10 Gigabit Ethernet – schnell, zuverlässig und einfach integriert

Gigabit Ethernet ist die am weitesten verbreitete Schnittstelle der industriellen Bildverarbeitung dank geringer Systemkosten, Kabellängen bis 100 m und des GigE Vision Standards zur einfachen Integration. Der anhaltende Trend zu höheren Auflösungen und Geschwindigkeiten durch schnellere Produktionsprozesse und neue CMOS-Sensoren erfordert eine größere Übertragungsbandbreite der Kameras. Mit 10 Gigabit Ethernet können mit 1,1 GB/s 10-mal mehr Bilddaten übertragen werden bei gleichzeitiger Nutzung aller Vorteile der Gigabit Ethernet Schnittstelle und ohne Änderung der Softwareintegration.


Hohe Bandbreite bis 100 m Kabellänge

Die 10 GigE Schnittstelle ermöglicht neue wirtschaftliche Lösungen für Anwendungen, die eine hohe Bandbreite über Entfernungen bis zu 100 m benötigen – und das mit nur einem Kabel und ohne spezielle Komponenten wie Framegrabber.

Unter der Bezeichnung 10GBase-T definiert der Ethernet Standard IEEE 802.3an die Verwendung von Twisted-Pair-Kabeln. Bis zu einer Kabellänge von 55 m können CAT6 Kabel verwendet werden. Darüber hinaus sind CAT6a Kabel erforderlich.

Für existierende CAT5e Installationen, bei denen ein Wechsel der Leitungen unwirtschaftlich ist, bietet sich eine Übertragung mit 2,5 oder 5 Gbit/s an. Die Übertragungsgeschwindigkeiten definiert der Standard IEEE 802.3bz der NBASE-T Alliance.

Grafik_10GigE_Bandwidth_EN.jpg

High-speed Bildverarbeitung

Schnelle Prozesse präzise erfassen

Moderne CMOS-Sensoren bieten eine ausgezeichnete Bildqualität mit hervorragender Empfindlichkeit, niedrigem Dunkelrauschen und sehr hoher Dynamik bei gleichzeitig hohen Bildraten. In Kombination mit der 10 GigE Schnittstelle können diese Vorteile hervorragend zur Inspektion schneller Prozesse wie Video Applikationen mit bis zu 4K bei 60 Bilder/s, 3D-Bewegungsanalysen und für Virtual Reality Anwendungen eingesetzt werden.

Grafik_10GigE_Framerates_EN.jpg

Mit den LXT- und QXT-Modellen von Baumer stehen leistungsstarke Industriekameras mit 10GBase-T Schnittstelle und neusten CMOS-Sensoren zur Verfügung.

Kurze Latenz für steigende Maschinengeschwindigkeiten
VT_10GigE_5µs_2.jpg

Mit dem Einsatz von 10 GigE Kameras verkürzt sich die Latenz – also die Verzögerung zwischen einer Anfrage vom Host bis zum Eintreffen der Antwort – des Gesamtsystems verglichen mit Gigabit Ethernet Kameras deutlich. Zum einen werden die Sensoren schneller ausgelesen, was zu kürzeren Readout-Zeiten führt, zum anderen werden die Daten schneller über die 10 GigE Schnittstelle übertragen. Die Latenz hängt auch von weiteren eingesetzten Hard- und Softwarekomponenten ab und reduziert sich für einen Frame deutlich auf ca. 5 bis 50 μs verglichen mit 50 bis 125 μs wie bei Gigabit Ethernet.

Geringe CPU-Last bei maximaler Bandbreite: mehr Rechenleistung für Ihre Applikation
VT_10GigE_Bandwidth_CPU_EN.jpg

Dauertests mit einer QX-Kamera (Bildaufnahme in den internen Bildspeicher) bei voller Auslastung der 10 GigE Schnittstelle mit 1,1 GB/s (12 MP @ 92 fps) zeigen zusammen mit der Baumer GAPI Software nur eine geringe CPU-Last von < 5 % bei Verwendung einer Intel i7 CPU  und Intel X540 T2 Netzwerkkarte.


Schnelle und einfache Integration

VT_10GigE_Logos_2.jpg

Immer mehr PC-Motherboards unterstützen die 10GBase-T Schnittstelle zum direkten Anschluss einer 10 GigE Kamera. Alternativ können auch günstige 10GBase-T Standard-Netzwerkkarten verwendet werden. Hier ist eine Einkabellösung mit einer Stromversorgung über die Datenleitung mittels Power over Ethernet (PoE) einfach möglich. Im Vergleich dazu erfordert Camera Link oder CoaXPress immer eine zusätzliche Framegrabber-Karte.

Dank des GigE Vision Standards ab Version 2 ist bei der Kameraintegration keine Änderung der Anwendungssoftware notwendig, da diese vollständig unabhängig von der physikalischen Ethernet Schnittstelle realisiert ist. Die Programmierung erfolgt unverändert mittels GenICam. Ein Mischbetrieb mit GigE Vision Kameras ist einfach umsetzbar.


Zuverlässige Bildübertragung

Mit den GigE Vision Kameras von Baumer und dem Baumer GAPI SDK geht kein Bild verloren! Dies stellt der interne Bildspeicher zusammen mit einem effizienten Filter-Treiber sicher. Dies bestätigen Dauertests sowohl unter Windows 7/10 als auch Linux. Diese Sicherheit der Datenübertragung bietet die Camera Link und CoaXPress Schnittstelle nicht.


Geringe Systemkosten

Da 10GBase-T gegenüber Camera Link oder CoaXPress keine oder nur eine deutlich günstigere Standard-Schnittstellenkarte benötigt, reduzieren sich die Systemkosten, der Aufwand bei der Softwareintegration und die weitere Wartung im Feld.

Weiterhin können günstige Standard-Ethernet-Kabel statt teurer Spezialkabel wie bei Camera Link eingesetzt werden. Und dank feldkonfektionierbarer RJ45-Ethernet-Steckverbinder auf der Host-Seite bezahlen Sie nur die Kabellänge, die Sie auch wirklich benötigen.

Applikationen, die keine kontinuierliche sondern eine periodische Bildaufnahme benötigen, wie bei einer getakteten Fertigung, können statt CoaXPress auch 10 GigE Kameras mit Burst Mode einsetzen. Die Kameras der QX-Serie erreichen damit bei 12 Megapixel Auflösung kurzzeitig 335 Bilder/s und damit etwa die doppelte Aufnahmegeschwindigkeit verglichen mit vierfach-CoaXPress CXP-6 Kameras.


Produktportfolio

Nach oben