安森美运动唤醒技术的工作原理和优势

安防摄像头已成为住宅、商业和工业安全系统中不可或缺的组成部分。许多行业报告预测，到2030年，安防摄像头将成为图像传感器的第二大应用市场，仅次于手机。随着技术的进步，电池供电的无线摄像头因安装简便、灵活性强而成为发展趋势。然而，功耗是这类摄像头面临的一个主要挑战。这些摄像头通常安装在难以触及的位置，频繁更换电池或为电池充电会很麻烦。对于部署了多台摄像头的系统来说，这一问题会变得更加严峻。高效的电源管理对于延长电池续航时间至关重要，可确保摄像头长时间保持运行。

摄像头中的主要耗电部件包括主处理器、红外LED（在黑暗条件下使用）和图像传感器。图像传感器是整个系统的主要数据来源，因此需要24/7不间断运行。通过适当的设计，图像传感器可以内建多种节能特性，在降低自身功耗的同时，也带动整个摄像头系统提升能效。

安森美(onsemi)最近推出了一项名为运动唤醒的技术，能够极为有效地优化电池供电安防摄像头的功耗。我们将探讨运动唤醒技术的工作原理及其大幅降低功耗的能力。

电池供电摄像头的功耗难题

电池供电的安防摄像头具有多种优势，例如放置灵活、安装成本低和可移植性强。但与此同时，也伴有一个明显的缺点：需要充电或更换电池。频繁更换电池或充电很麻烦，特别是当摄像头安装在不易触及的位置时。传统的电池供电摄像头由于需要持续运行且不能停机，耗电量极大。许多传感器不具备运动检测能力，也缺乏可调整的低功耗模式，需要依靠主处理器来检测和识别运动。在这种情况下，传感器和处理器都在不断消耗电量。

为了解决这一难题，安森美将运动唤醒功能融入旗下的Hyperlux LP（低功耗）和Hyperlux LH系列图像传感器。运动唤醒技术使摄像头能够在平时保持极低的功耗状态，只有在检测到运动时才会完全激活，从而显著降低了摄像头在空闲状态下的功耗，有效延长了电池的续航时间。

运动唤醒技术的工作原理

当未检测到运动时，运动唤醒技术使图像传感器以低分辨率和低帧率运行，处于一种预检测模式。这种模式下的功耗不到满负荷运行时的百分之一，相当于让摄像头进入近乎休眠的状态。当图像传感器检测到移动时，会触发中断机制唤醒系统，并将检测到的对象图像传输至处理器进行分析，以判断是否需要切换到全分辨率、高帧率模式来捕捉和处理对象画面。

下面详细介绍了运动唤醒操作的几个关键阶段：

预检测状态：图像传感器进入经过优化的超低功耗模式，以低分辨率和低帧率运行，在保持最小能耗的同时持续监测任何运动迹象。如果需要进一步降低功耗，图像传感器甚至可以进入待机状态，只有当被动红外(PIR)传感器检测到运动时，才进入超低功耗模式。

运动唤醒功能还可通过16x9网格得到进一步增强，最终用户和处理器可以指定图像传感器在哪个区域内进行运动检测，从而有效减少下文中将探讨的误检问题。

运动检测：当在视野范围内检测到运动时，图像传感器会触发中断机制，向图像信号处理器(ISP)或系统单芯片(SoC)发出警报。然后，ISP/SoC会验证检测到的运动是否与应用场景相关（例如，区分是有人靠近还是树在风中摇曳）。

完全激活：如果检测到的运动具有相关性，图像传感器和摄像头的处理系统将完全激活，捕捉高分辨率画面，并根据需要向用户或安防系统发出警报，同时将画面存储在本地非易失性存储器中。

返回预检测状态：完成画面捕捉后，如果未再检测到运动，系统将返回低功耗的预检测模式，直至检测到下一次运动事件。

安森美运动唤醒技术为电池供电摄像头赋予的优势

运动唤醒功能为电池供电的安防摄像头带来了多种优势，成为打造高效、持久运行监控系统的理想方案：

延长电池续航时间

行业趋势表明，电池供电摄像头的目标是实现180天的续航时间，一些制造商的目标甚至达到了连续运行长达一年。安森美的运动唤醒功能正是迈向这一目标的重要一步，大幅减少了频繁更换电池或充电的需求。

在未检测到运动时，运动唤醒功能让摄像头保持在低功耗状态，从而节省电量，延长摄像头的运行周期。不仅如此，主处理器也可以进入待机模式，只有当图像传感器检测到运动并发出中断信号时才会唤醒，从而使整个系统的节能效果成倍提升。

优化性能且不影响画质

通常情况下，全分辨率和全帧率仅需运行一小段时间，图像传感器大部分时间都处于低功耗的预检测状态。 摄像头在空闲期间以超低功耗模式运行，当检测到运动时，会快速切换到完整功能状态。此举保证了系统在必要时可获取清晰且高分辨率的图像，不会影响安防摄像头图像流的整体质量。此功能对于需要可靠和及时监控的应用至关重要，例如住宅、商业场所或工业场所的出入口区域。

减少误报

运动检测系统的一个常见问题是无关运动（例如摇晃的树木和小动物）容易引起误报。安森美的运动唤醒系统采用了先进的功能，使图像传感器能够区分重要事件和背景干扰。通过过滤无关运动，运动唤醒技术能够减少误报数量，确保系统仅在真正重要的事件发生时才会启动。

对住宅用户和商业用户的影响

对于住宅用户来说，配备安森美运动唤醒功能的安防摄像头带来了安心与便利。由于电池续航时间延长，用户无需担心频繁充电，打造真正省心无忧的家庭安防体验。无论是监控前门、后院还是车道，此类摄像头都能提供高效的监控，而且无需频繁维护。

商业和工业设施也能从中受益匪浅。在商业和工业环境中，安防摄像头通常部署在难以触及的区域，例如建筑物外墙高处或天花板上。降低电池更换频率不仅可以节省人工成本，还可以确保摄像头在更长时间内保持正常运行和可靠性能，对于依靠持续监控来确保安全、防盗和合规的企业来说，具有重要意义。

专为满足安防系统的低功耗需求而设计

优化电池供电安防摄像头的功耗，对于确保高效、持久的运行至关重要。安森美的运动唤醒技术提供了一种实用的方案，可在低功耗和高画质监控之间取得平衡。通过延长电池续航时间和提高可靠性，运动唤醒技术使无线安防摄像机在部署上更加灵活、经济，成为现代化安防系统中不可或缺的一环。