ایمنی با امر طراحی شروع می شود – عملکرد پنج طراحی مرجع دوربین IP
چگونه طراحیهای مرجع مربوط به دوربین مداربسته از پنج نام بزرگ یعنی Renesas، NXP، Qualcomm، Microchip و TI با یکدیگر مقایسه میشود؟
سال پیش چشماندازهای بازار جهانی آشکار کرد که محمولههای دوربینهای IP در سراسر جهان احتمالاً تا سال ۲۰۲۵ از ۱۰۰ میلیون تجاوز خواهد کرد. با این حجم از تقاضا تعداد زیادی از شرکتهایی که در حوزه نیمه هادی فعالیت میکنند، دچار چالش شدند تا طراحیهای مرجعی را برای چنین وسایلی منتشر کنند.
تازهترین طراحی مرجع برای دوربینهای مدار بسته توسط Renesas و همکاران آن ارائه شده است و این ادعا را مطرح کردهاند که طراحی مبتنی بر حسگر تصویر CMOS آنها دارای وضوح ۴k با ۸M پیکسل است. علاوه بر Renesas، NXP، Quacomm، Texas Instruments و Microship همچنین طراحیهای مرجعی از دوربین امنیتی خودشان را منتشر کردهاند.
در این مقاله ما به طور مختصر ارزیابی خواهیم کرد که هر یک از این طراحیها چطور در برابر یکدیگر عمل میکنند؟
Renesas
Renesas با همکاری Novatek Microelectronics و Systemtec Corporation Ltd اخیراً یک طراحی مرجع را برای کاربردهای امنیتی و مدار بسته منتشر کرده است.
گفته شده که طراحی مرجع با محوریت حول حسگر تصویر CMOS RAA462113FYL از Renesas قادر است با کیفیت بسیار بالایی (UHD) شی فعال را شناسایی و تشخیص بدهد. حسگر همچنین از ۳۰fps در خروجی دیجیتالی ۱۲ بیتی پشتیبانی میکند.
Novatek پردازنده سیگنال تصویری دو هستهای ۸۰۰ مگاهرتزی خود را با حسگر Renesas یکپارچه کرده است و Systemtec روی طراحی هر دو بورد کار کرده است: هم از Renesas و هم از Novatek. طراحی موردنظر کار فوکوس خودکار با تشخیص فازی و نرمافزار لنزهای زوم را پیادهسازی میکند که با لنزهای کم قیمت سازگار است؛ که باعث میشود برای طراحان هزینههای توسعه ارزانتر شود.
طراحی مرجع Renesas – Novatek – Systemtec با حسگر تصویری CMOS از Renesas
NXP
یک طراحی مرجع که با طراحیهای انجامشده توسط Renesas، Novatek و Systemtec قابل رقابت است، طراحی مرجع دوربین IP نوع i.MX27 NXP میباشد. طراحی NXP بستری را با کارایی بالا برای نظارت تصویری دیجیتالی فراهم میکند. شرکت همچنین ادعا میکند که این طرح کار فشردهسازی واقعی ویدیو را با وضوح ۷۲۰ در ۴۸۰ پیکسل و با رنگ کامل در ۳۰fps ممکن میسازد. این طرح دارای طراحیهای کم مصرف و کاربردهای صنعتی با رنج دمایی عملیاتی گسترده خود میباشد.
بلوک دیاگرام دوربین IP نوع NXP’s i.MX27
طراحی مرجع دوربین i.MX27 IP مشابه با طراحی Renesas قابلیت ارتباط با یک کارت SD، SDIO، اترنت (شبکه محلی کابلی) و یو اس بی ۲ را دارد. این واحد همچنین دارای میکروفون، ۶۴ مگابایت SDRAM، فلش ۳۲ مگابایتی NOR و فلش ۱۲۸ مگابایتی NAND میباشد.
Qualcomm
Qualcomm دارای دو طراحی مرجع است: پلتفرمهای ۳۰۰ و ۴۰۰ که برای کاربردهای دوربین هوشمند و یادگیری ماشین ساخته شدند. این واحد طراحی دارای ISP دوگانه است، رزولوشن ۴K UHD را ممکن میسازد و از ۱۶M پیکسل پشتیبانی میکند. کوالکام بیان میکند که آن طراحی، این وظایف را از طریق یک طراحی محاسباتی ناهمگن با حداقل توان انجام میدهد.
این طراحی شامل موارد زیر است:
- رابط صوت ۲۴ بیتی
- GPU 64 بیتی با عملکرد در ۷۸۰ مگاهرتزی
- طراحی FinFET 10 نانومتری
- پیادهسازیهای امنیتی سختافزاری مثل موتورهای کریپتو سختافزاری و روت امنیتی
این طراحی همچنین دارای ۲ گیگابایت LPDDR4، ۱۶ گیگابایت eMMC و یک کارت میکرو SD تا حافظه ۲۵۶ گیگابایتی است. در این بیانیه همچنین مشخص شده است که این طرح همچنین از یو اس بی نوع C، HDMI، JTAG/UART و بلوتوث پشتیبانی میکند.
بلوک دیاگرام پلت فرم کوالکام
میکروچیپ
میکروچیپ/ میکروسمی Timberwolf ZL38AMB به گونهای طراحی شده است که با پردازندههای ویدیو Ambrella خود یکپارچه میشود – و از میکروفونهای دوربرد، مکانیاب صدا، کاهش نویز و یک کنسول اکو آکوستیک پشتیبانی میکند.
بعضی ویژگیهای دیگر این طراحی شامل یک پردازنده صدای دوربین IP، یک اترنت (PoE) در جلو، یک پک دوبل از یکسوکنندههای تمام پل بر پایه MOSFET و یک محافظ موج روشنایی PoE و … میباشد.
طراحی مرجع پردازنده ویدیویی Ambrella دوربین IP
ادوات Texas
ادوات Texas همچنین دارای راهحل طراحی دوربین شبکه IP خودش میباشد. راهحل TI برای سیستمهای توان پایینتر با ذخیرهسازی نوع ابری و با امنیت بالا طراحی شده است. این نرمافزار قادر به ارتباط از طریق Wi-Fi و بلوتوث (همراه با روشهای ارتباطی دیگر) بوده و دارای ظرفیتهای صوتی همانند طراحی میکروچیپ میباشد.
TI اطلاع داده که سیستمش یک طراحی بر پایه «توان درختی» است که از تعدادی منابع توان ورودی پشتیبانی کرده و مدیریت توان را ارائه میدهد. همچنین شرکت شرح میدهد که چطور وسایل حسکننده حرکت در این طراحی در بازههای طولانی عمل کرده و محرکهای کاذب را تشخیص میدهد.
یک بخش از طراحی مرجع IP مربوط به دوربین TI
نتیجه گیری:
به طور کلی، شرکتهای اشارهشده در بالا، طراحیهای جدیدی را ارائه کردهاند که به مهندسان برای پیادهسازی طراحیهایشان در یک روش ساده و مقرون به صرفه کمک میکند؛ در حالیکه هر طراحی نقاط برجسته خود را دارا میباشد، به صورتیکه عملکرد بهینهشدهای را برای مواردی مثل رزولوشن، ظرفیتهای صوتی یا تصویری و یا امنیت داده فراهم میکند.
آیا شما با طراحیهای دوربین IP قبلاً کار کردهاید؟ برای سایر مهندسینی که با این دستگاهها کار میکنند، چه توصیههایی میتوانید ارائه بدهید؟ تجربیات خود را با من در میان بگذارید
امیدوارم این آموزش برای شما عزیزان مفید بوده باشد. درصورتیکه به تخصص تعمیر بردهای الکترونیکی علاقمند هستید و تمایل دارید ازین تخصص کسب درآمد کنید از آموزش تعمیرات برد الکترونیکی آموزشگاه فنی پویان استفاده کنید.
