在物聯(lián)網(wǎng)前期,實時無線監(jiān)控這一概念很早就深入人心,但受制于移動無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力,這一概念并沒有因為豐富的創(chuàng)意而轉(zhuǎn)化為實際的產(chǎn)品被普及,但隨著中國TD-LTE牌照的發(fā)放,網(wǎng)絡(luò)資源的進一步擴充,相信國內(nèi)相關(guān)的產(chǎn)品將會陸續(xù)的出現(xiàn)。Philips In.Sight無線家居監(jiān)控器作為早期的一款國外無線監(jiān)控器產(chǎn)品,在方案設(shè)計上必定存在一定的借鑒價值,今天不妨一起拆解Philips In.Sight一探究竟。
圖Philips 無線家居監(jiān)控器
主體部分一個透明的塑料包裝讓人第一眼就能看清是什么東西,從外表看,這個小玩意有點像我們平常接觸的視頻攝像頭,但$129的價格可以讓大部分人望而卻步,下面將在簡單介紹之后直接進入拆解部分為大家呈現(xiàn)Philips In.Sight是否真是表里如一,對得起這個價格。
圖 Philips In.Sight包裝盒內(nèi)所有的配件
Philips In.Sight監(jiān)控器配件很齊全,三個入墻式的固定螺絲配合獨有的支架可以方便把監(jiān)控器安置在房間各個角落,In.Sight監(jiān)控器和支架通過磁鐵吸合在一起,圓形結(jié)合處可以全方位調(diào)節(jié)攝像頭位置,非常貼心,至于其他配件就沒有什么特別出彩的地方。
拆解之前,先來看看Philips In.Sight監(jiān)控器原理框圖。
圖 Philips In.Sight監(jiān)控器原理框圖
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接下來,我們將主要關(guān)注其主體部分--In.Sight監(jiān)控器。
圖 In.Sight監(jiān)控器
In.Sight外觀很搶眼,菱形立體三維,做工精致,正面自上而下依次是攝像頭、麥克、LED狀態(tài)燈,背部有一個復位按鍵及一個mini-USB供電接口。用螺絲刀擰下底部三顆螺絲便可以將In.Sight的PCB板抽出來,見下圖。
圖 In.Sight內(nèi)部構(gòu)造
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內(nèi)部構(gòu)造看著挺復雜,包含兩塊主板,通過一個6線的直插排針連接,并通過塑料支架固定,防止兩塊PCB板接觸引起短路。接著擰下三個螺絲,便可將兩塊主板分開,大體可以推斷,一塊式WIFI模塊板,一塊是主處理控制板,主控制板上還帶有一個散熱鋁塊,看來工作時的發(fā)熱量還是蠻高的,見下圖。
圖 帶散熱鋁塊的主控制板
繼續(xù)用螺絲刀擰下WIFI模塊板上的3顆螺絲便可將整個In.Sight拆解完成。
圖 wifi模塊板和主處理控制板
將In.Sight大卸八塊后,主要留下了WIFI模塊板和主處理控制板,這兩部分也是整個無線家居監(jiān)控器的核心,WIFI模塊負責數(shù)據(jù)的接受和發(fā)射,主處理控制部分負責數(shù)據(jù)的采集、處理。OK,大致了解了這兩塊板子的功能后,我們再逐個詳細探討。
圖 In.Sight之wifi模塊板
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首先是WIFI模塊部分,Philips In.Sight采用的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方案為雷凌RT3070L芯片與RFaxis RFX240功放的組合,雷凌科技作為一家領(lǐng)先的無線局域網(wǎng)芯片組解決方案設(shè)計公司(現(xiàn)已被聯(lián)發(fā)科并購),其WIFI芯片具有靈敏度高,但相對功率也大等特點,所以在大功率無線網(wǎng)卡,USB dongle等上有廣泛的應(yīng)用。其RT3070L芯片可以支持IEEE 802.11b/g/n三個協(xié)議標準,并且集成USB2.0控制器,可以通過USB2.0總線與控制器通信,RT3070L大小為9*9mm,76PIN QFN封裝。
圖 RT3070L原理框圖
與之搭配使用的功率放大器RFaxis RFX240基于CMOS工藝,提供34dB功率增益,同樣支持IEEE 802.11b/g/n標準,RFX240 大小為3*3mm 16L-QFN封裝。
雷凌RT3070L芯片與RFaxis RFX240功放的組合顯然有更高的信號覆蓋區(qū)域,考慮到In.Sight安裝的位置可能會比較隱蔽,一般的WIFI芯片可能因為靈敏度不高存在信號的盲點,綜合這幾點因素,再加上In.Sight是通過電源DC供電,犧牲一定功率來提升信號靈敏度還是可行的。否則很難理解為什么使用雷凌RT3070L芯片與RFaxis RFX240功放的組合。
圖 WIFI模塊板
WIFI模塊板上還帶有一個復位按鍵,控制In.Sight監(jiān)控器電路的復位,兩個線性穩(wěn)壓器,一個是5V轉(zhuǎn)3.3V,提供給RT3070L以及RFX240供電;一個是5V轉(zhuǎn)1.5V提供給雷凌RT3070L供電。一個6-PIN的排針接口包括空腳、地腳、電源、復位腳、USB D+、D-連接著主控制板電路。
圖 In.Sight之WIFI模塊電路原理框圖
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看完WIFI模塊板的電路,沒有什么太大的驚喜,以目前行情來看,雷凌RT3070L芯片與RFaxis RFX240功放的組合方案已經(jīng)過時,而且雷凌的另一款無線局域網(wǎng)通訊芯片RT3370進一步集成了功放、LNA、Switch,可以做到WIFI單芯片的解決方案,對這些小體積的無線監(jiān)控器等應(yīng)用顯然更有優(yōu)勢。
圖 RT3370單芯片WIFI解決方案
收拾下心情,接著繼續(xù)來看主控制板。
圖 In.Sight主控制板正面
主控制板的作用主要是數(shù)據(jù)的采集處理,所以作為一個監(jiān)控器,Philips In.Sight不但擁有VGA攝像頭(即30W像素)進行動作偵測,還帶有一個麥克電路可以實現(xiàn)噪音偵測。
作為對攝像頭采集信息的處理,In.Sight選用了MAX64180CX+視頻處理Soc方案,這是美信TINI Soc系列中的遠程攝像Soc(現(xiàn)在此產(chǎn)品已經(jīng)被GEO半導體收購),提供完備的音、視頻子系統(tǒng),帶有H.264壓縮編碼、ARM®處理器和外設(shè)。其大小也僅為10*10mm,248pin CTBGA封裝。
圖 MAX64180CX+原理框圖
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從上圖我們不難看出MAX64180CX+是一個高集成度的H.264標準編解碼Soc,集成了:
■200MHz的ARM9處理器
■專用音頻處理器
■用于數(shù)據(jù)安全的硬件加速單元
■USB2.0 PHY
Video MME(programmable Multimedia Engine)和Aduio MME單元分別控制視頻和音頻編解碼的輸入輸出,兩個VIPS(Video Input Processors)單元支持一路或者兩路的BT.1120、BT.656標準的視頻數(shù)據(jù)輸入,一個VOP(Video Output Processor)單元支持一路BT.656標準的視頻數(shù)據(jù)輸出。
美信MAX64180CX+作為一款低功耗、高集成度的Soc方案,非常適用于如Skype電視,網(wǎng)絡(luò)和IP攝像機等應(yīng)用。
In.Sight的另一個重要功能噪音偵測在實現(xiàn)上還需要主控制板USB接口一側(cè)的音頻codec MAX9860的幫助,它將麥克采集到的模擬信號經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號通過I2S傳輸給MAX64180CX+處理。
圖 美信MAX9860原理框圖
美信MAX9860是一個16位、單聲道的音頻codec,支持8kHz~48kHz的采樣速率,4*4mm QFN24封裝。
主控制板正面另外兩個主要的芯片為EtronTech 64MB DDR2 SRAM--EM68B16CWQD-25H(1.8V供電)以及MXIC 16MB串行NOR Flash--MX25L12845E(2.7~3.3V供電)。
主控制板的背面還帶有意法半導體的16KB EEPROM以及麥克、USB、攝像頭接口。
圖 In.Sight主控制板背面
至此,我們基本清楚了整個In.Sight的工作原理。
主控制板同WIFI模塊板比較,不難發(fā)現(xiàn)無論是外形亦或是布局,主控制板的做工明顯要略好,而WIFI模塊板有失水準,不像是國際品牌的產(chǎn)品,更像是在深圳”某個小屋“中臨時誕生的,整個In.Sight無線家居監(jiān)控器外表光鮮,內(nèi)部構(gòu)造”粗糙“,物料成本更是跟$129價格相去甚遠,對于國內(nèi)的用戶,不推薦購買。
拆解總結(jié)
通過拆解,我們不難看出Philips In.Sight無線家居監(jiān)控器并不是一個什么神秘的產(chǎn)品,依托現(xiàn)有的資源其方案很容易實現(xiàn),而且成本可以控制的很低,更進一步講,伴隨著越來越強大的網(wǎng)絡(luò)資源的普及,實時無線監(jiān)控系統(tǒng)真正從高端產(chǎn)品走向平民化。
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