Speed Up mit 10GigE

Die ethernetbasierte Schnittstelle 10 GigE Vision läutet für die Bildverarbeitung eine neue Ära ein

Lesen Sie hier einen spannenden Bericht über 10GigE aus der Fachzeitschrift  AT - Aktuelle Technik, Ausgabe 2|20:

Dipl. Ing. Stefan Waizmann, Technisches Marketing bei SVS-Vistek — Die anhaltend positive Entwicklung der Bildverarbeitung wird durch die neue Schnittstelle 10 GigE Vision weiteren Schub erhalten. Sie beseitigt einen Engpass: Immer häufiger kommen Kameras mit Auflösungen von 5 und mehr Megapixeln zum Einsatz.

Ihre CMOS-Sensoren erlauben aufgrund ihrer extrem leistungsfähigen Datenschnittstellen von bis zu 90 GigaBit/s selbst bei hohen Auflösungen sehr hohe Bildfrequenzen. Für die Weiterleitung der daraus resultierenden grossen Datenmengen sind daher Interfaces mit hoher Bandbreite nötig.

Derzeit ermöglichen Bildverarbeitungssysteme auf Basis von 1 GigE Vision eine Datenübertragung von etwa 120 MB/s, USB3-Vision erreicht maximal 360 MB/s, Camera Link bis zu 850 MB/s und das vierkanalige CoaXPress-6-Interface etwa 2500 MB/s. Die neue Schnittstelle 10 GigE Vision wird rund 1250 MB/s übertragen können.

Warum fiebert die Branche 10 GigE Vision also mit so hohen Erwartungen entgegen, wo sie doch hinter CoaXPress zurückbleibt?

Übertragung bis zu 100 Meter

10 GigE Vision weist gegenüber anderen Protokollen eine Reihe von Vorzügen auf. So hat sich das Ethernet-Protokoll seit vielen Jahren bestens in der Industrie bewährt. In Bezug auf Topologie und Software lässt sich 10 GigE Vision von bestehenden 1-GigE-Vision-Applikationen transparent skalieren. Die erforderlichen Switches sind als preisgünstige Massenware erhältlich, da 10 GigE seit einigen Jahren bereits in der IT genutzt wird.

10-GigE-Adapter für PC bestechen durch Preise von unter 100 US-Dollar und sind auf guten Mainboards bereits vorhanden. Teure Framegrabber für den Bildeinzug sind unnötig. Netzwerkeigenschaften, Vorteile und Nachteile der in der Bildverarbeitung gut akzeptierten 1-GigE-Schnittstelle gelten fast alle auch für 10 GigE.

Für den Erfolg von 10 GigE spricht auch die grosse Auswahl an standardisierten Komponenten für die Feldverkabelung. Industrielle Ethernetkabel mit RJ45- oder M 12 × 8-Verbindungen sind bereits «10 GigE-ready», und auf der I/O-Seite bietet sich der M 12 × 12-Standard für robuste Verbindungen mit IP-Schutzklasse an.

Für Anwender ist zudem die maximal mögliche Kabellänge entscheidend. Hier punktet 10 GigE Vision mit Längen von bis zu 100 Metern und übertrifft andere Schnittstellen damit deutlich. Zudem können sich bei 10 GigE mehrere Kameras oder Sensoren aufgrund des paketorientierten Protokolls und der möglichen Anbindung über Switches ein Kabel teilen — ein Alleinstellungsmerkmal ethernetbasierter Schnittstellen.

Überall dort, wo hohe Übertragungsgeschwindigkeiten und / oder weite Kabelstrecken erforderlich sind, entstehen daher bereits günstige und schnelle 10-GigE-Systeme. Auch im Bereich Embedded-PC sind erste 10-GigE-Systeme bereits auf dem Markt. Technisch wie auch ökonomisch bieten 10-GigE-Vision-Systeme in Einsatzgebieten wie z. B. der Automotive- oder Lebensmittelindustrie deutliche Vorteile.

Fabrimex Systems hat dazu erstmals einen ALU Panel PC mit 10 GigE produziert. Dieser eignet sich besonders für Anwendungen in industrieller Umgebung.