GigE Vision – die Kamera als Teil des Netzwerks

Der GigE Vision Standard ist eine sichere und kosteneffektive Schnittstelle zur Übertragung von Bilddaten basierend auf dem Gigabit Ethernet Standard. Die in handelsüblicher Netzwerktechnik verwendeten Kabel – CAT5 oder höher – erlauben Ihnen Distanzen von bis zu 100 Metern zu überbrücken.
Ready for industry 4.0

Bildverarbeitung ohne Framegrabber

GigE benötigt computerseitig keine zusätzlichen Framegrabber. Der Anschluss erfolgt einfach über die Netzwerkkarte. Daneben sind bei SVCam’s mit dem GigE Vision Standard viele Features wie Binning oder Flatfield Correction direkt in der Kamera integriert. Dies spart Rechenleistung für anspruchsvolle Applikationen. 

SVCam Serien mit GigE Vision

Die SVCams unter dem Button mit Dual GigE Vision bieten Ihnen Übertragungsraten von bis zu 240 Mbyte/s. Wählen Sie Modellen mit Auflösungen von VGA bis zu 29 Mega Pixel für Ihre Applikation aus der optischen Qualitätssicherung.

Ein Netzwerk so flexibel und stabil wie Ihre Applikation.

SVCam Modelle mit GigE Vision Schnittstelle (136)

Wissenswertes zu GigE Vision

Die Historie

Der GigE Vision Standard wurde 2006 von der AIA veröffentlicht. Ziel war es vorhandene Netzwerksysteme auch für die industrielle Bildverarbeitung nutzbar zu machen. Dies war ein weiterer Schritt hin zu höherer Kompatibilität und einfacher Integration in bestehende Netzwerke. GigE zertifizierte Industriekameras unterliegen auch dem GenICam Standard. GenICam stellt sicher, dass auch software-seitig jede Kamera zu bestehenden Systemen kompatibel ist.

Mit Power over Ethernet (PoE) können Sie Ihre Applikation vergleichbar zu PoCL (Power over Camera Link) noch weiter verschlanken und auf eine externe Spannungsversorgung über I/O-Kabel verzichten.

Die Technik dahinter

GigE Vision basiert wie das gesamte Internet auf dem Standard UDP & TCP/IPv4. Jeder Kamera wird innerhalb des Netzwerks eine eindeutige Adresse zugewiesen. Beispiel einer GigE Vision IPv4 Netzwerkadresse: 194.168.2.100. Das UDP-Netzwerkprotokoll sorgt für die richtige Zuordnung der Daten beim Empfänger mittels der Vergabe von Ports.

Treiber und Netzwerkkarten

Durch die weite Verbreitung und die gestiegene Qualität der verwendeten Bauteile – auch im Comsumerbereich – ist ein Betrieb von ethernetbasierten GigE Vision Kameras an nahezu jedem PC uneingeschränkt möglich. Die nachträgliche Installation von UDP / IPv4 -Treibern entfällt meist ganz. Die heutige Interkompatibilität von Ethernetkomponenten ist neben dem hohen Datendurchsatz der entscheidende Vorteil für Design-in’s von GigE Vision Kameras in der Industriellen Bildverarbeitung.

So wird auch die Verwendung von Jumboframes von neueren Ethernetkarten in den meisten Fällen unterstützt. Sie helfen, die nutzbaren Datenraten und so die Performance von GigE Vision weiter zu steigern (siehe Bild). Jumboframes reduzieren Redundanzen indem sie mehrere Datenpakete zu einem Paket zusammenfassen. So wird das gesamte Netzwerk von vielen Headern und dem darin enthaltenen Overhead befreit.

Wir beraten Sie gern bei der Auswahl einer PCI/PCIe Steckkarte mit Dual Ethernet für Applikationen mit Dual GigE Vision.

Jumboframes helfen Datenraten für die Bildverarbeitung zu reservieren.

Sicherheit inklusive

In der Schnittstelle GigE Vision werden Daten zu Blöcken gepackt und als Pakete (Frames) mit einem Header an den Empfänger geschickt. Im Header eines jeden Frames befinden sich Informationen zu Absender und Empfänger sowie redundante Bits. Diese Bits werden verwendet um die Daten zu verifiziert und gegebenen Falls neu anzufordern.  
GigE Vision ist wie seine Kabel und Stecker bidirektional.

Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit, bietet SVS-Vistek Kameras und Komponenten der Schutzklasse IP67. Die Steckverbindung RJ45 wird dafür mit einem spritzwassersicheren M12 Stecker ersetzt.

Die Datenraten

Basierend auf dem Gigabit Ethernet Standard sind in der einfachen Konfiguration bereits Datenraten von bis zu 120 MByte/s möglich. Durch die Erweiterung des Standards auf Dual GigE Vision können bis zu 240 MByte/s übertragen werden. Bei Dual GigE Vision werden zwei Ethernet-Kabel für die Datenübertragung verwendet. Dies macht PC-seitig auch Dual Ethernet erforderlich.
Sollten Daten beim Transport beschädigt worden sein, werden diese erneut versendet. Dies und der Versand der Daten in einzelnen Paketen führt zu Verlusten der Netto-Datenrate.

Mit 10 GigE (10 Gagabit Ethernet) werden in Zukunft noch größere Bandbreiten erreicht.

Balkendiagramm der Interface-Datenraten

Möglichkeiten des Standards

SVS-Vistek ist Mitglied der AIA, dem Host von GigE Vision.

SVS-Vistek nutz die Bidirektionalität des GigE Vision Standards. So können diverse Vorverarbeitungen des Bildmaterials via GigE Vision vom PC aus gesteuert werden und schonen so Ressourcen des PCs. So eignet sich GigE Vision dazu, Korrekturen und Anpassungen des Bildes vorzunehmen. SVS-VISTEK ermöglicht es zudem auch Peripherie-Geräte zu steuern, wie Optiken und Licht. Siehe MFT und Strobe Control.