随着智能家居设备的快速普及,家用摄像头也流行起来了,不过由于各方面的原因,比如说安全,导致了大家对家用摄像头的评价功过参半。尤其在卧室,家用摄像头极其容易侵犯到隐私。所以,为什么不把摄像头装在外面呢?这样既能防卫,又不会侵犯个人隐私。显然,很多家庭都想这么做,但是,由于供电、网络等环境问题,传统家用摄像头在大改造条件下无能为力。

 

但是,小米最新推出的室外摄像机电池版就打破了这种限制。当我第一听到这个产品名时,首先疑惑的是和传统的家用摄像头有什么不同?电池能用多久?怎么联网?是噱头还是真的好用?

 

 

小米室外摄像机电池版


小米室外摄像机电池版跟传统摄像头最大不同一点是分为了室内机和室外机两个部分,室内机和室外机是通过无线连接的。

 


室外机是摄像头主体,内置5700mAh锂电池,官方宣称可提供90天超长的续航,同时提供24小时异动侦测功能。因为本身主打的是室外监控,所以考虑到各种环境,防水性能应该很扎实,至少从表面来看,除了扬声器处有开孔,其它地方基本是一体式结构。 

 


而室内机非常精致小巧,造型更像一个小路由器,通过适配器供电,用于和室外机无线连接和录像储存的功能,可以通过MicroSD卡或者U盘存储图像。

 


简单的了解了这个摄像头,发现一个奇怪的地方,室外机内置5700mAh的电池居然达到了90天的续航,结合这两个参数计算大概能得出平均功耗只有2.6mA左右?这是监控摄像头可以实现的低功耗吗?夸张得不敢相信,所以拆解一探究竟。

 

 

拆解

 

拆解完的全家福如下图所示。

 



室外机包含核心主板,PIR人体传感器以及麦克电路板,光敏传感器和红外驱动电路板,电池,喇叭,摄像头模组;而室内机就只有一个主板,真就和一个普通路由器没多大区别。

 

  • 室外机

 

 

摄像头主板视频编码芯片采用北京君正的智能视频SoC芯片T31,内部集成1.5GHz主频的CPU以及AI加速引擎;星光级ISP,支持WDR功能,支持5M30帧,支持H.265编码,此外还包含丰富的功能接口,具体如下图所示。

 

 

随着AI应用的不断完善,现在很多摄像头都会集成AI人脸检测/识别、动物检测、车辆侦测等各种功能,主要还是看摄像头具体应用在哪个地方,诸如像T31这样集成AI引擎的智能处理器在目前市场还是非常受欢迎的。

 

无线方案采用的是芯之联的低功耗WiFi MCU(XR871GT),集成了ARM Cortex-M4F处理器,最高主频192MHz,有448KB的SRAM,支持外部的Flash接口,在这个产品上外部接了一颗芯天下的32Mbit SPI FLASH(XT25F32B-S)。

另外,这颗无线MCU还有几个重要的功能部分,也就是如何实现高续航以及和如何与室内机进行无线传输,并且保证安全。

 

 

可以再来看下上面这张WiFi芯片的内部硬件系统框图,一个无线局域网子系统,包括802.11b/g/n无线电、基带和MAC;一个支持硬件加密引擎,保证录像传输时的安全;还有电源管理单元,厉害之处在于可以单独地关闭多个功率域和时钟,并且可以独立地将应用和WLAN子系统置于低功率状态,以支持摄像头不同的应用情况。

 

现在你应该明白为什么这个摄像头续航的可能会达到90多天,因为摄像头在平时并不是实时监控以及实时传输图像,只有在侦测到异动的时候,才会打开监控,这样虽然说有些讨巧,但确实是监控的另一种思路。

 

摄像机扬声器电路采用的是芯泽通的单声道D类功放(CS8302M),信号直接连接T31芯片。主板上的接口采用USB-C,并没有半点节省的意思,好评;充电管理芯片是上海智浦欣微电子2A同步降压充电管理IC(CS5256E),电池电量计芯片(AXP2601)则是芯智汇的产品,都是国产芯片。

 

 


翻到主板的背面(如上图所示),有华邦的SPI Flash(W25Q128JVSQ),华大的超低功耗MCU(HC32L110)。可能有人有疑问了,这里为啥还要一颗MCU呢?从电路来看,这颗MCU大概率是用于电池计量管理以及部分传感器功能触发和控制。图像传感器无法得知具体型号,而相应的摄像头模组则带有滤光片切换电路,可以通过环境光传感器来实现红外滤光片的切换。

 

 

下图是传感器接口板,外面一圈是七个红外灯,一颗环境光传感器,侦测黑夜或是白天,然后通过电路判断要不要打开红外传感器监测。

 

 

板子背面是红外LED的驱动电路。

 

 

下图是PIR人体传感器接口板,PIR人体传感器也称作热释电红外传感器,原理就是检测人或动物发射的红外线并转换成电信号输出。

 


说白了,这个传感器电路也是这个摄像机功耗低的原因,通过与摄像机联动,只有在检测有人或有异动时才会打开摄像机进行拍摄,所以,其实大家应该很清楚了,这个室外摄像头功耗低,续航持久,根本原因在于他不是一个实时录像监控的摄像头,它只是通过与传感器的联动取巧的对一些异常状态的监控。

 


室外机的锂电池组容量是5700mAh,18650规格的电池,广东力科新能源有限公司制造。

 

  • 室内机

 

 

室内机基本上可以理解成一个传统2.4G的无线路由方案,核心为联发科的802.11n WiFi单芯片系统方案(MT7628AN)。这种方案在目前的路由器上基本上已经淘汰了,但是还是可以作为智能家居设备的无线系统方案,这种感觉怎么说来着,有点像接盘侠。运存采用的是华邦的1Gb DDR2(W971GG6NB-25);SPI FLASH依旧是华邦的(W25Q128JVSQ),跟室外机主板上的规格型号是一样的。

 

整个摄像头用了3颗SPI Flash,两颗华邦的,一颗芯天下的,而国内的话其实还有一家做SPI FLASH挺牛的,也是做存储起家的兆易创新,这几颗存储也完全可以用兆易创新的料代替,可选性还是挺多的。

 


网络隔离变压器是汉仁的HR64164E,除此之外,剩余的就是板子上的接口:以太网口,USB存储口,MicroSD卡槽,USB-C口供电,还有个复位按键。

 

整个小米室外摄像机电池版的主要BOM如下,全是国产芯片,国产替代的大趋势很明显。

 

厂商 型号 说明
华邦 W971GG6NB-25 动态随机存取存储器 1Gb, DDR2-800
联发科 MT7628AN 2T2R 802.11n Wi-Fi AP / 路由器 (系统单芯片)
华邦 W25Q128JVSQ 128Mbit SPI Flash
汉仁 HR64164E 网络隔离变压器
北京君正 T31 智能视频SoC芯片
上海智浦欣微电子 CS5256E 2A同步降压充电管理IC
芯智汇 AXP2601 电量计芯片
芯之联 XR871GT 低功耗WiFi MCU,集成ARM Cortex-M4F内核
芯天下 XT25F32B-S 32Mbit SPI Flash
芯泽通 CS8302M 3W 单声道D类功放
华大 HC32L110 超低功耗MCU

 

总结


毫无疑问,小米室外摄像机电池版硬件方案真是惊艳到了我,没什么好说的,赞就对了。拆解后发现两个有趣的事:第一,整个产品的主要芯片,除了图像传感器不知道厂商型号外,其它芯片全部是国产芯片,目前这种环境,看来国产替代这个方向是大势所趋;第二,如果把这个室外机的摄像头直接装在门上,你觉的像什么?没错,像可视化门铃,这个更像是可视化门铃的进阶版。而我的疑问是,到底是可视化门铃抄它的创意,还是它抄了可视化门铃的创意,这就不得而知了。Anyway,即便是这种小换汤不换药的做法也无关痛痒了,我倒觉得这种创意应用还是有需求空间的,此外国产芯方案,yyds!!!

 

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