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編輯推薦：從即日起，由貿(mào)澤電子贊助，與非網(wǎng)傾力策劃，邀請酷物聯(lián)實驗室創(chuàng)始人、B 站資深 up 主 Karlno 一起推出一個硬件拆解視頻系列 --《硬核拆評》，每一期我們將選擇幾款當下爆款的同類的物聯(lián)網(wǎng)設備，做深度硬件拆解、橫向評測和比較，讓我們來看看這些爆款背后的硬實力到底幾何。
第五期，我們來拆解智能門鈴產(chǎn)品，雄邁、小米、360 的智能門鈴里竟然發(fā)現(xiàn)同一顆“中國芯”！
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智能可視化門鈴的出現(xiàn)
門鈴的歷史要追溯到五代時期，據(jù)《江南余載》記述,我國第一個使用門鈴的是五代時期的一位窮書生，名叫陳致光。他在廳內(nèi)曾懸一大鈴，以繩系之，另一端則懸于門旁，并在門上貼有一張告示曰：“無錢雇仆，客至，請挽之。”爾后不少人竟相仿效，被視為雅致之極，并傳至宮禁。
今天，門鈴的發(fā)展得益于技術的迭代更新，而門鈴的功能也早已不僅僅局限于客人來訪叫門的作用。
讓時間倒帶幾十年，帶有集中視頻和音頻功能的門鈴和入口安防系統(tǒng)已經(jīng)誕生，這些產(chǎn)品通常用于大型公寓樓、辦公室和高端住宅，并依賴于閉路電視和人眼觀察。然而，隨著視頻 / 音頻門鈴進入消費市場，簡單的鈴聲、單向視頻和雙向音頻已經(jīng)不能滿足精通互聯(lián)網(wǎng)的家庭自動化愛好者的需求，于是智能可視化門鈴應運而生。
智能可視化門鈴市場前景
根據(jù)《門鈴行業(yè)前景預測報告》所述，自 2015 年，在智能家居市場的驅(qū)使下，智能可視化門鈴市場也在以驚人的速度膨脹。數(shù)據(jù)顯示，2015 年中國智能門鈴全年出貨 40 多萬臺，2016 年智能門鈴出貨達 60 多萬臺，增幅為 40%，而 2017 年出貨達 90 多萬臺，有專家預測，2018 年智能門鈴全年出貨量將突破 150 萬臺。從以上數(shù)據(jù)可以看出，我國智能可視門鈴作為智能家居的入門級產(chǎn)品，未來還有著巨大的市場潛力。
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預測，到 2020 年，中國智能家居整體產(chǎn)值將突破萬億元，潛在市場規(guī)模將達 5.8 萬億元。中國智能家居將進入爆發(fā)式增長的前夜。智能門鈴作為家庭安防不可或缺的產(chǎn)品，自然潛力無限。
2018 年 4 月，Strategy Analytics 發(fā)布研究報告《智能家居監(jiān)控攝像機市場分析與預測》，指出 2023 年將是視門鈴增長最快的細分市場，其市場規(guī)模將達到 14 億美元。2018 年 6 月，國外調(diào)查機構 Technavio 發(fā)布研究的一份報告顯示，未來智能門鈴市場年復合增長率高達 69%。此外，由于公眾希望減少盜竊案件發(fā)生，夜視技術在智能門鈴領域的應用成為市場新趨勢。
可視化門鈴的場景應用
智慧體驗無處不在，智能可視化門鈴作為智慧產(chǎn)品的組成部分，它與傳統(tǒng)門鈴有著與生俱來的差異化氣質(zhì)，可視化的通話體驗，解決了用戶響鈴而無法看到門外的困擾，是無人值守的新代名詞，下面以三個不同的場景應用來讓大家進一步了解智能可視化門鈴。
1． 可視化門鈴+手機，打造智慧家居
獨居女子的訴求
小美一天有時候三五個快遞，忙的時候也會叫個外賣，一個人在家的時候有快遞外賣敲門的時候總覺得有點慌。尤其是晚上有人按門鈴都不太敢開門，要在門口問半天知道是誰才敢開門。
自從滴滴事件之后，小美坐車再也不敢坐副駕駛座上了，而且現(xiàn)在出門隨身還得帶防狼報警器。那自己在家的話怎么辦？感覺一個人在家的時候陌生人敲門也很不安全?。‖F(xiàn)在入室搶劫的也是好嚇人。
上班族的訴求
小王在 A 公司上班，家里的小朋友 3 點半放學，一到這個點，就像激發(fā)了生物鐘一樣，想看看小朋友有沒有安全到家，有沒有吃點點心，有沒有開始做作業(yè)。
有一天，突然小王家來了相隔萬里的老家客人，家里沒人，但是手上的 case 老板說必須今天做完、上交，沒辦法抽身，怎么才能讓滿身疲憊的客人先進門坐坐呢？著急萬分。
獨居老人的訴求
老劉有兩個孩子，女兒遠嫁他鄉(xiāng)，兒子倒是在本市的一家大型科技公司擔任研發(fā)經(jīng)理，“日理萬機”，很少回家，于是就成了時下“流行”的獨居老人，他獨自生活在一個十分老舊的城郊小區(qū)里面，物業(yè)管理在 2009 年就破產(chǎn)，因此我們小區(qū)一直處于無管理狀態(tài)。在日常生活中，夜半三更陌生人和小偷經(jīng)常出現(xiàn)在門口，在老劉家門口踩點，老人家被洗劫了好幾次。面對這樣的情況，孩子們都很無奈，怎樣才能提高老人的人身、財產(chǎn)安全呢？
正是這些訴求的不斷涌現(xiàn)，智能可視化門鈴才有了市場，在 AI 加持后，除了傳統(tǒng)的實時方可提醒、視頻對講、音樂門鈴等功能外，擁有了 AI 人臉識別、異動監(jiān)測、夜視、變聲功能等，不在家的時候，有人來按門鈴，手機上將收到敲門信息，屋主可以通過手機查看來訪者，與訪客進行對話，控制門鎖的開啟。這樣，即便主人不在家，到訪的客人也可以不用在門外等待。當主人忙碌無法開門時，通過手機控制，不用起身走到門附近就能打開大門。智能門鈴采用 PIR 移動監(jiān)測技術，可以自動記錄來訪人圖像，像訴求案例中，小偷的到訪在進入監(jiān)控范圍內(nèi)就已經(jīng)被記錄下人像信息，為警方辦案提供證據(jù)。此外，當有人試圖拆卸或破壞門鈴，系統(tǒng)還會立即發(fā)出報警提示。簡而言之，這是一項能給獨居女生以安全感，給上班族以便利，給老人帶來關懷的科技創(chuàng)新產(chǎn)品。
2． 可視化門鈴+樓宇對講，打造智慧物業(yè)
小花是個購物達人，每天都有數(shù)不清的快遞送上門，可是門口東西堆多了即影響過道行人，又有火災等隱患，如果全部放到物業(yè)那邊，下班后去取，又覺得太累了，需要一種折中的辦法，小花一直探尋著。如果小花在家，那就直接送上門；如果小花外出，很快能回來，那就放在家門口，讓智能可視化門鈴充當看護保安的角色，等回來了拖進家門即可；如果小花要很久才回來，那就在看到快遞小哥來訪信息提示時，通過音頻對講讓他把快遞放在物業(yè)樓，順便接入樓宇對講系統(tǒng)，跟物業(yè)打招呼，說好取快遞時間。
有一天小花出門了，手機提示門鈴接入，在視頻中看到了自家門口有一個可疑人員在徘徊，擔心家里被盜的小花接通了與可視門鈴互聯(lián)的樓宇對講系統(tǒng)，告訴小區(qū)物業(yè)安保人員現(xiàn)場情況，幫助她完美地解決了后顧之憂。
從上述虛擬案例中可知，可視化門鈴在智慧物業(yè)地打造過程中大有可為。
3． 可視化門鈴+報警電話，打造智慧警務
在山西高平市，流傳著這樣一個“門鈴似警鈴，為民一念間”的故事。高平市公安局在“警民同心”主題活動中創(chuàng)造性地推出了“所所安門鈴”的親民惠民、利民便民新舉措，以方便夜間前來求助、報案的廣大群眾。在其下轄的每個派出所門口的醒目位置，不僅安裝了帶有提示燈光的門鈴，而且在門鈴旁邊懸掛了報警電話，無論是門鈴還是報警電話都直通值班備勤室。
目睹這一為民貴在“一念間”的暖心之舉，山西新聞網(wǎng)網(wǎng)友“王冠楠”發(fā)帖點贊：“不用敲門、不用打電話，按下門鈴，警察就出來了，很貼心。從實施的反響來看，用可視化門鈴＋報警電話的場景應用，打造全新智慧微警務，可視化的交流和移動檢測，效果會更好，可以大大提升廣大人民群眾的獲得感、幸福感、安全感。
可視化門鈴關鍵技術拆解
云連接
設計支持云功能的可視門鈴有兩個充分的理由：外形小巧，因此限制了處理能力和存儲空間；社區(qū)防衛(wèi)組織的成功受益于聯(lián)網(wǎng)的門鈴應用。消費者已經(jīng)喜歡上了隨時隨地觀察門鈴視頻并根據(jù)視頻畫面進行實時響應的功能。對于個人 / 社區(qū)安全（或只是確認收到包裹）而言，支持云連接可以實現(xiàn)豐富的用戶功能，而制造商可以提供無線更新并獲取有價值的使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)和信息。但是，添加云連接需要互聯(lián)網(wǎng)接入技術（硬線以太網(wǎng)或 Wi-Fi）。由于大多數(shù)連接門鈴的房屋只有某種類型的交流電源而沒有以太網(wǎng)或其他通信線路，因此支持 Wi-Fi 的可視門鈴越來越普遍。
視頻技術
視頻技術的核心是 CMOS 圖像傳感技術，CMOS 圖像傳感器是一種將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置,被廣泛應用于數(shù)字電視和可視通信領域，如安保、智能手機、視頻通話系統(tǒng)、二維碼和條形碼掃描器、傳真機、玩具、行車記錄儀等。CMOS 圖像傳感器一般由相敏單元陣列、行驅(qū)動器、列驅(qū)動器、時序控制邏輯、AD 轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)總線輸出接口、控制接口等組成，其工作功能框圖如下：
噪聲、暗電流、像素的飽和與溢出模糊都是影響 CMOS 圖像傳感器性能的主要因素。其中，噪聲對 CMOS 圖像傳感器性能影響最嚴重，固定圖形噪聲 FPN（Fixed pattern noise）、暗電流噪聲、熱噪聲等都屬于該噪聲的范疇。
音頻技術
除了視頻功能，音頻功能是可視門鈴的另一項主要技術。甚至還有競爭性的門鈴技術提供沒有視頻的音頻功能。雙向音頻、音頻觸發(fā)事件和音頻方向感應在大多數(shù)可視門鈴中十分常見。雖然雙向音頻最低限度只需要揚聲器和麥克風，但音頻觸發(fā)事件和音頻方向感應還需要額外的音頻處理技術，而且通常需要額外的麥克風。音頻事件觸發(fā)器和雙向音頻通常使用數(shù)字信號處理器或編解碼器內(nèi)的算法來實現(xiàn)。編碼的音頻數(shù)據(jù)通常會傳送到應用程序或云存儲。
無線通信
對于簡單的音頻應用，常見的無線標準 （如 Bluetooth 和 Zigbee）具有支持純音頻門鈴的必要帶寬范圍。但是，若要進行視頻數(shù)據(jù)傳 輸，Wi-Fi 則是最方便且最常用的無線標準。然而，Wi-Fi 門鈴還需要一個 WiFi 路由器系統(tǒng)，確保在安裝可視門鈴的每扇門上都能接收到可靠信號。
運動檢測和環(huán)境監(jiān)測
可視門鈴的主要功能之一是能夠檢測運動。雖然許多可視門鈴完全依賴基于圖像處理的運動跟蹤，但是各種其他方法也有助于進行運動檢測并幫助消除誤報。這些技術包括一種相對低成本且簡單的方法，稱為被動紅外 (PIR) 探測器。PIR 探測器在用于安防照明的運動檢測燈中很常見；然而，這種方法僅限于有溫度的 對象，如人類和大型動物。為了避免誤報，PIR 傳感器通常與其他傳感器配對使用。
除了視覺和聽覺傳感器，各種其他環(huán)境傳感器和功能也有助于根據(jù)外部條件改善可視化門鈴性能。例如，環(huán)境光傳感器有助于圖像處理算法根據(jù)外部光線正確調(diào)整視頻曝光。其他常見傳感器包括外部和內(nèi)部溫度傳感器、用于監(jiān)測充電和放電熱變換的電池溫度傳感器以及用于提示篡改或盜竊的其他傳感器。防盜或防篡改傳感器包括振動、沖擊和接近傳感器，或連接到外殼關鍵部件的簡單開關。電源管理電路還可具有電流和電壓監(jiān)測功能，從而確定電源質(zhì)量以及是否要啟用備用電池。此外，各種內(nèi)部故障傳感器可監(jiān)控關鍵電路組件是否正常運行，從而進行故障排除和維修。
電池電源和備用電池
由于許多家庭和公寓根本沒有門鈴接線，因此許多潛在的可視門鈴客戶可能無法為電源和互聯(lián)網(wǎng)連接添加外部接線。此外，大多數(shù)可視門鈴所有者希望停電、電壓不足或故意破壞等問題不會導致其家庭安防系統(tǒng)的最新擴展方案無法使用。因此，依靠電池供電的可視門鈴也在市場上占有一席之地。
考慮到外形因素的限制，許多可視化門鈴制造商可能會選擇鋰離子或鎳氫電池技術。鋰離子電池是現(xiàn)有電池技術中能量密度最高的電池類型之一。這種類型的電池也非常容易在高溫和低溫工作條件下出現(xiàn)性能下降，而鎳氫電池則存在 過度自放電問題。如果沒有額外的充電 / 放電控制器進行溫度檢測，鋰離子電池化合物在充電和放電期間還可能過熱。由于電池熱管理取決于溫度和濕度等外部環(huán)境條件，因此一般地廠商都會加載電量監(jiān)測功能。
可視化門鈴三大解決方案對比
雄邁可視化門鈴（“價格”制勝）
小米可視化門鈴（“玩美”的簡約）
360 可視化門鈴（玩轉(zhuǎn)“性能”）
1. 價格
信息來源：天貓旗艦店
2. 供電模式
3. CPU：華為海思 HI3518E（雄邁、小米、360 均用了該款攝像頭控制芯片）
HI3518E 是華為海思半導體推出 —款主要應用于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下高清 IPC 及智能門鈴產(chǎn)品中的一款高性能 CPU, 它集成有新一代的 ISP 和 H.264 解碼器，Hi3518 采用了優(yōu)化的圖像處理算法，低功耗框架技術，可滿足客戶差異化產(chǎn)品功能、性能、圖像質(zhì)量的要求。
4. WIFI 模組(頻段：2.4GHz)
5. 室內(nèi)通訊方案
6. 產(chǎn)品功能與性能對比
中國芯的力量
智能可視化門鈴中海思方案的霸市代表了國產(chǎn)監(jiān)控領域芯片的崛起，替代了原來 TI、ADI 等主流廠家的方案，結(jié)束了外國廠家在中國本土混戰(zhàn)營收的模式。
原因：
- 支持國貨
- 低功耗
- 擁有完善的 SDK 與解決方案
- 美麗的價格
總結(jié)語
在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革之下，我國加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式形成了歷史性的交匯，物聯(lián)網(wǎng)技術茁壯成長，人們對生活品質(zhì)需求不斷提升，智慧家庭的概念逐漸深入人心，而作為智能家居入門級產(chǎn)品的可視化門鈴需求量也隨之水漲船高，在國內(nèi)市場處于紅利期與爆發(fā)期，整體市場持續(xù)增長。從過去 5 年可視化門鈴上游解決方案與芯片變更的角度看，國產(chǎn)化趨勢明顯。從可視化門鈴品牌市場的角度看，一些大品牌如小米、360、雄邁等搶先占領市場，眾多中小企業(yè)也紛紛加入，也有像小豚當家這樣直擊市場痛點而后來者居上的情況存在，因此未來市場是屬于變革創(chuàng)新者的。
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溫馨提示：
三款智能門鈴中用到的核心器件均可在貿(mào)澤電子官網(wǎng)查詢詳情并購買，包括：
射頻芯片：SYN115
wifi 模塊：Hi1131
MCU：STM8L151G
開關穩(wěn)壓器：TLV62568
鋰電池管理芯片：XT4066
電量計芯片：AXP2601
人體感應：PY0576
功放：8733A
電源芯片：TPS70628
