GigE Vision mit WLAN

WLAN-Bildverarbeitung – warum nicht?

„Und es gibt sie doch!“: Angelehnt an das Zitat, welches Galileo Galilei während seines Inquisitionsprozesses zugeschrieben wird, kann auch in der Automation gesagt werden, dass es Anwendungen gibt, bei denen ursprünglich gedacht wurde, dass diese so nicht gebraucht werden. Auch die Kombination WLAN-/GigE-Vision-Kamera hätte früher manchem Entwickler ein Lächeln entlockt. Wo WLAN sinnvoll sein kann, und was beachtet werden muss, umreißt folgender Artikel.
Es war ungewöhnlich, als Ende letzten Jahres eine Anfrage aus Frankreich in der Support-Abteilung von Matrix Vision landete, mit der Bitte doch folgendes Zubehör mit der GigE Vision-Kamera mvBlueCougar-X zu testen. Bei dem Zubehör handelte es sich um einen WLAN-Adapter von der französischen Firma Acksys. Obwohl der Test natürlich nach kurzer Zeit erfolgreich beendet wurde, gab es doch einige Dinge zu beachten, die nicht bei jeder GigE Vision-Kamera als Funktionalität vorhanden sind. Der WLAN-Adapter besitzt nur eine 10/100Mbit Ethernet-Schnittstelle. Damit es zu keinen Störungen kommt, musste die zur Verfügung gestellte Bandbreitenbremse auf 100Mbit gesetzt werden. Des Weiteren ist es schon im Bereich Netzwerk-Kommunikation bei klassischen Kabelverbindungen immens wichtig, dass es bei verloren gegangenen Datenpaketen Resend-Mechanismen gibt. Das Ganze ist bei WLAN-Netzwerkverbindungen noch wichtiger. In den letzten Jahren hat sich die WLAN-Verbreitung und dadurch die ‚WLAN-Verschmutzung‘ enorm erhöht, das heißt, wenn sich zu viele WLAN-Netzwerke die Sendekanäle teilen oder Nachbarkanäle verwenden, verschlechtert sich dadurch die Datenübertragungsrate. Da es in Europa nur 13 Funkkanäle gibt, wird die WLAN-Verschmutzung auch in einem Industriegebiet ein generelles Problem werden. Nichtsdestotrotz gibt es die Möglichkeit, wie auch bei dem WLAN-Adapter von Acksys, in das 5GHz-Band zu wechseln. Zurück zum Resend-Mechanismus: Matrix Vision bietet die Möglichkeit, den Resend-Mechanismus auf die Gegebenheiten anzupassen, das heißt, wie hoch dürfen die IDs des aktuellen und des ersten fehlenden Pakets sein, bevor eine Resend-Anforderung losgeschickt wird. Des Weiteren kann auch die Breite des Erfassungsfensters vorgegeben werden. Eine weitere Einschränkung beim WLAN-Adapter war der unterstützte Standard: IEEE802.11 a/b/g/h. Das bedeutet, dass eine Nettobandbreite von 20 bis 25Mbit/s zur Verfügung steht. Für eine Live-Bild-Darstellung eigentlich zu wenig. Die Kameras besitzen jedoch einen Bildspeicher von bis zu 64MB. Mit dem sogenannten Burst-Mode kann die Kamera Bilder in einen Puffer aufnehmen und, entsprechend der zur Verfügung stehenden Bandbreite, senden. Wie viele Bilder der Puffer aufnehmen kann, hängt von der Auflösung des Sensors und der eingestellten Bildwiederholrate ab. Der WLAN-Adapter wurde zusammen mit einer kleinen Anleitung zur Inbetriebnahme nach Frankreich geschickt. Zusätzlich wurde der französische Distributor gefragt, was es denn mit dem WLAN-Adapter auf sich hat. Die Antwort war einfach und interessant. Ein französischer Kunde möchte ein Farbmessverfahren in ein Handgerät integrieren. Mit dem Handgerät kann er dann die Lackfarbe eines Autos aufnehmen und die Farbe exakt bestimmen. Früher musste bei Lackschäden, speziell bei gealtertem Lack, das Fahrzeug meistens großflächig neu lackiert werden. Anderenfalls bestand die Gefahr, dass trotz gleicher Farbe die Farbflächen unterschiedlich aussehen konnten. Mit dem Verfahren verspricht sich der Kunde, dass dies nicht mehr der Fall sein wird und nun Smart-Repair von kleinen Flächen möglich ist. Zur Stromversorgung soll ein Akku zum Einsatz kommen und nur das Ergebnisbild per WLAN an einen PC zur Weiterverarbeitung geschickt werden. Natürlich ist auch eine kabelgebundene Lösung denkbar, jedoch kann der Anwender sich mit einem kabellosen Gerät freier und flexibler um ein Fahrzeug bewegen. Zusätzlich ist es besser, wenn potenzielle Stolperfallen und Unfallherde in einem Betrieb reduziert werden.

Fazit

In der industriellen Bildverarbeitung wird WLAN höchstwahrscheinlich nie der Standard-Übertragungsweg von Live-Daten werden. Dafür gibt es aufgrund der Reichweite, der Bandbreite (je nach Standard) und der zunehmenden WLAN-Verschmutzung zu viele einschränkende Faktoren. Dennoch, in einigen Fällen kann die WLAN-Anbindung einer GigE Vision-Kamera doch nützlicher sein als gedacht. Gerade bei schwer erreichbaren Stellen, die aufgenommen, analysiert oder vermessen werden müssen, verbessern kabellose Handgeräte erheblich die Ergonomie und beschleunigen die Prozesse. Einige Ansätze in Frankreich bestätigen dies und so darf man auf das Endprodukt gespannt sein.