视觉智能与安全的融合：新一代智能锁设计
随着家庭与企业日益重视安全防护，智能锁已成为现代门禁控制系统的核心组件。智能锁早已超越传统无钥匙开锁的范畴，通过集成无线连接、移动应用控制及生物识别认证功能，为用户打造无缝且安全的使用体验。许多智能锁系统需依赖独立的门铃摄像头实现视觉验证，而新一代视频智能锁将摄像头与锁具整合为单一智能设备，重新定义智能锁品类。
这种集成式解决方案带来的远不止于便捷：用户可借助它实现远程监控、实时查看开门记录，还能接收防撬警报，即便身处全球各地，也能轻松掌控财产安全。无论是通过边缘侧图像处理提升使用便捷性，还是强化隐私保护，视频智能锁在功能与用户安心感两方面都实现了跨越式提升。
视频智能锁图像传感器选型的核心考量因素
视频智能锁的运行高度依赖高质量图像，后续操作的准确性直接关系到安全防护效果与财产损失风险。智能锁产品及其功能特性中融入了大量人工智能 (AI)/机器学习 (ML) 技术。倘若图像质量不佳，可能导致处理引擎负载过重，进而造成功耗增加与操作延迟。
分辨率优化同样至关重要：只有捕获的图像包含足够细节，系统才能准确识别人员特征并执行相应操作。分辨率过低会导致细节缺失，可能引发人员/物体识别的误判。
智能锁通常采用电池供电，因为向锁具所在区域铺设供电线路，不仅不切实际，在多数情况下更是无法实现。因此，低功耗需求极为迫切：既要能最大化电池续航周期，又要能确保设备持续可靠运行、无任何停机情况。
智能锁的安装空间极为有限，不仅需保持结构紧凑，还要集成锁体机械结构与门铃摄像头等核心功能。如今的智能锁已成为高度集成的电子系统，内部需容纳多种传感器、处理引擎、通信模块及电池组，所有组件都必须采用高度优化的设计，不仅要确保功能完备与运行可靠，外观尺寸也需达到优化水准。
Hyperlux LP 图像传感器
Hyperlux? LP 图像传感器系列在架构和设计上以超低功耗为核心目标。AR0544和 AR0830产品线提供三种滤色片阵列 (CFA) 选项，分别为黑白色 (Mono)、红绿蓝 (RGB) 及红绿蓝-红外 (RGB-IR)。
芯片与像素架构经过专门优化，在昼夜环境下均可呈现出色图像质量，从而大幅减少对高功率红外 (IR) LED 的需求。搭载的多项特性，如运动唤醒(WoM)功能（支持可配置的感兴趣区域）、多种触发模式和原生的超低功耗属性，能有效节省电池电量，最大限度延长设备单次充电/更换电池后的设备运行时长，不仅能降低智能锁系统的整体功耗，还可显著减少物料清单(BoM)成本。
RGB-IR 型号为实现 100 万或 200 万像素红外成像提供了便捷方案，能为深度检测提供充足数据，对于集成红外像素的智能锁而言，可谓理想之选。在图像传感器中加入红外像素，可有效杜绝利用 2D 照片进行伪造的风险。通过对目标物体进行结构光扫描，系统可识别物体的轮廓变化以获取深度信息，进而构建 3D 图像模型，过程中还可辅助检测目标物体的活体属性。
此类图像传感器还具备一项额外优势：在设备正常运行期间，可以实时获取红外数据，用于消除智能锁面向室外环境时不可避免产生的红外串扰，从而确保成像的高保真度，精准还原真实场景。
智能锁参考设计
为助力新一代智能锁研发，安森美 (onsemi)已与 SoC/FPGA 原始设备制造商 (OEM) 展开深度合作。通过与 AMD 和 MakarenaLabs 联合开发，一款 2D/3D 混合式智能锁参考设计已正式推出，搭载了安森美的 AR0830 图像传感器。其中，RGB-IR 图像传感器可同时捕获 2D 和 3D 数据，并将数据馈入处理/ML 引擎以实现人脸检测和人脸识别功能。
图 1.2D/3D 混合式智能锁设计（来源：AMD）
2D 数据会输入 AI 模型进行分析，一方面判断是否存在人脸，另一方面可与数据库比对，验证被检测对象是否为授权用户。3D 图像则是判断摄像头前是否为真人的关键，可避免他人利用 2D 图像实施伪造攻击。
其中，来自 AR0830 图像传感器的 IR 3D 数据，会与垂直腔面发射激光器 (VCSEL) 投影仪配合，构建真实人脸的点云模型，为 3D 人脸重建提供支持。只有当 2D 与 3D 信息均验证通过后，门锁才会解锁。
该参考设计可为开发阶段提供便捷的智能锁实现路径，便于研发团队在投入量产资源前完成方案验证。而安森美的图像传感器，已预置设计这类智能锁所需的硬件与软件支持，可直接投入使用。
智能锁正逐渐成为家庭与企业智能生态的核心组件，将安全防护、技术功能与用户体验融合于单一智能解决方案中。随着生物识别认证技术的准确性与易用性不断提升，智能锁作为新一代安全基础设施的普及率也在持续增长。图像传感器在采集数据方面发挥着关键作用，而图像数据对基于 AI 的面部/行为检测与识别而言不可或缺。
如今，依托图像传感器、SoC/FPGA 及 AI/ML 模型所提供的功能，门锁厂商可将精力聚焦于应用层面的差异化开发，为自身解决方案注入智能属性。
如需了解上述智能锁参考设计的更多信息（含完整软硬件要求），可点击阅读原文查看详情；若需获取全套 AR0830 硬件开发套件及配套的 DevSuite软件开发平台以便开展系统评估，欢迎进入安森美官网查看。
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