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Turbo für GigE Vision

GigE Vision auf 5Gbps beschleunigen mit nBase-T

Die 120MB/s Transferleistung von GigE bremst derzeit aktuelle Kameras aus. Das nBase-T Interface steigert die Transferleistung ohne Kompression von 1Gbps auf 5Gbps und dies mit den gleichen Kabeln und Software.

Bild: Per Mejdal Rasmussen, Wikimedia commons, llizenziert unter der Creative-Commons-Lizenz ?Namensnennung ? Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 international?, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/legalcodeBild: Per Mejdal Rasmussen, Wikimedia commons, llizenziert unter der Creative-Commons-Lizenz ?Namensnennung ? Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 international?, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/legalcode
Bild 2: Ethernegeschwindigkeiten mit den zugehörigen Kabelkategorien. 2,5 Gbase-T und 5 Gbase-T

Nach dem Start im Jahr 2006 sind heute laut einer AIA-Studie über 50 Prozent aller neuen Kameras mit dem GigE Vision Interface ausgestattet. Die Vorteile des kostengünstigen Interfaces bezüglich Verkabelung, Stabilität, Eignung für Multi-Kamera-Set-Ups, herstellerübergreifender Standardisierung und natürlich Kosten sind bekannt. Was sich zehn Jahre lang weltweit bewährt hat, beginnt aber derzeit in neuen Applikationen eine gewisse Schwäche zu offenbaren. Die Transferleistung von ca. 120MB/s waren vor zehn Jahren auf Höhe des Bandbreitenbedarfes damaliger Sensoren. Aktuelle CMOS-Sensoren von e2v, Onsemi und Sony liegen aber in Bereichen von 400MB/s und mehr und lassen GigE immer häufiger an seine Leistungsgrenze stoßen. Um von der begrenzten Transferleistung nicht ausgebremst zu werden und trotzdem GigE Vision mit seinen Vorteilen zu nutzen, bieten einige Kamerahersteller Kompressionstechnologien an: die Bilddaten werden in der Kamera komprimiert und als codierter Inhalt über Standard GigE übertragen. Damit lassen sich Faktor zwei bis vier mehr Daten auf die 1Gbps Bandbreite von GigE pressen. Die Kompression ist allerdings immer abhängig vom Bildinhalt und auf der Seite des PCs muss eine Softwaredekompression vor der Bildanalyse stattfinden. Um dies zu vermeiden, kommt nBase-T ins Spiel. nBase-T ist eine Ethernet PHY-Spezifikation für 2,5 bzw. 5Gbps und beschleunigt die 120MB/s von GigE um den Faktor 2,5 bzw. 5.

Daten werden über den gleichen RJ45-Stecker, über existierende CAT5e/CAT6 Verkabelung bis 100m Länge, unkomprimiert mit dem unveränderten GigE Vision Protokoll mit bis zu 500MB/s übertragen.

Rauscher GmbH

Dieser Artikel erschien in inVISION 5 2016 - 20.10.16.
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