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拆解PogoCam眼镜相机模块:概念怪异但实现值得称赞

2023-09-13 17:49:34 Brian Dipert 阅读:
根据我在多年来的技术报道中所观察到的情况,产品失败通常可归咎于以下一个或两个原因:产品理念很扎实,但实现效果却不佳;实现很扎实,但基础产品概念却很糟糕。在我看来,今天的拆解对象完全属于第二类,它就是PogoCam。

根据我在多年来的技术报道中所观察到的情况(现在也是假设),产品(以及开发和销售这些产品的公司)失败通常可归咎于以下一个或两个原因:CBPednc

产品理念很扎实,但实现效果却不佳。也许其功能组合的实际情况低于预先设定的预期,或者BOM成本最终过分超出实现目标功能组合之所需(因此盈利空间变小)。也许产品进入市场太早(例如,当将可能变为现实所需更广泛的基础设施尚未足够成熟时),或者太晚(在竞争对手已经成熟之后)。也许硬件坚如磐石,但软件却有缺陷,反之亦然。如此等等。CBPednc

实现很扎实,但基础产品概念却很糟糕。CBPednc

在我看来,今天的拆解对象完全属于第二类,它就是PogoCam。这款产品最初于2016年底推出,价格为129美元或更高,具体取决于所购买的型号。随后其在2017年1月的CES消费电子展上进行了展示,但其正式推出却是在2017年3月30日的美国纽约东部光学展眼镜展。随后它也在2018年1月的CES展上进行了展示。CBPednc

该公司发言人表示,尽管其第一份新闻稿是在2016年11月发布的,但PogoCam是在上一年的11月所推出。我很困惑,或者也许他自己也很困惑……他还给出了149美元的价格,并像奥斯本一样预先宣布了第二代设备,我认为这款设备从未真正面世。CBPednc

从根本上来说,PogoCam是一个基于5Mp图像传感器的相机模块,安装在眼镜框架上(准确地说,是通过磁性方式粘附在其中一个眼镜臂所附的配套磁铁上,并带有一个橡胶环作为备用,以防磁性连接失效)。它有足够的板载内存,可容纳多达约100张JPEG静态图像或几分钟的720p视频(30fps,AVI格式,包含音轨)。CBPednc

当相机模块的存储空间已满(或电池电量耗尽)时,用户可将其从眼镜上取下,并将其连接到一个单独的对接设备——其中包含了更多的存储空间而用于图像卸载,以及一个集成电池而用于对相机模块中的电池进行充电。传输完成后,相机模块的存储空间将再次变空,电池将再次充满,这样用户就可以再次用它来开始拍摄。随后,用户可以通过USB-C将对接设备连接到计算机,或者通过蓝牙将其连接到智能手机或平板电脑,从而传输和清除其容量(同时使用USB-C电源连接为其电池充电)。CBPednc

以下是一些将相机模块附在典型眼镜上的常用图像:CBPednc

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下面是独立的相机模块:CBPednc

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如果你现在对这个概念感到有点害怕,说实话,我完全同意你的看法。还记得谷歌眼镜和它的佩戴者吗?他们很快就被称为“Glasshole(眼镜流氓)”了。CBPednc

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该产品也存在同样的基本窥淫癖问题。而且,与谷歌眼镜和Snap的眼镜系列相比,佩戴者周围的人也得不到明显的视觉指示(除了侧面安装的微小、昏暗的LED),表明他们正在拍摄自己的静态图像和视频图像。更不用说,正如2018年3月有评论家指出的那样,PogoCam当时正在与苹果iPhone 7等智能手机进行竞争,后者具有集成的12Mp图像传感器和更大的存储容量(以及其他相对优势)。当然,PogoCam仅适用于已经佩戴某种眼镜(防晒眼镜、处方眼镜、阅读眼镜等)的人。CBPednc

最终结果如何?2018年底,开始有大量折扣商品出现在Meh等库存积压和清仓零售商网站上。2021年10月下旬,我从SideDeal(Meh的兄弟网站,由同一母公司运营)以9美元的价格购买到了今天要剖析的套件。撇开讽刺不谈,正如我在介绍这篇文章时所暗示的那样,虽然我对产品固有的存在原理不乏疑问,但我承认,当我打开包装并开始拆解该硬件时,我发现自己对它的实现印象深刻。感谢PogoTec的工程师们所做的努力,我希望他们在2020年中期被OPXIX公司收购时能有更好的运气。CBPednc

对设计细节的关注始于苹果式的外包装:CBPednc

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让里面的部分从外套上滑下来……CBPednc

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弹出顶部…...CBPednc

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相机模块开始映入眼帘,还有一些印刷品:CBPednc

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我们先看一下用户手册的内容:CBPednc

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你会发现盒子里没有任何软件,这在当今在线应用商店的时代并不奇怪。也就是说,我在研究这篇文章的过程中遇到的用户评论表明,其Android和iOS应用程序不再可供下载,而那些已经安装在智能手机或平板电脑上的应用程序也不再能够工作……幸运的是,对接设备仍然作为计算机连接时的USB大容量存储类设备出现在了其中。CBPednc

取下用透明塑料包裹的相机模块,下面是……CBPednc

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你会发现对接设备及其充电和传输电缆配套件,以及一些其他物品(包括一块清洁布,我认为它是在安装期间在相机模块和眼镜镜片沾满指纹后用于清洁它们的):CBPednc

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以下是开箱即用的USB-A转USB-C线缆的特写:CBPednc

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它提供了三种不同尺寸的含磁铁环,用于安装在眼镜臂(也称为镜腿)上:CBPednc

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这是“安全环”,同样有三种尺寸可供选择,它钩在相机模块的末端,也绕在眼镜臂上,以防震动等情况使磁性连接断开:CBPednc

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说到这里,这是相机模块的顶部视图(当连接到眼镜时,位于用户右眼的上角),像往常一样,旁边放了一枚直径为0.75in(19.1mm)的1美分硬币用于尺寸比较(相机模块的尺寸为0.43in×0.5in×1.7in/10.9mm×12.5mm×42.8mm,重量为0.2oz/57g)。磁铁位于顶部,安全环位于右侧,控制电子快门拍摄静态图像的按钮位于产品标签的左侧:CBPednc

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这是底部(同样,如前所述,当安装眼镜时);这次,这个按钮用于控制电源开关(并且还具有启动和停止视频录制的双重功能)。我有点好奇的是,开发人员包括了两个不同的按钮,而不是让一个按钮执行三重任务(电源开关、静态图像拍摄和视频记录启停),具体取决于按下持续时间或连续按下的次数——但我也猜测,这种极端程度的多任务处理可能很快就会让用户感到沮丧。CBPednc

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也就是说,相机模块还可以通过蜂鸣声向用户传达其状态。“扬声器”(可能是一个基本的压电传感器,我们很快就会看到)位于该图像的左侧,麦克风位于中间,前面提到的小型LED状态指示灯则位于右侧:CBPednc

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这是安装磁铁的清晰视角:CBPednc

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一端是安全环夹,以及充电和传输USB-C端口:CBPednc

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另一端是相机镜头——具有60°(水平)和74°(对角线)视场角:CBPednc

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现在来说说对接设备,PogoTec的代表在2018年的CES展上将其称为“智能盒”,所以我想我应该继续这样称呼。适当标记的LED用于指示电源和充电、蓝牙活动以及图像传输状态:CBPednc

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另一边:CBPednc

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顶部:CBPednc

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底部:CBPednc

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以及铰链端,这些都比较平淡。CBPednc

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另一端则一眼就能看出它的功能组合,这里包含了一个USB-C充电和数据传输端口、一个电源开关和一个蓝牙配对模式激活按钮:CBPednc

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打开铰链,首先看到的是一些带盖印的产品信息,包括FCC认证IC(S9NSPBT30DP2)。CBPednc

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这是设计中唯一需要FCC认证的部分,因为它是蓝牙收发器所在的位置。有趣的是,如果各位去FCC网站上查阅这个ID,就会发现它并非特定于PogoCam,而是引用了对接设备内意法半导体(ST)的SPBT3.0DP2蓝牙模块。模块上的芯片8976C-SPBT302也标记在了这里。我好像在拆解过程中识别IC从未如此容易过!CBPednc

智能盒内部的广角视图显示了用于与相机模块配合的USB-C连接器:CBPednc

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还要注意的是,将相机模块放入时用来挨靠它的橡胶垫触感很好:CBPednc

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由于USB-C连接器在设计上支持正反插,因此这种配置虽然(也许)能够起作用,但却不一定能用得到:CBPednc

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这还差不多:CBPednc

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是时候进入到内部了。让我们首先来关注相机模块。磁铁一侧边缘周围的接缝看起来是个合理的起点:CBPednc

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搞定!CBPednc

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电池标签上的规格简简单单(3.7V,0.0925Wh),将它从里面取出来:CBPednc

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这是第一次近距离观察到镜头加图像传感器组件,它由柔性PCB电缆供电(并为系统的其余部分供电):CBPednc

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将两根线剪断,电池随之松开:CBPednc

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这样就使之前位于下方的PCB现在完全暴露在外:CBPednc

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PCB与底座的分离毫不费力:CBPednc

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左侧底座的LED、扬声器和麦克风开口非常明显:CBPednc

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PCB的独立一侧(我通常将其称为“顶部”或“底部”,但如前所述,方向取决于相机模块安装到哪个眼镜臂)最初看起来如下:CBPednc

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从PCB上的大方形IC上撕掉一条胶带后:CBPednc

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该IC的标记很模糊,我不能保证每个字符都正确,但我认为它们是:CBPednc

1714KLECBPednc

ZX6622 CHINACBPednc

TH58BYG3S0HCBPednc

BA16CBPednc

谷歌上搜不到该芯片的ID,左上角还有一个我不认识的公司标志。我认为它是系统处理器,而图像处理功能则集成到或单独嵌入到左侧的图像传感器加镜头组件中。还要注意IC右上角和左下角的开关,以及右侧有一个较小的方形IC,标记如下:CBPednc

NXKCBPednc

TI 738CBPednc

A6OCCBPednc

这个IC可能是德州仪器(TI)的BQ738电池充电控制器,但该标记与我在网上所找到的其他封装器件的标记不匹配。CBPednc

现在让我们将PCB翻转过来:CBPednc

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然后从镜头加图像传感器组件背面弹掉一块泡沫:CBPednc

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中间从左到右依次是LED、麦克风(我认为这是早期的MEMS器件)和(底部的)压电扬声器。扬声器上方是一颗意法半导体的IC,标签如下:CBPednc

STV987BCCBPednc

991NY L2CBPednc

MYS 718CBPednc

意法半导体的产品标记对我来说一直很神秘,所以我不能确切地说出它是什么,但我假设它是一个嵌入式MCU……这让我重新思考了我之前对PCB另一侧大方形IC功能的假设。也许之前的芯片仅用于音频、视频和静态图像编码?CBPednc

继续向右,还有另一个黑色方形IC,带有以下标记:CBPednc

32F469A1Y6CBPednc

A500G SS VQCBPednc

TW AZ 713 ACBPednc

右上角的公司标志是“e1”字符,周围有一个圆圈。从“32F”前缀来看,我很确定这是用于本地图片和视频片段存储的闪存,但由于没有更明确的标识,我无法辨别它的制造商、技术基础(NAND、NOR、EEPROM等)、容量(简单地说“存储最多100张5Mp图像”是不够的,因为每张图像的文件大小取决于JPEG压缩强度;对于AVI视频也是如此)以及供应商。当然,最右侧是USB-C连接器。CBPednc

这很令人沮丧。就识别IC而言,我显然不是福尔摩斯!也许我在研究智能盒时会获得更好的运气。取下我之前所提到的泡沫块,可惜下面没有螺丝:CBPednc

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所以我把我最初的注意力转向了设备周围接缝的另一部分:CBPednc

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谢天谢地,这也很容易!CBPednc

除了左侧有几个光管延伸将LED的照明从PCB发送到外界,以及右侧有一些缓冲泡沫将电池固定到位并保护其免受刺穿威胁之外,这里没有什么特别令人难忘的:CBPednc

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另一方面,底座的这半部分更引人注目:CBPednc

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首先,让我们将PCB组件弹出:CBPednc

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电池(比之前的大很多,因此可以解释为什么它可以为相机模块充电3次才需要注意自己充电)占据了这一侧的风景:CBPednc

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翻转过来,事情会变得更有趣:CBPednc

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在继续之前先了解一下方向:底部的“公”USB-C连接器连接到相机模块。右上角的“母”连接器连接到计算机。如果你对此仍然感到困惑,请返回查看较早的组装照片。中间是SMSC(现为Microchip)的USB3300高速USB物理层收发器(PHY)。左侧是该设备的大容量存储器,即嵌入式SD卡。我猜最左边是嵌入到PCB的金色蓝牙天线,这个问题先暂且晾在一边。CBPednc

在继续之前,我们同样从四个侧面看一下PCB组件:CBPednc

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在最后一个侧视图中,还请注意电源开关和蓝牙配对激活按钮:CBPednc

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接下来,让我们剪断黄色加固胶带:CBPednc

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将PCB翻转过来:CBPednc

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并拆下电池:CBPednc

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下面是另一个看似更强大的意法半导体的嵌入式控制器STM32F205,其右侧是法拉第笼。你知道接下来会发生什么,对吗?CBPednc

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内部的主要IC中,左侧的标记为:CBPednc

F411CE6CBPednc

Q0J VQ ACBPednc

TW 7 20CBPednc

右侧还有一个,带有相同的“e1”,周围有一个圆圈标记,以及:CBPednc

2690W5CBPednc

VQ628539CBPednc

A8715CBPednc

      13CBPednc

VQ TWNCBPednc

它们的身份再次让人难以捉摸,但考虑到它们所共享的射频屏蔽,我认为它们实现了前面所提到的ST的SPBT3.0DP2蓝牙模块。还记得之前我怀疑是蓝牙天线的左侧金色部件吗?这里它又出现了在另一边,这次是在最右边。CBPednc

将PCB再翻转一次:CBPednc

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既然已将之前用于固定的胶带移除,现在也就可将固定支架从SD卡上取下:CBPednc

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这是一款传统的闪迪(Sandisk)16GB器件,具有相当适中的(如今,比五年前更领先)10级速度:CBPednc

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至此,我就要结束这篇设计分析了,这比我最初预测的要乐观得多。CBPednc

(原文刊登于EDN美国版,参考链接:PogoCam: The commendable implementation of a creepy concept,由Franklin Zhao编译。)CBPednc

本文为《电子技术设计》2023年9月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里CBPednc

责编:Franklin
本文为电子技术设计原创文章,未经授权禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Brian Dipert
EDN资深博客作者。Brian Dipert是前EDN杂志的高级技术编辑。 他是BDTi的高级分析师,嵌入式视觉联盟的主编,以及AnandTech、EDN杂志和《低功耗设计》的特约编辑。 他也是Sierra Media的创始人。
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