MARKETING NOTE www.baslerweb.com Basler Zubehör für stabile USB 3.0-Systeme: Diese Komponenten benötigen Sie Ein Vision System besteht aus verschiedenen Komponenten: Kamera, Objektiv, Lichtquelle. Doch um ein stabiles System zu erhalten, braucht es auch das passende Zubehör, wie etwa Kabel, Chipsatz oder Host Adapter. Welches Zubehör Basler für ein stabiles USB 3.0-Kamerasystem empfiehlt, erfahren Sie in dieser Marketing Note. In einem übersichtlichen 10-Punkte-Plan zeigen wir Ihnen außerdem, worauf Sie bei der Auswahl der Komponenten achten sollten. Inhalt 1. Basler Zubehör..................................................................1 2. Komponenten.....................................................................1 3. Kabel................................................................................... 2 4. Host Adapter..................................................................... 2 5. Chipsatz, Motherboard und Systeme.......................... 3 In unserem Testlabor führen wir dazu unter anderem Einzelbetrachtungen, Funktionstests und Dauertests über mehrere Tage unter Grenzwertbedingungen durch. Dadurch wird die Funktionsfähigkeit der Kombinationen aus Basler Kameras mit dem Basler Zubehör unter realen Anwendungsbedingungen gut getestet. Die Übertragungsqualität spielt dabei eine wichtige Rolle. Diese überprüfen wir mit Messequipment der neusten Generation um Werte wie Dämpfung und Reflexionseigenschaften zu messen. 6. Hubs.................................................................................... 3 7. 10 Punkte-Plan: Darauf sollten Sie achten................. 3 8. Fazit..................................................................................... 3 1. Basler Zubehör Bei Basler kümmert sich unsere Product-QualificationAbteilung darum, das passende Zubehör zu unseren Kameras zu qualifizieren. Komponenten wie Kabel, Host Adapter, Chipsätze und Motherboards werden auf Herz und Nieren überprüft und getestet. Dadurch können wir sicherstellen, dass dieses Zubehör die optimale Performance im Zusammenspiel mit Basler Kameras liefert. In unserem hauseigenen EMV-Labor testen wir die Robustheit unserer Komponenten gegen elektromagnetische Störungen. Hier messen wir auch den möglichen Störeinfluss des Bildaufnahmesystems auf Umgebungen, die EMV empfindlich sind. Außerdem wird das Zubehör mit Hilfe eines Mikroskops und eines Röntgengeräts genau „unter die Lupe genommen“. Nur Zubehör, das in allen Aspekten unseren hohen Anforderungen genügt, wird für das Basler Portfolio freigegeben. Lesen Sie im nächsten Absatz, worauf Sie bei der Auswahl der einzelnen Komponenten achten sollten. Industrielles USB 3.0-Kabel Basler bietet verschiedenes Zubehör an. Dazu gehören beispielsweise USB 3.0-Datenkabel in verschiedenen Längen und mit unterschiedlichen Steckerausrichtungen. Für die Basler ace Kameras haben wir diese beispielsweise als verschraubbare Ausführung im Produkt-Portfolio. Des Weiteren befinden sich auch schleppkettentaugliche Kabel und Verlängerungskabel (Hybridkabel, das heißt Kupferkabel + Glasfaserkabel) im Sortiment. Ergänzt wird die Produktpalette durch 2- & 4-Port Host Adapter Karten und einen Hub. Das Basler Zubehör wird speziell getestet, um die bestmögliche Performance mit den Basler Kameras bieten zu können. Dabei konzentrieren wir uns auf die für das Equipment anspruchsvollsten Varianten der Basler Kameras. Wichtig ist uns, dass die Bilder aus den Kameras sicher und fehlerfrei in die Kundenanwendung übertragen werden. 1 PCIe-Karte oder on-board USB 3.0 Micro-B-Stecker, verschraubbar USB 3.0 Standard A-Stecker Abbildung 1: Typischer Aufbau eines USB 3.0-Kamerasystems 2. Komponenten Einer der wichtigsten Faktoren beim USB 3.0-Aufbau eines Bildverarbeitungssystems ist das Zusammenspiel der Einzelkomponenten. Daher sollten Sie diesen Punkt höchst sensibel betrachten (vgl. Abb. 1). Bei Basler werden alle Zubehörkomponenten mit den jeweiligen Kameramodellen getestet. Erst wenn dieser Test erfolgreich war, werden die Komponenten für den Verkauf freigegeben. Für den Fall, dass es zu Einschränkungen im Zusammenspiel von Komponenten und einzelnen Kameramodellen kommt, wird dies dokumentiert und das entsprechende Zubehör nicht – oder nur mit Einschränkungen – für die bestimmte Kamera zum Verkauf angeboten. Ein Beispiel für eine solche Einschränkung kann etwa sein, wenn eine Kamera eine zu hohe Bandbreite überträgt. Dank dieser Tests können Sie als Basler Kunde auf Stabilität und Verlässlichkeit vertrauen, wenn Sie in Ihrem gesamten System standardkonformes Zubehör von Basler verwenden. 3. Kabel USB3 Vision ist der erste Bildverarbeitungsstandard, bei dem auch Kabelanschlüsse und die wichtigsten Anforderungen an die Kabel definiert werden. Um die maximal mögliche Kabellänge zu bestimmen, wird der Zusammenhang zwischen der Hochfrequenzeigenschaft und der Kupferdrahtdicke in Bezug auf die maximal mögliche Kabellänge beschrieben. Dadurch lässt sich ein Spannungsabfall, der sogenannte USB 3.0 „Voltage Drop“, bestimmen. Basler hat bis zu acht Meter lange passive und 20 Meter lange Hybrid-Kabel mit Verschraubung getestet und qualifiziert und bietet diese als eigenes Zubehör an. Die einzelnen Anforderungen an die Anschlusskabel sind abhängig von der Anwendung. Auf Seiten der Kamera kommt ein verschraubAbbildung 2: Symbol zur Kennzeichnung der barer USB 3.0-Micro-B-Stecker USB 3.0-Funktionalität zum Einsatz. Auf Seiten eines Hubs oder PCs lautet der Anschluss USB 3.0-Standard-A. Die USB 3.0-Standard-A Stecker und Buchsen sehen den entsprechenden USB 2.0-Anschlüssen sehr ähnlich. Daher wird die USB 3.0-Funktionalität meistens über Symbole (wie Abb. 2) oder eine blaue Kennzeichnung am Stecker oder der Buchse (vgl. Abb. 3) kenntlich gemacht. von passiven Kabeln reicht bis maximal acht Meter. Aktive Kabel und Hybrid-Kabel sind auch bis zu einer Länge von 20 Metern erhältlich (vgl. Abb. 3), treiben allerdings auch die Systemkosten in die Höhe. Hier sollten Sie abwägen, ob eventuell GigE-Kameras die kostengünstigere und somit sinnvollere Wahl für Ihr Bildverarbeitungssystem sein könnten. 4. Host Adapter Die USB 3.0-Bandbreite hängt vom verwendeten USB 3.0-Chipsatz und Motherboard-Chipsatz ab. Grundsätzlich gibt es die Möglichkeit, über integrierte USB 3.0-Anschlüsse Kameras an Mainboards anzuschließen (beispielsweise bei Intel ab Prozessoren der Ivy-BridgeReihe). Sollten Sie keine integrierten USB 3.0-Anschlüsse zur Verfügung haben, können Sie am besten mit PCI Express-Karten nachrüsten. Damit Sie die volle Bandbreite ausnutzen können, empfiehlt Basler den Einsatz von Motherboards, die mindestens PCIe 2.0/2.1 unterstützen (bei einer Lane sind damit maximale Datenraten von bis zu 500 MB/s möglich). Für den Fall, dass das Motherboard nur einen PCIe 1.0/1.1-Anschluss unterstützt, ist die Datenrate auf max. 250 MB/s pro Lane reduziert. Basler empfiehlt in diesem Fall PCI Express-Karten mit mehreren Lanes zu verwenden (z. B. PCIex4). Abbildung 4: USB 3.0 PCI-Express Karte mit 4 unabhängigen USB 3.0 Ports zur Datenübertragung. Fresco FL1100, 4HC, x4, 4Ports Abbildung 3: USB 3.0 Verlängerungskabel. Zur Verwendung wird zusätzlich ein passives Kabel benötigt. Zur zusätzlichen Spannungseinspeisung ist ein zweiter USB-Port auf der HostSeite nötig. Bei der Länge der Kabel sollte im Vordergrund stehen, dass die Kabel erfolgreich für die Verwendung mit den entsprechenden Kameras getestet wurden. Die Länge 2 Der PCIe-Steckplatz versorgt angeschlossene Geräte, zum Beispiel einen USB 3.0-Adapter, in der Regel mit Strom. Insgesamt ist es für Sie von Vorteil, wenn Sie bei der Auswahl der Hardware auf die Empfehlungen in unserer Application Note zurückgreifen. Dort zeigen wir Ihnen die empfohlene Hardware, um etwaigen Kompatibilitätsproblemen vorbeugen zu können. Basler Kameras wurden mit den folgenden Host Adaptern getestet und zur Verwendung freigegeben: Fresco Logic FL1100 Host Controller Renesas USB 3.0-Host Controller Chipsets Intel Ivy Bridge / Haswell Chipsets 5. Chipsatz, Motherboard und Systeme Motherboards, die die Intel 7 Serie (Ivy Bridge), die Intel 8 Serie (Haswell), die Intel 9 Serie (Broadwell) oder die Intel 100 Serie (Skylake) Chipsätze nutzen, haben einen automatischen USB 3.0-Support, der vom im Chipsatz integrierten xHCI USB 3.0 Host Controller sichergestellt wird. Für einen stabilen USB 3.0-Systemaufbau empfiehlt Basler einen dieser Chipsätze zu nutzen. 6. Hubs Hubs dienen dazu, an einem Host des PCs mehrere USB 3.0-Kameras anzuschließen (s. Abb.5). Da dem Hub in diesem Aufbau nur die Bandbreite eines USB 3.0-„Upstream“-Ports zur Verfügung steht, sollten Sie darauf achten, dass sich die Bandbreite auf die einzelnen Kameras an den „Downstream“-Ports aufteilt. 5. Knicken Sie oder drehen Sie Kabel nicht unnötig, um die Übertragungsleistung nicht zu verringern. Beachten Sie den Mindestbiegeradius – auch bei fester Verlegung. Falls eine Bewegung oder Verdrehung der Kabel während der Anwendung nicht ausgeschlossen werden kann, sollten Sie auf roboter- oder schleppketten taugliche Kabel zurückgreifen. 6. Achten Sie auf die Einhaltung der Bandbreite aller angeschlossenen Kameras. Die Gesamtbandbreite darf die maximal mögliche Bandbreite der angeschlossenen Komponenten nicht überschreiten. a. Nutzen Sie den Bandbreitenmanager, zum Beispiel in der pylon Camera Software Suite. b. Passen Sie die Bandbreiten dort gegebenenfalls an, damit nur die wirklich benötigte Bandbreite je Kamera genutzt wird. 7. Beachten Sie stets die CPU-Last des PCs. 8. Nutzen Sie einen Hub nur, wenn er unbedingt notwendig ist. 9. Nutzen Sie den Port, der die stabilste Verbindung liefert – dies kann zwischen den Ports an PC oder Hub abweichen. Abbildung 5: USB 3.0-Hub mit vier Steckplätzen 10.Achten Sie auf die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV), um Störeinflüsse zu vermeiden. 7. 10 Punkte-Plan: Darauf sollten Sie achten 8. Fazit Um die Stabilität Ihres Vision Systems zu sichern, sollten Sie folgende zehn Punkte beachten: Ein USB 3.0-Kamerasystem ist nur dann stabil und kann nur dann eine optimale Performance liefern, wenn alle Komponenten zusammenpassen und aufeinander abgestimmt sind. 1. Verwenden Sie nur getestetes Zubehör. Qualitativ schlechtes Zubehör, z. B. aus dem Consumer-Bereich, kann zu Problemen im gesamten Vision System führen. Das von Basler getestete und empfohlene Zubehör für USB 3.0-Systeme finden Sie unter diesem Link auf der Basler Webseite. 2. Folgen Sie den Empfehlungen in Baslers Application Note. Dort sind die verschiedenen Host Controller (Karten und on-board), deren Bandbreite sowie Kabel und Hubs und mögliche Limitationen aufgelistet. 3. Nutzen Sie immer den vom Kamerahersteller getesteten neusten Treiber des jeweiligen Host Controllers. 4. Wählen Sie besser kürzere Kabel als längere. Überlegen Sie, welche Kabellänge Sie für Ihre Anwendung wirklich brauchen und was nur „nice-to-have“ ist. 3 Autor Kontakt Theda Ebeling Product Manager Theda Ebeling – Product Manager Theda Ebeling ist Product Managerin für Baslers Zubehör-Produkte, zu denen auch die Basler Lenses gehören. Die Wirtschaftsingenieurin kam 2012 zu Basler und verantwortet seitdem den Bereich Zubehör. Dieses Portfolio umfasst neben den Basler Lenses außerdem die Objektive anderer Hersteller, Kabel, Karten, Hubs, Switches, sowie Zubehör für Basler IP-Kameras. Tel. +49 4102 463 318 Fax +49 4102 463 46318 E-Mail: [email protected] Basler AG An der Strusbek 60-62 22926 Ahrensburg Deutschland Basler AG Basler ist ein führender Hersteller von hochwertigen digitalen Kameras für Anwendungen in Industrie, Videoüberwachung, Medizin und Verkehr. Die Produktentwicklung wird von den Anforderungen aus der Industrie gesteuert. Die Kameras bieten einfache Integration, kompakte Größen, exzellente Bildqualität und ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis. Basler verfügt über mehr als 25 Jahre Erfahrung im Bereich der Bildverarbeitung. Das Unternehmen beschäftigt nahezu 500 Mitarbeiter an seinem Hauptsitz in Ahrensburg und an Standorten in den USA, Singapur, Taiwan, China, Japan und Korea. © Basler AG, 05/2016 Informationen zu Haftungsausschluss und Datenschutzerklärung finden Sie unter www.baslerweb.com/haftungsausschluss Basler AG Basler, Inc. Basler Asia Pte Ltd. Germany, Headquarters USA Singapore Tel. +49 4102 463 500 Tel. +1 610 280 0171 Tel. +65 6367 1355 Fax +49 4102 463 599 Fax +1 610 280 7608 Fax +65 6367 1255 [email protected] [email protected] [email protected] www.baslerweb.com
© Copyright 2024 ExpyDoc
