离线语音对于家居市场的应用场景

智能可视化门铃的出现

门铃的历史要追溯到五代时期,据《江南余载》记述,我国第一个使用门铃的是五代时期的一位穷书生,名叫陈致光。他在厅内曾悬一大铃,以绳系之,另一端则悬于门旁,并在门上贴有一张告示曰:“无钱雇仆,客至,请挽之。”尔后不少人竟相仿效,被视为雅致之极,并传至宫禁。

今天,门铃的发展得益于技术的迭代更新,而门铃的功能也早已不仅仅局限于客人来访叫门的作用。

让时间倒带几十年,带有集中视频和音频功能的门铃和入口安防系统已经诞生,这些产品通常用于大型公寓楼、办公室和高端住宅,并依赖于闭路电视和人眼观察。然而,随着视频 / 音频门铃进入消费市场,简单的铃声、单向视频和双向音频已经不能满足精通互联网的家庭自动化爱好者的需求,于是智能可视化门铃应运而生。
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智能可视化门铃市场前景

根据《门铃行业前景预测报告》所述,自 2015 年,在智能家居市场的驱使下,智能可视化门铃市场也在以惊人的速度膨胀。数据显示,2015 年中国智能门铃全年出货 40 多万台,2016 年智能门铃出货达 60 多万台,增幅为 40%,而 2017 年出货达 90 多万台,有专家预测,2018 年智能门铃全年出货量将突破 150 万台。从以上数据可以看出,我国智能可视门铃作为智能家居的入门级产品,未来还有着巨大的市场潜力。

根据前瞻产业研究院预测,到 2020 年,中国智能家居整体产值将突破万亿元,潜在市场规模将达 5.8 万亿元。中国智能家居将进入爆发式增长的前夜。智能门铃作为家庭安防不可或缺的产品,自然潜力无限。

2018 年 4 月,Strategy Analytics 发布研究报告《智能家居监控摄像机市场分析与预测》,指出 2023 年将是视门铃增长最快的细分市场,其市场规模将达到 14 亿美元。2018 年 6 月,国外调查机构 Technavio 发布研究的一份报告显示,未来智能门铃市场年复合增长率高达 69%。此外,由于公众希望减少盗窃案件发生,夜视技术在智能门铃领域的应用成为市场新趋势。

可视化门铃的场景应用

智慧体验无处不在,智能可视化门铃作为智慧产品的组成部分,它与传统门铃有着与生俱来的差异化气质,可视化的通话体验,解决了用户响铃而无法看到门外的困扰,是无人值守的新代名词,下面以三个不同的场景应用来让大家进一步了解智能可视化门铃。

1. 可视化门铃+手机,打造智慧家居

在 AI 加持后,除了传统的实时方可提醒、视频对讲、音乐门铃等功能外,拥有了 AI 人脸识别、异动监测、夜视、变声功能等,不在家的时候,有人来按门铃,手机上将收到敲门信息,屋主可以通过手机查看来访者,与访客进行对话,控制门锁的开启。这样,即便主人不在家,到访的客人也可以不用在门外等待。
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当主人忙碌无法开门时,通过手机控制,不用起身走到门附近就能打开大门。智能门铃采用 PIR 移动监测技术,可以自动记录来访人图像,像诉求案例中,小偷的到访在进入监控范围内就已经被记录下人像信息,为警方办案提供证据。此外,当有人试图拆卸或破坏门铃,系统还会立即发出报警提示。简而言之,这是一项能给独居女生以安全感,给上班族以便利,给老人带来关怀的科技创新产品。

2. 可视化门铃+楼宇对讲,打造智慧物业

3. 可视化门铃+报警电话,打造智慧警务

可视化门铃关键技术拆解
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云连接
设计支持云功能的可视门铃有两个充分的理由:外形小巧,因此限制了处理能力和存储空间;社区防卫组织的成功受益于联网的门铃应用。消费者已经喜欢上了随时随地观察门铃视频并根据视频画面进行实时响应的功能。对于个人 / 社区安全(或只是确认收到包裹)而言,支持云连接可以实现丰富的用户功能,而制造商可以提供无线更新并获取有价值的使用统计数据和信息。但是,添加云连接需要互联网接入技术(硬线以太网或 Wi-Fi)。由于大多数连接门铃的房屋只有某种类型的交流电源而没有以太网或其他通信线路,因此支持 Wi-Fi 的可视门铃越来越普遍。

视频技术
视频技术的核心是 CMOS 图像传感技术,CMOS 图像传感器是一种将光信号转换为电信号的装置,被广泛应用于数字电视和可视通信领域,如安保、智能手机、视频通话系统、二维码和条形码扫描器、传真机、玩具、行车记录仪等。CMOS 图像传感器一般由相敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD 转换器、数据总线输出接口、控制接口等组成,其工作功能框图如下:
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噪声、暗电流、像素的饱和与溢出模糊都是影响 CMOS 图像传感器性能的主要因素。其中,噪声对 CMOS 图像传感器性能影响最严重,固定图形噪声 FPN(Fixed pattern noise)、暗电流噪声、热噪声等都属于该噪声的范畴。

音频技术
除了视频功能,音频功能是可视门铃的另一项主要技术。甚至还有竞争性的门铃技术提供没有视频的音频功能。双向音频、音频触发事件和音频方向感应在大多数可视门铃中十分常见。虽然双向音频最低限度只需要扬声器和麦克风,但音频触发事件和音频方向感应还需要额外的音频处理技术,而且通常需要额外的麦克风。音频事件触发器和双向音频通常使用数字信号处理器或编解码器内的算法来实现。编码的音频数据通常会传送到应用程序或云存储。

无线通信
对于简单的音频应用,常见的无线标准 (如 Bluetooth 和 Zigbee)具有支持纯音频门铃的必要带宽范围。但是,若要进行视频数据传 输,Wi-Fi 则是最方便且最常用的无线标准。然而,Wi-Fi 门铃还需要一个 WiFi 路由器系统,确保在安装可视门铃的每扇门上都能接收到可靠信号。

运动检测和环境监测
可视门铃的主要功能之一是能够检测运动。虽然许多可视门铃完全依赖基于图像处理的运动跟踪,但是各种其他方法也有助于进行运动检测并帮助消除误报。这些技术包括一种相对低成本且简单的方法,称为被动红外 (PIR) 探测器。PIR 探测器在用于安防照明的运动检测灯中很常见;然而,这种方法仅限于有温度的 对象,如人类和大型动物。为了避免误报,PIR 传感器通常与其他传感器配对使用。

除了视觉和听觉传感器,各种其他环境传感器和功能也有助于根据外部条件改善可视化门铃性能。例如,环境光传感器有助于图像处理算法根据外部光线正确调整视频曝光。其他常见传感器包括外部和内部温度传感器、用于监测充电和放电热变换的电池温度传感器以及用于提示篡改或盗窃的其他传感器。防盗或防篡改传感器包括振动、冲击和接近传感器,或连接到外壳关键部件的简单开关。电源管理电路还可具有电流和电压监测功能,从而确定电源质量以及是否要启用备用电池。此外,各种内部故障传感器可监控关键电路组件是否正常运行,从而进行故障排除和维修。

电池电源和备用电池
由于许多家庭和公寓根本没有门铃接线,因此许多潜在的可视门铃客户可能无法为电源和互联网连接添加外部接线。此外,大多数可视门铃所有者希望停电、电压不足或故意破坏等问题不会导致其家庭安防系统的最新扩展方案无法使用。因此,依靠电池供电的可视门铃也在市场上占有一席之地。

考虑到外形因素的限制,许多可视化门铃制造商可能会选择锂离子或镍氢电池技术。锂离子电池是现有电池技术中能量密度最高的电池类型之一。这种类型的电池也非常容易在高温和低温工作条件下出现性能下降,而镍氢电池则存在 过度自放电问题。如果没有额外的充电 / 放电控制器进行温度检测,锂离子电池化合物在充电和放电期间还可能过热。由于电池热管理取决于温度和湿度等外部环境条件,因此一般地厂商都会加载电量监测功能。