GigE愿景和超越

2019年3月22日

控制工程欧洲找到了GigE视觉标准如何发展,以确保它继续满足快速变化的图像数据传输需求。


GigE Vision标准是在2006年开发的,用于将图像数据从相机传输到主机,这是继CameraLink之后专门为机器视觉行业生产的第二个数据传输标准。该标准基于千兆以太网技术,为用户提供了许多关键好处:

•使用标准以太网电缆和组件,数据传输速率高达110 Mb/秒,跨越距离达100米。
•任何制造商的GigE Vision摄像机的兼容性和互换性。
•网络结构意味着不需要帧捕获器。

由友邦保险行业协会(www.visiononline.org), GigE Vision标准已被全球采用,大多数主要工业视觉硬件和软件供应商已开发符合GigE Vision标准的产品。必威官方登陆自推出以来,它已被证明在工厂安装中特别受欢迎,在那里使用以太网电缆和组件是常见的做法,而且因为图像可以在没有中继器的情况下远距离传输。然而,随着更高分辨率CMOS图像传感器和更快的检测速度的增加,需要传输的数据量显著增加,这导致了对更高速度数据接口的需求。

英国工业视觉协会(ukva)主席艾伦·安德森说:“视觉行业已经对这种需求做出了反应,开发了进一步的视觉标准——特别是CameraLink HS、CoaXPress和最近的USB3 vision。”“虽然这些技术都能提供比GigE Vision更高的数据传输速率,但没有一种技术可以在不使用特殊电缆和/或中继器的情况下传输类似距离的图像。

“对于那些需要更高数据传输速率的应用,那么必须使用一种替代方案,不管与之相关的布线有多复杂。然而,GigE Vision继续主导着市场,2018年一名ukkiva成员进行的一项调查表明,GigE Vision仍占使用的机器视觉系统的40%以上。根据Mordor Intelligence的数据,2017年GigE相机市场价值8.1亿美元。”

对速度的需求
GigE Vision标准自最初推出以来一直在发展。2011年发布的GigE Vision 2.0改进了多摄像头系统的实时同步,利用IEEE 1588精确时间协议,允许网络上的每个摄像头同时被触发。

最新版本
2018年公布的2.1版本现在具有多部分传输功能。必威bet这允许发送更复杂的数据结构,用于3D成像或任何将受益于3坐标数据结构的应用程序。GigE Vision标准的持续流行无疑与数据传输的距离和使用工业标准组件集成的容易程度有关。因此,在这个框架内提高数据传输速率以适应更大的数据量是一个持续的目标就不足为奇了。

从链接聚合到专有软件解决方案,已经应用了不同的方法来提高标准的GigE Vision能力。然而,开发更广泛的以太网解决方案是一个更好的方法。使用的网络堆栈被划分为许多不同的层。“以太网”层不知道它上面或下面的层的协议和连接,这意味着该技术是未来的。最新的发展是使用NBASE-T,允许用户获得显著增加的数据吞吐量的好处,而不需要更换现有的以太网电缆。NBASE-T与GigE Vision完全兼容,是IEEE 802.3以太网标准的扩展,使用行业标准CAT 5e电缆将数据传输速度分别提高到2.5和5gb /s (2.5 base - t和5BASE-T),使用CAT 6A电缆将数据传输速度提高到10gb /s (10gb /s)。5BASE-T超过USB 3.1 (Gen1)和USB 3.0的数据传输速度,而10BASE-T也超过CameraLink (Full/80位)和CoaXPress(单通道CXP-6)的速率。它们都保持原始的GigE Vision数据传输距离高达100米。一些5BASE-T和10BASE-T摄像机现在可从ukva成员,以利用这些改进的数据传输速率。

受欢迎程度没有下降
Stemmer Imaging自从标准引入以来,提供并支持了广泛的GigE Vision摄像机。英国Stemmer Imaging公司的总经理马克·威廉姆森(Mark Williamson)认为,他们的受欢迎程度并没有下降。他说:“我们对新系列的5BASE-T相机特别兴奋,它结合了更高的固有数据传输速率和内置的专有技术,利用复杂的像素分析和处理,提供了985 MB/秒的总带宽。这一速度是USB3的两倍多,接近10BASE-T的速度,但它只需要使用100米电缆长度的标准Cat5e电缆。它们的外形也明显更小,比10gige Vision摄像机消耗更少的能量,可以在更广泛的工厂应用中部署。”


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