الذكاء البصري يلتقي بالأمان: تصميم القفل الذكي من الجيل التالي

مع تزايد أولوية الأمن في المنازل والشركات، برزت الأقفال الذكية كحجر الزاوية في التحكم في الدخول الحديث. تتخطى هذه الأجهزة نطاق الدخول التقليدي بدون مفتاح، حيث تدمج الاتصال اللاسلكي والتحكم في تطبيقات الهاتف المحمول والمصادقة البيومترية لتقديم تجارب سلسة وآمنة للمستخدم. في حين أن العديد من الأنظمة الحالية تعتمد على كاميرات جرس الباب المنفصلة للتحقق البصري، فإن الجيل الجديد من أقفال الفيديو الذكية يعيد تعريف هذه الفئة - حيث يدمج الكاميرا والقفل في جهاز واحد ذكي.

توفر هذه الحلول المتكاملة أكثر من مجرد الراحة. فهي تتيح المراقبة عن بُعد، وسجلات الوصول في الوقت الحقيقي، وتنبيهات العبث، مما يمكّن المستخدمين من إدارة أمن الممتلكات من أي مكان في العالم. سواءً كانت تعزز إمكانية الوصول أو تدعم الخصوصية من خلال معالجة الصور القائمة على الحافة، فإن أقفال الفيديو الذكية تمثل قفزة إلى الأمام في كل من الوظائف وراحة البال.

الاعتبارات الرئيسية لاختيار مستشعرات الصور لأقفال الفيديو الذكية

تعتمد أقفال الفيديو الذكية على جودة الصورة العالية حيث تؤثر دقة إجراءات المتابعة على السلامة وفقدان الممتلكات. هناك قدر كبير من الذكاء الاصطناعي (AI) / التعلم الآلي (ML) مدمج في هذه المنتجات والميزات التي تقدمها. كما يمكن أن تؤدي جودة الصورة الرديئة إلى إرهاق محركات العمليات التي قد تستنزف الطاقة وتؤخر العمليات.

من المهم أيضًا تحسين الدقة بحيث تتوفر تفاصيل كافية في الصورة الملتقطة حتى يتسنى للآلة تمييز ملامح الشخص واتخاذ الإجراء المناسب. تفتقر الدقة الأصغر إلى التفاصيل وقد تؤدي إلى الارتباك في التعرف على الأشخاص/الأشياء.

وعادةً ما يتم تشغيل الأقفال الذكية بواسطة البطاريات، حيث أن جلب مصدر طاقة كهربائية إلى منطقة القفل سيكون غير عملي ومستحيل في الغالب. فالأجهزة/الأنظمة منخفضة الاستهلاك للطاقة مرغوبة للغاية للحصول على أطول دورات شحن للبطارية وتشغيل موثوق به دون أي توقف.

الأقفال الذكية لها عقارات محددة للغاية. يجب أن تكون مدمجة، مع وظائف تشمل بشكل أساسي آلية القفل وكاميرا جرس الباب. ومع وجود العديد من المستشعرات ومحرك المعالجة والاتصال وحزمة البطارية، فإن هذا نظام إلكتروني محمّل اليوم. ومن الضروري أن يكون كل ذلك في تصميم مُحسَّن للغاية ليس فقط من حيث الوظائف والموثوقية ولكن أيضاً من حيث الشكل.

مستشعرات الصور Hyperlux LP

تم تصميم مجموعة حساسات الصور Hyperlux™ LP وتصميمها لاستهلاك طاقة منخفضة للغاية. خطي الإنتاج AR0544 و AR0830 اللذين يحتويان على جميع متغيرات مصفوفة مرشحات الألوان الثلاثة (CFA) - أحادي، RGB و RGB-IR. تم تصميم السيليكون وبنية البكسل للحصول على جودة صورة فائقة أثناء النهار والليل، وبالتالي تقليل الحاجة إلى مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء عالية الطاقة. تساعد ميزات مثل الاستيقاظ عند الحركة (WoM) مع مناطق الاهتمام القابلة للتكوين وأوضاع التشغيل واستهلاك الطاقة المنخفض للغاية في الأصل في الحفاظ على طاقة البطارية لأطول مدة تشغيل عند الشحن/الاستبدال مرة واحدة. وهذا يقلل من الطاقة التي يستهلكها نظام القفل الذكي ويقلل من تكلفة BoM بشكل كبير.

يوفر متغير RGB-IR وسيلة سهلة لتحقيق صورة بالأشعة تحت الحمراء بدقة 1 ميجابكسل أو 2 ميجابكسل توفر بيانات كبيرة للعمق - الخيار المثالي للأقفال الذكية المزودة بوحدات بكسل الأشعة تحت الحمراء المدمجة. يمكن أن تؤدي إضافة بكسلات الأشعة تحت الحمراء في مستشعر الصورة إلى إزالة إمكانية الانتحال باستخدام صورة ثنائية الأبعاد. وباستخدام مسح ضوئي منظم للجسم، يمكن التعرف على الاختلافات الكنتورية للعمق وبالتالي إنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد تساعد أيضاً في اكتشاف مدى عمق الجسم.

ومن المزايا الإضافية لمستشعر الصور هذا هو توافر بيانات الأشعة تحت الحمراء أثناء التشغيل العادي التي يمكن استخدامها لإزالة نزيف الأشعة تحت الحمراء الذي يحدث حتماً عندما تواجه الأقفال الذكية البيئة الخارجية. وهذا يوفر صورة عالية الدقة وتمثيلاً حقيقياً للمشهد.

التصميم المرجعي للقفل الذكي

ولتمكين الجيل التالي من الأقفال الذكية من الجيل التالي، تعمل onsemi مع مصنعي المعدات الأصلية SoC/FPGA. وبالتعاون مع AMD و MakarenaLabs، يتوفر تصميم مرجعي هجين للقفل الذكي ثنائي الأبعاد/ثلاثي الأبعاد، باستخدام مستشعر الصور AR0830 من onsemi. يمكن لمستشعر الصورة RGB-IR التقاط بيانات ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد على حد سواء، والتي تغذي محركات المعالجة/التعرف على الوجوه لتمكين اكتشاف الوجوه والتعرف على الوجوه.

يتم تغذية البيانات ثنائية الأبعاد في نماذج الذكاء الاصطناعي لتحليل وجود وجه بشري ويمكنه التحقق من قاعدة البيانات إذا كان الشخص مستخدمًا مصرحًا له. الصورة ثلاثية الأبعاد هي المفتاح لتحديد ما إذا كان الشخص الحقيقي يقف أمام الكاميرا لتجنب الانتحال المحتمل باستخدام صورة ثنائية الأبعاد.

يتم استخدام بيانات الأشعة تحت الحمراء ثلاثية الأبعاد من AR0830 وجهاز العرض VCSEL لبناء سحابة نقطية للوجه البشري الحقيقي تساعد في إعادة بناء الوجه ثلاثي الأبعاد. فقط إذا تم التحقق من كل من المعلومات ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد، سيتم فتح الباب.

ويوفر التصميم المرجعي مسارًا سريعًا لتنفيذ قفل ذكي لأغراض التطوير قبل تخصيص الموارد للإنتاج، حيث يتم تمكين مستشعرات الصور من onsemi بسهولة مع الأجهزة والبرامج اللازمة لتصميم هذه الأقفال الذكية.

تتطور الأقفال الذكية لتصبح عنصراً حاسماً في النظام البيئي الذكي للمنازل والأعمال، حيث تمزج بين الأمن والتكنولوجيا وتجربة المستخدم في حل واحد ذكي. نظرًا لأن المصادقة البيومترية أصبحت أكثر دقة وسهولة في الوصول إليها، فإن الأقفال الذكية يتزايد اعتمادها كبنية تحتية أمنية من الجيل التالي. وتؤدي مستشعرات الصور دوراً حاسماً في التقاط البيانات اللازمة لاكتشاف الوجه/السلوكيات القائمة على الذكاء الاصطناعي والتعرف عليها.

يمكن لمزودي الأقفال الآن التركيز على قيمهم المميزة على مستوى التطبيق بالاستفادة من الميزات المتوفرة من مستشعرات الصور ونماذج SoCs/FPGA ونماذج الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي التي تجلب الذكاء إلى حلولهم. تعرف على المزيد حول هذا التصميم المرجعي للقفل الذكي مع جميع متطلبات الأجهزة والبرمجيات. اتصل بنا بشأن الحصول على مجموعات تطوير الأجهزة AR0830 الكاملة مع منصة تطوير البرمجيات DevSuite لمساعدتك في تقييم النظام.