了解可視化智能門鈴的技術拆解

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了解可視化智能門鈴的技術拆解

夏珍 發表於 2020-06-17 14:56:46

可視化門鈴關鍵技術拆解

雲連接

設計支持雲功能的可視門鈴有兩個充分的理由：外形小巧，因此限制了處理能力和存儲空間；社區防衛組織的成功受益於聯網的門鈴應用。消費者已經喜歡上了隨時隨地觀察門鈴視頻並根據視頻畫面進行實時響應的功能。對於個人 / 社區安全（或只是確認收到包裹）而言，支持雲連接可以實現豐富的用戶功能，而製造商可以提供無線更新並獲取有價值的使用統計數據和信息。但是，添加雲連接需要網際網路接入技術（硬線乙太網或 Wi-Fi）。由於大多數連接門鈴的房屋只有某種類型的交流電源而沒有乙太網或其他通信線路，因此支持 Wi-Fi 的可視門鈴越來越普遍。

視頻技術

視頻技術的核心是 CMOS 圖像傳感技術，CMOS 圖像傳感器是一種將光信號轉換為電信號的裝置，被廣泛應用於數位電視和可視通信領域，如安保、智慧型手機、視頻通話系統、二維碼和條形碼掃描器、傳真機、玩具、行車記錄儀等。CMOS 圖像傳感器一般由相敏單元陣列、行驅動器、列驅動器、時序控制邏輯、AD 轉換器、數據總線輸出接口、控制接口等組成，其工作功能框圖如下：

噪聲、暗電流、像素的飽和與溢出模糊都是影響 CMOS 圖像傳感器性能的主要因素。其中，噪聲對 CMOS 圖像傳感器性能影響最嚴重，固定圖形噪聲 FPN（Fixed pattern noise）、暗電流噪聲、熱噪聲等都屬於該噪聲的範疇。

音頻技術

除了視頻功能，音頻功能是可視門鈴的另一項主要技術。甚至還有競爭性的門鈴技術提供沒有視頻的音頻功能。雙向音頻、音頻觸發事件和音頻方向感應在大多數可視門鈴中十分常見。雖然雙向音頻最低限度只需要揚聲器和麥克風，但音頻觸發事件和音頻方向感應還需要額外的音頻處理技術，而且通常需要額外的麥克風。音頻事件觸發器和雙向音頻通常使用數位訊號處理器或編解碼器內的算法來實現。編碼的音頻數據通常會傳送到應用程式或雲存儲。

無線通信

對於簡單的音頻應用，常見的無線標準 （如 Bluetooth 和 Zigbee）具有支持純音頻門鈴的必要帶寬範圍。但是，若要進行視頻數據傳 輸，Wi-Fi 則是最方便且最常用的無線標準。然而，Wi-Fi 門鈴還需要一個 WiFi 路由器系統，確保在安裝可視門鈴的每扇門上都能接收到可靠信號。

運動檢測和環境監測

可視門鈴的主要功能之一是能夠檢測運動。雖然許多可視門鈴完全依賴基於圖像處理的運動跟蹤，但是各種其他方法也有助於進行運動檢測並幫助消除誤報。這些技術包括一種相對低成本且簡單的方法，稱為被動紅外 （PIR） 探測器。PIR 探測器在用於安防照明的運動檢測燈中很常見；然而，這種方法僅限於有溫度的 對象，如人類和大型動物。為了避免誤報，PIR 傳感器通常與其他傳感器配對使用。

除了視覺和聽覺傳感器，各種其他環境傳感器和功能也有助於根據外部條件改善可視化門鈴性能。例如，環境光傳感器有助於圖像處理算法根據外部光線正確調整視頻曝光。其他常見傳感器包括外部和內部溫度傳感器、用於監測充電和放電熱變換的電池溫度傳感器以及用於提示篡改或盜竊的其他傳感器。防盜或防篡改傳感器包括振動、衝擊和接近傳感器，或連接到外殼關鍵部件的簡單開關。電源管理電路還可具有電流和電壓監測功能，從而確定電源質量以及是否要啟用備用電池。此外，各種內部故障傳感器可監控關鍵電路組件是否正常運行，從而進行故障排除和維修。

電池電源和備用電池

由於許多家庭和公寓根本沒有門鈴接線，因此許多潛在的可視門鈴客戶可能無法為電源和網際網路連接添加外部接線。此外，大多數可視門鈴所有者希望停電、電壓不足或故意破壞等問題不會導致其家庭安防系統的最新擴展方案無法使用。因此，依靠電池供電的可視門鈴也在市場上佔有一席之地。

考慮到外形因素的限制，許多可視化門鈴製造商可能會選擇鋰離子或鎳氫電池技術。鋰離子電池是現有電池技術中能量密度最高的電池類型之一。這種類型的電池也非常容易在高溫和低溫工作條件下出現性能下降，而鎳氫電池則存在 過度自放電問題。如果沒有額外的充電 / 放電控制器進行溫度檢測，鋰離子電池化合物在充電和放電期間還可能過熱。由於電池熱管理取決於溫度和溼度等外部環境條件，因此一般地廠商都會加載電量監測功能。

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