人工知能（AI）技術の急速な発展に伴い、カメラはよりインテリジェントになり、人や物体を識別できるようになり、IoTとセンサー技術を組み合わせて対応するフォローアップアクションを実行し、人々の生活がより便利になりました。この記事では、スマート カメラの開発と、onsemiが発表したソリューションについて紹介します。
カメラ向けオンデバイスAIの無限の可能性
カメラはすでにかなり成熟した製品であり、当初はレンズの下にあるさまざまな人や物を撮影して記録するために使用されていました。初期のカメラは撮影と録画の機能しかなく、その後の画像の判断や解釈は依然として手作業による処理に依存していたため、カメラの開発と応用には限界がありました。しかし、AI技術の急速な発展により、システムは撮影した画像の内容を判断し、機能要件に応じて後続の処理を実行できるようになり、スマートカメラ システムの応用可能性は無限に広がりました。
例えば、スマートカメラをセキュリティ用途に使用した場合、撮影した人物が誰であるかを判断し、侵入者がいる場合は警告を発し、その行動を記録することができます。スマートカメラを資産管理に使用した場合、現在の棚の商品内容を記録し、商品が不足している場合はリアルタイムで補充を促すことができます。また、スマートカメラは高齢者の転倒事故、子供の泣き声、ペットの行動などを検知するためにも使用でき、スマートカメラの発展に無限の可能性と機会を提供します。
クラウドサービスとIoTを組み合わせたスマートカメラ
スマートカメラは単なるカメラではありません。クラウド サービス、モノのインターネット、センサーと組み合わせることで、スマート カメラには幅広い機能とアプリケーション開発の可能性があります。IDCが発表したレポートによると、「視覚とセンサーの相互作用の台頭」は2021年のスマートホーム市場のトップ10の開発トレンドの1つになりました。カメラのAI機能が急速に向上するにつれて、カメラはより多くのスマートホームデバイスに広く使用され、音声アシスタントと連携して、視覚と音声の完全で自然なインタラクティブ体験が構築されます。
スマートカメラのAIアプリケーションで最も一般的な機能は、モーション検出と追跡です。カメラは物体の動きを認識し、回転して撮影し、自動的に写真を撮影して所有者にメッセージを送信し、赤ちゃん、老人、ペットの生活の断片を捉えます。さらに、顔認識、ペット認識、固定エリア認識などの機能により、新参者が見知らぬ人かどうかを識別できるほか、画像内の特定の領域を選択して検知・警報することもできます。
従来、スマートカメラがスマートな判断機能を実行するためには、通常、ローカル側にAI機能を構築する必要がありましたが、エンドシステムが巨大になりすぎてしまいます。新しいタイプのスマートカメラは、撮影した写真をクラウドプラットフォームに送信して解釈し、結果を返信し、さまざまなモノのインターネットやセンサーデバイスと照合してその後の連携応答を行うことができ、これにより、スマートカメラはユーザーのニーズに応じてさまざまなシステムを開発できるようになります。
スマートカメラはノードからクラウドへのプラットフォームをサポート
オンセミコンダクターは、スマートカメラの開発動向を踏まえ、完全なノードツークラウドプラットフォームであるRSL10スマートショットカメラ（SECO-RSL10-CAM-GEVB）を発売しました。このカメラは、ポータブルで低デューティサイクルのIoTアプリケーション（資産監視やセキュリティを含む）にスマートな画像キャプチャを提供します。このプラットフォームは、RSL10システムインパッケージ (SIP) モジュールとARX3A0 CMOSイメージセンサーをベースとしており、時間、モーション検出、環境センサートリガー (温度や湿度の変化など) を含むさまざまなトリガーモードを備えています。RSL10 SIPはカメラの処理ハブとして使用され、Bluetooth™ Low Energyを介して、撮影した画像とセンサー データを対応するRSL10 Smart Shotモバイル アプリケーション (GooglePlay® およびiOS® で利用可能) に接続できます。
アプリケーションを使用すると、開発者はクラウド接続、センサーのリモート構成 (しきい値とデフォルト設定)、画像キャプチャのトリガー モードの変更など、さまざまな機能にアクセスできます。アプリケーションはクラウドにある画像分析/AIエンジンに接続でき、AIクラウド サービスを使用してオブジェクトを検出および識別できます。一方、モバイル アプリケーションは、キャプチャされた画像と、識別されたオブジェクトのリストおよび信頼レベルを返します。
このプラットフォームは、1/10インチ センサーと360 fpsモノクロ イメージングを備えたARX3A0 CMOSイメージ センサーに基づくコンパクト カメラを開発するためのコンパクトな設計フォーム ファクター フォームであるARX3A0モノクロ65° DFOV IASモジュールを使用します。ARX3A0は、可視光とNIR (近赤外線) 波長で高い感度を提供し、アクティブ時の消費電力が3.2 mWの超低消費電力モードを備えています。さらに、ARX3A0は、視野内の特定のゾーンを監視し、シーンの内容が変化すると自動的に画像を撮影するようにプログラムできます。SunplusIT® SPCV1100A組み込みプラットフォーム ハードウェアにより、複数のカラー処理機能とJPEG画像圧縮機能が提供されます。
RSL10 SIPとARX3A0は優れた低電力動作機能を備えており、専用のNCP6925電源管理チップ (PMIC) (NCP6925) とその他のスマート電源管理モードによってハードウェアで実現されています。効率的な電源管理をサポートするその他のデバイスには、FAN54120 USB対応リニア リチウムイオン バッテリ チャージャーやFAN49100超低Iqバックブースト電圧レギュレータなどがあります。これらの機能のおかげで、RSL10スマート ショット カメラは、スタンバイ モードとアクティブ モードで1年以上のバッテリー寿命をサポートできます。
多彩な機能と幅広い用途を備えたスマートカメラ
RSL10スマート ショット カメラは、複数の画像キャプチャ トリガー モードをサポートし、撮影間隔 (1秒から1分の間隔) を設定できます。BLE5.0以上をサポートする互換性のあるモバイルデバイスで1フレーム/秒未満の速度で連続ビデオストリームを撮影でき、近接検出、加速トリガー、環境変化トリガーをサポートします。RSL10 SIPによって有効化されたBluetooth Low Energy接続 (Bluetooth 5) を通じて、ファームウェアOver The Air (FOTA) を実行できます。小型フォームファクタ（55 x 6 mm）で提供されます。
RSL10スマートショットカメラは、画像処理中の自動露出を可能にし、RSL10スマートショットモバイルアプリケーション（GooglePlay™、iOS®）をサポートし、Amazon Web Services™ （Amazon Rekognition）クラウドに接続して、画像分析/AIエンジンを通じて画像内のオブジェクトを検出および識別します。このポータブルでノードからクラウドまでのほぼターンキー設計は、長いバッテリー寿命（1年以上）を備えており、製品開発時間を短縮でき、さまざまなユース ケースの複数のトリガー機能に適しており、資産監視、セキュリティ、スマート農業、基準ベースの監視に適用できます。
RSL10スマート ショット カメラの代表的な用途としては、ヘルメットなどのウェアラブル安全装備にスマート カメラを追加することが挙げられます。商業環境では、スマートカメラを使用してショッピングカートの内容を監視し、自動チェックアウトをサポートできます。車内では、スマートカメラを使用して後部座席の子供などの乗員を監視し、安全上の問題があれば早期に警告を発します。家庭では、スマートカメラで食器棚の中の品物をスキャンして買い物リストを作成することができ、広く利用されています。
結論
クラウド プラットフォーム、モノのインターネット、センサーを組み合わせたスマート カメラは、さまざまなアプリケーションに無限の開発の可能性をもたらします。オンセミが発売したRSL10スマートショットカメラは、アプリケーションの要件に応じて調整および拡張できる完全なソリューションと開発プラットフォームであり、幅広いアプリケーション開発スペースを備えており、スマートホームおよび関連アプリケーションの開発に最適なソリューションです。