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Para los diseñadores, la demanda de dispositivos IoT a menudo se traduce en una demanda de diseños integrados de consumo ultrabajo. Esto se debe al hecho de que los dispositivos de IoT tienden a funcionar con baterías, pero a menudo integran una gran cantidad de tecnologías diferentes a bordo, desde sensores hasta procesamiento de RF y AI.

La cámara RSL10 "Smart Shot". Imagen utilizada por cortesía de ON Semiconductor

Un sistema integrado que puede ser particularmente desafiante es la "cámara inteligente", denominada en el mercado. Estos sistemas requieren sensores de imagen de estado sólido, ópticas y arquitectura de computadora mientras implementan tecnología de visión por computadora para visión artificial. Soportar todas estas funciones en un dispositivo alimentado por batería mientras se mantiene un factor de forma pequeño introduce muchas compensaciones de ingeniería.
Para abordar estas compensaciones, ON Semiconductor lanzó recientemente una nueva cámara inteligente activada por eventos.

Cámaras activadas por eventos

Uno de los principales trucos para minimizar el consumo de energía en los dispositivos de IoT es dejar inactivo el dispositivo tanto como sea posible; el dispositivo se apaga automáticamente cuando no se está utilizando para conservar la vida útil de la batería. Este concepto equivale a una cámara activada por eventos: cámaras que solo capturan imágenes cuando son provocadas por algún evento.
Estos dispositivos a menudo emplean la inferencia de IA junto con información del entorno para ayudar a determinar cuándo un evento debe activar la cámara. El disparador específico cambiará de una aplicación a otra, pero los disparadores comunes podrían incluir temporizadores, sensores de movimiento, acelerómetros y temperatura.

Estructura básica de una cámara inteligente, incluido un ASIP (procesador de información específico de la aplicación). Imagen utilizada cortesía de Fábio Dias Real et. al y ResearchGate

Desde la perspectiva del hardware, estos tipos de sistemas normalmente requieren una cámara, circuitos integrados de RF para la conectividad, sensores para la adquisición de datos y para el disparo de la cámara, y algún tipo de unidad de procesamiento como una MCU.

RSL10 a nivel de placa

A nivel de placa, el RSL10 de ON Semiconductor aprovecha algunas ventajas de potencia y tamaño que pueden ser útiles para los diseñadores integrados.
Para la cámara, la placa utiliza un módulo IAS DFOV mono ARX3A0 de 65 grados. Este sensor de imagen basado en CMOS está diseñado para ser de muy baja potencia, consumiendo menos de 3,2 mW con una velocidad de 60 fps mientras está activo. ON Semiconductor también dice que la cámara tiene capacidades integradas para detectar movimiento o cambios en la iluminación del entorno, una bendición para la grabación activada por eventos.

Desglose por componentes del PCB de la cámara RSL10. Imagen utilizada por cortesía de ON Semiconductor

Para la conectividad de RF, el dispositivo emplea un sistema RSL10 en paquete (SiP). Según la hoja de datos, el SiP contiene una "antena integrada, SoC de radio RSL10 y todos los componentes pasivos necesarios en un solo paquete para ayudar a minimizar el tamaño general del sistema". En el contexto de este diseño, el SiP se utiliza para la conectividad BLE (Bluetooth 5) para conectarse a la nube, descargando datos para el procesamiento de IA.
En el lado de la interfaz de usuario (UI), la cámara viene con una aplicación complementaria donde los usuarios pueden configurar sensores de forma remota, modificar disparadores de imágenes y ver datos desde la nube. La conectividad a la aplicación también se realiza a través de BLE.

Duración de la batería frente a procesamiento Edge

ON Semiconductor afirma que esta nueva cámara tiene tan poca energía que la duración de la batería puede durar más de un año. Sin embargo, esto tiene el costo de descargar el rendimiento de la IA a la nube en lugar del procesamiento perimetral.
Según la compañía, las aplicaciones para la cámara pueden incluir equipo de seguridad portátil, soporte de pago automatizado en tiendas, monitoreo de ocupantes en vehículos y más.