كاميرا MIPI مقابل كاميرا USB

يعتمد اختيار واجهة التوصيل الأنسب على عوامل عديدة. ولا تزال واجهتا MIPI وUSB من أكثر واجهات الكاميرا شيوعًا. تعمّق في عالم واجهتي MIPI وUSB واطلع على مقارنة شاملة لميزاتهما.

على مدى السنوات القليلة الماضية، تطورت تقنية الرؤية المدمجة من مجرد مصطلح رائج إلى تقنية واسعة الانتشار تُستخدم في القطاعات الصناعية والطبية والتجارية والترفيهية والزراعية. ومع كل مرحلة من مراحل تطورها، شهدت هذه التقنية نموًا ملحوظًا في عدد واجهات الكاميرات المتاحة. ومع ذلك، ورغم التطورات التقنية، لا تزال واجهتا MIPI وUSB الأكثر شيوعًا في معظم تطبيقات الرؤية المدمجة.

يعتمد اختيار الواجهة الأنسب على عوامل عديدة، مثل متطلبات معدل الإطارات/عرض النطاق الترددي، والدقة، وموثوقية نقل البيانات، وطول الكابل، والتعقيد، وبالطبع التكلفة الإجمالية. في هذه المقالة، نستعرض كلا الواجهتين بالتفصيل لفهم إمكانياتهما وقيودهما بشكل أفضل.

وحدة كاميرا 720 بكسل

نظرة معمقة على واجهات MIPI و USB

 

كاميرا MIPI ليست سوىوحدة الكاميراأو نظام يستخدم واجهة MIPI لنقل الصور من الكاميرا إلى المنصة المضيفة. في المقابل، تستخدم كاميرا USB واجهة USB لنقل البيانات. والآن، دعونا نتعرف على الأنواع المختلفة لواجهات MIPI وUSB، وأين تُستخدم.

واجهة MIPI

يُعدّ بروتوكول MIPI الواجهة الأكثر شيوعًا في السوق اليوم لنقل الصور والفيديوهات بين الكاميرات والأجهزة المضيفة. ويعود ذلك إلى سهولة استخدامه وقدرته على دعم نطاق واسع من التطبيقات عالية الأداء. كما أنه مزود بميزات قوية مثل دقة 1080p و4K و8K وما فوقها للفيديو والتصوير عالي الدقة.

تُعد واجهة MIPI خيارًا مثاليًا لتطبيقات مثل أجهزة الواقع الافتراضي المثبتة على الرأس، وتطبيقات المرور الذكية، وأنظمة التعرف على الإيماءات، والطائرات بدون طيار، والتعرف على الوجوه، والأمن، وأنظمة المراقبة، وما إلى ذلك.

 

واجهة MIPI CSI-2

معيار MIPI CSI-2 (واجهة MIPI التسلسلية للكاميرا من الجيل الثاني) هو واجهة عالية الأداء، واقتصادية، وسهلة الاستخدام. يوفر MIPI CSI-2 نطاقًا تردديًا أقصى يبلغ 10 جيجابت/ثانية مع أربعة مسارات لبيانات الصور - كل مسار قادر على نقل البيانات بسرعة تصل إلى 2.5 جيجابت/ثانية. يتميز MIPI CSI-2 بسرعته الفائقة مقارنةً بـ USB 3.0، كما أنه يتمتع ببروتوكول موثوق للتعامل مع الفيديو بدقة تتراوح من 1080p إلى 8K وما فوق. بالإضافة إلى ذلك، وبفضل انخفاض الحمل الزائد، يتمتع MIPI CSI-2 بنطاق ترددي صافٍ أعلى للصور.

تستخدم واجهة MIPI CSI-2 موارد أقل من وحدة المعالجة المركزية بفضل معالجاتها متعددة النوى. وهي واجهة الكاميرا الافتراضية لأجهزة Raspberry Pi وJetson Nano. كما يعتمد عليها كل من وحدة كاميرا Raspberry Pi الإصدارين V1 وV2.

وحدة كاميرا USB بدقة 5 ميجابكسل

قيود واجهة MIPI CSI-2

على الرغم من كونها واجهة قوية وشائعة، إلا أن واجهة MIPI CSI تعاني من بعض القيود. فعلى سبيل المثال، تعتمد كاميرات MIPI على برامج تشغيل إضافية للعمل. وهذا يعني وجود دعم محدود لمختلف مستشعرات الصور ما لم يبذل مصنّعو الأنظمة المدمجة جهودًا حثيثة لتوفيرها.

واجهة USB

تُستخدم واجهة USB عادةً كحلقة وصل بين نظامين: الكاميرا والحاسوب. وبفضل سهولة استخدامها وسرعة توصيلها، يُغنيك اختيارها عن تكاليف التطوير الباهظة والمطولة لواجهة الرؤية المدمجة. مع ذلك، تُعاني واجهة USB 2.0، وهي الإصدار الأقدم، من قيود تقنية كبيرة. ومع تقادم هذه التقنية، أصبحت العديد من مكوناتها غير متوافقة. ولتجاوز هذه القيود، تم إطلاق واجهتي USB 3.0 وUSB 3.1 Gen 1.

تسوق وحدات كاميرا USB الخاصة بنا هنا >>

واجهة USB 3.0

تجمع واجهة USB 3.0 (وUSB 3.1 Gen 1) بين المزايا الإيجابية لمختلف الواجهات، بما في ذلك التوافق مع خاصية التوصيل والتشغيل وانخفاض استهلاك وحدة المعالجة المركزية. كما يعزز معيار USB 3.0 الصناعي للرؤية موثوقيته للكاميرات عالية الدقة والسرعة.

لا يتطلب هذا الجهاز سوى الحد الأدنى من المكونات الإضافية، ويدعم نطاقًا تردديًا منخفضًا يصل إلى 40 ميجابايت في الثانية. ويبلغ أقصى نطاق ترددي له 480 ميجابايت في الثانية، أي أسرع بعشر مرات من USB 2.0 وأسرع بأربع مرات من GigE! كما تضمن خاصية التوصيل والتشغيل سهولة استبدال أجهزة الرؤية المدمجة، مما يُسهّل استبدال الكاميرا التالفة.

قيود واجهة USB 3.0

أكبر عيوب منفذ USB 3.0 هو عدم إمكانية تشغيل المستشعرات عالية الدقة بسرعة عالية. ومن عيوبه الأخرى أن طول الكابل لا يتجاوز 5 أمتار من المعالج الرئيسي. ورغم توفر كابلات أطول، إلا أنها مزودة بمُعززات. لذا، يجب فحص مدى توافق هذه الكابلات مع الكاميرات الصناعية لكل حالة على حدة.

مقارنة بين كاميرا MIPI وكاميرا USB - ميزة بميزة

 

سمات	USB 3.0	MIPI CSI-2
التوافر على نظام SoC	في أنظمة SoC المتطورة	كثير (عادةً ما تتوفر 6 مسارات)
عرض النطاق الترددي	400 ميجابايت/ثانية	320 ميجابايت/ثانية/مسار 1280 ميجابايت/ثانية (مع 4 مسارات)*
طول الكابل	أقل من 5 أمتار	أقل من 30 سم
متطلبات المساحة	عالي	قليل
التوصيل والتشغيل	مدعوم	غير مدعوم
تكاليف التطوير	قليل	متوسط ​​إلى مرتفع

نحنمورد وحدات كاميرا USBإذا كنت مهتمًا بمنتجاتنا، فيرجىاتصل بنا الآن!