100 Gigabit Ethernet: el cenit de las interfaces de visión artificial

Desde que Emergent Vision Technologies presentó las primeras cámaras galardonadas de 10 Gigabit Ethernet del mundo hace casi 10 años, solo otros proveedores han presentado productos "yo también". Desde entonces, Emergent ha seguido adelante con el lanzamiento de sus exitosas y galardonadas cámaras Ethernet de la serie BOLT de 25 Gigabits en 2018. Emergent continúa avanzando con el anuncio de sus cámaras Ethernet de la serie Zenith de 100 Gigabits. Ya están disponibles dos modelos de la nueva serie Zenith; Los 65 megapíxeles HZ-65000-G (GMAX3265), y el de 103 megapíxeles HZ-100-G (GMAX32103) cámaras.

Avances en tecnología de sensores

Los avances en la velocidad están impulsados ​​en gran medida por la disponibilidad de sensores de imagen de calidad, que a su vez están impulsados ​​por los requisitos de las aplicaciones de alta velocidad. Muchas aplicaciones requieren imágenes de alta resolución y, sin las interfaces de mayor velocidad, las velocidades de cuadro no cumplen con los requisitos. La realidad virtual, la captura volumétrica y la analítica deportiva son tales aplicaciones. Algunas aplicaciones necesitan alta resolución y altas velocidades de cuadro. AOI es una de esas aplicaciones tradicionales de visión artificial.

Los sensores Sony Pregius S como el IMX530 y los últimos avances de Gpixel con su GMAX3265 y GSPRINT4521 son sensores que exigen las interfaces de mayor rendimiento. emergentes PERNO HB-25000-SB La cámara de 25 Gigabit Ethernet ofrece el máximo rendimiento del sensor IMX530 con 98 fotogramas por segundo.

El nuevo Zenith HZ-21000-G La cámara de 100 Gigabit Ethernet (sensor GSPRINT4521) ofrece 600 fps alucinantes con la resolución completa de 21 megapíxeles. Exploraremos ahora qué beneficios tienen estas interfaces sobre sus soluciones de la competencia:

Longitud del cable

Realmente no hay competencia en esta categoría. Al igual que con SFP+ (10G) y SFP28 (25G), QSFP28 (100G) proporciona piezas de transceptor básicas de muy bajo costo que permiten un recorrido de fibra monomodo de 10 km y más. Además, esta misma fibra SMF se puede utilizar en cualquier aplicación de velocidad para facilitar la compatibilidad hacia adelante y hacia atrás. No se puede decir lo mismo de la contraparte de Ethernet 10GBaseT que, como CXP, también tiene una longitud de cable limitada además de consumir mucha energía. Vale la pena señalar que no se adoptarán 25GBaseT y 40GBaseT por las mismas razones: la longitud del cable se limitaría a 30 m y el consumo de energía hizo que el desarrollo de chips PHY fuera poco práctico. Esto también significará la muerte de POE, que ya no era práctico para 10GBaseT.

Utilización del servidor

La utilización del servidor puede variar mucho para las diferentes soluciones de proveedores de cámaras para interfaces Ethernet y la implementación perfecta solo puede venir con una solución que descargue el procesamiento de paquetes Ethernet a la NIC. Muchos proveedores no cuentan con dicha tecnología y tienen caídas de cuadros que ejecutan dos cámaras de 10 Gigabit Ethernet en un solo servidor.

Emergent siempre ha brindado una solución de alto rendimiento para producir cero caídas de cuadros con hasta 16 cámaras en un solo servidor mientras se transmite y se guarda en RAID. Todas las mismas tecnologías de mejora del rendimiento están igualmente presentes en las ofertas de Emergent en las líneas de productos 10G, 25G y ahora 100G.

Arquitectura del sistema simplificado

Se pueden multiplexar múltiples cámaras de 10G o 25G mediante un conmutador en un solo enlace de 100G y el conmutador puede proporcionar opcionalmente PTP para una precisión de sincronización de microsegundos. Tal cambio se puede adquirir por solo unos pocos miles de dólares. Naturalmente, las cámaras también se pueden conectar directamente al servidor, donde las NIC de múltiples puertos también reducen la cantidad de ranuras PCIe. Todas las implementaciones también se pueden modificar para permitir la redundancia del sistema para aplicaciones críticas. La multidifusión también se puede emplear para arquitecturas de procesamiento distribuido. La flexibilidad es infinita.

Procesabilidad

Muchas aplicaciones registran datos y posprocesan para crear resultados. Existen alternativas para el procesamiento posterior si la aplicación lo requiere. Algunas implementaciones utilizan tarjetas GPU, que acompañan a la NIC en el mismo servidor, y otras implementaciones con mayores requisitos de procesamiento pueden emplear tarjetas FPGA de Bittware, que tienen interfaces 100 % compatibles, como SFP+, SFP28 y QSFP28, por lo que todo el procesamiento se puede realizar en la Se puede emplear la misma tarjeta de interfaz y un servidor de bajo costo para tareas simples de contabilidad.

Duro de fábrica

Similar a 10GBaseT, las tecnologías SFP también tienen opciones de cable equivalente industrial. Emergent también acaba de lanzar sus nuevos gabinetes resistentes IP67 para líneas de productos 10G, 25G y ahora 100G para cumplir con los requisitos de los entornos más hostiles.

Conclusión:

Se utilizarían cámaras Ethernet emergentes SFP+, SFP28 y QSFP28 por las siguientes razones:

• Velocidades de datos / cuadros ultra altas
• Muchas opciones de accesorios y cableado para cubrir cualquier longitud
• Compatibilidad con la red de cámaras y métodos precisos de sincronización multicámara, incluida la compatibilidad con PTP
• Tecnología de video multidifusión
• Baja sobrecarga de CPU, baja latencia y baja fluctuación
• Mayor número de cámaras por rendimiento de PC
• Coste/rendimiento muy competitivo
• Aceptación de la industria debido a la estandarización IEEE y AIA