了解可视化智能门铃的技术拆解

可视化门铃关键技术拆解

云连接

设计支持云功能的可视门铃有两个充分的理由：外形小巧，因此限制了处理能力和存储空间；社区防卫组织的成功受益于联网的门铃应用。消费者已经喜欢上了随时随地观察门铃视频并根据视频画面进行实时响应的功能。对于个人 / 社区安全（或只是确认收到包裹）而言，支持云连接可以实现丰富的用户功能，而制造商可以提供无线更新并获取有价值的使用统计数据和信息。但是，添加云连接需要互联网接入技术（硬线以太网或 Wi-Fi）。由于大多数连接门铃的房屋只有某种类型的交流电源而没有以太网或其他通信线路，因此支持 Wi-Fi 的可视门铃越来越普遍。

视频技术

视频技术的核心是 CMOS 图像传感技术，CMOS 图像传感器是一种将光信号转换为电信号的装置，被广泛应用于数字电视和可视通信领域，如安保、智能手机、视频通话系统、二维码和条形码扫描器、传真机、玩具、行车记录仪等。CMOS 图像传感器一般由相敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD 转换器、数据总线输出接口、控制接口等组成，其工作功能框图如下：

噪声、暗电流、像素的饱和与溢出模糊都是影响 CMOS 图像传感器性能的主要因素。其中，噪声对 CMOS 图像传感器性能影响最严重，固定图形噪声 FPN（Fixed pattern noise）、暗电流噪声、热噪声等都属于该噪声的范畴。

音频技术

除了视频功能，音频功能是可视门铃的另一项主要技术。甚至还有竞争性的门铃技术提供没有视频的音频功能。双向音频、音频触发事件和音频方向感应在大多数可视门铃中十分常见。虽然双向音频最低限度只需要扬声器和麦克风，但音频触发事件和音频方向感应还需要额外的音频处理技术，而且通常需要额外的麦克风。音频事件触发器和双向音频通常使用数字信号处理器或编解码器内的算法来实现。编码的音频数据通常会传送到应用程序或云存储。

无线通信

对于简单的音频应用，常见的无线标准 （如 Bluetooth 和 Zigbee）具有支持纯音频门铃的必要带宽范围。但是，若要进行视频数据传 输，Wi-Fi 则是最方便且最常用的无线标准。然而，Wi-Fi 门铃还需要一个 WiFi 路由器系统，确保在安装可视门铃的每扇门上都能接收到可靠信号。

运动检测和环境监测

可视门铃的主要功能之一是能够检测运动。虽然许多可视门铃完全依赖基于图像处理的运动跟踪，但是各种其他方法也有助于进行运动检测并帮助消除误报。这些技术包括一种相对低成本且简单的方法，称为被动红外 （PIR） 探测器。PIR 探测器在用于安防照明的运动检测灯中很常见；然而，这种方法仅限于有温度的 对象，如人类和大型动物。为了避免误报，PIR 传感器通常与其他传感器配对使用。

除了视觉和听觉传感器，各种其他环境传感器和功能也有助于根据外部条件改善可视化门铃性能。例如，环境光传感器有助于图像处理算法根据外部光线正确调整视频曝光。其他常见传感器包括外部和内部温度传感器、用于监测充电和放电热变换的电池温度传感器以及用于提示篡改或盗窃的其他传感器。防盗或防篡改传感器包括振动、冲击和接近传感器，或连接到外壳关键部件的简单开关。电源管理电路还可具有电流和电压监测功能，从而确定电源质量以及是否要启用备用电池。此外，各种内部故障传感器可监控关键电路组件是否正常运行，从而进行故障排除和维修。

电池电源和备用电池

由于许多家庭和公寓根本没有门铃接线，因此许多潜在的可视门铃客户可能无法为电源和互联网连接添加外部接线。此外，大多数可视门铃所有者希望停电、电压不足或故意破坏等问题不会导致其家庭安防系统的最新扩展方案无法使用。因此，依靠电池供电的可视门铃也在市场上占有一席之地。

考虑到外形因素的限制，许多可视化门铃制造商可能会选择锂离子或镍氢电池技术。锂离子电池是现有电池技术中能量密度最高的电池类型之一。这种类型的电池也非常容易在高温和低温工作条件下出现性能下降，而镍氢电池则存在 过度自放电问题。如果没有额外的充电 / 放电控制器进行温度检测，锂离子电池化合物在充电和放电期间还可能过热。由于电池热管理取决于温度和湿度等外部环境条件，因此一般地厂商都会加载电量监测功能。