FireWire-Kameras

FireWire-Kameras

Definition

FireWire-Kameras verwenden zur seriellen Datenübertragung ein Bussystem nach dem Schnittstellenstandard IEEE 1394. Übertragungen mit 100 Megabit/s, 200 Megabit/s oder 400 Megabit/s sind möglich. IEEE 1934b ist eine abwärtskompatible Erweiterung und erreicht Übertragungsraten von bis zu 800 Megabit/s. 1600 Megabit/s und 3200 Megabit/s sollen folgen. Der vergleichsweise geringe Datendurchsatz liegen bei 32 MB/s (IEEE 1394) bzw. 64 MB/s (IEEE 1394b). Für differenzielle Datenübertragungen steht die jeweils maximale Übertragungsrate zur Verfügung. Dennoch beansprucht FireWire die CPU des Bildverarbeitungsrechners nur leicht. DCAM und IIDC sind herstellerunabhängige Protokolle zur Beschreibung der Parametrierung bildgebender Komponenten und des Datenaustauschs zwischen Kamera und Bildverarbeitungssystem. Das Anschließen, Adressieren und Entfernen der FireWire-Komponenten ist im laufenden Betrieb möglich. Netzwerke mit bis zu 63 Kameras pro Bus sind realisierbar. Standardkabel verfügen über drei Aderpaare zur Datenübertragung sowie zur Stromversorgung (8 bis 40 V, 1.5 A). Anschlusskabel sind bei 400 Megabit/s auf maximal 4,5 m Länge begrenzt. Mit verschiedenen Kabelmaterialien und LWL-Umsetzern sind größere Entfernungen möglich. Optional ermöglichen teure Glasfaserkabel Geschwindigkeiten von bis zu 800 Megabit/s bei Entfernungen von bis zu 100 m. Auf Analog-Digital-Wandler kann verzichtet werden.

 

Funktionsprinzip

Der DCAM-Videostandard von FireWire wurde speziell für wissenschaftliche und industrielle Anwendungen entwickelt. Über DCAM-Dateien können die Standardkonfigurationen automatisiert und schnell eingelesen werden. Funktionen, die nicht standardisiert vorliegen, können über ein Anwenderregister realisiert werden. Die bidirektionale Schnittstellen-Architektur verfügt über zwei Kommunikationskanäle. Über einen asynchronen Kanal erfolgt die Steuerung, der isochrone Kanal dient zur direkten Datenübermittlung in den Arbeitsspeicher. Die Anzahl der Kameras pro PC-Einsteckkarte hängt von der Anzahl der DMA-Kanäle ab, typisch sind 4 Kameras pro Karte. Datenübertragungen sind auf Wiederholungszykluszeiten von 125 µs begrenzt. Innerhalb dieser Zeit muss die deterministische Datenübertragung zwischen Kamera und PC abgeschlossen sein. Die Größe der Datenpakete wird kameraspezifisch festgelegt und beeinflusst die Anzahl der Übertragungszyklen. Große Datenpakete reduzieren einerseits die Bildrate. Andererseits erleichtern große Datenpakete die Bandbreitennutzung beispielsweise in Mehrkamerasystemen deren Kameras sich die Bandbreite teilen müssen.

 

Einsatzbereich

Industrielle Kameras mit FireWire-Schnittstellentechnologie sind Komponenten zum Aufbau von Bildverarbeitungssystemen mit geringer CPU-Beanspruchung bei hohen Übertragungsraten. Sie stehen im Wettbewerb zu USB-2.0-Kameras und sind in Multikamera-Systemen mit kurzen Distanzen vielseitig einsetzbar.

Herstellerverzeichnis: FireWire-Kameras

 Allied Vision Technologies Gmbh, Stadtroda, Deutschland
 Basler AG, Ahrensburg, Deutschland
 Framos GmbH, Taufkirchen, Deutschland
 Imaging Solutions Group of NY, Inc., Fairport, NY, USA
 Kappa optronics GmbH, Gleichen, Deutschland
 MaxxVision GmbH, Stuttgart, Deutschland
 NET New Electronic Technology GmbH, Finning, Deutschland
 Sony Corporation, Tokyo, Japan
 SVS-VISTEK GmbH, Seefeld, Deutschland
 Toshiba Teli Corporation, Tokyo, Japan
 Unibrain Inc., San Ramon, California, USA