智慧监控初次投入使用,石英晶体又开大招?

自进入21世纪以来,人类社会正在飞速的发展,如今我们已经迈入万物互联的时代;特别是随着5G的到来,以及计算机科学技术的发展,万物互联的趋势将不可阻挡;现如今在生活中已经有许多的物联网应用了,比如智能家居,智慧监控等等.

然而这样的系统终究是与石英晶振脱不了干系的,因为它的各组成设备都是电子设备.石英晶振是利用一种名为石英晶片的压电材料制作而成,可以为指定设备输出稳定不一的频率信号;石英晶振可分为有源晶振和无源晶振,有源晶振的精度较高,通常使用在对频率稳定度要求较高的设备上,比如通信产品,网络终端设备等等,而无源晶振是现今应用最多的.

近日,在成都二环高架上出现了一辆应用了”5G+云+AI”技术的巡检车辆,该车辆可以对路面进行实时监测,并将路面状况通过4K超高清视频迅速回传到成都市城市管理委员会道桥监管服务中心(以下简称”成都道桥监管中心”)的监控大屏幕上.通过5G切片技术、云的存储和算力以及AI分析能力,成都道桥监管中心能快速判别沉陷、积水、坑槽、裂缝、破损、网裂等主要道路病害.

据说这个系统是在5G和AI的加持下的首次应用,从上一段描述中可大致终结出该系统的工作原理及流程.它首先要通过数据采集模块采集地面图像,然后再将图像高清的传输到处理中心.主要涉及技术有5G通信,数据采集,云存储,运算处理等.

数据采集是后续工作的首要前提,只有获取到可识别的图像后续的流程才有意义,同时,这对数据采集设备的性能也提出了更高的要求;通常情况下是采用摄像头进行图像采集,然而摄像头通常采用的是49/S插件谐振器和49SMD以及圆柱晶振,然而想要随时获取高清图像的话,这显然是不够的,因为设备随时都在采集图像,功耗增加,设备温度就会上升,这会对石英晶振的频率稳定度造成极大影响,因此应当使用精度较高,耐环境性能较好的温补晶振.

温补晶振不仅本身频率稳定度高,并且在复杂环境下还可以根据温度对频率变化量做相应的调整,恰好适合这样的应用场景,对提供高清的图像更加有保障.

再就是传输模块;该系统传输模块是在5G应用的情况下进行传输的,并且是通过4K高清视频传输,这就相当于是一个超级视频通话设备.然而想要避免卡顿,丢帧,拖影等情况,对晶振的要求也是较高的,无源晶振和普通有源晶振不足以提供这么高稳定度的频率信号,这时只能采用特殊振荡器,比如温补晶振,压控晶振,差分晶振等.

还有一个非常重要的模块,那就是整个系统的控制中心(CPU),这是对系统性能优劣性评判的绝对因素.CPU往往是需要时钟源提供时钟信号才能工作的,而这个时钟信号通常是由石英晶振提供的;并且该信号的输出功率越大,稳定性越高,CPU运算能力就越强大.可采用差分晶振,它具备两个输出信号且相互正交,在降低噪声的同时还能提供稳定的工作系统,频率稳定度高,且该产品的输出频率可达几百兆赫兹,足以支撑CPU高速有效的运行.现在更有1008mm尺寸的超小差分贴片晶振,把晶振集成到芯片也是未尝不可的.

由此可见,石英晶振在整个系统的性能上也是相当重要的,只有高性能的晶振产品才能支撑这个系统正常工作,然而石英晶振也在不断的突破自我,近段时间就有低相噪温补晶振和超小差分晶振发行;相信在这个指挥监控系统使用这两种时钟晶体振荡器的话,各功能特性或许能够更上一层楼.