กล้อง MIPI เทียบกับ กล้อง USB

การเลือกอินเทอร์เฟซที่เหมาะสมที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย และ MIPI กับ USB ก็ยังคงเป็นสองอินเทอร์เฟซกล้องที่ได้รับความนิยมมากที่สุด มาสำรวจโลกของอินเทอร์เฟซ MIPI และ USB อย่างละเอียด และเปรียบเทียบคุณสมบัติแต่ละอย่างกันเลย

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการมองเห็นแบบฝังตัว (Embedded Vision) ได้พัฒนาจากคำศัพท์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายไปสู่เทคโนโลยีที่ได้รับการใช้งานอย่างกว้างขวางในภาคอุตสาหกรรม การแพทย์ การค้าปลีก ความบันเทิง และการเกษตร ในแต่ละช่วงของการพัฒนา เทคโนโลยีการมองเห็นแบบฝังตัวได้ทำให้จำนวนอินเทอร์เฟซกล้องที่มีให้เลือกใช้เพิ่มขึ้นอย่างมาก อย่างไรก็ตาม แม้จะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แต่ MIPI และ USB ก็ยังคงเป็นอินเทอร์เฟซสองประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันการมองเห็นแบบฝังตัวส่วนใหญ่

การเลือกอินเทอร์เฟซที่เหมาะสมที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น อัตราเฟรม/แบนด์วิดท์ที่ต้องการ ความละเอียด ความน่าเชื่อถือในการถ่ายโอนข้อมูล ความยาวสายเคเบิล ความซับซ้อน และแน่นอนคือต้นทุนโดยรวม ในบทความนี้ เราจะพิจารณาอินเทอร์เฟซทั้งสองแบบโดยละเอียด เพื่อให้เข้าใจถึงความสามารถและข้อจำกัดของแต่ละแบบได้ดียิ่งขึ้น

โมดูลกล้อง 720P

เจาะลึกรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับอินเทอร์เฟซ MIPI และ USB

 

กล้อง MIPI ก็คือ...โมดูลกล้องหรือระบบที่ใช้ส่วนต่อประสาน MIPI ในการถ่ายโอนภาพจากกล้องไปยังแพลตฟอร์มโฮสต์ ในขณะที่กล้อง USB ใช้ส่วนต่อประสาน USB สำหรับการถ่ายโอนข้อมูล ต่อไปนี้เราจะมาทำความเข้าใจประเภทต่างๆ ของส่วนต่อประสาน MIPI และ USB และการใช้งานของแต่ละประเภทกัน

อินเทอร์เฟซ MIPI

MIPI เป็นอินเทอร์เฟซที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในตลาดปัจจุบันสำหรับการส่งภาพและวิดีโอแบบจุดต่อจุดระหว่างกล้องและอุปกรณ์โฮสต์ เนื่องจาก MIPI ใช้งานง่ายและรองรับแอปพลิเคชันประสิทธิภาพสูงได้หลากหลาย นอกจากนี้ยังมาพร้อมกับคุณสมบัติที่ทรงพลัง เช่น วิดีโอความละเอียด 1080p, 4K, 8K และสูงกว่านั้น รวมถึงการถ่ายภาพความละเอียดสูง

อินเทอร์เฟซ MIPI เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น อุปกรณ์เสมือนจริงแบบสวมศีรษะ แอปพลิเคชันการจราจรอัจฉริยะ ระบบจดจำท่าทาง โดรน การจดจำใบหน้า ระบบรักษาความปลอดภัย และระบบเฝ้าระวัง เป็นต้น

 

อินเทอร์เฟซ MIPI CSI-2

มาตรฐาน MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) เป็นอินเทอร์เฟซที่มีประสิทธิภาพสูง คุ้มค่า และใช้งานง่าย MIPI CSI-2 ให้แบนด์วิดท์สูงสุด 10 Gb/s พร้อมเลนข้อมูลภาพสี่เลน – แต่ละเลนสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้สูงสุด 2.5 Gb/s MIPI CSI-2 เร็วกว่า USB 3.0 และมีโปรโตคอลที่เชื่อถือได้ในการจัดการวิดีโอตั้งแต่ 1080p ถึง 8K และสูงกว่านั้น นอกจากนี้ ด้วยค่าใช้จ่ายส่วนเกินที่ต่ำ MIPI CSI-2 จึงมีแบนด์วิดท์ภาพสุทธิที่สูงกว่า

อินเทอร์เฟซ MIPI CSI-2 ใช้ทรัพยากรจาก CPU น้อยกว่า เนื่องจากมีโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ เป็นอินเทอร์เฟซกล้องมาตรฐานสำหรับ Raspberry Pi และ Jetson Nano โมดูลกล้อง Raspberry Pi รุ่น V1 และ V2 ก็ใช้พื้นฐานนี้เช่นกัน

โมดูลกล้อง USB 5MP

ข้อจำกัดของอินเทอร์เฟซ MIPI CSI-2

แม้ว่า MIPI CSI จะเป็นอินเทอร์เฟซที่มีประสิทธิภาพและได้รับความนิยม แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่บ้าง ตัวอย่างเช่น กล้อง MIPI ต้องใช้ไดรเวอร์เพิ่มเติมในการทำงาน ซึ่งหมายความว่าการรองรับเซ็นเซอร์ภาพประเภทต่างๆ จะมีจำกัด เว้นแต่ผู้ผลิตระบบฝังตัวจะผลักดันอย่างจริงจัง!

อินเทอร์เฟซ USB

อินเทอร์เฟซ USB มักทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างสองระบบ คือ กล้องและพีซี เนื่องจากเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความสามารถในการเสียบแล้วใช้งานได้ทันที การเลือกใช้อินเทอร์เฟซ USB จึงหมายความว่าคุณสามารถบอกลาเวลาและค่าใช้จ่ายในการพัฒนาอินเทอร์เฟซวิชั่นแบบฝังตัวที่ยืดเยื้อและมีราคาแพงได้ USB 2.0 ซึ่งเป็นเวอร์ชันเก่า มีข้อจำกัดทางเทคนิคที่สำคัญ เมื่อเทคโนโลยีเริ่มเสื่อมถอยลง ส่วนประกอบหลายอย่างก็เริ่มใช้งานร่วมกันไม่ได้ อินเทอร์เฟซ USB 3.0 และ USB 3.1 Gen 1 จึงถูกเปิดตัวเพื่อเอาชนะข้อจำกัดของอินเทอร์เฟซ USB 2.0

>> เลือกซื้อโมดูลกล้อง USB ของเราได้ที่นี่

อินเทอร์เฟซ USB 3.0

อินเทอร์เฟซ USB 3.0 (และ USB 3.1 Gen 1) ผสานรวมคุณสมบัติที่ดีของอินเทอร์เฟซต่างๆ เข้าด้วยกัน ซึ่งรวมถึงความสามารถในการเสียบแล้วใช้งานได้ทันที และการใช้ทรัพยากร CPU ต่ำ มาตรฐานอุตสาหกรรมด้านภาพของ USB 3.0 ยังช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือสำหรับกล้องความละเอียดสูงและความเร็วสูงอีกด้วย

อุปกรณ์นี้ต้องการฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมเพียงเล็กน้อยและรองรับแบนด์วิดท์ต่ำ – สูงสุด 40 เมกะไบต์ต่อวินาที แต่มีแบนด์วิดท์สูงสุดถึง 480 เมกะไบต์ต่อวินาที ซึ่งเร็วกว่า USB 2.0 ถึง 10 เท่า และเร็วกว่า GigE ถึง 4 เท่า! คุณสมบัติแบบเสียบแล้วใช้งานได้ทันที (plug-and-play) ช่วยให้สามารถเปลี่ยนอุปกรณ์ประมวลผลภาพแบบฝังตัวได้อย่างง่ายดาย – ทำให้การเปลี่ยนกล้องที่เสียหายทำได้สะดวกยิ่งขึ้น

ข้อจำกัดของอินเทอร์เฟซ USB 3.0

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญที่สุดของอินเทอร์เฟซ USB 3.0 คือ คุณไม่สามารถใช้งานเซ็นเซอร์ความละเอียดสูงที่ความเร็วสูงได้ ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือ คุณสามารถใช้สายเคเบิลได้ไกลสุดเพียง 5 เมตรจากตัวประมวลผลหลักเท่านั้น แม้ว่าจะมีสายเคเบิลที่ยาวกว่านั้นวางจำหน่าย แต่ก็มักจะมี "ตัวเร่งสัญญาณ" ติดมาด้วย ต้องตรวจสอบว่าสายเคเบิลเหล่านี้ใช้งานร่วมกับกล้องอุตสาหกรรมได้ดีแค่ไหนในแต่ละกรณี

กล้อง MIPI เทียบกับกล้อง USB – เปรียบเทียบคุณสมบัติทีละอย่าง

 

คุณสมบัติ	ยูเอสบี 3.0	เอ็มไอพี ซีไอไอ-2
ความพร้อมใช้งานบน SoC	บนชิปประมวลผลระดับไฮเอนด์ (SoC)	มีจำนวนมาก (โดยทั่วไปมี 6 เลน)
แบนด์วิดท์	400 เมกะไบต์/วินาที	320 MB/วินาที/เลน 1280 MB/วินาที (ด้วย 4 เลน)*
ความยาวสายเคเบิล	< 5 เมตร	<30 ซม.
ข้อกำหนดด้านพื้นที่	สูง	ต่ำ
เสียบปลั๊กแล้วใช้งานได้เลย	ได้รับการสนับสนุน	ไม่ได้รับการสนับสนุน
ต้นทุนการพัฒนา	ต่ำ	ระดับปานกลางถึงสูง

พวกเราคือผู้จำหน่ายโมดูลกล้อง USBหากคุณสนใจในผลิตภัณฑ์ของเรา โปรดติดต่อเราติดต่อเราตอนนี้!