如今,相機正從單一功能設備向 “全能型” 智能終端加速進化:運動相機可伴隨用戶潛入深海、攀登雪山,在極端環境中捕捉極限畫面;安防監控攝像頭以穩定的7×24小時作業能力全天候守護城市與家庭安全;便攜式數碼相機通過輕量化設計與續航優化滿足旅行、街拍等場景的整日拍攝需求;工業視覺檢測設備則化身智能制造的 “眼睛”,在產線中完成精密零件的缺陷識別與尺寸測量。這些變革的背后,其實對應著四大核心用戶訴求:機身輕巧便于攜帶、具備出色的環境耐受性、實現與手機的快速連接、擁有持久的續航能力。
在實現這些功能升級的過程中,半導體技術發揮著關鍵作用。像Qorvo這樣的半導體企業,憑借自身技術積累,為各類相機打造適配不同使用場景的技術方案。通過智能電源管理、低功耗無線連接的創新應用,不僅有效解決了設備小型化與高性能之間的矛盾,還在復雜環境適應性、數據傳輸效率和用戶交互體驗等方面取得進展,為相機行業發展提供了性能、功耗與成本平衡的可行方向。
智能電源管理:為高性能影像處理注入能量“智慧”
隨著影像技術的迭代升級,8K超高清視頻實時編碼、HDR動態范圍合成及深度學習智能對焦算法的廣泛應用,對ISP與AI算力芯片提出了更高要求,運行時峰值功耗的顯著提升,也為電源系統帶來了前所未有的挑戰。這種挑戰不僅存在于便攜式數碼相機領域,在安防監控攝像頭、工業視覺檢測設備等場景中同樣嚴峻,穩定且高效的電源管理成為保障設備性能的關鍵。
Qorvo的電源管理芯片(PMIC)以多相位設計與高集成度特性,成為驅動相機核心組件的關鍵引擎。無論是對畫質與響應速度要求極高的數碼相機,還是需要7×24小時不間斷運行的安防監控攝像頭,亦或是對精度把控嚴苛的工業視覺檢測設備,其電源管理解決方案都展現出卓越的適配性。以ACT88911為例,其支持 2 x 5A平均/ 6A峰值雙相位配置(Buck1/Buck2),最高可達25A的輸出電流,能穩定驅動高算力核心部件。在數碼相機進行高清視頻拍攝、高速連拍,安防攝像頭應對復雜光線環境下的實時監控,以及工業視覺設備進行高精度圖像采集等負載劇烈變化的場景中,始終保持電壓輸出的精準性,有效避免因供電波動導致的畫質失真、設備卡頓或檢測誤差,
鋰離子電池容量衰減的固有物理特性,是制約影像設備續航能力的另一大難題。這一問題在便攜式數碼相機的日常頻繁使用、安防監控攝像頭的長期連續工作,以及工業視覺檢測設備的高強度作業場景下尤為突出。在此背景下,通過電源管理技術延長電池有效使用周期,成為平衡相機續航能力與用戶體驗的核心課題。Qorvo的PMIC聚焦于能量效率與電池健康的雙重管理。通過低靜態電流設計,如ACT88760的降壓調節器靜態電流低于15μA,設備在待機或休眠狀態下的能量損耗被降至最低。配合動態電壓調節技術,可根據相機工作狀態自動調整各模塊供電參數,實現續航能力的最大化。
在空間布局方面,數碼相機為追求極致便攜,安防監控攝像頭為適應復雜安裝環境,工業視覺檢測設備為實現緊湊布局,都對內部空間的高效利用提出嚴格要求。ACT88911則以高度集成化打破空間限制,其可支持多達19個電壓軌,涵蓋從核心處理器的低壓到無線模塊的高壓,無需外置分壓電路即可為相機內的傳感器、顯示屏、存儲模塊等不同組件獨立供電。且芯片面積小巧、外圍電路極簡,如ACT88760的占板面積僅為3.85x3.85mm,且每個降壓調節器僅需3個外部元件,可為相機內部騰出更多空間用于光學設計或電池擴容,完美平衡性能與便攜性。
UWB連接:構建設備精準控制的數字橋梁
在物聯網深度融合的智能時代,相機已突破傳統影像捕獲工具的邊界,躍升為連接物理世界與數字空間的核心樞紐。從數碼相機捕捉生活細節,到安防監控攝像頭守護城市安全,再到工業視覺檢測設備把控生產精度,各類相機不僅要實現高清影像采集,還需與智能手機、云端服務器、穿戴設備實時交互,構建起龐大的數據生態網絡。然而傳統藍牙技術在定位精度上存在天然局限,因多徑效應和環境干擾,基于RSSI的藍牙定位常規精度為2-5米,復雜環境下可能超過5米。這種精度在運動相機捕捉高速動態畫面、安防攝像頭精準鎖定可疑目標、工業視覺設備測量精密零件時,都難以滿足專業需求。
UWB解決方案QM35825可實現104dB鏈路預算,并擁有片上人工智能(AI)及機器學習(ML)處理能力,顯著提升定位精度與穩定性。在數碼相機領域,該技術讓用戶能快速定位丟失設備;在安防監控場景中,可輔助攝像頭對移動目標進行精準追蹤;工業視覺檢測時,能幫助設備精確測量部件位置與尺寸。該方案還支持雙天線端口到達角(AoA)測量,即使在多徑干擾環境下仍能保持定位穩定性,適用于無人機跟拍、運動場景追焦等高端應用。
在物聯網生態中,相機還需同時兼容藍牙等多種協議,傳統分立式無線模塊難以平衡功耗與功能。Qorvo的低功耗多標準無線SoC,如QPG6200系列集成藍牙5.4 Low Energy與IEEE 802.15.4協議,支持從設備發現、配對到數據傳輸的全流程管理。其超低功耗特性適配紐扣電池供電的緊湊型設備,而內置的安全元件(Secure Element)則為數據傳輸提供硬件級加密,保障數碼相機遠程控制、安防攝像頭影像回傳、工業視覺設備參數調整等數據交互的安全性。此外,QPG6200系列的工業級溫度范圍(-40~+125℃),使其在極端環境下仍能穩定工作,滿足安防攝像頭、車載視覺系統等對可靠性要求極高的場景。
Wi-Fi :破局相機互聯困境
在物聯網與人工智能深度融合的智能時代,相機正經歷著從單一影像工具到數字生態樞紐的顛覆性進化。當數碼相機在雪山之巔捕捉銀河星軌時,需實時將RAW格式文件回傳至云端修圖平臺;當安防監控攝像頭在暴雨夜追蹤可疑人員時,需同步將4K畫面傳輸至城市大腦;當工業視覺檢測設備在半導體產線掃描晶圓時,更需與 PLC 系統毫秒級聯動——這些場景背后,是相機作為 "物理世界視覺入口" 的全新定位:既要完成微米級精度的影像采集,又要以無線互聯為紐帶。然而傳統無線傳輸技術在帶寬、延遲及抗干擾能力上的瓶頸,正成為制約相機高效互聯的關鍵挑戰——/8K影像傳輸的卡頓、遠程控制的延遲、工業場景下的信號中斷等問題,亟待更先進的Wi-Fi解決方案破局。
Wi-Fi 7的出現正逢其時。其跨三個獨立頻段(2.4 GHz、5 GHz和6 GHz)運行,可充分利用頻譜資源,專為在帶寬密集型環境中支持大量用戶和設備接入所設計的新功能,可提供更快的數據傳輸速率、更低的延遲以及更大的網絡容量。
Qorvo具有適應移動應用的廣泛、先進的Wi-Fi 7 FEM產品組合。其產品具有針對寬電源電壓范圍優化的PA,具備多種Wi-Fi發射(TX)模式,可支持對輸出功率、線性度和功耗的優化,在保持最高線性輸出功率和領先吞吐量的同時實現功耗節省。接收(Rx)路徑采用優化技術匹配,通過在更廣泛條件下保持一致的噪聲系數性能,最大化接收靈敏度。同時,Qorvo的產品還集成了用于抑制二次和三次諧波的芯片級濾波,以及支持DBDC工作的2.4 GHz頻段抑制功能,并內置功率耦合器以實現閉環功率控制和數字預失真(DPD)優化。
在下一代Wi-Fi 8標準的研發中,Qorvo也展開技術布局:通過集成濾波器的iFEM設計優化前端架構,有效簡化工程師的開發流程;同時植入溫度傳感器實現實時動態補償,精準校正溫度波動導致的頻率漂移,保障高頻段信號傳輸的穩定性。此外,Qorvo與多家主流主芯片廠商達成Wi-Fi 8前端射頻器件的協同開發合作,可提供涵蓋濾波器、開關、FEM、PA等組件的全鏈路解決方案,以一站式服務模式縮短客戶設計周期,助力產品快速落地市場。
從電源管理的能量智慧到無線連接的精準互聯,Qorvo的相機解決方案始終圍繞設備的核心痛點展開創新。通過將高性能硬件與智能算法深度整合,其技術不僅滿足了輕便、耐用、互聯、長續航的基礎需求,更在自動對焦精度、極端環境適應性等方面實現了跨越式提升。隨著影像設備向智能化、專業化、多元化發展,Qorvo正以半導體級的技術積淀,為相機產業開啟“全場景無界”的新可能。
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原文標題:相機的全能進化:智能技術如何重塑影像邊界?
文章出處:【微信號:Qorvo_Inc,微信公眾號:Qorvo半導體】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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