Η επιλογή της καλύτερης διεπαφής εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Και το MIPI και το USB παρέμειναν δύο από τις πιο δημοφιλείς διεπαφές κάμερας. Κάντε ένα σε βάθος ταξίδι στον κόσμο των διεπαφών MIPI και USB και λάβετε μια σύγκριση χαρακτηριστικών προς λειτουργία.
Τα τελευταία χρόνια, το ενσωματωμένο όραμα έχει εξελιχθεί από ένα τσιτάτο σε μια ευρέως υιοθετημένη τεχνολογία που χρησιμοποιείται σε τομείς της βιομηχανίας, της ιατρικής, του λιανικού εμπορίου, της ψυχαγωγίας και της γεωργίας. Με κάθε φάση της εξέλιξής του, η ενσωματωμένη όραση έχει εξασφαλίσει σημαντική αύξηση στον αριθμό των διασυνδέσεων κάμερας που είναι διαθέσιμες για να διαλέξετε. Ωστόσο, παρά τις τεχνολογικές εξελίξεις, οι διεπαφές MIPI και USB έχουν παραμείνει οι δύο πιο δημοφιλείς τύποι για την πλειονότητα των εφαρμογών ενσωματωμένης όρασης.
Η επιλογή μιας διεπαφής με την καλύτερη προσαρμογή εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως οι απαιτήσεις ρυθμού καρέ/εύρους ζώνης, ανάλυση, αξιοπιστία μεταφοράς δεδομένων, μήκος καλωδίου, πολυπλοκότητα και – φυσικά – το συνολικό κόστος. Σε αυτό το άρθρο, εξετάζουμε λεπτομερώς και τις δύο διεπαφές για να κατανοήσουμε καλύτερα τις δυνατότητες και τους περιορισμούς τους.
Μονάδα κάμερας 720P
Μια βαθύτερη ματιά στις διεπαφές MIPI και USB
Μια κάμερα MIPI δεν είναι παρά αμονάδα κάμεραςή σύστημα που χρησιμοποιεί μια διεπαφή MIPI για τη μεταφορά εικόνων από την κάμερα στην πλατφόρμα υποδοχής. Συγκριτικά, μια κάμερα USB χρησιμοποιεί μια διασύνδεση USB για μεταφορά δεδομένων. Τώρα, ας καταλάβουμε τους διαφορετικούς τύπους διεπαφών MIPI και USB και πού χρησιμοποιούνται.
Διεπαφή MIPI
Το MIPI είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη διεπαφή στη σημερινή αγορά για μετάδοση εικόνας και βίντεο από σημείο σε σημείο μεταξύ καμερών και συσκευών υποδοχής. Μπορεί να αποδοθεί στην ευκολία χρήσης του MIPI και στην ικανότητά του να υποστηρίζει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών υψηλής απόδοσης. Έρχεται επίσης εξοπλισμένο με ισχυρά χαρακτηριστικά όπως 1080p, 4K, 8K και πέρα από βίντεο και απεικόνιση υψηλής ανάλυσης.
Η διεπαφή MIPI είναι ιδανική επιλογή για εφαρμογές όπως συσκευές εικονικής πραγματικότητας που τοποθετούνται στο κεφάλι, εφαρμογές έξυπνης κυκλοφορίας, συστήματα αναγνώρισης χειρονομιών, drones, αναγνώριση προσώπου, ασφάλεια, συστήματα επιτήρησης κ.λπ.
Διεπαφή MIPI CSI-2
Το πρότυπο MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) είναι μια διεπαφή υψηλής απόδοσης, οικονομικά αποδοτική και απλή στη χρήση. Το MIPI CSI-2 προσφέρει μέγιστο εύρος ζώνης 10 Gb/s με τέσσερις λωρίδες δεδομένων εικόνας – κάθε λωρίδα μπορεί να μεταφέρει δεδομένα έως και 2,5 Gb/s. Το MIPI CSI-2 είναι ταχύτερο από το USB 3.0 και διαθέτει αξιόπιστο πρωτόκολλο για τη διαχείριση βίντεο από 1080p έως 8K και άνω. Επιπλέον, λόγω της χαμηλής επιβάρυνσης του, το MIPI CSI-2 έχει υψηλότερο εύρος ζώνης καθαρής εικόνας.
Η διεπαφή MIPI CSI-2 χρησιμοποιεί λιγότερους πόρους από την CPU – χάρη στους πολυπύρηνους επεξεργαστές της. Είναι η προεπιλεγμένη διεπαφή κάμερας για το Raspberry Pi και το Jetson Nano. Σε αυτό βασίζονται επίσης οι μονάδες κάμερας Raspberry Pi V1 και V2.
Μονάδα κάμερας USB 5MP
Περιορισμοί της διεπαφής MIPI CSI-2
Παρόλο που είναι μια ισχυρή και δημοφιλής διεπαφή, το MIPI CSI έρχεται με μερικούς περιορισμούς. Για παράδειγμα, οι κάμερες MIPI βασίζονται σε επιπλέον προγράμματα οδήγησης για να λειτουργήσουν. Σημαίνει ότι υπάρχει περιορισμένη υποστήριξη για διαφορετικούς αισθητήρες εικόνας, εκτός εάν οι κατασκευαστές ενσωματωμένων συστημάτων πιέσουν πραγματικά για αυτό!
Διασύνδεση USB
Η διασύνδεση USB τείνει να χρησιμεύει ως σύνδεσμος μεταξύ δύο συστημάτων – της κάμερας και του υπολογιστή. Δεδομένου ότι είναι γνωστό για τις δυνατότητές του plug-and-play, η επιλογή της διεπαφής USB σημαίνει ότι μπορείτε να πείτε αντίο στους δαπανηρούς, δύσκολους χρόνους ανάπτυξης και στο κόστος για την ενσωματωμένη διεπαφή όρασής σας. Το USB 2.0, η παλαιότερη έκδοση, έχει σημαντικούς τεχνικούς περιορισμούς. Καθώς η τεχνολογία αρχίζει να μειώνεται, ορισμένα από τα συστατικά της γίνονται ασύμβατα. Οι διεπαφές USB 3.0 και USB 3.1 Gen 1 κυκλοφόρησαν για να ξεπεραστούν οι περιορισμοί της διεπαφής USB 2.0.
>> Αγοράστε τις μονάδες κάμερας USB εδώ
Διεπαφή USB 3.0
Η διεπαφή USB 3.0 (και USB 3.1 Gen 1) συνδυάζει τα θετικά χαρακτηριστικά διαφορετικών διεπαφών. Αυτά περιλαμβάνουν συμβατότητα plug-and-play και χαμηλό φορτίο CPU. Το βιομηχανικό πρότυπο όρασης USB 3.0 αυξάνει επίσης την αξιοπιστία του για κάμερες υψηλής ανάλυσης και υψηλής ταχύτητας.
Απαιτεί ελάχιστο πρόσθετο υλικό και υποστηρίζει χαμηλό εύρος ζώνης – έως και 40 megabyte ανά δευτερόλεπτο. Έχει μέγιστο εύρος ζώνης 480 megabyte ανά δευτερόλεπτο. Αυτό είναι 10 φορές πιο γρήγορο από το USB 2.0 και 4 φορές πιο γρήγορο από το GigE! Οι δυνατότητες plug-and-play διασφαλίζουν ότι οι ενσωματωμένες συσκευές όρασης μπορούν να αντικατασταθούν εύκολα – καθιστώντας εύκολη την αντικατάσταση μιας κατεστραμμένης κάμερας.
Περιορισμοί της διεπαφής USB 3.0
Το μεγαλύτερο μειονέκτημα της διεπαφής USB 3.0 είναι ότι δεν μπορείτε να εκτελέσετε αισθητήρες υψηλής ανάλυσης σε υψηλή ταχύτητα. Ένα άλλο μειονέκτημα είναι ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα καλώδιο μόνο σε απόσταση 5 μέτρων από τον κεντρικό επεξεργαστή. Ενώ είναι διαθέσιμα μακρύτερα καλώδια, όλα είναι εξοπλισμένα με "ενισχυτές". Το πόσο καλά λειτουργούν αυτά τα καλώδια με τις βιομηχανικές κάμερες πρέπει να ελέγχεται για κάθε μεμονωμένη περίπτωση.
Κάμερα MIPI έναντι κάμερας USB – μια σύγκριση χαρακτηριστικών
| Χαρακτηριστικά | USB 3.0 | MIPI CSI-2 |
| Διαθεσιμότητα σε SoC | Σε SoC προηγμένης τεχνολογίας | Πολλές (συνήθως 6 διαθέσιμες λωρίδες) |
| Εύρος ζώνης | 400 MB/s | 320 MB/s/λωρίδα 1280 MB/s (με 4 λωρίδες)* |
| Μήκος καλωδίου | < 5 μέτρα | <30 εκ |
| Απαιτήσεις χώρου | Ψηλά | Χαμηλός |
| Plug-and-play | Υποστηρίζεται | Δεν υποστηρίζεται |
| Κόστος Ανάπτυξης | Χαμηλός | Μεσαία προς Υψηλή |
Είμαστεπρομηθευτής μονάδας κάμερας USB. Εάν ενδιαφέρεστε για τα προϊόντα μας, παρακαλούμεεπικοινωνήστε μαζί μας τώρα!
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-20-2022
