隨著家庭與企業(yè)日益重視安全防護(hù)，智能鎖已成為現(xiàn)代門(mén)禁控制系統(tǒng)的核心組件。智能鎖早已超越傳統(tǒng)無(wú)鑰匙開(kāi)鎖的范疇，通過(guò)集成無(wú)線連接、移動(dòng)應(yīng)用控制及生物識(shí)別認(rèn)證功能，為用戶打造無(wú)縫且安全的使用體驗(yàn)。許多智能鎖系統(tǒng)需依賴獨(dú)立的門(mén)鈴攝像頭實(shí)現(xiàn)視覺(jué)驗(yàn)證，而新一代視頻智能鎖將攝像頭與鎖具整合為單一智能設(shè)備，重新定義智能鎖品類。

這種集成式解決方案帶來(lái)的遠(yuǎn)不止于便捷：用戶可借助它實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、實(shí)時(shí)查看開(kāi)門(mén)記錄，還能接收防撬警報(bào)，即便身處全球各地，也能輕松掌控財(cái)產(chǎn)安全。無(wú)論是通過(guò)邊緣側(cè)圖像處理提升使用便捷性，還是強(qiáng)化隱私保護(hù)，視頻智能鎖在功能與用戶安心感兩方面都實(shí)現(xiàn)了跨越式提升。

視頻智能鎖圖像傳感器選型的核心考量因素

視頻智能鎖的運(yùn)行高度依賴高質(zhì)量圖像，后續(xù)操作的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到安全防護(hù)效果與財(cái)產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)。智能鎖產(chǎn)品及其功能特性中融入了大量人工智能 (AI)/機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 技術(shù)。倘若圖像質(zhì)量不佳，可能導(dǎo)致處理引擎負(fù)載過(guò)重，進(jìn)而造成功耗增加與操作延遲。

分辨率優(yōu)化同樣至關(guān)重要：只有捕獲的圖像包含足夠細(xì)節(jié)，系統(tǒng)才能準(zhǔn)確識(shí)別人員特征并執(zhí)行相應(yīng)操作。分辨率過(guò)低會(huì)導(dǎo)致細(xì)節(jié)缺失，可能引發(fā)人員/物體識(shí)別的誤判。

智能鎖通常采用電池供電，因?yàn)橄蜴i具所在區(qū)域鋪設(shè)供電線路，不僅不切實(shí)際，在多數(shù)情況下更是無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此，低功耗需求極為迫切：既要能最大化電池續(xù)航周期，又要能確保設(shè)備持續(xù)可靠運(yùn)行、無(wú)任何停機(jī)情況。

智能鎖的安裝空間極為有限，不僅需保持結(jié)構(gòu)緊湊，還要集成鎖體機(jī)械結(jié)構(gòu)與門(mén)鈴攝像頭等核心功能。如今的智能鎖已成為高度集成的電子系統(tǒng)，內(nèi)部需容納多種傳感器、處理引擎、通信模塊及電池組，所有組件都必須采用高度優(yōu)化的設(shè)計(jì)，不僅要確保功能完備與運(yùn)行可靠，外觀尺寸也需達(dá)到優(yōu)化水準(zhǔn)。

Hyperlux LP 圖像傳感器

Hyperlux? LP 圖像傳感器系列在架構(gòu)和設(shè)計(jì)上以超低功耗為核心目標(biāo)。AR0544和 AR0830產(chǎn)品線提供三種濾色片陣列 (CFA) 選項(xiàng)，分別為黑白色 (Mono)、紅綠藍(lán) (RGB) 及紅綠藍(lán)-紅外 (RGB-IR)。

芯片與像素架構(gòu)經(jīng)過(guò)專門(mén)優(yōu)化，在晝夜環(huán)境下均可呈現(xiàn)出色圖像質(zhì)量，從而大幅減少對(duì)高功率紅外 (IR) LED 的需求。搭載的多項(xiàng)特性，如運(yùn)動(dòng)喚醒(WoM)功能(支持可配置的感興趣區(qū)域)、多種觸發(fā)模式和原生的超低功耗屬性，能有效節(jié)省電池電量，最大限度延長(zhǎng)設(shè)備單次充電/更換電池后的設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，不僅能降低智能鎖系統(tǒng)的整體功耗，還可顯著減少物料清單(BoM)成本。

RGB-IR 型號(hào)為實(shí)現(xiàn) 100 萬(wàn)或 200 萬(wàn)像素紅外成像提供了便捷方案，能為深度檢測(cè)提供充足數(shù)據(jù)，對(duì)于集成紅外像素的智能鎖而言，可謂理想之選。在圖像傳感器中加入紅外像素，可有效杜絕利用 2D 照片進(jìn)行偽造的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行結(jié)構(gòu)光掃描，系統(tǒng)可識(shí)別物體的輪廓變化以獲取深度信息，進(jìn)而構(gòu)建 3D 圖像模型，過(guò)程中還可輔助檢測(cè)目標(biāo)物體的活體屬性。

此類圖像傳感器還具備一項(xiàng)額外優(yōu)勢(shì)：在設(shè)備正常運(yùn)行期間，可以實(shí)時(shí)獲取紅外數(shù)據(jù)，用于消除智能鎖面向室外環(huán)境時(shí)不可避免產(chǎn)生的紅外串?dāng)_，從而確保成像的高保真度，精準(zhǔn)還原真實(shí)場(chǎng)景。

智能鎖參考設(shè)計(jì)

為助力新一代智能鎖研發(fā)，安森美 (onsemi)已與 SoC/FPGA 原始設(shè)備制造商 (OEM) 展開(kāi)深度合作。通過(guò)與 AMD 和 MakarenaLabs 聯(lián)合開(kāi)發(fā)，一款 2D/3D 混合式智能鎖參考設(shè)計(jì)已正式推出，搭載了安森美的 AR0830 圖像傳感器。其中，RGB-IR 圖像傳感器可同時(shí)捕獲 2D 和 3D 數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)饋入處理/ML 引擎以實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)和人臉識(shí)別功能。

圖 1.2D/3D 混合式智能鎖設(shè)計(jì)(來(lái)源：AMD)

2D 數(shù)據(jù)會(huì)輸入 AI 模型進(jìn)行分析，一方面判斷是否存在人臉，另一方面可與數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，驗(yàn)證被檢測(cè)對(duì)象是否為授權(quán)用戶。3D 圖像則是判斷攝像頭前是否為真人的關(guān)鍵，可避免他人利用 2D 圖像實(shí)施偽造攻擊。

其中，來(lái)自 AR0830 圖像傳感器的 IR 3D 數(shù)據(jù)，會(huì)與垂直腔面發(fā)射激光器 (VCSEL) 投影儀配合，構(gòu)建真實(shí)人臉的點(diǎn)云模型，為 3D 人臉重建提供支持。只有當(dāng) 2D 與 3D 信息均驗(yàn)證通過(guò)后，門(mén)鎖才會(huì)解鎖。

該參考設(shè)計(jì)可為開(kāi)發(fā)階段提供便捷的智能鎖實(shí)現(xiàn)路徑，便于研發(fā)團(tuán)隊(duì)在投入量產(chǎn)資源前完成方案驗(yàn)證。而安森美的圖像傳感器，已預(yù)置設(shè)計(jì)這類智能鎖所需的硬件與軟件支持，可直接投入使用。

智能鎖正逐漸成為家庭與企業(yè)智能生態(tài)的核心組件，將安全防護(hù)、技術(shù)功能與用戶體驗(yàn)融合于單一智能解決方案中。隨著生物識(shí)別認(rèn)證技術(shù)的準(zhǔn)確性與易用性不斷提升，智能鎖作為新一代安全基礎(chǔ)設(shè)施的普及率也在持續(xù)增長(zhǎng)。圖像傳感器在采集數(shù)據(jù)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而圖像數(shù)據(jù)對(duì)基于 AI 的面部/行為檢測(cè)與識(shí)別而言不可或缺。

如今，依托圖像傳感器、SoC/FPGA 及 AI/ML 模型所提供的功能，門(mén)鎖廠商可將精力聚焦于應(yīng)用層面的差異化開(kāi)發(fā)，為自身解決方案注入智能屬性。

如需了解上述智能鎖參考設(shè)計(jì)的更多信息(含完整軟硬件要求)，可點(diǎn)擊閱讀原文查看詳情;若需獲取全套 AR0830 硬件開(kāi)發(fā)套件及配套的 DevSuite軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)以便開(kāi)展系統(tǒng)評(píng)估，歡迎進(jìn)入安森美官網(wǎng)查看。