USB3 Vision Wohin geht die Reise?

Transkript

1 USB3 Vision Wohin geht die Reise? Rupert Stelz Gruppenleiter Bilderfassung STEMMER IMAGING GmbH Technologieforum Bildverarbeitung, 3. & 4. November 2015

2 ÜBERBLICK Die Technologie USB Eine schnelle Verbindung Wo stehen wir heute? Der Standard und die Applikationen Wohin geht die Reise? Höher, schneller, weiter 2

3 DIE TECHNOLOGIE Standard unter dem Dach der USB-IF ( Verschiedene Speed-Grades/Versionen Weit verbreitet, aber Consumer-Technologie + Drang zu neuen Versionen mit höherer Geschwindigkeit, solange es Bedarf gibt - Komponenten sind oft nur begrenzte Zeit verfügbar - Qualität Günstig und klein 3

4 DER STANDARD USB3 VISION USB3 Vision Unter dem Dach der AIA ( Standarddokument kostenlos beim AIA Zertifizierung für Devices/Software, die mit USB3 Vision-Logo verkauft werden 2 Treffen pro Jahr im Rahmen des International Vision Standards Meetings (IVSM) 5

5 DER STANDARD - AKTUELL Version seit März 2015 Nur geringfügige Änderungen zur Version 1.0 Berichtigungen / Ergänzungen Etablierte Technik mit inzwischen breiter Produktpalette Ca. 350 MB/s abhängig vom Hostcontroller und vom PC Kabel sind nach wie vor das große Thema 6

6 DER STANDARD - IMPLEMENTIERT Das Protokoll Discovery / Device Identifizierung Standard USB Control EP0 Control basierend auf GenCP (incl. Events) Bulk Register Access Streaming Bulk Mechanik Verschraubbare Stecker (Host Type A, Device Type Micro-B) Test / Zertifizierung 7

7 WARUM U3V UND NICHT UVC USB3 Vision ist ein Machine Vision Standard Gemacht von Machine Vision Experts Gemacht für Machine Vision Applications Augenmerk auf: Performance Device-Kontrolle Qualität UVC (USB Video Class) Gemacht für Streaming von Livevideo Kontrolle ist zwar integriert... Aber nicht im gleichen Maß 8

8 DER STANDARD Verwendet/referenziert eine Reihe anderer Standards USB 3.0 GenICam GenApi SFNC / PFNC GenCP 9

9 VORTEILE Wann kann man USB3 Vision bzw. USB-Kameras empfehlen? Kurze Kabel Höhere Bandbreite als bei GigE Vision USB3-Schnittstelle auch bei vielen ARM Embedded-Boards Mit dem richtigen Treiber durch ZeroCopy geringere CPU-Last Kleine Bauform Einfache Konfiguration Oft definiert die Kamera, welches Interface zum Einsatz kommt! 10

10 HERAUSFORDERUNGEN Kabellänge und Qualität Verfügbarkeit von Peripherie Synchronisation in größeren Szenarien Bei großen Sensoren ist die Stromversorgung nicht ausreichend Probleme mit Host-Controllern bzw. Systemen 11

11 SYNCHRONISIERUNG MEHRERER KAMERAS Kein PTP 1588 Kein Broadcast Trigger Kameras haben unterschiedliche Zeitbasen Kameras haben natürlich in der Regel Software Trigger Features Gleichzeitiges Triggern mehrerer Kameras derzeit nur über externen Trigger Erhöhter Verkabelungsaufwand Mehrkosten 12

12 KABEL Passive Kabel bis 5 m (8 m) Aktive Kabel Redriver Hub PCI-Einsteckkarte AOC (Active Optical Cables) Hybrid Glasfaser 13

13 KABEL TEST USB-IF Zertifizierung Eyepattern Test von Kabeln in der Produktion Relativ einfacher und schneller BERT-Test Keine echte qualitative Messung Vergleich möglich Keine binäre Aussage -> Geht oder Geht nicht 14

14 CONNECTOR Host-seitig Type A Device Micro B 15

15 CONNECTOR USB TYPE-C USB Type-C Connector Locking Alternate modes Thunderbolt Displayport PCIe Chip im Connector Bis zu 100 W 16

16 BLICK IN DIE ZUKUNFT USB 3.1 Doppelte Bandbreite (10 GBit/s) Erste HC auf dem Markt ( schon mit Type-C ) Noch keine Produkte für die industrielle Bildverarbeitung Kabel werden kürzer Türkise Buchse Bedarf an aktiven Kabeln oder optischer Übertragung wird steigen 17

17 BLICK IN DIE ZUKUNFT CoaXPress GigE Vision über 10G Ethernet CameraLink CameraLink HS Proprietäre Lösungen 18

18 NOCH FRAGEN? Treten Sie unserer LinkedIn-Gruppe EUROPEAN VISION TECHNOLOGY FORUM bei und diskutieren sie dort mit unseren Experten weiter.

19 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! STEMMER IMAGING GmbH Gutenbergstr Puchheim Tel.: Fax: Ihr Ansprechpartner: Rupert Stelz