随着城市化进程的提速,安全保障与财产防护成为城市建设环节不可或缺的一部分。传统被动式监控已难以应对复杂的安防需求,人工智能技术正重塑安防行业格局——AI摄像头不仅能实时记录,更能主动识别物体、分析异常行为,提供比传统系统更智能高效的解决方案。在这一变革浪潮中,瑞萨凭借创新的产品组合,可为各类智能监控应用场景提供精准适配、高效稳定的核心硬件支撑。
双架构智能监控方案:性能与成本的平衡艺术
在AI监控摄像机领域,瑞萨通过创新的双路径解决方案,巧妙平衡了高性能与低成本的需求。基于MPU的方案依托DRP技术实现了卓越的AI处理能力与低功耗表现;而基于MCU的方案则以经济成本提供了接近MPU级的性能。
两个平台均支持4K高清处理、先进降噪及多重安防功能,在复杂光线下依然可保证图像清晰度,为精准AI识别提供可靠基础,展现了智能监控领域性能与成本的平衡艺术。
方案一:基于MPU的高性能监控摄像头
该方案以RZ系列32位/64位MPU为核心,集成RZ/V2M人工智能加速器(DRP-AI)与4K兼容图像信号处理器(ISP),构成了专为实时人类与物体识别优化的视觉AI ASSP。

高性能监控摄像头(基于MPU)框图
RZ/V2M MPU集成了创新的DRP-AI硬件IP,将动态可重构处理器与AI专用计算单元相结合,使其成为AI推理应用的理想选择。此外,图像信号处理器(ISP)具有高度的鲁棒性,能够产生不受环境影响的稳定图像,从而实现高的人工智能识别精度。
RZ/V2M无需散热器和冷却风扇,有效解决了嵌入式设备的散热挑战,在实现设备小型化的同时降低了系统成本,非常适合监控安全、零售、办公自动化(OA)、工业自动化、机器人和医疗保健等视觉AI应用。丰富的接口配置进一步拓展了其应用可能性。
该方案采用多层电源架构,核心为高集成度9通道PMIC RAA215300。该芯片专为先进处理器设计,全面支持DDR/LPDDR内存供电,并内置RTC、振荡器与充电器,为系统模块提供紧凑电源解决方案。方案同时采用RAA210040 DC/DC降压模块和ISL80505 LDO,以满足不同电路精准供电需求,辅以ISL85005与ISL8117降压控制器,共同构建高效可靠的完整电源管理系统。

方案二:基于MCU的成本优化型监控摄像头
该方案的核心是RA8P1系列AI微控制器,是瑞萨电子首款搭载高性能Arm® Cortex®-M85及Cortex-M33,并集成Ethos™-U55 NPU的32位AI加速微控制器(MCU)。该系列通过单芯片实现256 GOPS的AI性能、超过7300 CoreMarks的突破性CPU性能和先进的人工智能(AI)功能,可支持语音、视觉和实时分析AI场景等边缘AI应用。

图4:成本优化型监控摄像头(基于MCU)框图
该方案采用高集成度系统PMIC DA9062。该器件为多核SoC、内存及外设提供完整的电源树管理与多种低功耗模式。它集成了四个大电流降压转换器(单路2.5A,可双相组合至5A)与四个可编程LDO,所有功率开关内置,无需外部FET,结合高频特性显著降低了系统成本与尺寸。方案还选用RAA211630集成FET同步降压稳压器(60V输入,3A输出),共同构建精简高效的电源架构。
共享可靠组件
两个方案在追求各自性能与成本目标的同时,也共享了多项经过验证的优质组件,确保了系统的可靠性与功能完整性:
负载开关均采用SLG59M1714V,具备模拟电流监测与反向电流阻断功能;音频编解码器均使用超低功耗立体声编解码器DA7212,具有“始终开启”电源模式,功耗仅650µW;时钟发生器均为可编程时钟发生器5P35023。
一个细微差别在于,高性能方案额外集成了RX111 MCU作为UART至USB的桥接芯片,利用其USB 2.0(支持BC 1.2充电协议)、低功耗及快速唤醒特性,用于电池充电管理等特定功能。
性能与成本兼得:双擎驱动新一代智能监控
瑞萨的双架构智能监控方案可精准覆盖市场需求。基于MPU的高性能方案采用DRP-AI技术,在超低功耗下实现卓越AI性能与图像质量;基于MCU的成本优化方案则集成Ethos-U55 NPU,以MCU级成本提供媲美MPU的AI处理能力。
两个方案均具备4K图像处理、PoE供电、千兆传输及紧凑设计等优势,支持在复杂光线下精准识别与智能预警。可广泛应用于家庭、商场、交通枢纽等室内外安防场景,为构建更智能、高效的安全监控体系提供核心技术支撑。
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| IPZ40N04S5L4R8ATMA1 | Infineon Technologies | |
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| TPS63050YFFR | Texas Instruments | |
| STM32F429IGT6 | STMicroelectronics |
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