Bild 2 | Ein System aus zwölf 25GigE-Kameras, Switch und duale 100G-NIC hat die gleiche Leistung wie ein System aus zwölf CXP12-Kameras und drei CXP12-Grabbern. (Bild: Emergent Vision Technologies)
Trigger und Zeitstempel
Beim Einsatz mehrerer Kameras helfen präzise Zeitstempel, synchronisierte Bilderfassungen auf der Grundlage eines internen zeitbasierten Befehls auszuführen, ohne dass ein externer Trigger erforderlich ist. Über GigE erfolgt die Kombination der Daten und Bilder mehrerer Kameras zu einem präzisen Datenstrom in Echtzeit. Die Verfügbarkeit von günstigen Ethernet-Switches bietet Systementwicklern zudem die Möglichkeit, IEEE1588 PTP für die Synchronisation mehrerer Kameras auf 1µs zu aktivieren. Für den Fall, dass Anwender die Kameras über eine Netzwerkkarte triggern möchten, bietet Emergent Vision eigene Dual-Port 25Gb NICs und Single-Port 100Gb NICs mit einem Trigger-Port auf der Vorderseite an. Zudem verfügen die FPGA-Karten auch über IO-Port-Funktionalitäten.
Kabellängen bis 10km
Mit Zubehör von Drittanbietern, GPU-Unterstützung, schneller Datenübertragung und steigenden Bildraten ergeben sich zahlreiche Applikationen von GigE Kameras auch außerhalb klassischer Industrieanwendungen. So kommen beispielsweise zwei 25GigE-Kameras mit einer dualen NIC und einem Nvidia Xavier CPU/GPU Einheit Nvidia Xavier-Grafikprozessor bei Drohnensystemen zum Einsatz. Auch die Kabellänge zwischen Kamera und PC ist ein wichtiger Faktor bei Anwendungen wie z.B. in der Überwachungs-, Transport- und Sporttechnik. Da aber SFP+ (10G), SFP28 (25G) und QSFP28 (100G) kostengünstige Standard-Transceiver-Teile nutzen, sind bei den neuen 100GigE-Kameras Single-Mode-Faser-Kabellängen bis zu 10km und mehr möglich. Zusammengefasst ergeben sich für GigE-Kameras folgende Vorteile:
- sehr hohe Daten- und Bildraten
- Überbrückung großer Entfernungen
- Kamerasynchronisation mit PTP
- Kamera-Multiplexing und -Multicasting
- Geringer CPU-Overhead, Latenz & Jitter
- Wettbewerbsfähige Kosten & Leistung
Vergleich GigE vs. CoaXPress
Damit ein CXP-System die gleiche Leistung wie ein GigE-System aus zwölf 25GigE-Kameras, einem Switch und eine duale 100G-NIC erreicht, sind zwölf CXP12-Kameras und drei separate CXP12-Framegrabber erforderlich (Bild 2). Wer eine Glasfaser-CXP-Option für größere Entfernungen benötigt, muss zudem zusätzlich sechs Quad-Fiber-Adapter einsetzen, was die Gesamtkosten weiter erhöht. In Bild 3 sind zwei CXP12-Kameras – jede mit acht Ports – zusammen mit vier CXP-12-Framegrabbern notwendig, um einem GigE Vision-Setup zu entsprechen, das aus zwei 100GigE-Kameras besteht, die an eine duale 100G-NIC angeschlossen sind. Beide Beispiele zeigen die Kostenvorteile von GigE Vision.
