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为何选择 10 GigE相机?

来源:www.lustervision.com    日期:2017-03-29    点击次数:

随着最新一代高分辨率高帧率传感器将接口带宽推向极限,万兆以太网(又称10GigE)应运而生。在原有GigE Vision相机和网线的熟悉度和可靠性基础上,增加了高带宽优势,减少了对复杂的链路聚合;仅通过单一线缆,即可以高帧率和极低延迟提供高分辨率、高动态范围图像;通过CAT6A线缆,可以在不使用中继器、集线器或光线延长线的情况下实现长达100米的1000MB/S速度,相比较于CoaXpress的68米极限(Full模式)和CameraLink的10米长度,有更大的明显优势,从而简化大规模的复杂安装过程。
快速

作为单链接接口速度的新标准,万兆以太网 (10 GigE) 让用户可以充分利用最新一代的高性能传感器,获得更高分辨率、帧率、位深度和动态范围。


图表示带宽与线缆长度的关系,10 GigE 无需中继器或光纤延长线就提供了高带宽和最大的线缆长度

10 GigE 相机的设置很方便,只需要相机和线缆连接在最新一代支持 10 GigE 的消费级主板上,即可完成设置。不像CameraLink和CoaXpress等接口,需要专业的图像采集卡或其他接口卡,组成复杂链路聚合。万兆以太网接口基于成熟的 GigE Vision 技术,可以实现高带宽,并将CPU使用率控制在较低水平。FLIR在对10GigE相机测试中,连续采集(free-runing)模式下对Intel i7-6700 CPU的最大负载约为15%。 

可靠

图像数据必须传输到主机内存后才是有效的,万兆以太网提供数据包重发,通过实时校验来防止数据丢失。

更低成本

采用 CAT6A 的万兆以太网不仅比单通道 Camera Link 和 CXP-6 CoaXpress 接口更快、更易用,而且还更经济实惠。通过保持 GigE Vision 的兼容性,10 GigE 相机减少了对昂贵图像采集卡的需求。

Camera Link、CoaXpress 和光纤装置需要昂贵的专业线缆,而使用 CAT6A 线缆和RJ45 连接器,万兆以太网可以进行轻松快速的现场安装。通过 10 GigE,可定制超宽范围长度线缆,获得最佳长度的线缆。相比 Camera Link、CoaXpress 和 SFP+/Fiber,成本低廉的CAT6A线缆维护费用更低,生命周期更长。

低延迟

相较于千兆网,10 GigE大幅减少了延迟:千兆网的 IP 转发会产生 50-125 μs 的延迟,万兆以太网可以将延迟减少到 5-50 μs,非常适合无滞后的实时视频应用,如运动跟踪、电话会议及远程医疗等。


高效

万兆以太网充分利用了半导体制造技术的持续进步。随着制造工艺持续从大于 60 nm缩小至 28 nm,最终到 14 nm甚至更低,物理层 (PHY) 功率效率实现了大幅持续提升。

万兆以太网自动协商协议也可以根据线缆长度动态地调节功率。在长度不足 7 米的线缆中,由于信噪比过高,导致物理层的一些信号处理功能被禁用。它将功耗降低至每端口 1.5 瓦 — 在相同光缆长度下,仅比 SFP+ 高出 1 瓦。


左图:效率与最小特征尺寸的关系                    右图:动态功率调节

(采用28nm工艺,功耗降低至3瓦,预计过渡到14nm工艺后可进一步降低功耗)   (随着在物理层上启用其他信号处理功能,功耗随着线缆长度延长而增加)

广泛采用

10GBASE-T 已在 IT 行业获得广泛采用,并且经证实,完全与之前的 1000BASE-T 系统一样可靠。随着此标准进入消费领域,势必增长地更快。万兆以太网使用的 10GBASE-T 平台完全符合 IEEE 技术标准,确保了交换机、主板、接口卡、线缆和相机之间的互操作性。这种互操作性与熟悉度、易用性和低成本等特点相结合,让符合标准的 10GBASE-T 产品具有健康且不断发展的生态系统。  


NBASE-T 联盟目前正与 IEEE 合作,采用专为万兆以太网开发的技术,开发使用 CAT5e 线缆的 2.5 和 5 千兆以太网并实现其标准化。10 GigE 相机将与这些新兴技术完全兼容,提供更大的灵活性和更多的潜在成本节省。 

FLIR推出全新 10 GigE 相机 Oryx™ ,成就无限可能


Oryx相机,10Gigabit以太网接口,采用全新 20 MP Sony Exmor R 传感器,背照式体系结构增加了量子效益,并减少了读出噪声,在分辨率4096x3096下帧速可达60fps,采用全新的基于 Genicam3协议的软件开发工具包 — Spinnaker SDK。

Oryx相机综合了US3.0和GigEVision的优势,将搭载Sony Preguis系列的IMX250、IMX255、IMX253芯片,更大的带宽确保芯片速度发挥到极致,能够满足高速高分率的检测应用。

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