世平安森美超低功耗藍牙 BLE5.0 RSL10-SiP 之智慧彩色相機

提供事件觸發的AI成像平台,以及支援BLE低功耗藍牙

(SECO-RSL10-CAM-COLOR-GEVK) 是一個完整的超低功耗、提供事件觸發、以及使用節點連到雲端的平台,可為方便攜帶式、低佔空比的IoT應用程序(包括資產監控和事件觸發),實現智能圖像拍攝相機。該平台使用 RSL10 SIP 和 ARX3A0 CMOS 圖像傳感器(包含彩色和單色),具有多種觸發模式,包括週期性間隔、動態檢測和環境傳感器觸發(例如溫度和濕度的變化)。

圖1:SECORSL10CAMCOLORGEVK 開發版

相機的袖珍型設計外形可用於開發基於 ARX3A0 CMOS 圖像傳感器的 360 fps 單色或彩色高靈敏度相機。 ARX3A0 在可見光和近紅外光波長均提供高靈敏度,並具有超低功耗模式,激活時功耗為 3.2 mW。此外,ARX3A0 可以通過編程來監控其視野的特定區域,當場景內容發生變化時自動拍攝圖像。 SunplusIT® 的 SPCV1100A 嵌入在平台硬件上,提供多種顏色處理功能和 JPEG 圖像壓縮。

RSL10 SIP 和 ARX3A0 令人印象深刻的超低功耗運行由專用的 FAN53880 電源管理 IC (PMIC) 和在硬件中實現的其他智能電源管理模式補充。其他實現高效電源管理的器件包括 NCP705 低 Iq 電流線性壓差穩壓器和 NCP1421 超低 Iq 升壓穩壓器,相機板由主電池供電。由於這些功能,RSL10 智能拍攝相機支持 5 年以上的電池壽命延長 - 取決於具體的使用案例

主要應用

  • 資產管理
  • 智慧家居/建築
  • 智慧農業
  • 智慧零售

主要功能:



圖2,主要功能

主要使用的安森美半導體零件:

  • RSL10 SIP
  • IAS1MODARX3A0CSSC090110GEVB
  • IAS1MODARX3A0CSSM090110GEVB
  • LE25U20AQG
  • FAN53880
  • NCP705
  • NCP1421
  • NCP3901
  • FPF1003A



圖3:主要使用的安森美半導體零件

系統架構:



圖4:系統架構

開發板由以下主要模塊零件組成:

  • RSL10 SIP 藍牙低功耗系統封裝 (SiP)
  • ARX3A0 彩色和單色 121° DFOV IAS 模組
  • SPCV1100A 影像感測器處理器
  • Bosch Sensortec環境感測器 – BMA400(加速度計),BME280(濕度,溫度),EKMB1307111K(運動)
  • 電源管理 – NCP1421(低功耗升壓 DCDC)、NCP705(低功耗 LDO)、FAN53880(PMIC),NCP3901(電子開關)


方框圖:

圖5和圖6描述了兩者的詳細框圖

系統內的電源管理部分和訊號鏈。


圖5:方塊圖 (電源管理)


圖6:方塊圖 (訊號鏈)

連接可充電電池:

對於獨立操作,智慧拍攝相機可以是適用於主電池連接。為了將電池安裝在PCB的底部,安森美半導體附帶了貼紙,以避免任何潛在的短路,儘管電池連接到支座上。CR3677x未附帶在設計中,請聯繫村田製作所 (Murata) 瞭解更多資訊。以下是將電池安裝到電路板上的步驟:

  1. 取下紙上的貼紙,放在PCB的底部
  2. 將電池插入PCB和電池座(注意:此初級為不可充電電池)



圖7:將貼紙貼在PCB底部和電池插入的過程

RSL10 智慧拍攝手機APP.:

RSL10 智慧拍攝相機由行動裝置支援應用程式在Android和iOS上可用。使用該應用程式,開發人員可以測試各種功能,包括雲端連接,感測器的遠端配置(臨界值和預設設置),以及更改圖像擷取觸發模式。連接到圖像分析/AI 引擎,該應用程式能夠使用 AI 雲端服務檢測和識別物件。平台在應用程式上返回擷取的圖像,以及已經識別物件和準確性程度的清單。

本節返回每種模式的參數化描述。請參考RSL10彩色智慧相機入門指南。

 

圖8:RSL10 智慧彩色相機手機App

在當前版本的應用程式中,讓您可以獲取單個圖像並啟用AWS Rekognition服務進行機器學習技術自動化影像和影片分析識別,執行圖像串流,並使用放置在開發板上的感測器(如“警報系統”)來使用開發板。通過設置一些觸發器感測器(PIR感測器,加速度計,溫度和濕度測量),當一些感測器檢測到狀態或值的變化時,平台將在特定時刻拍攝圖像。

進行安裝:

RSL10 Smartshot應用程式可在Google Play和iOS上使用。成功安裝後,您可以打開該應用程式。如果首次打開應用程式,則必須啟用所有許可權,包括手動打開 GPS 和藍牙功能。

RSL10 智慧拍攝相機應用程式功能:

本節介紹 RSL10 的所有功能及智慧拍攝相機設定.

首先發藍牙設備:

使用RSL10智慧拍攝相機應用程式,您可以立即開始發現附近的藍牙設備。該應用程式將僅連接到RSL10 智慧拍攝相機裝置,該相機將被列為“smartshotdemocolor-cam或類似名稱(圖9)。

注意:如果平台沒有發現,請按一次Refresh。

圖9:RSL10 智慧拍攝相機的發現

RSL10 智慧拍攝相機成功連接到平台後,相機和將出現識別圖示。




圖10:拍照

 

最基本的功能是拍攝單個圖像,這是通過選擇相機圖示(左)來完成的。隨後,將顯示進度條以表示接收圖像的進度。接收後,圖像顯示在螢幕上。下一步可能是通過Amazon Rekognition識別此圖像。

亞馬遜Amazon Rekognition:

您可以將拍攝的圖像提供給亞馬遜Amazon Rekognition進行機器學習技術自動化影像和影片分析識別,它將分析圖像並傳回圖像上識別的對象的標籤。要使用此功能,您需要創建一個 AWS 帳戶並將智慧手機連接到互聯網(圖 11)。如果您沒有 AWS 帳戶,可以在此處註冊一個。

要將您的 AWS 帳戶與 RSL10 Smartshot 應用程式連接,請輸入您的accessKey和secretKey。執行此操作後,按兩下識別圖示後將出現一個包含兩行的螢幕,或者您可以在主(BLE發現)螢幕上的選項選單中找到它。


圖11:亞馬遜 Amazon Rekognition

分析拍攝的圖像後,將顯示檢測到的物件清單。藍色標籤對應於圖像中特定對象的邊界框(圖11)。準確性的程度將由每個標籤旁邊的百分比數字表示。圖像可以保存以供以後分析,也可以從智慧手機的存儲中下載到PC上。您可以在第一個(介紹性)螢幕上的選項功能表中找到保存的圖像(圖12)。

 


圖 12.保存拍攝的圖像

注意:RSL10 Smartshot 應用程式只能識別 RSL10 Smartshot 平台拍攝的圖像。

設置亞馬遜識別許可權要使用 Amazon Rekognition 服務,您需要確認您的 AWS 帳戶中的許可權。

  1. 登錄您的 AWS 帳戶
  2. 在「安全性、身份和合規性」中選擇「IAM」服務

圖13

3.在左側選項功能表中,選擇“讀取管理”→“使用者”並添加新使用者

(程式規劃讀取→下一步→直接附加現有策略)

圖14

  1. 找到“AmazonRekognitionReadOnlyAccess”和“AmazonRekognitionCustomLabelsFullAccess”,確認選中複選框並按一下進入下一步:審核”

圖15

  1. 跳過標籤頁面,並在審核中按一下創建使用者”
  2. 最後一頁顯示生成的accessKey 和 secretKey。立即複製secretKey並將其保存在安全的地方以供以後使用,因為您將來無法再看到它


圖16


7.
現在使用者擁有accessKey和secretKey,因此可以在應用程式中使用它們。

圖像串流

除了使用該平台拍攝單個圖像外,您還可以運行具有不同frame rates速率的圖像串流。

  • 感測器觸發器

RSL10 Smartshot 平台允許使用 4 個感測器來設置觸發器,當檢測到值的變化時,觸發器將拍照。點擊主螢幕上右上角的齒輪圖示後,可以找到這些功能(與串流設置相同)。您可以根據自己的喜好設置一個或多個觸發器,也可以一次顯示所有感測器以根據定義的閾值限制觸發圖像的捕獲。

PIR感測器和加速度計在檢測到移動時及拍攝加速度的照片。要設置溫度和濕度的觸發器,必須為這兩個值輸入下限和上限。如果超過這些限制之一,RSL10 Smartshot平台將拍攝圖像並顯示特定感測器的通知。

只有在「單圖像」模式下才能使用感測器觸發器。以下部分介紹每個觸發器的設置。您還可以透過點擊資訊圖示在選項選單中找到提示。

  • 移動偵測

通過打開「運動檢測」和隱藏選項

功能表中,開發版開始通過放置在RSL10 Smartshot平台上的PIR感測器檢測運動。開發板會拍攝照片並將捕獲的數據(圖像)發送到應用程式。該應用程式將通過閃爍圖示的動作通知已經收到的圖像。兩次檢測之間的最短時間為5秒。

  • 加速度檢測

通過打開「加速度計」並隱藏選項

功能表中,平台開始檢測加速度的變化。平台拍攝圖片並將捕獲的數據(圖像)發送到應用程式。該應用程式將通過加速度計圖示的閃爍確認已收到圖像。檢測之間的最短時間為5秒。

  • 溫度檢測

溫度觸發功能需要兩個限制值或邊界值,去定義監視間隔下限和上限。當前溫度值顯示在溫度標籤下方。您還可以輸入溫度限制,最多兩位小數。輸入最小值和最大值後,打開按鈕和隱藏選項功能表,溫度觸發器將啟動。如果溫度超過下限,RSL10智慧拍攝將拍攝圖像並以藍色顯示溫度圖示。同樣,如果超過上限,圖示將顯示為紅色。檢測之間的最短時間為5秒。

如果溫度值與限制值超出限制時間很短,RSL10 Smartshot 應用程式可能不會再次動作。例如,上限設置為 25°C。 如果溫度超過25.1°的限制,RSL10智慧拍攝將拍照。但是,如果溫度值立即回到未超過上限值24.95°C,RSL10智慧鏡頭就不會注意到。這是由檢測和拍照之間的時間引起的。

在相反的情況下,當溫度迅速升高/下降時,極限值和超過極限值的值之間可能存在很大差異。例如,如果將限值設置為 25°C,而檢測到的值為 35°C,則 35°C 被識別為超過限值的第一個值。

  • 濕度檢測

濕度觸發功能需要兩個限制值或邊界值,去定義監視間隔下限和上限。當前濕度值顯示在濕度標籤下方。您可以設置濕度限制,最多三位小數。輸入最小值和最大值後,打開按鈕並隱藏選項功能表以啟動濕度觸發器。濕度觸發可以設置在0到100%之間。如果濕度超過下限,RSL10 智慧拍攝相機將拍攝圖像並以藍色顯示濕度圖示。藍色表示已超出下限。如果超過上限,濕度圖示將顯示為紅色。兩次檢測之間的最短時間為5秒。

如果濕度值與限制值超出限制時間很短,RSL10 Smartshot 應用程式可能不會再次動作。

例如,如果上限設置為 40%,濕度水平超過上限 40.08%,則 RSL10 智慧拍攝將拍攝照片。如果濕度值立即回到超過上限值39.97%,RSL10智慧拍攝不會注意到。這是由兩次檢測和拍照之間的時間引起的。在相反的情況下,當濕度迅速增加/減少時,極限值和超過極限值的值之間可能存在很大差異。例如,如果限制設置為 40%,檢測到的值為 65.4%,則 65.4% 是第一個超過限制的值。

 

世平安森美超低功耗藍牙 BLE5.0 RSL10-SiP 之智慧彩色相機應用的主要目的:

(SECO-RSL10-CAM-COLOR-GEVK) 是一個完整的超低功耗、提供事件觸發、以及使用節點連到雲端的平台,可為方便攜帶式、低佔空比的IoT應用程序(包括資產監控和事件觸發),實現智能圖像捕獲相機。該平台使用 RSL10 SIP 和 ARX3A0 CMOS 圖像傳感器(包含彩色和單色),具有多種觸發模式,包括週期性間隔、動態檢測和環境傳感器觸發(例如溫度和濕度的變化)。

 

進一步閱讀

欲瞭解更多資訊,請連結onsemi 相關網站:

https://www.onsemi.cn/design/tools-software/evaluation-board/seco-rsl10-cam-color-gevk

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