Gigabit Ethernet é a interface mais amplamente utilizada no processamento de imagens industriais, graças aos baixos custos do sistema, comprimentos de cabo de até 100 m ao padrão GigE Vision para fácil integração. A tendência contínua para resoluções e velocidades mais altas devido a processos de produção mais rápidos e novos sensores CMOS exige que as câmeras tenham uma largura de banda de transmissão maior. Com 10 Gigabit Ethernet, 10 vezes mais dados de imagem podem ser transmitidos a 1,1 GB / s, usando todas as vantagens da interface Gigabit Ethernet e sem alterar a integração do software.
A interface 10 GigE permite soluções novas e económicas para aplicações que requerem uma grande largura de banda em distâncias de até 100 m – com apenas um cabo e sem componentes especiais, como frame grabbers.
Sob o nome de 10GBase-T, a norma Ethernet IEEE 802.3an define a utilização de cabos de par trançado. Os cabos CAT6 podem ser usados com um comprimento de cabo de até 55 m. Cabos CAT6a também são necessários.
Para instalações CAT5e existentes onde a mudança de linhas não é económica, recomenda-se uma transmissão com 2,5 ou 5 Gbit/s. As velocidades de transmissão são definidas pelo padrão IEEE 802.3bz da NBASE-T Alliance.
Sensores CMOS modernos oferecem excelente qualidade de imagem com excelente sensibilidade, baixo ruído escuro e dinâmica muito alta com altas taxas de quadro ao mesmo tempo. Em combinação com a interface 10 GigE, essas vantagens podem ser usadas de forma excelente para a inspeção de processos rápidos, como aplicativos de vídeo com até 4K a 60 frames / s, análise de movimento 3D e para aplicativos de realidade virtual.
Com os modelos LXT e QXT da Baumer, estão disponíveis câmeras industriais potentes com uma interface 10GBase-T e os mais recentes sensores CMOS.
Com a utilização de câmeras 10 GigE, a latência – ou seja, o atraso entre uma solicitação do anfitrião e a chegada da resposta – do sistema geral é significativamente reduzida em comparação com as câmeras Gigabit Ethernet. Por um lado, os sensores são lidos mais rapidamente, o que leva a tempos de leitura mais curtos, por outro lado, os dados são transmitidos mais rapidamente através da interface 10 GigE. A latência também depende de outros componentes de hardware e software usados e é significativamente reduzida para um quadro para aproximadamente 5 a 50 μs em comparação com 50 a 125 μs com Gigabit Ethernet.
Testes de resistência com uma câmera QX (gravação de imagem na memória de imagem interna) com utilização total da interface 10 GigE com 1,1 GB/s (12 MP @ 92 fps) juntamente com o software Baumer GAPI mostram apenas uma baixa carga da CPU <5% ao usar uma CPU Intel i7 e placa de rede Intel X540 T2.
Cada vez mais placas-mãe de PC suportam a interface 10GBase-T para ligação direta de uma câmera 10 GigE. Alternativamente, placas de rede padrão de 10GBase-T baratas também podem ser usadas. Uma solução de cabo único com fonte de alimentação via linha de dados usando Power over Ethernet (PoE) é possível em principio. Em comparação, o Camera Link ou CoaXPress sempre exige uma placa de captura de quadros adicional.
Graças ao padrão GigE Vision versão 2 ou superior, não é necessária nenhuma alteração no software da aplicação ao integrar a câmera, já que esta está implementada de forma totalmente independente da interface Ethernet física. A programação é realizada sem alterações via GenICam. Uma operação mista com câmeras GigE Vision é fácil de implementar.
Com as câmeras GigE Vision da Baumer e o Baumer GAPI SDK, nenhuma imagem é perdida! Isso é garantido pela memória interna da imagem em conjunto com um driver de filtro eficiente. Isso é confirmado por testes de resistência no Windows 7/10 e no Linux. A interface Camera Link e CoaXPress não oferece essa segurança de transmissão de dados.
Uma vez que o 10GBase-T não requer nenhuma ou apenas uma placa de interface padrão significativamente mais barata em comparação com o Camera Link ou CoaXPress, os custos do sistema, o esforço envolvido na integração do software e manutenção adicional em campo são reduzidos.
Além disso, cabos Ethernet padrão baratos podem ser usados em vez de cabos especiais caros, como o Camera Link. E graças ao conector Ethernet RJ45 no lado do host, que pode ser montado no campo, paga apenas pelo comprimento do cabo de que realmente precisa.
As aplicações que não exigem gravação de imagem contínua, mas periódica, como na produção com ciclos, também podem usar câmeras 10 GigE com modo Burst em vez de CoaXPress. Com uma resolução de 12 megapixels, as câmeras da série QX atingem brevemente 335 frames/s e, portanto, cerca de duas vezes a velocidade de gravação em comparação com as câmeras CoaXPress CXP-6 quádruplas.
Folheto – Câmeras industriais potentes
Folheto – Câmeras LXT com 10 GigE
White Paper – 10 GigE: alta velocidade para o processamento de imagens