Интерфейсы камер машинного зрения: GigE, USB3, CoaXPress
В каталоге представлены промышленные камеры с восемью типами интерфейсов. Наиболее распространены GigE (600 камер) и USB 3.0 (472 камеры). Выбор интерфейса определяется требуемой пропускной способностью, длиной кабеля и условиями эксплуатации.
Распределение интерфейсов в каталоге
Среди 1 817 камер с распознанным интерфейсом распределение следующее: GigE и USB 3.0 вместе составляют 59% всех камер с распознанным интерфейсом.
| Интерфейс | Количество камер | Доля |
|---|---|---|
| GigE | 600 | 33,0% |
| USB 3.0 | 472 | 26,0% |
| CoaXPress | 211 | 11,6% |
| Camera Link | 166 | 9,1% |
| MIPI CSI-2 | 118 | 6,5% |
| 10GigE | 110 | 6,1% |
| USB 2.0 | 93 | 5,1% |
| HDMI | 47 | 2,6% |
GigE — 1 Гбит/с, до 100 метров
GigE — самый распространённый интерфейс в каталоге. Он обеспечивает пропускную способность 1 Гбит/с и поддерживает длину кабеля до 100 метров. Стандарт — GigE Vision (A3), 1000BASE-T. Питание по кабелю (PoE) опционально. GigE подходит для систем, где камера удалена от компьютера на десятки метров. Это типичный выбор для производственных линий, логистических центров и систем наружного наблюдения.
10GigE — 10 Гбит/с, до 100 метров
10GigE обеспечивает пропускную способность 10 Гбит/с. Максимальная длина кабеля — 100 метров по Cat6a, по Cat6 — около 55 метров. Стандарт — GigE Vision over 10GBASE-T. PoE опционально. Этот интерфейс выбирают для камер сверхвысокого разрешения, где GigE не хватает пропускной способности. Примеры из каталога: Allied Vision shr411CXGE-T с разрешением 151 Мп работает через 10GigE.
USB 3.0 — 5 Гбит/с, до 5 метров
USB 3.0 обеспечивает пропускную способность 5 Гбит/с. Спецификация USB 3.0 ограничивает медный кабель тремя метрами, кабели 5 метров применяются на практике. Стандарт — USB3 Vision, USB 3.2 Gen 1 SuperSpeed. Питание по кабелю — до 4.5 Вт (5 В, 900 мА). USB 3.0 — популярный выбор для настольных систем и мобильных установок, где расстояние до камеры не превышает нескольких метров. В каталоге представлено 472 камеры с этим интерфейсом.
USB 2.0 — 0,48 Гбит/с, до 5 метров
USB 2.0 даёт пропускную способность 0,48 Гбит/с при длине кабеля до 5 метров. Стандарт — USB 2.0 High Speed. Питание по кабелю — до 2.5 Вт. Этот интерфейс подходит для камер с низким разрешением и небольшой частотой кадров. В каталоге 93 камеры используют USB 2.0.
CoaXPress — 12,5 Гбит/с на линию, до 35 метров
CoaXPress — высокоскоростной интерфейс с пропускной способностью 12,5 Гбит/с на одну линию (CXP-12). Четыре линии агрегируются до 50 Гбит/с. Максимальная длина кабеля — 35 метров на 12,5 Гбит/с, 100 метров на 3,125 Гбит/с (кабель Belden 1694A). Стандарт — CoaXPress 2.0. Питание по кабелю — PoCXP, до 13 Вт. CoaXPress используют для камер с очень высоким разрешением и скоростью. Пример из каталога: Allied Vision shr811CCX12 с разрешением 245,76 Мп работает через CoaXPress.
Camera Link — 6,8 Гбит/с, до 10 метров
Camera Link обеспечивает пропускную способность 6,8 Гбит/с в конфигурации Deca (80 бит, 850 МБ/с). Конфигурация Full даёт 5,44 Гбит/с (680 МБ/с). Длина кабеля — до 10 метров. Стандарт — Camera Link 2.0. PoCL опционально. Camera Link — зрелый промышленный интерфейс, который используется в системах машинного зрения, где требуется высокая пропускная способность и надёжность.
MIPI CSI-2 — единой скорости нет
MIPI CSI-2 не имеет единой пропускной способности — она зависит от числа линий и версии D-PHY или C-PHY. Это внутриплатный интерфейс, его длина не нормируется как у камерных шин. MIPI CSI-2 используют во встраиваемых системах — одноплатных компьютерах и модулях AI.
Как выбрать интерфейс
Критерии выбора интерфейса: - Требуемая пропускная способность для передачи кадров с нужным разрешением и частотой - Расстояние от камеры до системы обработки - Необходимость питания по кабелю - Совместимость с существующей инфраструктурой Для удалённых установок (десятки метров) выбирают GigE. Для настольных систем с короткими кабелями — USB 3.0. Для сверхвысоких разрешений и скоростей — CoaXPress или Camera Link.
Вывод
В каталоге промышленных камер представлены восемь типов интерфейсов. GigE и USB 3.0 составляют 59% всех камер с распознанным интерфейсом. Для систем с большими расстояниями подходит GigE, для настольных систем — USB 3.0, для сверхвысоких скоростей и разрешений — CoaXPress и Camera Link. При выборе интерфейса учитывайте пропускную способность, длину кабеля и наличие питания по кабелю.