κίνηση. Αυτό είναι κρίσιμο για αξιόπιστο έλεγχο ταυτότητας προσώπου. Οι παγκόσμιοι αισθητήρες κλείστρου χρησιμοποιούν λίγο περισσότερη ισχύ, αλλά το πλεονέκτημα ακρίβειάς τους τους καθιστά την προτιμώμενη επιλογή για high-endέξυπνες κλειδαριές.
Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας – Η μεγαλύτερη πρόκληση
Χαμηλή κατανάλωση ρεύματοςυπαγορεύει σχεδόν κάθε σχεδιαστική επιλογή. Η κάμερα πρέπει:
Παραμείνετε σε βαθύ ύπνο (microamps) μέχρι να εντοπιστεί ένα άτομο (με αισθητήρα PIR ή άγγιγμα).
Ξυπνήστε, τραβήξτε μια εικόνα ή ένα σύντομο βίντεο και επιστρέψτε για ύπνο – όλα σε 1–2 δευτερόλεπτα.
Χρησιμοποιήστε πολύ χαμηλή ενεργή ισχύ (δεκάδες έως εκατοντάδες milliwatt).
Οι κατασκευαστές το πετυχαίνουν επιλέγονταςμονάδα κάμερας cmosαισθητήρες με ενσωματωμένες λειτουργίες αναμονής και ενσωμάτωση της κάμερας με μικροελεγκτή χαμηλής κατανάλωσης. Ορισμένες μονάδες αποθηκεύουν στην προσωρινή μνήμη μερικά καρέ και στη συνέχεια απενεργοποιούνται εντελώς.
MIPI / USB Camera Module – Επιλογές διεπαφής
Οι περισσότερες έξυπνες κλειδαριές είναι ενσωματωμένα συστήματα, όχι υπολογιστές. Έτσι τοΜονάδα κάμερας mipi/USBΗ διεπαφή είναι συνήθως MIPI CSI‑2, η οποία συνδέεται απευθείας με τον κύριο επεξεργαστή της κλειδαριάς (επιταχυντής ARM Cortex-M ή AI). Το MIPI καταναλώνει λιγότερη ενέργεια και έχει χαμηλότερο λανθάνοντα χρόνο από το USB. Το USB χρησιμοποιείται μερικές φορές για εντοπισμό σφαλμάτων ή για κλειδαριές που διαθέτουν ξεχωριστή κάμερα για ροή βίντεο κουδουνιού (όταν η κλειδαριά είναι συνδεδεμένη στο ρεύμα). Για τη λειτουργία με μπαταρία, το MIPI προτιμάται ιδιαίτερα.
Μονάδα κάμερας 4K Raspberry Pi – Για πρωτοτυποποίηση
Μπορείτε να δείτε τοΜονάδα κάμερας 4k raspberry piσε έργα έξυπνης κλειδαριάς DIY ή πρώιμη Ε&Α. Ένα Raspberry Pi με κάμερα 4K επιτρέπει στους προγραμματιστές να δοκιμάσουν γρήγορα αλγόριθμους αναγνώρισης προσώπου. Ωστόσο, η ανάλυση 4K καταναλώνει υπερβολική ισχύ και παράγει πάρα πολλά δεδομένα για ένα κλείδωμα που λειτουργεί με μπαταρία. Οι έξυπνες κλειδαριές παραγωγής χρησιμοποιούν χαμηλότερες αναλύσεις (VGA έως 1080p). ΟΜονάδα κάμερας 4k raspberry piείναι χρήσιμο για πειραματισμούς, αλλά όχι για το τελικό προϊόν.
Αισθητήρας μονάδας κάμερας – Επιλογή του σωστού
Οαισθητήρας μονάδας κάμεραςμέσα σε μια έξυπνη κλειδαριά είναι συνήθως ένας αισθητήρας CMOS μικρού φορμά (1/9″ έως 1/4″). Βασικές παράμετροι:
Μέγεθος pixel– Τα μεγαλύτερα εικονοστοιχεία (μεγαλύτερα ή ίσα με 2,0 μm) βελτιώνουν την ευαισθησία σε χαμηλό φωτισμό.
Δυναμικό εύρος– Απαιτείται για σκηνές με έντονο εξωτερικό φως και σκοτεινό εσωτερικό.
Ρυθμός καρέ– 15–30 fps είναι αρκετά για λήψη προσώπου.
Αυτόματες λειτουργίες– Η αυτόματη έκθεση και η ισορροπία λευκού απλοποιούν την ενσωμάτωση.
Παράδειγμα Εφαρμογής
Μια τυπική έξυπνη κλειδαριά αναγνώρισης προσώπου περιέχει:
A Μονάδα κάμερας καθολικού κλείστρου(1 MP, μονόχρωμη για IR φωτισμό).
Συστοιχία IR LED για νυχτερινή λειτουργία (αόρατη στο μάτι).
Ένας μικροελεγκτής χαμηλής κατανάλωσης που αφυπνίζει την κάμερα όταν πλησιάζει κάποιος.
Η κάμερα καταγράφει ένα ή δύο καρέ, τα στέλνει σε έναν μικροσκοπικό επιταχυντή τεχνητής νοημοσύνης (π.χ. Google Coral) και στη συνέχεια κλείνει. Η όλη διαδικασία διαρκεί λιγότερο από 500 ms.
Οι μονάδες κάμερας της Sincere για Smart Locks
Στην Sincere, σχεδιάζουμεμονάδα κάμεραςλύσεις ειδικά γιαέξυπνες κλειδαριές:
Μονάδα κάμερας Cmos– Εξαιρετικά χαμηλό ρεύμα αναμονής (<10 µA).
Μονάδα κάμερας καθολικού κλείστρου– Λήψη προσώπου χωρίς θάμπωμα.
Μονάδα κάμερας Mipi/USB– MIPI για ενσωματωμένο, USB για πρωτότυπο.
Μονάδα κάμερας 4k raspberry pi– Για ανάπτυξη αλγορίθμων.
Αισθητήρας μονάδας κάμερας– Προσαρμοσμένη επιλογή (Sony, OmniVision) με μικρό αποτύπωμα.
Περίληψη
Έξυπνες κλειδαριέςβασιστείτε σε προσεκτικά επιλεγμέναμονάδα κάμεραςτεχνολογία. Η ιδανική ενότητα ισορροπείχαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μικρό μέγεθος και αξιόπιστη λήψη προσώπου.Μονάδα κάμερας Cmosαισθητήρες μεΜονάδα κάμερας καθολικού κλείστρουπροτιμώνται για την αποφυγή θαμπώματος κίνησης. Η διεπαφή είναι συνήθωςΜονάδα κάμερας mipi/USBμε το MIPI να κερδίζει για εξοικονόμηση ενέργειας. Ενώ αΜονάδα κάμερας 4k raspberry piείναι εξαιρετικό για πρωτότυπα, οι κλειδαριές παραγωγής χρησιμοποιούν χαμηλότερες αναλύσεις. Κατανοώντας αυτές τις ανάγκες, μπορείτε να επιλέξετε το σωστόαισθητήρας μονάδας κάμεραςγια μια ασφαλή, έξυπνη κλειδαριά μεγάλης διάρκειας.
Επικοινωνήστε με την Ειλικρινή για να συζητήσετε τη δική σαςέξυπνες κλειδαριέςέργο μονάδας κάμερας.
