CoaXPress 2.1 sur câbles à fibre optique est plus rapide et plus stable

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Jusqu'à la publication de la norme CoaXPress v2.1 en 2021, le seul support physique entre les caméras, les PC et les cartes d'acquisition pour l'interface CoaXPress (CXP) était un câble coaxial de 75 Ω. Pour la plupart des applications de vision d'hier et d'aujourd'hui, l'interface CXP 2.1 — avec sa capacité à transférer des données jusqu'à 12,5 Gbit/s (Gigabits par seconde) par liaison sur un seul câble coaxial — est parfaitement adaptée aux systèmes d'inspection à haut débit, au contrôle qualité et aux usines. besoins en automatisation. CXP 2.1 sur câble coaxial est plus rapide et plus stable que GigE Vision, USB3 ou Camera Link, et s'est avéré être l'équilibre idéal entre les coûts et les exigences croissantes en matière de vitesses plus rapides, de câbles plus longs, de dissipation thermique et de fourniture d'énergie.

Alors, qui voudrait changer cette formule gagnante ?

Il s'avère que la Japan Industrial Imaging Association (JIAA), aux côtés de l'Association européenne de vision industrielle, de l'Association for Advancing Automation et d'un consortium d'entreprises de vision industrielle qui composent le comité de normalisation CoaXPress. Le comité a reconnu que la transmission en bande passante évolue rapidement vers 100, 200 et même 400 Gbit/s, soit des vitesses bien au-delà des capacités des simples câbles coaxiaux. Il a modifié CXP v2.1 avec un léger ajout permettant aux liaisons par fibre optique de fonctionner avec le protocole CoaXPress. Avec ce coup d’audace, ils ont présenté à l’industrie de la vision industrielle CoaXPress Over Fiber ou CXPoF.

Pour ceux qui ne connaissent pas CoaXPress, il a été introduit pour la première fois en 2007 en tant que communication série asymétrique point à point ciblant les applications de vision nécessitant une transmission de données à haut débit et à grande vitesse. La version originale (CXP-6) permettait à un câble coaxial standard utilisant des connecteurs DIN push-pull de transférer des données à des débits allant jusqu'à 6,25 Gbit/s, avec un débit de données effectif de 5,0 Gbit/s en raison de la surcharge d'encodage 8b10b. Lorsqu'il est regroupé sur deux ou quatre liaisons, le CXP-6 prend en charge une bande passante allant jusqu'à 25 Gbit/s de la caméra à la carte d'acquisition. CXP nécessite une carte d'acquisition d'image contrairement aux applications GigE Vision qui utilisent des cartes d'interface réseau (NIC) standard. Étant donné que GigE Vision repose sur une carte NIC, la gestion des paquets de données est effectuée par un pilote, tout en chargeant considérablement le processeur hôte.

Considérant que les interfaces Camera Link et GigE représentaient à l’époque le plafond en matière de vitesse du système, CXP était une innovation très bienvenue. L'industrie a également célébré une foule d'autres attributs, tels qu'un déclenchement plus précis, des longueurs de câble plus longues et l'intégration d'un seul câble pour les données, le contrôle, l'alimentation (PoCXP) et les communications. PoCXP a simplifié la complexité du système d'imagerie en éliminant le besoin de faire passer des câbles d'alimentation supplémentaires autour de l'empreinte du projet.

CoaXPress est une interface à faible latence et faible bruit, essentielle dans les applications industrielles et médicales. Des secteurs aussi divers que les fabricants de semi-conducteurs et d'OLED, jusqu'aux systèmes de circulation intelligents et à la recherche biomédicale, ont rapidement adopté la norme CXP. Les systèmes d'imagerie existants, tels que ceux que l'on trouve sur les avions militaires plus anciens, disposaient déjà d'un câble coaxial pour connecter les caméras analogiques. Les ingénieurs ont trouvé simple de mettre à niveau l'analogique vers CXP en remplaçant les cartes d'acquisition et en installant de nouvelles caméras CXP.

Considérant que les interfaces Camera Link et GigE représentaient à l’époque le plafond en matière de vitesse du système, CXP était une innovation très bienvenue.

La norme CXP v2.1 a encore accéléré la vitesse. Il a introduit deux nouvelles vitesses incroyablement rapides : 10 Gbit/s (CXP-10) et 12,5 Gbit/s (CXP-12), qui ont effectivement doublé la bande passante de la version originale. Étant donné que CXP est évolutif d'un (simple) à deux (doubles) ou quatre (quad) câbles par caméra, le protocole CXP 2.1 peut atteindre de manière fiable des bandes passantes allant jusqu'à 50 Gbit/s à partir d'une caméra quad link si vous utilisez quatre câbles. Le CXP-12 devance le 10GigE et l'USB 3.1 Gen 2 qui peuvent transférer 10 Gbit/s.

De plus, CXP v2.1 a ajouté la prise en charge de l'interface de programmation générique GenICam et GenDC (Generic Data Container). GenDC est un module utilisé pour représenter, transmettre ou recevoir différents types de données. GenDC cible les données d'images liées à la vision industrielle, telles que les données 2D, 3D et multispectrales, ainsi que les métadonnées telles que les informations supplémentaires, les histogrammes et les statistiques.