MIPI-kamera VS USB-kamera

Valet av det gränssnitt som passar bäst beror på många faktorer. Och MIPI och USB har förblivit två av de mest populära kameragränssnitten. Ta en djupgående resa in i världen av MIPI- och USB-gränssnitt och få en jämförelse av funktion för funktion.

Under de senaste åren har inbäddad vision utvecklats från ett modeord till en allmänt antagen teknik som används inom industri, medicin, detaljhandel, underhållning och jordbruk. Med varje fas av dess utveckling har inbäddad vision säkerställt en betydande ökning av antalet tillgängliga kameragränssnitt att välja mellan. Trots de tekniska framstegen har MIPI- och USB-gränssnitt förblivit de två mest populära typerna för en majoritet av inbyggda vision-applikationer.

Valet av ett gränssnitt som passar bäst beror på många faktorer som krav på bildhastighet/bandbredd, upplösning, tillförlitlighet för dataöverföring, kabellängd, komplexitet och – naturligtvis – den totala kostnaden. I den här artikeln tittar vi på båda gränssnitten i detalj för att bättre förstå deras möjligheter och begränsningar.

720P kameramodul

En djupare titt på MIPI- och USB-gränssnitt

 

En MIPI-kamera är inget annat än enkameramoduleller system som använder ett MIPI-gränssnitt för att överföra bilder från kameran till värdplattformen. Som jämförelse använder en USB-kamera ett USB-gränssnitt för dataöverföring. Låt oss nu förstå de olika typerna av MIPI- och USB-gränssnitt och var de används.

MIPI-gränssnitt

MIPI är det mest använda gränssnittet på dagens marknad för punkt-till-punkt bild- och videoöverföring mellan kameror och värdenheter. Det kan tillskrivas MIPI:s användarvänlighet och dess förmåga att stödja ett brett utbud av högpresterande applikationer. Den är också utrustad med kraftfulla funktioner som 1080p, 4K, 8K och mer video och högupplöst bildbehandling.

MIPI-gränssnittet är ett idealiskt val för applikationer som huvudmonterade virtuella verklighetsenheter, smarta trafikapplikationer, gestigenkänningssystem, drönare, ansiktsigenkänning, säkerhet, övervakningssystem, etc.

 

MIPI CSI-2-gränssnitt

MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) standarden är ett högpresterande, kostnadseffektivt och enkelt att använda gränssnitt. MIPI CSI-2 erbjuder en maximal bandbredd på 10 Gb/s med fyra bilddatafält – varje fil kan överföra data upp till 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 är snabbare än USB 3.0 och har ett tillförlitligt protokoll för att hantera video från 1080p till 8K och längre. På grund av dess låga overhead har MIPI CSI-2 dessutom en högre bildbandbredd.

MIPI CSI-2-gränssnittet använder färre resurser från processorn – tack vare dess flerkärniga processorer. Det är standardkameragränssnittet för Raspberry Pi och Jetson Nano. Raspberry Pi-kameramodulen V1 och V2 är också baserade på den.

5 MP USB-kameramodul

Begränsningar för MIPI CSI-2 Interface

Även om det är ett kraftfullt och populärt gränssnitt kommer MIPI CSI med några begränsningar. Till exempel är MIPI-kameror beroende av extra drivrutiner för att fungera. Det betyder att det finns begränsat stöd för olika bildsensorer om inte tillverkare av inbyggda system verkligen trycker på för det!

USB-gränssnitt

USB-gränssnittet tenderar att fungera som knutpunkten mellan två system – kameran och datorn. Eftersom det är välkänt för sina plug-and-play-möjligheter, innebär valet av USB-gränssnitt att du kan säga adjö till dyra, utdragna utvecklingstider och kostnader för ditt inbyggda vision-gränssnitt. USB 2.0, den äldre versionen, har betydande tekniska begränsningar. När tekniken börjar minska blir ett antal av dess komponenter inkompatibla. USB 3.0 och USB 3.1 Gen 1-gränssnitten lanserades för att övervinna begränsningarna med USB 2.0-gränssnittet.

>> Handla våra USB-kameramoduler här

USB 3.0-gränssnitt

USB 3.0-gränssnittet (och USB 3.1 Gen 1) kombinerar de positiva egenskaperna hos olika gränssnitt. Dessa inkluderar plug-and-play-kompatibilitet och låg CPU-belastning. Den industriella visionstandarden för USB 3.0 ökar också dess tillförlitlighet för högupplösta och höghastighetskameror.

Den kräver minimalt med extra hårdvara och stöder låg bandbredd – upp till 40 megabyte per sekund. Den har en maximal bandbredd på 480 megabyte per sekund. Detta är 10 gånger snabbare än USB 2.0 och 4 gånger snabbare än GigE! Dess plug-and-play-funktioner säkerställer att inbyggda visionenheter enkelt kan bytas ut – vilket gör det enkelt att byta ut en skadad kamera.

Begränsningar för USB 3.0-gränssnitt

Den största nackdelen med USB 3.0-gränssnittet är att du inte kan köra högupplösta sensorer i hög hastighet. En annan nackdel är att du bara kan använda en kabel upp till ett avstånd på 5 meter från värdprocessorn. Även om längre kablar är tillgängliga, är de alla utrustade med "boosters". Hur väl dessa kablar fungerar tillsammans med industrikameror måste kontrolleras i varje enskilt fall.

MIPI-kamera vs USB-kamera – en funktionsjämförelse

 

Drag	USB 3.0	MIPI CSI-2
Tillgänglighet på SoC	På avancerade SoCs	Många (vanligtvis 6 banor tillgängliga)
Bandbredd	400 MB/s	320 MB/s/fil 1280 MB/s (med 4 körfält)*
Kabellängd	< 5 meter	<30 cm
Utrymmeskrav	Hög	Låg
Plug-and-play	Stöds	Stöds inte
Utvecklingskostnader	Låg	Medium till Hög

Det är vien leverantör av USB-kameramoduler. Om du är intresserad av våra produkter, vänligenkontakta oss nu!