(Noch) konkurrenzlos

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Expertenrunde: Ist CoaXPress der zukünftige Standard für Highspeed-Anwendungen?

Im Bereich Highspeed-Interfaces stehen dem Anwender (theoretisch) verschiedene Lösungen zur Verfügung. Allerdings zeigt sich bei genauerem Hinsehen, dass derzeit eigentlich nur CoaXPress bereits eine breite Palette an Kameras, Framegrabbern und Zubehör anbieten kann. Wo liegen also die Vor- bzw. Nachteile dieses Interfaces und welche Alternative gibt es? inVISION hat hierzu verschiedene Experten befragt und versucht so einen neutralen Überblick über die aktuelle Situation zu geben.

Die drei Bildverarbeitungsverbände AIA, EMVA und JIIA haben Ende 2013 die kostenfreie Broschüre ‚Global Machine Vision Interface Standards‘ herausgebracht. Diese gibt in Form von Tabellen und Vergleichen einen sehr guten Überblick über Interfaces wie Camera Link, Camera Link HS, CoaXPress, GigE Vision, USB3 Vision und IEEE1394 (FireWire) und ermöglicht einen Vergleich der verschiedenen Übertragungsprotokolle. Ein kostenfreier pdf der Broschüre steht auf der EMVA-Homepage zum Download.

www.emva.org

Im Jahr 2008 haben sich Firmen wie Active Silicon, Adimec und Eqcologic (jetzt Microchip) zusammengetan, um mit CoaXPress einen Nachfolger für Camera Link für den Highspeed-Bereich zu entwickeln. 2009 gewann das neue Interface bereits den Vision Award und wurde 2010 durch den japanischen Bildverarbeitungsverband als weltweiter Standard in der Version 1.0 präsentiert. Die aktuelle Version 1.1 – die abwärtskompatibel zu Version 1.0 ist – bietet eine Verbesserung der Datenübertragungsprotokolle, wodurch sich auch die Datenübertragungsqualität verbessert. Neu ist auch, dass der Genral Purpose I/O (GPIO) aufgrund der fehlenden Akzeptanz nicht mehr in der neuen Version enthalten ist. Zudem können zukünftig die bisherigen BNC-Stecker durch kleinere DIN-Stecker ersetzt werden, womit Kamera und Framegrabber über einen einzigen vierpoligen Stecker miteinander verbunden werden können. Laut unserer Recherchen, haben inzwischen mehr als 40 Firmen CoaXPress-Produkte für die industrielle Bildverarbeitung im Programm (Tabelle 1), was die Akzeptanz des Interfaces belegt. Aber was sagen unsere Bildverarbeitungsexperten zu CoaXPress?

Vorteile von CoaXPress

Für Colin Pearce (Active Silicon) ist der größte Vorteil von CoaXPress die hohe Geschwindigkeit der Datenübertragung, gepaart mit der Verwendung von einfachen Koaxialkabel, die große Längen ermöglichen. Ähnlich sehen das auch die anderen Experten. Torsten Freiling (Allied Vision) hebt nochmals die großen Kabellängen hervor, während für Martin Schwarzbauer (PCO) die große Akzeptanz des Interfaces derzeit einer der größten Vorteile ist. Zwar ist für Henning Tiarks (Basler) auch die relativ hohe Bandbreite ein Argument, die allerdings – seiner Meinung nach – nur in wenigen Applikationen wirklich gebraucht wird. Ronald Müller stellt die günstigen Kabel als wesentlichen Vorteil in den Mittelpunkt, während Marc Damhaut (Euresys) die Vielseitigkeit des Coaxial-Kabels betont, das sowohl Energie als auch Control-Daten zur Kamera überträgt als auch Videodaten zum Framegrabber. Abschließend ergänzt Colin Pearce (Active Silicon): „Es ist wahrscheinlich, dass in Zukunft neben kupferbasierenden Standards bestimmte Arten optischer Schnittstellen immer wichtiger werden. Serielle Hochgeschwindigkeits-Standards, wie z.B. CoaXPress, sind für den Anschluss an optisch physikalische Schnittstellen bestens geeignet, da andere Bereiche der Spezifikation (z.B. der Protocol Stack) nicht geändert werden müssen.“

Nachteile von CoaXPress

Wo Licht ist, ist auch Schatten. Was sind also die Nachteile von CoaXPress? Für Torsten Freiling (Allied Vision) sind es vor allem die Kosten: „Wie Camera Link setzt CoaxPress den Einsatz von Framegrabbern voraus, um die Bildinformationen in den Rechner zu übertragen. Dies erhöht die Gesamtsystemkosten gegenüber Standard PC-Schnittstellen wie USB oder GigE.“ Henning Tiarks (Basler) sieht die „Kombination aus recht hohen Kosten und einer wenig verbreiteten Technologie, die den Einsatz von CoaXPress teuer und kompliziert macht“ als problematisch. Auch Colin Pearce (Active Silicon) erwähnt die Framegrabber-Kosten, betont aber „Höchstleistungen erfordern spezielle Hardware.“ Ronald Müller (Framos) ergänzt, dass „wirklich hohen Datenraten erst bei Einsatz mehrerer Leitungen erreicht werden“. Für Martin Schwarzbauer (PCO) sind es vor allem die Kabellängen, die er teilweise vermisst: „Gerade bei Bit-Raten größer 6Gbit/s sinkt die Kabellänge beträchtlich. Dazu verwendet CoaXPress ausschließlich die 8B/10B-Kanalkodierung, die automatisch die nutzbare Bandbreite um 20% reduziert.“ Marc Damhaut (Euresys) sieht ein Problem im derzeitigen CoaXPress-Standard: „In der Version 1.0 war nicht vorgesehen, dass mehr als ein Framegrabber pro Kamera angeschlossen wird.“, betont allerdings, dass eine Änderung mit der neuen Version des Standards erfolgt.

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www.coaxpress.com

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