4G打猎摄像机拆机分析

前言

收到一台4G打猎相机，官方外观及功能图片如下所示，现对该设备进行拆机及整体技术分析评估，看我们可以从中学习到什么。

(一)什么是打猎相机

所谓打猎相机，也叫野外相机，专门用于野外观察和监测野生动物的一种低功耗轻便型相机。根据官方图片我们对它的功能进行简单介绍

• 开关：电源开关，用于控制整机电源开关
• Type-C:用于对设备里面的电池进行充电
• 感光器：实质是一个光敏二极管，用来感知外面光照强度，从而进行白天黑夜模式切换，以及用于快速启动的时候，快速查找图像曝光参数。
• 高清镜头：用于录像拍照
• 940夜视灯：指的是波长为940纳米的红外夜视灯，用于夜间进行补光。
• 天线：这里是4G模块天线，使用外置天线，它的性能会比FPC天线要好
• 麦克风：用来拾音
• PIR 感应器：它是一种基于红外线技术的人体活动传感器，它一般可以感应8~14微米的红外线辐射。
• 内存卡：这里指的是外存，TF卡
• 喇叭：用于语音播放
• SIM卡槽：用于插入SIM卡

(二)功能简介

上面是对设备所用到的元器件做的一个简单介绍，这里将它转化为我们比较容易理解的一个功能需要介绍：

1. 使用移动蜂窝网进行数据通信(2G/3G/4G/5G),需要在有移动网络信号的地方才能正常进行数据通信。
2. 通过PIR感应设备前方有动物出现，如果检测到动物出现，设备启动摄像头进行拍照录像等操作。
3. 夜间或是光线不足的时候，可以通过开启940红外灯进行补光，实现夜间黑白拍摄
4. 设备配有麦克风和喇叭，可以实现拾音，语音播放，对讲等功能
5. 使用18650电池给设备供电，同时可以通过USB对电池进行充电

(三)拆机分析

从拆开的设备我们会发现，它将上面介绍得这些功能分开在4个PCB板子上

1. 摄像头 sensor 镜头板
2. 940红外灯板，光敏也在该板上
3. PIR板
4. 主板

这里为什么它要分成4个板，而不是直接做成一个板？主要的原因有：

• 降低干扰
• 方便模块器件更换

(1)降低干扰

940红外灯工作的时候，它的发热是比较严重的。而PIR的工作原理，是检测红外线热辐射，所有有温度的东西，都会辐射红外线。将PIR和红外灯板分开，可以降低他们之间的相互干扰。

(2)方便模块更换

在消费类IPC中，更换摄像头sensor和镜头非常常见。比如对分辨率的不同需求，对sensor价格及供货稳定性影响。将摄像头与主板分离，主要应该是考虑到更换sensor方便。

(四)主板功能分析

主板主要的器件有：

• 主处理器：君正T31ZX
• flash:16MB
• 4G 模块：SIMCom A7600E

(1)T31ZX

T31ZX 是君正T31系列里面功能最齐全的一款低功耗主处理器，它与T31ZL相比较，主要是DDR 内存比T31ZL大，T31ZL 为64MB,T31ZX为128MB。这里选用T31ZX而不使用成本更低的ZL，我觉得主要的原因是为了使用算法预留了内存空间。

(2)flash

该设备使用的flash是16M的，为啥不用8M，可能的原因有：

• IOT SDK 库较大，8M放置不下
• 为算法使用预留空间

(3)4G模块

这里使用的是SIMCom A7600E, 它是一个CAT1 的模块，理论上最大下行速率为10Mbps,最大上行速率为5Mbps。设备端主要是将本地的音视频数据上传到IOT平台，也就是说主要是使用上行通道。
实际使用，CAT1 的实际上传速率一般在3~4Mbps。所以不管sensor是多大的分辨率，看实时视频的最大码率不可能超过4Mbps。

(五)功耗情况

因为设备是使用锂电池供电的低功耗设备，所以对功耗会非常敏感。低功耗设备主要的功耗分两部分，一是设备正常运行进行拍照视频传输的频率及时间；另外一个是设备与IOT平台保活休眠期间的功耗。

休眠保活功耗

因为设备长时间是处于休眠保活的状态，而这一部分主要的功耗来源于与IOT心跳的频率，以及4G模块保持长连接的一个休眠功耗。

使用功耗仪对设备进行测试，发现设备在保活的状态下，是以150秒的周期与平台进行心跳保活。另外，4G模块每次发送心跳数据，可以做到2秒左右就再次进入休眠状态。

(六)结构外观

整体结构外观优点偏大，考虑到在户外使用，这也没什么影响。在户外，主要是需要考虑防水，防尘，防晒等环境影响。

(七)整体评估

从拆机的情况来看，整体用料和设计是合理的，功能也是比较齐全，性能也是做得比较好。从网上看它的售价，比常规低功耗相机价格是要偏高一些的。

市场价格偏高，我的理解是这产品研发成本较高，但它是属于比较小众的一个市场，设备出货量可能比较低，均摊到单台设备上的研发成本就高了。这里说的研发成本，主要涉及到4G模块的低功耗应用优化，主处理器高清图像实时视频，本地存储等功能的开发，以及设备快速启动的优化等等。