MIPI-kamera VS USB-kamera

Valet av det mest lämpliga gränssnittet beror på många faktorer. Och MIPI och USB har förblivit två av de mest populära kameragränssnitten. Ta en djupgående resa in i MIPI- och USB-gränssnittens värld och jämför dem funktion för funktion.

Under de senaste åren har inbyggd vision utvecklats från ett modeord till en allmänt använd teknik inom industri, medicin, detaljhandel, underhållning och jordbruk. Med varje fas i sin utveckling har inbyggd vision säkerställt en betydande tillväxt i antalet 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 det bästa gränssnittet beror på många faktorer, såsom bildhastighet/bandbredd, upplösning, dataöverföringens tillförlitlighet, 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 ett 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 vanligaste gränssnittet på dagens marknad för punkt-till-punkt-överföring av bild och video mellan kameror och värdenheter. Det kan tillskrivas MIPI:s användarvänlighet och dess förmåga att stödja ett brett spektrum av högpresterande applikationer. Det är också utrustat med kraftfulla funktioner som 1080p, 4K, 8K och mer video och högupplöst bildbehandling.

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

 

MIPI CSI-2-gränssnitt

MIPI CSI-2-standarden (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) är ett högpresterande, kostnadseffektivt och lättanvänt gränssnitt. MIPI CSI-2 erbjuder en maximal bandbredd på 10 Gb/s med fyra bilddatafiler – 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 uppåt. Dessutom, tack vare sin låga overhead, har MIPI CSI-2 en högre nettobildbandbredd.

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

5MP USB-kameramodul

Begränsningar för MIPI CSI-2-gränssnittet

Även om det är ett kraftfullt och populärt gränssnitt har MIPI CSI 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 driver på för det!

USB-gränssnitt

USB-gränssnittet tenderar att fungera som en knutpunkt mellan två system – kameran och datorn. Eftersom det är välkänt för sina plug-and-play-funktioner innebär valet av USB-gränssnittet att du kan säga adjö till dyra, utdragna utvecklingstider och kostnader för ditt inbyggda bildgränssnitt. USB 2.0, den äldre versionen, har betydande tekniska begränsningar. I takt med att 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 hos 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 standarden för vision, USB 3.0, ökar också dess tillförlitlighet för högupplösta och snabba kameror.

Den kräver minimal 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 bildenheter enkelt kan bytas ut – vilket gör det enkelt att byta ut en skadad kamera.

Begränsningar med USB 3.0-gränssnittet

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

MIPI-kamera vs USB-kamera – en jämförelse funktion för funktion

 

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

Vi ären leverantör av USB-kameramodulerOm du är intresserad av våra produkter, vänligenkontakta oss nu!