94 / 100
NOVEMBRE 2017
FIELDBUS & NETWORKS
94
Fieldbus & Networks
montaggio sul campo,
in quanto giocano un
ruolo importante nel
proteggere dalle in-
terferenze, che po-
trebbero degradare
la velocità di tra-
smissione effettiva. Un altro vantaggio offerto dallo standard GigE
Vision è la facilità e flessibilità nel caso serva collegare più teleca-
mere, sfruttando l’ampia scelta di hub, switch e router disponibili
sul mercato. Naturalmente, per poter sfruttare la banda di 1 Gbps
disponibile con GigE Vision, è fondamentale che tutti gli apparati
di rete coinvolti abbiano porte Gigabit Ethernet (e non a velocità
minori, come i 100 Mbps di Fast Ethernet). Inoltre, va ricordato che
tutte le telecamere GigE Vision che si collegano alla stessa rete
condividono l’intera larghezza di banda disponibile. Ciò significa che
i 1.000 Mbps disponibili vanno suddivisi per il numero di telecamere
connesse alla stessa rete. Pertanto, più
telecamere si collegano, minore è il po-
tenziale frame rate massimo che può
essere supportato.
Così come avviene per le comuni reti
basate sui protocolli TCP/IP, anche per
le reti che utilizzano GigE Vision a ogni
dispositivo vanno assegnati un indirizzo
IP univoco e una corretta maschera di
sottorete (subnet mask). I meccanismi
previsti per l’assegnazione automatica sono di tre tipi, tra cui il
classico Dhcp; di fatto, garantiscono la possibilità di collegare le
telecamere in modo semplicissimo, impedendo che due di esse ac-
quisiscano lo stesso indirizzo IP.
Le alternative: Camera Link, Ieee 1394
e USB
Nel settore della visione artificiale sono state adottate altre moda-
lità per collegare le telecamere alle unità di controllo ed elabora-
zione. Per quanto riguarda le telecamere digitali a elevata velocità
e risoluzione, una connessione molto diffusa è lo standard Camera
Link. Anch’esso definito dall’associazione AIA, la stessa che ha pro-
mosso la definizione di GigE Vision, permette la trasmissione dei
dati in modalità seriale con una velocità massima originariamente
di 2 Gbps nella versione ‘Base’, successivamente estesa fino a 5,4
Mbps nella versione ‘Me-
dium’ e a 6,8 Gbps nella
versione ‘Deca’. Come
interfaccia fisica utilizza
il connettore SDR-26,
al quale vengono atte-
stati dei cavi con doppini
schermati, lunghi fino a
15 m. Una differenza fon-
damentale tra GigE Vi-
sion e Camera Link è che
quest’ultima è un colle-
gamento punto-punto che
richiede la presenza di un frame grabber all’estremo opposto del
collegamento. Nel caso di GigE Vision, il frame grabber non serve
e i dati della telecamera raggiungono l’applicativo direttamente
dall’interfaccia Ethernet.
Un’altra soluzione disponibile per collegare le telecamere in un si-
stema di visione è l’interfaccia Ieee 1394, conosciuta anche con
il nome FireWire, con cui fu originariamente promossa da Apple.
La velocità di collegamento supportata è di 400 Mbps, successiva-
mente estesa 800 Mbps, mentre la lunghezza massima del cavo è
di soli 4,5 m, sebbene si possa estendere fino a circa 70 m tramite
l’utilizzo di ripetitori. Con FireWire, inoltre, è possibile collegare più
telecamere (fino a 16) allo stesso controllore.
Infine, USB3 Vision è lo standard derivato dalla celeberrima inter-
faccia usata per le periferiche dei PC. Fa della semplicità il suo
punto di forza, grazie alla configurazione plug&play, ma soffre delle
stesse limitazioni sulla lunghezza dei cablaggi di FireWire.
Vantaggi e svantaggi
Lo standard GigE Vision ha ottime prospettive di sviluppo grazie
ai numerosi vantaggi che offre rispetto alle soluzioni alternative,
ognuna delle quali mantiene comunque
le proprie peculiarità, che le possono far
preferire in determinate applicazioni.
Certamente lo standard GigE Vision
ha dalla sua parte il vantaggio della
facilità di cablaggio. Il cavo della tele-
camera può essere lungo fino a 100 m
senza alcun accorgimento particolare,
basta scegliere un comune cavo di rete
certificato in Cat.6 per applicazioni Gi-
gabit Ethernet, ormai diffuse in qualunque apparato informatico
moderno. La semplicità e la flessibilità del cablaggio si traduce so-
litamente anche in un vantaggio dal punto di vista dei costi, anche
per la possibilità di attingere alle enormi economie di scala deri-
vanti dall’utilizzo delle tecnologie Ethernet, che hanno un mercato di
ordini di grandezza più vasto rispetto a quello dei sistemi di visione.
A livello di prestazioni di picco sulla singola connessione, la solu-
zione Camera Link offre invece ancora dei vantaggi. Tuttavia, vanno
tenuti presenti i costi dei cablaggi e dell’indispensabile scheda
frame grabber.
Telecamera Tattile
con interfaccia GigE
Vision
Telecamera Imaging Source con interfaccia FireWire
Loghi dei principali standard
usati per collegare le telecamere
ai sistemi di visione
Fonte: www.pixabay.com