Gigabit Ethernet und GigE Vision

Gigabit Ethernet (GigE) ist die Schnittstelle für digitale Kameras aus dem Bereich der professionellen Bildverarbeitung, die in den letzten Jahren am schnellsten gewachsen ist. Es handelt sich um eine universell einsetzbare digitale Schnittstelle, die das Potential hat, als erste digitale Schnittstelle auch bestehende analoge Kamera-Systeme in fast jeder Anwendung zu ersetzen.

Gigabit Ethernet bietet die größte technische Flexibilität in Bezug auf Bandbreite, Kabellänge und Multi-Kamera-Funktionalität. Diese Schnittstelle ist die richtige Wahl für Datenraten bis zu 100 MB/s und maximale Kabellängen bis zu 100 Metern. Und sie macht auch komplexe Installationen mit mehreren Kameras sehr einfach.

Eine GigE-Kamera bietet auch die Möglichkeit, die Stromversorgung über die Datenleitung mittels Power over Ethernet (PoE) zu beziehen. Voraussetzung ist die Verwendung entsprechender Gigabit-Ethernet-Kabel, - Karten im PC bzw. spezieller Switches oder Hubs oder kleiner PoE-Injektoren, die zwischen PC und Kamera geschaltet werden. Da bei der PoE-Versorgung kein weiteres Kabel zur Stromversorgung mehr verwendet werden muss, vereinfacht sich der gesamte Installationsaufwand, insbesondere in Applikationen mit wenig Bauraum. Des Weiteren lassen sich durch die Nutzung nur eines Kabels zur Stromversorgung und Datenübertragung Kosten einsparen, da weniger Teile benötigt und verbaut werden müssen.

GigE Vision Standard

Neben der physikalischen Schnittstelle, die unter anderem im Gigabit Ethernet-Standard definiert ist, überzeugt die Anwender besonders die klare und logische Implementierung des GigE Vision Standards. Sie ermöglicht eine einfache Integration in alle Bildverarbeitungsprogramme mit Hilfe sogenannter Software Libraries. Darüber hinaus können Neuinvestitionen und Folgekosten bei Kameras, die dem GigE-Standard folgen, gut abgeschätzt und geplant werden, da ein Austausch von GigE-kompatiblen Kameras ohne Änderung der Anwendungen durchgeführt werden kann.

Einige der Vorteile der GigE-Schnittstelle sind:

Hohe Datenraten
Verwendbarkeit bestehender Ethernet-Infrastruktur
Kabellänge bis zu 100 m
Einfache Integration in alle Bildverarbeitungs-Anwendungen (Libraries)
Hoher Standardisierungsgrad durch Gigabit Ethernet und GigE Vision Standards
PoE-Funktionalität: Stromversorgung der Kamera über das Datenkabel.

GigE Vision Standard Version 2.0

Die neueste Version des GigE Vision Standards erweitert die Möglichkeiten der GigE-Schnittstelle. Multi-Kamera-Systeme können unter GigE Vision 2.0 präziser synchronisiert und/oder in Echtzeit betrieben werden. Ein wichtiger Bestandteil des GigE Vision Standards in der Version 2.0 ist das Precision Time Protocol (PTP). PTP standardisiert den Weg, über den die Komponenten im System ihre Zeit sehr genau – d.h. in der Größenordnung von bis zu Nanosekunde - synchronisieren. Der GigE Vision Standard 2.0 ist rückwärtskompatibel, so dass auch Kameras mit GigE Vision 2.0 mit Software und Hardware funktionieren, die für GigE Vision in der Version 1.2 entwickelt wurden.

Die wichtigsten Bestandteile von GigE Vision 2.0 sind:

Hochgenaue gemeinsame Zeitbasis aller Netzwerkkomponenten durch PTP (Precision Time Protocol = IEEE 1588)
Synchroner Freilauf der Kameras
Trigger-over-Ethernet mit Action Command bzw. Scheduled Action Command, keine zusätzliche I/O-Verkabelung notwendig

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