Hversu lítil-aflhönnun bætir rafhlöðuendingu lítilla myndavélar

Rafhlöðuending er ein mikilvægasta hönnunartakmörkunin í -rafhlöðuknúnri lítill myndavél. Fyrirferðarlítið girðing takmarkar stærð rafhlöðunnar á meðan myndbandsupptaka, myndvinnsla, þráðlaus sending, geymsla, hreyfiskynjun og næturvöktun eyða allt orku.

Lág-aflhönnun bætir keyrslutíma með því að draga úr myndavélinnimeðalorkunotkunyfir allan rekstrarferil þess. Það felur í sér upptöku, þráðlaus samskipti, biðstöðu og svefn. Vel gert getur það lengt notkunartímann án þess að neyða vöruna til að verða verulega stærri eða þyngri.

Hvað ákvarðar í raun og veru rafhlöðulíf lítillar myndavélar?

Rafhlöðuending lítill myndavélar ræðst aðallega af tvennu: hversu mikla nothæfa orku rafhlaðan geymir og hversu hratt myndavélin eyðir þeirri orku.

Gagnleg verkfræðileg nálgun er:

Gangtími rafhlöðu ≈ nothæf rafhlaðaorka ÷ meðalorkunotkun

Af þessum sökum ætti alltaf að meta rafhlöðugetu og orkunotkun saman. Þegar verið er að bera saman rafhlöður með mismunandi spennu eru watt-stundir (Wh) almennt þýðingarmeiri en að bera saman milliampa-stundir (mAh) eingöngu.

Annað mikilvægt hugtak ermeðalafli: meðaltal orkunotkunar í öllum rekstrarríkjum yfir tíma.

Myndavél helst sjaldan í einu ástandi. Það gæti eytt klukkustundum í að bíða, vaknað þegar hreyfing er greint, tekið upp stutt myndband, sent gögn og síðan farið aftur að sofa. Myndavél með samfelldri-upptöku er mjög mismunandi aflsnið.

Þetta er ástæðan fyrir því að ein fullyrðing eins og „30-dagar rafhlöðuending“ þarf samhengi. Þrjátíu dagar af atburðadrifin aðgerð og þrjátíu dagar af samfelldri upptöku eru mjög mismunandi forskriftir.

Fyrir víðtækari sýn á hvernig aflgjafi breytir hegðun vöru, sjá leiðbeiningar okkar umrafhlaða-knúin vs tengi-í földum myndavélum. Ef forgangsverkefni þitt er raunveruleg upptökutími frekar en biðtími, grein okkar um hversu lengi falin myndavél getur tekið upp fer dýpra í þær breytur sem um er að ræða.

Hvar notar lítill myndavél afl?

Aflleiðin inni í lítilli myndavél lítur venjulega einhvern veginn svona út:

Rafhlaða → Rafmagnsstjórnun → Myndskynjari → SoC/ISP → Minni → Þráðlaus eining → Önnur jaðartæki

Themyndflagafangar ljós og breytir því í stafræn myndgögn. TheSoC, eða kerfi-á-flís, annast síðan aðgerðir eins og mynd-merkjavinnslu, myndkóðun, hreyfigreiningu og heildarkerfisstýringu. Geymsla og þráðlausar einingar bæta við eigin álagi.

Aflmissi má skipta í tvo gagnlega flokka.

Statískt taperu til staðar jafnvel þegar myndavélin gerir mjög lítið. Þau innihalda hálfleiðaraleka og kyrrstraum samþættra rafrása.Rólegur straumurer það litla magn af straumi sem IC eyðir einfaldlega til að vera áfram knúinn og tilbúinn.

Kvikt tapaukast þegar hringrásir eru virkir að skipta, vinna ramma, hlaða og afhlaða þétta, skrifa gögn eða hafa samskipti í gegnum þráðlaus tengi.

Þessi greinarmunur skiptir máli vegna þess að myndavél sem-kveikti á hreyfingu gæti eytt mestum hluta ævinnar í biðstöðu. Í þessari vörutegund getur jafnvel lítill alltaf-straumur haft þýðingarmikil áhrif yfir daga eða vikur.

Sumar háþróaðar CMOS skynjaraútfærslur sýna hversu breitt bilið á milli virks og biðstöðu getur verið. Virk neysla getur lækkað í u.þ.b50–100 mW svið, á meðan biðnotkun getur veriðundir 1 mW, fer eftir skynjara, rekstrarham, rammatíðni og stuðningsrásum.

Fyrir kaupendur sem meta samningar rafhlöðuvörur,Faldar líkamsmyndavélareru gagnlegur flokkur til að bera saman vegna þess að lítill formstuðull þeirra gerir sambandið milli rafhlöðustærðar, hita og orkunotkunar sérstaklega sýnilegt.

Hversu lítil-afl vélbúnaðarhönnun dregur úr orkutapi

Góð rafhlöðuending byrjar með kraftarkitektúrnum. Fastbúnaður getur bætt vinnuferilinn, en hann getur ekki bætt upp að fullu fyrir óhagkvæman aflleið eða óþarflega spenntan vélbúnað.

Skilvirk orkubreyting

Rafhlöðuspennan breytist þegar fruman tæmist, þannig að myndavélin notar venjulega þrýstijafnara til að búa til stöðugar framboðsbrautir fyrir örgjörva, skynjara, minni og aðrar rafrásir.

A PMIC, eða orkustýringar samþætt hringrás, stjórnar þessum spennubrautum og hjálpar til við að stjórna hvenær mismunandi undirkerfi fá afl.

Val á þrýstijafnara skiptir máli vegna þess að einhver rafhlaðaorka tapast við umbreytingu. Skiptajafnarar eru oft gagnlegir þar sem spennumunur eða straumþörf er meiri. LDO eftirlitsaðilar geta verið skynsamlegir við lægri straum eða þegar inntaks- og útgangsspenna er nálægt.

Fyrir myndavélar sem eyða löngum tíma í biðstöðu verður létt-hleðsluvirkni sérstaklega mikilvægt. Þrýstijafnarar með lágan kyrrstraum og létt-álagsaðgerðir eins og PFM eða sprengihamur geta dregið úr bakgrunnsrennsli sem heldur áfram á meðan megnið af kerfinu er óvirkt.

Power Gating og Power-lénsstýring

Rafmagnshliðþýðir að skera afl til hringrásarblokkar þegar þess er ekki þörf.

Lítil myndavél þarf ekki að hafa skynjara, myndbandsörgjörva, gervigreindarhraðal og þráðlausa einingu fullvirkt á hverri sekúndu í biðstöðu. Hleðslurofar, passa FET og PMIC-stýrðar teinar geta valið að loka óvirkum hlutum.

Á flísastigi geta aðgerðalausar blokkir með réttum hliðum dregið úr stöðuleka í átt að -núllstigi. Á PCB stigi verður sama regla að afl-dreifingarstefnu: Haltu aðeins rafrásunum sem þarf til að skynja vöku eða grunnkerfiseftirlit á lífi.

Lítill-lekahluti og PCB fínstilling

Lítil-aflhönnun fer einnig eftir mörgum smærri ákvörðunum.

Lítil-leka smári, lítill-kyrrandi-straumur IC, viðeigandi viðnámsnet, rétt stórir þéttar, lágt-tap spólar og skilvirk skiptitæki spara hvor um sig tiltölulega lítið magn af orku. Á hringrás sem er alltaf-með í gangi safnast þessi sparnaður upp.

Þetta er ástæðan fyrir því að hagnýt lítil-afköst koma frá lagskiptri hagræðingu yfir alla línuna í stað eins einangruðs íhlutavals.

Hvers vegna svefnstillingar og viðburða-drifin upptaka getur lengt keyrslutíma verulega

Að draga úr krafti meðan á upptöku stendur hjálpar. Í notkunarforritum- með hléum getur það haft enn meiri áhrif að draga úr því hversu miklum tíma myndavélin eyðir að fullu virk.

Djúpsvefn og skylduhjólreiðar

Skyldahjólreiðarþýðir að skiptast á stuttum tímabilum virkrar notkunar og lengri tímabilum með litlum-orkusvefni.

Dæmigerð-atburðadrifin myndavél gæti fylgt þessari röð:

Svefn → Greina atburð → Vakna → Taka upp → Geyma eða senda → Fara aftur í svefn

Í djúpum svefni eru flestar-aflrásir óvirkar. Aðeins þær blokkir sem þarf til að greina atburð, halda tíma eða viðhalda nauðsynlegu kerfisástandi eru áfram virkar.

Nútímastýringar geta einnig slökkt á ónotuðum jaðartækjum og klukkulénum fyrir sig í stað þess að meðhöndla örgjörvann sem einfaldlega „kveikt“ eða „slökkt“.

Hreyfing-Kveikt á móti stöðugri upptöku

Stöðug upptaka heldur myndflaga, örgjörva, kóðara og geymslukerfi virkum í langan tíma. Ef vídeó er einnig fjarsent, er þráðlausa útvarpið virkt líka.

Atburðadrifin upptaka-breytir því kraftsniði. Lág-kveikja, eins og PIR hreyfiskynjari, getur fylgst með virkni á meðan aðal myndavélakerfið sefur. Viðeigandi PIR útfærslur geta starfað áundir-millívatta aflstigum.

Munurinn getur verið verulegur. Í einu tilvitnuðu dæmi um lága-aflhönnun gæti samfelld notkun tæmt samsvarandi rafhlöðugetu innan um u.þ.b.24–48 klst, en viðburðadrifinn arkitektúr gæti náð30 dagar eða lengurvið viðeigandi-vaktaraðstæður.

Þessa mynd ætti að lesa sem hönnunardæmi, ekki alhliða keyrslutímaforskrift. Tíðni viðburða skiptir máli. Myndavél sem vaknar aðeins nokkrum sinnum á dag mun hegða sér mjög öðruvísi en sú sem er sett upp á annasömu svæði og ræst ítrekað.

Fyrir frekari upplýsingar um uppgötvunarhlið þess ferlis, sjá hvernig hreyfiskynjun virkar í földum myndavélum.

Hagnýtt dæmi um vélbúnað er afalin pinhole myndavél með langan endingu rafhlöðunnar, þar sem samræmd stærð og keyrslutími þarf að vera í jafnvægi innan sama girðingar.

DVFS og Race to Sleep

Dynamic spennu og tíðni mælikvarði (DVFS)stillir spennu örgjörva og klukkuhraða eftir vinnuálagi. Einfalt vöktunarverkefni getur ekki krafist þess að örgjörvinn haldist í hæstu afköstum.

Önnur tækni er þekkt semhlaupið að sofa: Ljúktu stuttu verkefni fljótt og farðu svo aftur í djúpan-svefni eins fljótt og auðið er.

Betri nálgun fer eftir vinnuálagi. Viðvarandi verkefni með lítilli-eftirspurn geta notið góðs af DVFS, á meðan hægt er að sinna stuttum hléum á skilvirkari hátt með því að klára fljótt og sofa lengur.

Hvernig upplausn, rammahraði og myndvinnsla hafa áhrif á endingu rafhlöðunnar

Stillingar myndgæða hafa meira áhrif en lokamyndin.

Aukin upplausn eða rammahraði eykur gagnamagnið sem fer í gegnum myndleiðslan:

Fleiri pixlar og rammar → fleiri skynjaragögn → meiri ISP vinnsla → meiri kóðun → meiri aðgangur að minni → hugsanlega meiri þráðlaus umferð

Það skilar sér í aukinni orkunotkun.

Þetta er ástæðan fyrir því að -afmagnskerfi stilla oft myndskeiðsstillingar í samræmi við raunverulega vöktunarþörf. Ein nálgun er að draga úr samfelldum straumi frá1080p til bjartsýni 720p hamþegar full upplausn er óþörf. Annað er kraftmikil ramma-hraðastýring.

Sum-lítil myndgreiningarkerfi geta dregið úr töku frá30 ramma á sekúndu til 5 ramma á sekúndu eða lægri meðan á óvirkni stendur, farðu síðan aftur í hærri rammatíðni þegar virkni greinist.

Fullkomnari skynjaraarkitektúr gæti einnig notað svæðis-þar sem-áhugavert er að vinna, fanga eða greina aðeins mikilvægan hluta senu. Pixel binning getur einnig verið gagnlegt í sumum-myndagerð með lítilli birtu.

Myndbandsþjöppun hefur einnig áhrif á kerfisálag. Skilvirkni merkjamáls breytir því hversu mikið af gögnum þarf að geyma eða senda, þannig að-viðskiptin sem fjallað er um í okkarH.264 vs H.265 öryggismyndavél samanburður getur skipt máli þegar líftími rafhlöðunnar, geymsla og bandbreidd skipta öllu máli.

Verkfræðimarkmiðið er besta jafnvægið á milli myndgæða, vinnsluálags, gagnahraða og -lífstíma rafhlöðu.

Hvers vegna Wi-Fi og þráðlaust streymi hafa áhrif á rafhlöðuendingu lítilla myndavélar

Þráðlaus samskipti geta orðið ein af stærri virku hleðslum í-rafhlöðuknúnri myndavél. Það þarf orku til að halda vöku fyrir útvarpi, senda myndband og viðhalda gagnaflæði.

Staðbundin upptaka vs stöðug þráðlaus streymi

Staðbundin atburðaupptaka notar aðallega skynjara, örgjörva, kóðara og geymslutæki.

Stöðugt Wi-Fi lifandi útsýni bætir við viðvarandi útvarpsvirkni. Skýjasending getur lengt það virka tímabil enn frekar vegna þess að kóðuð myndband þarf enn að ferðast um netið.

Fyrir rafhlöðu-knúnar vörur er staðbundin atburðaskráning almennt rafhlöðuvænni-en samfelld fjarskoðun.

Til samanburðar, Allcam'sWiFi njósnamyndavélflokkur inniheldur vörur byggðar í kringum fjartengingar, sem gerir þráðlausa hegðun að mikilvægum hluta af heildarfjárveitingu orku.

Buffun og sprengisending

Ein gagnleg aðferð er að forðast að halda útvarpinu virku stöðugt.

Myndavélin getur tekið upp eða lagt gögn í biðminni á staðnum, vakið þráðlausa undirkerfið þegar þess er þörf, sent gögn í stuttum straumi og síðan sett útvarpið aftur í lægra-aflstöðu.

Í einni tilvitnuðu útfærslu,staðbundin biðmögnun með hrunsendingum minnkaði RF virkan tíma um 60–80%.

Það þýðir ekki að heildar rafhlöðunotkun myndavélarinnar lækki um sama hlutfall. Myndin á sérstaklega við um útvarps-virkan tíma, sem er einn hluti af heildarorkuáætlun kerfisins.

Aðlagandi bitahraði og lítil-afltenging

Aðlagandi bitahraði dregur úr magni myndbandsgagna sem send eru þegar full bandbreidd er óþörf. Tilvitnað dæmi greint í grófum dráttum40–50% minni flutningsorkaí rekstrarsviði sínu.

Sumir arkitektúrar nota einnig Bluetooth Low Energy fyrir létta tengingu sem er alltaf-tilbúin á meðan Wi-Fi er geymt fyrir meiri-vídeóflutning. Viðeigandi BLE útfærslur geta viðhaldið tengingu áundir 10 mW.

Þráðlaus hagræðing virkar best þegar hún er hönnuð ásamt upptökurógík. Með því að draga úr sendum gögnum, stytta-virkt tímabil útvarps og forðast óþarfa upphleðslu getur allt bætt meðalafl.

Wi-Fi umhverfi skiptir líka máli. Veik eða óstöðug tenging getur aukið endursendingar, endurtengingartilraunir eða útvarp-á réttum tíma. Leiðsögumaður okkar tilþættir sem hafa áhrif á drægni WiFi myndavélarfjallar nánar um net-hliðarbreyturnar.

Hvers vegna raunverulegur-líftími lítillar myndavélar getur verið frábrugðinn niðurstöðum rannsóknarstofu

Lífsprófun rafhlöðu- nýtist aðeins þegar rekstrarskilyrði eru skýrt skilgreind.

Biðstaða, upptaka, lifandi útsýni og næturvöktun eru mismunandi próf

Myndavél getur löglega verið með nokkrar mismunandi keyrslutímatölur.

Næturnotkun getur lagt aukið álag á kerfið þegar þörf er á virkri lýsingu eða auka-ljósvinnslu. Því ætti ekki að líta sjálfkrafa á niðurstöður úr upptöku á daginn sem jafngildar næturtíma.

Rekstrarskilyrði skipta máli

Hitastig er annar mikilvægur þáttur. Hátt hitastig getur aukið leka hálfleiðara, en öfgar hitastigs hafa einnig áhrif á hegðun rafhlöðunnar og nothæfa orku.

Langtímauppsetning kynnir viðbótarbreytur, þar á meðal sjálfsafhleðslu-rafhlöðunnar og eðlilega öldrun rafhlöðunnar.

Fyrir-atburðadrifnar myndavélar skiptir kveikjutíðni ekki síður máli. Áætlaðar vakningar-, hreyfiskynjarar, hljóðkveikjur og þráðlausar sendingar breyta öllu vinnulotunni.

Rafhlöðustærð er einnig hluti af jöfnunni. Til dæmis, a5000mAh powerbank myndavélog a10000mAh power bank falin myndavélsýndu hvernig rafgeymir rafhlöðunnar getur verið mjög mismunandi jafnvel innan sömu víðtæku vörutegundarinnar. Kjörtími fer enn eftir því hvað rafeindabúnaðurinn gerir við þá orku sem til er.

Hvernig á að meta rafhlöðu lítillar myndavélar-Lífskröfur

Yfirlýsing eins og „30 daga rafhlöðuending“ getur verið gagnleg, en aðeins þegar prófunarskilyrðin eru til staðar.

Fyrir innkaup eða vöruþróun, athugaðu eftirfarandi:

Hver er getu rafhlöðunnar og er orkan tilgreind í mAh eða Wh?

Er biðtími tölunnar, samfelldur upptökutími eða-atburðar keyrður keyrslutími?

Hversu margir hreyfiatburðir eiga sér stað á dag?

Hversu lengi er hvert myndband sem tekið er upp?

Hvaða upplausn, rammahraði og bitahraði voru notuð?

Er Wi-Fi stöðugt tengt?

Er myndskeið tekið upp á staðnum eða sent fjarstýrt?

Eru-næturvöktunaraðgerðir virkar?

Við hvaða hitastig var prófið framkvæmt?

Er rafhlaðan ný og hvernig er sjálf-afhleðsla gerð grein fyrir?

Það er líka gagnlegt að biðja umhámarksafli, meðalafli og biðaflisérstaklega. Hámarksstraumur skiptir máli við kerfisvöknun-og þráðlausa sendingu, en meðalafl er lykiltalan til að meta heildar keyrslutíma.

Fyrir magninnkaup ætti að sannreyna rafhlöðuhegðun ásamt myndgæðum, þráðlausum stöðugleika, upptökurökfræði og öðrum kjarnaaðgerðum. Uppbyggt Gátlisti fyrir sýnishorn af falinni myndavélgetur hjálpað til við að gera það mat samkvæmara fyrir fjöldaframleiðslu.

Lífs-tala rafhlöðu verður þýðingarmikið þegar rafhlaðan, vinnuferill, notkunarstilling, myndbandsstillingar og prófunarskilyrði eru skilgreind saman.

Lítil-aflhönnun í OEM og ODM smámyndavélarþróun

Lítil-aflhönnun verður sérstaklega mikilvæg þegar nokkrar kröfur um vöru keppa um sama takmarkaða plássið og orkukostnaðarhámarkið.

Fyrirferðarlítil rafhlaða-knúin lítill myndavél gæti þurft að sameina 1080P eða 4K myndgreiningu, hreyfiskynjun, Wi-Fi tengingu, staðbundna upptöku og næturvöktunaraðgerðir- á meðan samt að ná tilteknu keyrslumarkmiði.

Það krefst samræmdra ákvarðana þvert á skynjarann, PCB, rafhlöðuna, PMIC, þráðlausa mát, fastbúnað, upptökurökfræði og vélræna uppbyggingu.

Sem aframleiðandi lítill myndavélar, Allcam þróar og framleiðir smámyndavélar, falda myndavélar, njósnamyndavélar og tengdar OEM/ODM vörur. Sérsniðna umfang fyrirtækisins getur náð frá PCB, skynjara, rafhlöðu, geymslu og Wi-Fi/4G einingum yfir í fastbúnað, upptökurökfræði, uppbyggingu og víðtækari kerfissamþættingu.

Fyrir kaupendur sem íhuga dýpri aðlögun, erAllcam fyrirtækiðveitir frekari upplýsingar um þróun þess, framleiðslu og OEM/ODM getu.

Fyrir sérsniðið rafhlöðuknúið verkefni-er gagnlegasta aðferðin að skilgreina markkeyrslutíma ásamt rafhlöðustærð, upptökustillingu, myndgæði, þráðlausri hegðun og takmörkunum á hólfinu í upphafi þróunar.

Algengar spurningar um rafhlöðuending lítillar myndavélar

Hversu lengi endist lítill myndavélarafhlaða?

Það er enginn einn keyrslutími sem á við hverja smámyndavél. Ending rafhlöðunnar fer eftir nothæfri rafhlöðugetu, meðalafli kerfisins, vinnulotu, upptökustillingum, þráðlausri virkni og notkunarskilyrðum. Biðtími getur líka verið mun lengri en samfelldur upptökutími.

Sparar hreyfiskynjun rafhlöðu?

Já, þegar hreyfiskynjun gerir myndavélinni kleift að vera í lítilli-aflstöðu í þýðingarmikið tímabil. Atburðadrifin upptaka-dregur úr þeim tíma sem myndflaga, örgjörvi, kóðara, geymsla og þráðlaus kerfi eru fullvirk. Tíðar eða endurteknar kveikjur draga úr þeim kostum.

Tæmir Wi-Fi rafhlöðu lítillar myndavélar hraðar?

Stöðug þráðlaus virkni eykur orkukostnaðinn. Staðbundin atburðaupptaka er almennt -hagkvæmari rafhlöðu en samfellt Wi-Fi beinni áhorf vegna þess að útvarpið getur verið óvirkt í lengri tíma.

Notar 4K myndband meiri rafhlöðu en 1080p?

Vídeó með hærri-upplausn eykur almennt skynjaragögn, myndvinnslu, kóðun, minnisvirkni og hugsanlega þráðlausa umferð. Raunverulegur munur fer eftir skynjara, SoC, merkjamáli, rammahraða og útfærslu.

Dregur nætursjón úr rafhlöðulífi lítillar myndavélar?

Næturvöktunarstillingar- geta aukið orkunotkun þegar þær virkja viðbótarlýsingu eða lítillar-ljósvinnslu. Því ætti að prófa keyrslutíma við sömu næturaðstæður og myndavélin virkar í raun og veru.

Lokahugsanir

Lítil-aflhönnun bætir rafhlöðuendingu lítillar myndavélar með því að minnka biðstöðutap, draga úr tíma sem varið er í miklum-aflstöðu, bæta afl-umbreytingarskilvirkni og stjórna hversu mikilli vinnu skynjari, örgjörvi, geymsla og þráðlausa undirkerfið skilar.

Sterkustu hönnunin meðhöndla keyrslutíma sem-kerfisverkfræðimarkmið frá upphafi.

Ef þú ert að þróa rafhlöðuknúna-mini eða falda myndavél með sérstökum kröfum um stærð hýsingar, upptökutíma, Wi-Fi, myndgæði, hreyfingar-kveikt eða rafhlöðugetu,Allcamgetur stuttOEM / ODM þróunfrá vélbúnaði og uppbyggingu í gegnum fastbúnað og kerfissamþættingu. Hafðu samband við okkur til að ræða orkukostnað og tæknilegar kröfur fyrir næsta myndavélarverkefni þitt.