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WARUM DAS AUFRÜSTEN AUF 5GIGE SO WICHTIG IST

Interview mit Klaus Mählert, Portfoliomanager für Kameras und Bilderfassung bei STEMMER IMAGING

Die GigE-Vision-Technologie hat die Leistungsfähigkeit von Industriekameras, die über eine Ethernet-Schnittstelle verfügen, revolutioniert. Seit der Initiierung des GigE-Vision-Standards im Jahr 2006 und den ersten GigE-Kameras sind wir mittlerweile bei 5GigE-, 10GigE- und sogar 25GigE-Kameras angekommen.

Die neuesten Sensoren liefern extrem hochauflösende Bilder mit hohen Bildraten, und in Verbindung mit der rasanten Entwicklung von Kameraschnittstellen stehen Sie vor einer Unmenge an Möglichkeiten und Konfigurationen. Eine kleine Orientierungshilfe ist hier sicherlich wünschenswert ...

Klaus Mählert, STEMMER IMAGING

... dann stellen Sie sich sicherlich die folgenden Fragen ...
## Wo liegen die Grenzen meiner bestehenden Konfiguration? ## Muss ich meine Kamera, mein Netzwerk oder beides aufrüsten? ## Wie stelle ich sicher, dass alle Komponenten reibungslos zusammenarbeiten? ## Brauche ich überhaupt eine Kamera mit der höchsten Auflösung? ## Wie baue ich ein Netzwerk auf, in dem eine bestimmte Anzahl an Kameras mit einer bestimmten Anzahl an Workstations zusammenarbeitet?
Um diese Fragen zu klären, haben wir mit Klaus Mählert, unserem Portfoliomanager für Kameras und Bilderfassung gesprochen.

Herr Mählert, können Sie uns bitte kurz die Entwicklung des GigE-Vision-Standards in der industriellen Bildverarbeitung schildern?

Sehr gerne. Im Jahr 2006, als die Nachfrage nach höheren Bildraten und schnellerer Datenübertragung immer weiter gestiegen ist, wurde der GigE-Vision-Standard von einem Komitee aus 12 Unternehmen initiiert. Der GigE-Vision-Standard ermöglichte die Erfassung von hochauflösenden Bildern und deren Übertragung über bestehende Ethernet-Netzwerkkabel mit einer Länge von bis zu 90 m. Der Standard ist inzwischen mit mehr als 50 Mitgliedsfirmen in der gesamten Industrie weit verbreitet. Er hat sich weitgehend durchgesetzt und ermöglicht den Anschluss mehrerer Kameras an einen einzigen PC. Das Tolle daran ist, dass aufgrund der Power-over-Ethernet-Technologie ein einziges Kabel für die Stromversorgung, Konfiguration und Steuerung der Kamera verwendet werden kann.

Obwohl in der Zwischenzeit neue Schnittstellen etabliert wurden, haben Kameras mit GigE-Vision-Schnittstelle über viele Jahre hinweg einen beträchtlichen Marktanteil behalten, vor allem aufgrund der flexiblen Netzwerktopologien und Kabellängen. Seit 2011 unterstützt die heute aktuelle GigE Vision Version 2.0 die Ethernet NBASE-T-Technologie mit 5 Gbit/s, 10 Gbit/s und 25 Gbit/s sowie zusätzliche Funktionen wie Synchronisation mit PTP (IEEE1588) und Bildkompression.

Erzählen Sie uns bitte, was zu den neuen Entwicklungen von Kameras mit Gigabit-Ethernet-Schnittstelle auf Basis der NBASE-T-Technologie geführt hat.

1GigE bietet eine maximale Übertragungsrate von 115 MB/s, was für die älteren CMOS- und CCD-Sensoren vollkommen ausreichend war. Die neuesten CMOS-Sensoren von ON Semiconductor und Sony bieten unglaublich hohe Auflösungen und sind außerdem sehr schnell. Immer mehr Anwendungen erfordern Bilddaten mit einer Bittiefe von 10 oder mehr und in Farbe, was die Datenmenge verdreifacht.

Daher werden die Datenraten auf bis zu 595 MB/s, 1100 MB/s und sogar darüber hinaus gesteigert. Parallel dazu hat dank der rasant weiterentwickelten Netzwerktechnologie NBASE-T Einzug in den Bildverarbeitungsmarkt gehalten. Inzwischen sind Kameras mit 5GigE, 10GigE oder sogar 25GigE erhältlich.

In den gängigen Bildverarbeitungsanwendungen mit erhöhten Anforderungen setzen wir auf die Genie Nano-5GigE von Teledyne DALSA mit 5GigE-Vision-Schnittstelle.

Warum setzen Sie ausgerechnet auf die Genie Nano-5GigE von Teledyne DALSA?

Die Genie Nano-5GigE hat den großen Vorteil, dass sie in Kombination mit der TurboDrive-Technologie von Teledyne DALSA Übertragungsraten ermöglicht, die sich den Datenraten von 10GigE-Kameras deutlich nähern. 10GigE-Kameras werden allerdings etwas heißer und sind größer. Daher ermöglicht die Kombination von 5GigE und TurboDrive eine ähnliche Leistung wie 10GigE bei bis zu 90m Kabellänge. Beispielsweise verfügt die Genie Nano-5G 8100 über einem ONSemiconductor XGS-Sensor mit einer Auflösung von 45 Megapixel und bietet eine Bildfrequenz von bis zu 19,3 Bildern pro Sekunde, ohne dass die bestehende Ethernet-Infrastruktur aufgerüstet werden muss.

Sie haben den Begriff TurboDrive erwähnt. Können Sie uns ein bisschen mehr über diese Technologie und andere Software, die mit den Genie Nano 5GigE-Kameras verwendet wird, erzählen?

TurboDrive, eine Technologie von Teledyne DALSA, ist eine Betriebsart, mit der die Gigabit-Ethernet-Geschwindigkeitsgrenze von typischerweise 595 MB/s auf bis zu 985 MB/s angehoben werden kann. Es ermöglicht einer GigE-Vision-Kamera, Pixel-Informationen mit einer Rate von mehr als 150 % der GigE-Bandbreite zu senden und die Zeilen- und Bildraten über die nominale Link-Kapazität hinaus zu beschleunigen. Dennoch lassen sich alle Vorteile von GigE-Netzwerken - wie Komponenten und Protokolle für den Massenmarkt und die Ethernet-Technologie für eine schnelle und kostengünstige Kommunikation nutzen.

Darüber hinaus unterstützt STEMMER IMAGING TurboDrive auch innerhalb der CVB CameraSuite, die kostenlos im Lieferumfang aller bei uns beziehbaren GigE-Vision- und USB3-Vision-kompatiblen Kameras enthalten ist. CameraSuite ermöglicht die interaktive Parametrierung und Konfiguration der Kameras mit den GenICam-Funktionen in Kombination mit einer schnellen und zuverlässigen Bildaufnahme.

Abschließend eine letzte Frage, Herr Mählert: Welchen Mehrwert bietet STEMMER IMAGING im Zusammenhang mit 5GigE-Kameras?

Die Entwicklung von Sensor-, Kamera- und Netzwerk-Technologien zeigt, dass der Einsatz kompatibler Technologien klare Vorteile bietet. Bei STEMMER IMAGING stellen wir sicher, dass alle Kameras umfassend getestet werden, um eine optimale Sensorleistung zu gewährleisten. Außerdem prüfen wir, ob die Netzwerkkarten zuverlässig funktionieren und mit der erforderlichen Geschwindigkeit und Infrastruktur kompatibel sind.

Kurz gesagt, wir sorgen dafür, dass unsere Kunden stets die richtige Kamera und die richtige Konfiguration für ihre Aufgabe erhalten. Und wir testen alles vollständig, um sicherzustellen, dass alle Komponenten reibungslos und fehlerfrei zusammenarbeiten. Beispielsweise können wir ein Inspektionsnetzwerk mit mehreren Kameras, die alle von einer einzelnen Workstation angesteuert werden, einrichten. Alternativ lassen sich auch mehrere Workstations konfigurieren, die alle in der Lage sind, jede Kamera im Netzwerk zu überwachen. Was auch immer Ihre Anforderungen sind, wir haben die Lösung.