Strategie projektowania niskiego poboru mocy dla modułów kamery

Oto kilka strategii projektowania o niskim zużyciu energii. aparatyNie podano tekstu do tłumaczenia.

Czujnik obrazu: Wybieraj sensory z trybami niskiego poboru energii. Na przykład niektóre sensory obrazu CMOS mogą wejść w tryb ultra-niskiego poboru energii w czasie bezczynności, budząc się tylko wtedy, gdy potrzebne jest zrobienie zdjęcia. Może to znacząco zmniejszyć zużycie energii. Ponadto nowe sensory oświetlane od tyłu (BSI) mogą oferować niższe zużycie energii niż tradycyjne sensory oświetlane od przodu na tym samym poziomie wydajności, ponieważ wykorzystują światło bardziej efektywnie i zmniejszają moc potrzebną do uzyskania wystarczającej jasności.

Procesor Układ scalonyUżywaj procesorów system-on-chip (SoC) o niskim zużyciu energii. Te układy są często produkowane za pomocą zaawansowanych procesów produkcyjnych, takich jak proces niskiego zużycia energii firmy TSMC, które mogą zmniejszyć zarówno statyczne, jak i dynamiczne zużycie energii. Dodatkowo, jednostka zarządzania energią wewnątrz SoC może dynamicznie dostosowywać napięcie i częstotliwość różnych modułów w zależności od obciążenia, unikając niepotrzebnego zużycia energii.

Wybieraj niskonapięciowe modele dla innych urządzeń peryferyjnych, takich jak moduły Wi-Fi i Bluetooth. Na przykład moduły Bluetooth Low Energy (BLE) mogą przejść w tryb uśpienia, gdy transmisja danych jest rzadka, co zmniejsza zużycie energii.

Zaprojektuj układy zarządzania energią: Projektuj wydajne układy zarządzania energią, aby zminimalizować straty energii poprzez odpowiednie rozdział i konwersję mocy. Na przykład, używaj zasilaczy impulsowych zamiast zasilaczy liniowych, ponieważ są one bardziej wydajne i mogą skuteczniej przekształcać napięcie wejściowe na wymagane napięcia robocze dla komponentów kamery. Dodaj również kilka przełączników zasilania w obwodzie, aby kontrolować zasilanie różnych komponentów w zależności od różnych trybów pracy (takich jak tryb bezczynności, podglądu i nagrywania), umożliwiając precyzyjne zarządzanie energią.

Zmniejsz parametry pasożytnicze obwodu: W fazie projektowania PCB zoptymalizuj trasowanie i rozmieszczenie elementów, aby zmniejszyć pojemność i indukcyjność pasożytniczą w obwodzie. Te parametry pasożytnicze mogą powodować straty energii podczas transmisji sygnału, dlatego ich zmniejszenie może poprawić wydajność obwodu i obniżyć zużycie energii. Na przykład skróć długość linii sygnałowych o wysokiej częstotliwości, aby zmniejszyć odbicia i tłumienie sygnału, co z kolei obniży zużycie energii podczas transmisji sygnału.

Mechanizm inteligentnego snu i budzenia: Oprogramowanie kontroluje wejście w tryb uśpienia, gdy nie jest to potrzebne (np. brak wykrywania ruchu lub brak operacji przez długi czas). W trybie uśpienia zbędne komponenty sprzętowe, takie jak enkoder wideo i moduł transmisji Wi-Fi, są wyłączone, pozostawiając tylko moduł monitorujący o niskim zużyciu energii (np. czujnik ruchu), aby wykryć, czy kamera ma zostać obudzona. Gdy moduł monitorujący wykryje warunki wybudzenia (np. wyzwalacz ruchu lub polecenie zdalnego sterowania), szybko budzi kamerę i przywraca jej stan roboczy.

Dostosowanie częstotliwości klatek: Dynamiczna regulacja częstotliwości klatek wideo w oparciu o dynamikę sceny i potrzeby użytkownika. Na przykład, w scenie monitoringu, jeśli obraz pozostaje niezmieniony przez długi czas, częstotliwość klatek może zostać zmniejszona w celu zmniejszenia przetwarzania danych i transmisji, co prowadzi do obniżenia zużycia energii. Zwiększ częstotliwość klatek ponownie, gdy jest to konieczne lub gdy wymagana jest szczegółowa obserwacja.

W przypadkach, gdy nie jest wymagana wysoka szczegółowość obrazu, zmniejsz rozdzielczość obrazu za pomocą ustawień oprogramowania. Mniejsza rozdzielczość oznacza mniej danych do zebrania przez czujnik obrazu i mniejsze obciążenie dla kodera wideo, co prowadzi do zmniejszenia zużycia energii. Na przykład, w przypadku zdalnego monitoringu, gdzie potrzebne jest tylko ogólne widzenie, można użyć mniejszej rozdzielczości do podglądu.

Optymalizacja algorytmów przetwarzania obrazu i wideo: Zoptymalizuj wewnętrzne algorytmy obrazu i wideo kamery w celu zmniejszenia obliczeń. Na przykład, w algorytmach kompresji obrazu, użyj bardziej efektywnych metod kodowania, takich jak H.265/HEVC. W porównaniu do tradycyjnego kodowania H264, mogą one zmniejszyć objętość danych przy zachowaniu tej samej jakości obrazu, obniżając zużycie energii kodera wideo. Dodatkowo, zoptymalizuj poprawę obrazu i filtrację w celu zmniejszenia niepotrzebnych kroków obliczeniowych i poprawy efektywności algorytmu.

Optymalizacja algorytmu inteligentnej detekcji: Dla algorytmów detekcji celu i rozpoznawania twarzy w inteligentnych kamerach, zoptymalizuj strukturę sieci neuronowej lub lekkie modele w celu zmniejszenia obliczeń przy zachowaniu dokładności detekcji. Na przykład, zastosowanie konwolucji separowalnych głębokich zamiast tradycyjnych konwolucji może znacząco zmniejszyć obliczenia, co z kolei obniży zużycie energii procesora obsługującego te algorytmy.