Lösung zur Nutzung von Smart Home-Kameras: Basierend auf ADIs MAX78000

Smart-Home-Kameras spielen eine wichtige Rolle in der modernen Haussicherheit und -überwachung. Dieser Artikel beschreibt die Entwicklung einer hochleistungsfähigen Smart-Home-Kamera mit geringem Stromverbrauch auf der Basis des Neural Network Microcontrollers MAX78000 von ADI, der fortschrittliche Bildverarbeitung und Objekterkennung ermöglicht.

Produktübersicht

Diese Smart-Home-Kamera nutzt die leistungsstarke Rechenleistung und die neuronalen Netzwerkverarbeitungsfunktionen des MAX78000, um Videoüberwachung in Echtzeit, Objekterkennung und intelligente Alarmfunktionen zu ermöglichen. Zu den wichtigsten Funktionen gehören:

Gesichtserkennung: identifiziert automatisch Familienmitglieder und Besucher und liefert Zugangsdaten.Anomalie-Erkennung: erkennt verdächtige Aktivitäten und sendet sofortige Warnmeldungen.

Edge Computing: Verarbeitet Daten auf lokalen Geräten, reduziert die Abhängigkeit von Cloud-Diensten und verbessert die Reaktionszeit und den Datenschutz.

Hardware-Architektur

1.Master Control Unit: Verwendet einen MAX78000-Mikrocontroller für neuronale Netzwerke, der für die Bildverarbeitung und die Inferenz des neuronalen Netzwerks zuständig ist.

2.Kameramodul: eine hochauflösende Kamera, die klare Videoübertragungen ermöglicht.

3.Speichermodul: Eingebauter Speicher für lokale Videospeicherung, unterstützt erweiterte SD-Karte.

4.Kommunikationsmodul: Wi-Fi- und Bluetooth-Module für Datenfernübertragung und Geräteverbindung.

5.Energieverwaltung: Hocheffizientes Energieverwaltungssystem für einen stromsparenden Betrieb.

Software-Architektur

1.Betriebssystem: Basierend auf einem Echtzeit-Betriebssystem (RTOS) zur Gewährleistung einer stabilen und Echtzeit-Aufgabenverarbeitung.

2.Bildverarbeitungsalgorithmus: nutzt die Hardware-Beschleunigungsfähigkeit des MAX78000 für die Bildvorverarbeitung, Objekterkennung und Gesichtserkennung.

3.Edge Computing Framework: Führt Algorithmen für maschinelles Lernen auf lokalen Geräten aus und reduziert so die Abhängigkeit von Cloud Computing.

4.Kommunikationsprotokolle: Unterstützung von Protokollen wie MQTT, HTTP usw., um die Kommunikation mit Smart-Home-Systemen und mobilen Anwendungen zu ermöglichen.

Funktionale Implementierung

1.Gesichtserkennung

Datenerfassung: Die Kamera erfasst den Videostrom in Echtzeit.

Vorverarbeitung: Vorverarbeitung des Bildes mit MAX78000, z. B. Rauschunterdrückung und Bildverbesserung.Merkmalsextraktion und -abgleich: Extraktion und Abgleich von Gesichtsmerkmalen mithilfe eines integrierten neuronalen Netzwerkmodells zur Erkennung von Familienmitgliedern und Besuchern.

Aufzeichnung und Benachrichtigung: Aufzeichnung der Erkennungsergebnisse im lokalen Speicher und Benachrichtigung der Benutzer über mobile Apps.

2.Anomalie-Erkennung

Bewegungserkennung: Löst die Anomalieerkennung aus, wenn die Kamera eine Bewegung erfasst.

Objekterkennung: Verwendet MAX78000 zur Klassifizierung von sich bewegenden Objekten, wie Menschen, Tieren oder anderen Objekten.

Alarmsystem: sendet Warnungen über mobile Apps, wenn anormale Objekte erkannt werden, und kann ein lokales Alarmsystem auslösen.

3.Edge Computing

Lokale Verarbeitung: Führt neuronale Netzwerkmodelle auf dem Kameragerät für Echtzeit-Bildanalyse und Objekterkennung aus.

Datenschutz: Verringert die Abhängigkeit von Cloud-Diensten und schützt die Privatsphäre des Nutzers, da die Daten lokal verarbeitet werden.

Mobile Anwendung

Entwicklung einer unterstützenden mobilen Anwendung, um die folgenden Funktionen zu erreichen:

Echtzeit-Videobetrachtung: Benutzer können die von der Kamera aufgenommenen Videos in Echtzeit über die mobile Anwendung betrachten.Alarmmanagement: Empfangen und Verwalten von Alarmen, die von der Kamera gesendet werden.

Historie: Zugriffsprotokolle und Alarmhistorie anzeigen.

Fernsteuerung: Fernsteuerung der Kamerafunktionen über die App, z. B. Starten/Stoppen der Überwachung, Einstellen des Kamerawinkels usw.

Die Smart-Home-Kamera, die auf dem neuronalen Netzwerk-Mikrocontroller MAX78000 von ADI basiert, bietet eine intelligentere und sicherere Lösung für die Heimüberwachung, indem sie mit ihren leistungsstarken Rechenfähigkeiten und stromsparenden Funktionen fortschrittliche Bildverarbeitungs- und Objekterkennungsfunktionen ermöglicht. Diese Kamera verbessert nicht nur die Sicherheit zu Hause, sondern auch die Benutzerfreundlichkeit und eröffnet dem Smart-Home-Markt neue Möglichkeiten.

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