藍芽BLE5.0超低功耗觸發影像擷取解決方案

當物聯網(IoT)廣泛的被應用到各個領域也伴隨各種感知(Senses)偵測，最終再透過由網路與雲端整合人工智慧（AI）來達成各種應用服務。但在感知(Senses)、人工智慧(AI)、雲端(Cloud) 、無線(Wireless)的各種應用方式不斷推出的趨勢下，如何讓各裝置更省電以達到更長的運作時間、待機更久等等，是值得探討的議題。

機器視覺是AI的另一種形式也是一種延伸，它改變了許多產業和應用。例如：車載的駕駛員輔助系統（ADAS）、工業4.0帶動工業機器人、工廠自動化發展、醫療器材的監控發展、遠距醫療、門禁系統、智慧交通等等；人工智慧(AI)若是人類的大腦，機器視覺就是眼睛。

當AI越來越盛行且功能服務不斷提升，需要的運算處理能力和功耗相對提高。因此，對於電池供電的物聯網解決方案而言，將感知裝置與AI 放在一起並不是理想的選擇。在這種情況下，若是數據發送到雲端，再由AI進行運算處理會是更加適當的方案。

所以在電池供電的物聯網解決方案中，關鍵是如何降低操作功耗與減少待機功耗，尤其是在非工作期間（待機功耗）。這意味著設備應能「休眠」或「閒置」，再經由感測裝置來觸發、喚醒系統工作是節省功耗的最佳方法。傳統上，電池供電產品由計時器的運作在達到一定時間後才喚醒在睡眠模式下系統，這就是早期的低功耗物聯網系統。

除了早期的計時器外，現今還增加更多類型的裝置 (Senses /Trigger事件觸發器)。而且感測元件早已存在於各種消費、工業、汽車、醫療、航太等產品應用外，更是物聯網中重要的關鍵元件。感測元件則包含光線、溫度、濕度、壓力、磁力、振動電流等等感知(Senses)偵測，感知上可模擬人類的視覺、聽覺、力覺、觸覺、嗅覺。除此之外，還有紅外線、機械運動方向、磁場變化等物理性的變化感測。

• 運動檢測(Motion Detection Senses )：經由光感測器/影像感測元件來感知物體運動/移動。如：有人打開門了嗎？

•  加速度計(Acceleration checking Senses)：在時間內產生的速度，透過位移感、陀螺儀測量「加速度」。如：設備承受所謂極限或意外移動像是物體的傾斜、振動等資訊。

• 溫度監控(Temperature Monitoring Senses)：溫度感測器能測量環境溫度，確保過程能維持在特定範圍內。如：恆溫在運輸、儲存過程中格外重要，尤其是需要特殊的溫控，疫苗、生鮮產品在裝運和儲存環境是否保持在適當的溫度下？ 環境監測(Environment Measuring Senses)：溫度、壓力、氣體、濕度是否超過限制是常見的量測。如：室內/室外的空氣品質、溫濕度有害氣體、天氣變化、下雨或晴天、土壤環境、水分、農作物生長、果實或生長週期。

綜合以上，重點在檢測到事件之後的遠端反饋才是能讓這些偵測能有效的被處理與運用的關鍵。遠端的接收(Receive)與控制(Remote control)需能透過網路手機、平板、雲端、AI隨時能連線獲取即時訊息及設定監測事件的觸發條件。低功耗物聯網系統通常需將數據發送到雲端進行處理或接收來自雲端的訊息。最顯而易見的方法是將智能手機、平板與低功耗藍牙技術一起使用，因為這些手機、平板上都有藍牙的低功耗設備與越來越快速方便的行動數據網路。當然，任何有藍牙的設備都是很棒的媒介。 因此安森美半導體的智能相機方案-觸發/相機/控制/藍芽/低功耗就是非常理想的選擇，如以下的介紹：

安森美半導體的智能相機方案有著超低工作與待機功耗並透過上述各種觸發裝置擷取影像來保持電池電量，讓機器可以運作得更久。安森美半導體的RSL10智能鏡頭相機整合以下幾種特點通過使用藍牙將數據傳輸到智能手機來與雲端連接，這樣的平台是很好的物聯網設備方案。

• 超低功耗的所有元件(影像擷取Image Sensor/藍牙Bluetooth)
• 可連接事件觸發的各種裝置(Senses/Trigger)
• 物聯網的所有優勢(設備/藍牙/APP/行動數據網路)
• 強大的機器視覺功能應用延伸可能性(AI/雲端)

RSL10 Smart Shot Camera是一個採用電池供電的可移動且便攜式物聯網應用，在兼顧監控和安全性下提供具有智能與低功耗圖像擷取相機。它建構在RSL10 SIP（藍牙）和ARX3A0 CMOS圖像傳感器基礎上有著完整的節點到雲端平台設備，甚至支持多種觸發模式，包括時間，運動檢測和環境傳感器觸發，如：溫度和濕度變化。

RSL10 SIP支持Bluetooth®低能耗連接，以將捕獲的圖像和數據發送到移動裝置應用程序APP，在GooglePlay™或iOS®上皆可使用。

開發人員可以使用移動裝置應用程序，存取、連接各種功能，包括雲端連接，傳感器的遠程配置（thresholds and default設置）以及圖像變更引發的觸發模式。該應用程序連接到位於雲端中的圖像分析、AI引擎，能夠使用AI雲端服務檢測和識別物體。移動裝置應用程序返回擷取到的圖像以及識別出的對象和置信度列表。如上所述，該技術有多種應用範例，其中一些如以下的介紹。

透過照相機定期檢測濕度或溫度傳感器，當超出設定範圍時可以擷取圖像。系統將數據及照片發送到雲端以進行存儲和處理。機器視覺(AI)可以確定植物生長、雜草或其他影響因數如：日照、土壤等。另外，透過運動、移動感測器(motion sensor)可以觸發安全快照，或者溫室門有被開啟時觸發以記錄時間和進入者的照片。

事件觸發的攝像頭也可以提升車輛的價值。例如運動傳感器可以檢測在汽車座椅中兒童的運動，並在兒童不安全時提醒父母。或者在運送車輛中可以使用運動傳感器監測包裹，如果它掉落則可以拍攝照片以記錄事件。而安裝在載客車輛外的攝像頭可以使用面部識別來記錄和識別進入車輛的客戶。如果檢測到威脅，司機可以在乘客進入汽車之前拒絕乘車。

安裝在工人頭盔中的攝像頭可以偵測跌倒，系統會記錄工人足跡區域，並且通過機器視覺可以幫助公司了解工人的工作流程和行為，從而優化他們的運營方式。智能相機還可以是設備安全系統的一部分，可以記錄小偷的圖像並根據圖像自動識別小偷與員工。感測器還可在員工變得太熱、太冷或出現其他健康問題時進行報告。對我們正在經歷COVID-19大流行的防疫，也非常有幫助價值。

RSL10 Smart Shot 將領先行業的先進的圖像傳感器，超低功耗藍牙裝置、電源管理、，電池充電器以及各種傳感器結合在一起，成為了一種引人注目的電池供電物聯網解決方案。該平台支持幾乎所有可以想像的事件觸發式物聯網解決方案。

1. ON Semi, RSL10 Smart Shot Camera Getting Started Guide, https://reurl.cc/a9zW77

2. ON Semi, RSL10 Smart Shot Camera User Manual, https://reurl.cc/ogXaAD

3. ON Semi, Bluetooth 5 System-in-Package (SiP), https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/rsl10sip-d.pdf

4. ON Semi, What is Ultra Low Power Event-Triggered Imaging?, https://reurl.cc/bXxOo3