Κάμερα MIPI VS Κάμερα USB

Η επιλογή της καταλληλότερης διεπαφής εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Και οι διεπαφές MIPI και USB παρέμειναν δύο από τις πιο δημοφιλείς διεπαφές κάμερας. Κάντε ένα εις βάθος ταξίδι στον κόσμο των διεπαφών MIPI και USB και συγκρίνετε τα χαρακτηριστικά τους.

Τα τελευταία χρόνια, η ενσωματωμένη όραση έχει εξελιχθεί από μια λέξη-κλειδί σε μια ευρέως υιοθετημένη τεχνολογία που χρησιμοποιείται σε όλους τους τομείς της βιομηχανίας, της ιατρικής, του λιανικού εμπορίου, της ψυχαγωγίας και της γεωργίας. Με κάθε φάση της εξέλιξής της, η ενσωματωμένη όραση έχει εξασφαλίσει μια σημαντική αύξηση στον αριθμό των διαθέσιμων διεπαφών κάμερας. Ωστόσο, παρά τις τεχνολογικές εξελίξεις, οι διεπαφές MIPI και USB παρέμειναν οι δύο πιο δημοφιλείς τύποι για την πλειονότητα των εφαρμογών ενσωματωμένης όρασης.

Η επιλογή της καταλληλότερης διεπαφής εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως οι απαιτήσεις ρυθμού καρέ/εύρους ζώνης, η ανάλυση, η αξιοπιστία μεταφοράς δεδομένων, το μήκος καλωδίου, η 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 τίποτα άλλο παρά μιαμονάδα κάμεραςή σύστημα που χρησιμοποιεί μια διεπαφή MIPI για τη μεταφορά εικόνων από την κάμερα στην πλατφόρμα υποδοχής. Συγκριτικά, μια κάμερα USB χρησιμοποιεί μια διεπαφή USB για τη μεταφορά δεδομένων. Τώρα, ας κατανοήσουμε 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. Είναι επίσης εξοπλισμένο με ισχυρά χαρακτηριστικά όπως βίντεο 1080p, 4K, 8K και άνω και απεικόνιση υψηλής ανάλυσης.

Η διεπαφή MIPI αποτελεί ιδανική επιλογή για εφαρμογές όπως συσκευές εικονικής πραγματικότητας τοποθετημένες στο κεφάλι, έξυπνες εφαρμογές 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 2ης γενιάς) είναι ένα υψηλής απόδοσης, οικονομικό και εύχρηστο περιβάλλον εργασίας. 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, το MIPI CSI-2 έχει υψηλότερο καθαρό εύρος ζώνης 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. Οι μονάδες κάμερας Raspberry Pi V1 και V2 βασίζονται επίσης σε αυτήν.

Μονάδα κάμερας USB 5MP

Περιορισμοί της διεπαφής MIPI CSI-2

Παρόλο που είναι μια ισχυρή και δημοφιλής διεπαφή, το MIPI CSI συνοδεύεται από μερικούς περιορισμούς. Για παράδειγμα, οι κάμερες MIPI βασίζονται σε επιπλέον προγράμματα οδήγησης για να λειτουργήσουν. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει περιορισμένη υποστήριξη για διαφορετικούς αισθητήρες εικόνας, εκτός εάν οι κατασκευαστές ενσωματωμένων συστημάτων το πιέσουν πραγματικά!

Διεπαφή USB

Η διεπαφή USB τείνει να χρησιμεύει ως ο σύνδεσμος μεταξύ δύο συστημάτων - της κάμερας και του υπολογιστή. Δεδομένου ότι είναι γνωστή για τις δυνατότητες plug-and-play, η επιλογή της διεπαφής USB συνεπάγεται ότι μπορείτε να αποχαιρετήσετε τον δαπανηρό, παρατεταμένο χρόνο ανάπτυξης και το κόστος για την ενσωματωμένη διεπαφή όρασης. Το USB 2.0, η παλαιότερη έκδοση, έχει σημαντικούς τεχνικούς περιορισμούς. Καθώς η τεχνολογία αρχίζει να φθίνει, ορισμένα από τα στοιχεία της καθίστανται ασύμβατα. Οι διεπαφές USB 3.0 και USB 3.1 Gen 1 κυκλοφόρησαν για να ξεπεράσουν τους περιορισμούς της διεπαφής USB 2.0.

>> Ψωνίστε εδώ για τις μονάδες κάμερας USB

Διεπαφή USB 3.0

Η διεπαφή USB 3.0 (και USB 3.1 Gen 1) συνδυάζει τα θετικά χαρακτηριστικά διαφορετικών διεπαφών. Αυτά περιλαμβάνουν τη συμβατότητα plug-and-play και το χαμηλό φόρτο 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 διασύνδεσης USB 3.0 είναι ότι δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αισθητήρες υψηλής ανάλυσης σε υψηλή ταχύτητα. Ένα άλλο μειονέκτημα είναι ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μόνο ένα καλώδιο σε απόσταση έως 5 μέτρων από τον κεντρικό επεξεργαστή. Ενώ διατίθενται μεγαλύτερα καλώδια, όλα είναι εξοπλισμένα με "ενισχυτές". Το πόσο καλά λειτουργούν αυτά τα καλώδια με βιομηχανικές κάμερες πρέπει να ελέγχεται για κάθε μεμονωμένη περίπτωση.

Κάμερα MIPI vs κάμερα USB – σύγκριση χαρακτηριστικών

 

Χαρακτηριστικά	USB 3.0	MIPI CSI-2
Διαθεσιμότητα σε SoC	Σε SoC υψηλής 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
Σύνδεση και λειτουργία	Υποστηρίζεται	Δεν υποστηρίζεται
Κόστος Ανάπτυξης	Χαμηλός	Μέτρια έως Υψηλή

Είμαστεπρομηθευτής μονάδας κάμερας USBΕάν ενδιαφέρεστε για τα προϊόντα μας, παρακαλούμεεπικοινωνήστε μαζί μας τώρα!