La selección de la interfaz más adecuada depende de muchos factores. Y MIPI y USB siguen siendo dos de las interfaces de cámara más populares. Realice un viaje en profundidad al mundo de las interfaces MIPI y USB y obtenga una comparación característica por característica.
En los últimos años, la visión integrada ha pasado de ser una palabra de moda a una tecnología ampliamente adoptada y utilizada en los sectores industrial, médico, minorista, de entretenimiento y agrícola. Con cada fase de su evolución, la visión integrada ha garantizado un crecimiento significativo en la cantidad de interfaces de cámara disponibles para elegir. Sin embargo, a pesar de los avances tecnológicos, las interfaces MIPI y USB siguen siendo los dos tipos más populares para la mayoría de las aplicaciones de visión integrada.
La selección de la interfaz más adecuada depende de muchos factores, como los requisitos de velocidad de cuadros/ancho de banda, resolución, confiabilidad de la transferencia de datos, longitud del cable, complejidad y, por supuesto, el costo total. En este artículo, analizamos ambas interfaces en detalle para comprender mejor sus capacidades y limitaciones.
Módulo de cámara 720P
Una mirada más profunda a las interfaces MIPI y USB
Una cámara MIPI no es más que unamódulo de cámarao sistema que utiliza una interfaz MIPI para transferir imágenes desde la cámara a la plataforma host. En comparación, una cámara USB utiliza una interfaz USB para la transferencia de datos. Ahora, comprendamos los diferentes tipos de interfaces MIPI y USB y dónde se utilizan.
Interfaz MIPI
MIPI es la interfaz más utilizada en el mercado actual para la transmisión de imágenes y vídeos punto a punto entre cámaras y dispositivos host. Puede atribuirse a la facilidad de uso de MIPI y su capacidad para admitir una amplia gama de aplicaciones de alto rendimiento. También viene equipado con potentes funciones como video e imágenes de alta resolución de 1080p, 4K, 8K y más.
La interfaz MIPI es una opción ideal para aplicaciones como dispositivos de realidad virtual montados en la cabeza, aplicaciones de tráfico inteligente, sistemas de reconocimiento de gestos, drones, reconocimiento facial, seguridad, sistemas de vigilancia, etc.
Interfaz MIPI CSI-2
El estándar MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) es una interfaz de alto rendimiento, rentable y fácil de usar. MIPI CSI-2 ofrece un ancho de banda máximo de 10 Gb/s con cuatro líneas de datos de imágenes, cada una de las cuales es capaz de transferir datos de hasta 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 es más rápido que USB 3.0 y tiene un protocolo confiable para manejar videos de 1080p a 8K y más. Además, debido a su baja sobrecarga, MIPI CSI-2 tiene un ancho de banda de imagen neto mayor.
La interfaz MIPI CSI-2 utiliza menos recursos de la CPU, gracias a sus procesadores multinúcleo. Es la interfaz de cámara predeterminada para Raspberry Pi y Jetson Nano. Los módulos de cámara Raspberry Pi V1 y V2 también se basan en él.
Módulo de cámara USB de 5MP
Limitaciones de la interfaz MIPI CSI-2
Aunque es una interfaz potente y popular, MIPI CSI tiene algunas limitaciones. Por ejemplo, las cámaras MIPI dependen de controladores adicionales para funcionar. Esto significa que hay soporte limitado para diferentes sensores de imagen a menos que los fabricantes de sistemas integrados realmente lo presionen.
Interfaz USB
La interfaz USB tiende a servir como unión entre dos sistemas: la cámara y el PC. Dado que es conocida por sus capacidades plug-and-play, elegir la interfaz USB implica que puede decir adiós a los costosos y prolongados tiempos de desarrollo y costos de su interfaz de visión integrada. USB 2.0, la versión anterior, tiene importantes limitaciones técnicas. A medida que la tecnología comienza a decaer, varios de sus componentes se vuelven incompatibles. Las interfaces USB 3.0 y USB 3.1 Gen 1 se lanzaron para superar las limitaciones de la interfaz USB 2.0.
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Interfaz USB 3.0
La interfaz USB 3.0 (y USB 3.1 Gen 1) combina las características positivas de diferentes interfaces. Estos incluyen compatibilidad plug-and-play y baja carga de CPU. El estándar industrial de visión USB 3.0 también aumenta su confiabilidad para cámaras de alta resolución y alta velocidad.
Requiere un hardware adicional mínimo y admite un ancho de banda bajo: hasta 40 megabytes por segundo. Tiene un ancho de banda máximo de 480 megabytes por segundo. ¡Esto es 10 veces más rápido que USB 2.0 y 4 veces más rápido que GigE! Sus capacidades plug-and-play garantizan que los dispositivos de visión integrados se puedan cambiar con facilidad, lo que facilita el reemplazo de una cámara dañada.
Limitaciones de la interfaz USB 3.0
La mayor desventaja de la interfaz USB 3.0 es que no se pueden ejecutar sensores de alta resolución a alta velocidad. Otro inconveniente es que sólo se puede utilizar un cable a una distancia máxima de 5 metros del procesador anfitrión. Si bien hay cables más largos disponibles, todos están equipados con "refuerzos". La compatibilidad de estos cables con cámaras industriales debe comprobarse en cada caso individual.
Cámara MIPI versus cámara USB: una comparación característica por característica
| Características | USB 3.0 | MIPI CSI-2 |
| Disponibilidad en SoC | En SoC de alta gama | Muchos (normalmente 6 carriles disponibles) |
| Ancho de banda | 400 MB/s | 320 MB/s/carril 1280 MB/s (con 4 carriles)* |
| Longitud del cable | < 5 metros | <30cm |
| Requisitos de espacio | Alto | Bajo |
| Conectar y usar | Apoyado | No compatible |
| Costos de desarrollo | Bajo | Medio a alto |
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Hora de publicación: 20-nov-2022
