10 Gigabit Ethernet – быстрота, надежность и простота интеграции

Gigabit Ethernet является наиболее широко используемым интерфейсом в промышленной обработке изображений в связи с низкой стоимостью системы, длиной кабелей до 100 м и наличием стандарта GigE Vision, обеспечивающим простоту интеграции. Существующая тенденция по достижению более высокого разрешения и скорости в связи с постоянным ускорением производственных циклов и использованием новых CMOS матриц обуславливает необходимость в камерах с повышенной шириной полосы пропускания. Технология 10 Gigabit Ethernet обеспечивает передачу в 10 раз большего объема изображений на скорости 1,1 Гб/с, при этом сохраняя все преимущества интерфейса Gigabit Ethernet без необходимости изменения программного обеспечения для установки.

Широкая полоса пропускания для кабелей длиной до 100м

Интерфейс 10 GigE не только обеспечивает более надежные решения для условий, когда требуется широкая полоса пропускания для передачи на большие расстояния до 100 м по одному кабелю, но также снимает необходимость в специализированных компонентах, таких как фрейм-грабберы.
Для решения 10GBase-T, по стандарту Ethernet IEEE 802.3an, подразумевается использование кабелей витой пары. Допускается использование кабелей CAT6 на расстоянии до 55 м. При более значительных расстояниях требуется использовать кабели CAT6a.
Для существующих установок CAT5e, где замена кабелей является экономически нецелесообразной, рекомендуется использовать скорость передачи 2,5 или 5 Гб/с. Скорость передачи определена в стандарте IEEE 802.3bz альянса NBASE-T.

Высокоскоростная обработка изображений

Точность определения при высокой скорости процесса

 

Современные CMOS матрицы обеспечивают отличное качество изображения за счет высокой чувствительности, низкого уровня темнового шума и очень высокого динамического диапазона при высокой частоте кадров. Вместе с интерфейсом 10 GigE эти преимущества демонстрируют свою мощь в быстрых процессах, таких как видео с разрешением до 4K при частоте 60 кадров в секунду, а также в анализе движения и в приложениях виртуальной реальности.

 

Камеры LXT и QXT от Baumer представляют собой высокопроизводительные промышленные камеры с интерфейсом 10GBase-T и новейшими CMOS матрицами.

Короткое время ожидания при постоянно увеличивающейся скорости работы машин

 

 

 

 

По сравнению с камерами, работающими по стандарту Gigabit Ethernet, 10 GigE камеры значительно снижают общую задержку системы, то есть задержку между запросом хоста и получением ответа. Прежде всего, матрица выполняет считывание значительно быстрее, что означает более короткое время считывания, а интерфейс 10 GigE ускоряет передачу данных. Задержка также зависит от используемых аппаратных и программных компонентов. В отличие от Gigabit Ethernet, где время ожидания составляет от 50 до 125 мкс, задержка на кадр снижается примерно до 5 - 50 мкс.

Минимальная загрузка процессора, но максимальная пропускная способность: повышенная производительность обработки для вашего применения

 

 

 

 

 

 

 

В ходе непрерывных испытаний, выполненных с помощью камеры серии QX (где изображение поступает во внутреннюю память) при полной пропускной способности интерфейса 10 GigE в 1,1 Гб/с (12 МП при 92 кадр/сек), с использованием программного обеспечения Baumer GAPI, процессора i7 и сетевой карты Intel X540 T2, была показана низкая загрузка процессора < 5 %.

 

Надежная передача изображений

Камеры Baumer GigE Vision и Baumer GAPI SDK обеспечивают сохранение всех кадров благодаря внутренней памяти, а также благодаря эффективному драйверу фильтрации. Этот факт был подтвержден в ходе ресурсных испытаний, в том числе в среде Windows 7/10 и Linux. Интерфейсы Camera Link и CoaXPress не обеспечивают такой высокой безопасности передачи изображений.

Быстрая и простая интеграция

Все большее количество материнских плат для ПК поддерживают интерфейс 10GBase-T для прямого использования 10 GigE камер. Кроме того, недорогие стандартные сетевые карты 10GBase-T позволяют легко использовать один кабель для передачи данных и питания (Power over Ethernet) по одному кабелю. Тем не менее для Camera Link или CoaXPress всегда требуется дополнительная карта захвата изображения.

 

Начиная со 2-й версии стандарта GigE Vision, смена прикладного программного обеспечения во время интеграции камеры остается в прошлом, поскольку программное обеспечение полностью отделено и автономно от интерфейса Ethernet. Программирование с помощью GenICam остается без изменений, при этом легко обеспечить совместное использование с камерами стандарта GigE Vision.

Снижение стоимости системы

Поскольку для 10GBase-T не требуется карта стандарта интерфейса, или же требуется значительно более дешевая карта, чем для Camera Link или CoaXPress, стоимость системы и трудозатраты на программную интеграцию, а также обслуживание на месте эксплуатации значительно сокращаются.

 

Более того, недорогих Ethernet кабелей достаточно по сравнению с гораздо более дорогими кабелями, необходимыми для Camera Link. А благодаря разъему RJ45 Ethernet для сборки хоста в полевых условиях вы платите только за необходимый кабель.

 

Если требуется периодическое получение изображения вместо непрерывного, например, на производстве по определенному графику, вместо CoaXPress могут использоваться 10 GigE камеры в скоростном режиме Burst Mode. Камеры серии QX с разрешением 12 Мп способны в течение короткого времени получать 335 кадров в секунду, что примерно в два раза быстрее, чем с четырех камер CoaXPress CXP-6.