GMSL مقابل كاميرات MIPI: لماذا تعد كاميرات GMSL أفضل؟

لأنظمة الرؤية المدمجة مثل السيارات، الروبوتات والمدن الذكية، يتم استدعاء واجهات كاميرا ذات سرعة عالية ونطاق ترددي عالٍ لمعالجة وإرسال كميات كبيرة من بيانات الفيديو بدقة عالية. على الرغم من أن واجهات الكاميرا التقليدية مثل mipi csi-2 ، USB 3.0 وGigE لا تزال تؤدي بشكل جيد في بعض التطبيقات، إلا أنها غير كافية للتطبيقات التي تتطلب سرعات نقل بيانات أعلى وأبعاد أكبر، ونفس الشيء ينطبق على Ethernet وCAN، اللذين يستخدمان بشكل أكثر شيوعًا في السيارات، لكنهما لا يلبيان المتطلبات الخاصة بنقل كميات كبيرة من البيانات الرقمية للفيديو بدقة عالية بسرعة.

مع تقدم التكنولوجيا، ظهرت الحلول المناسبة. تُعتبر تقنية Serializer/Deserializer (SerDes) بفضل قدرتها على نقل البيانات فائق السرعة، ودعمها للمسافات الطويلة وأدائها المتميز، من التقنيات التي برزت في مجالات الاتصالات والبيانات والاتصالات السلكية واللاسلكية وغيرها. تعمل هذه التقنية لنقل البيانات بشكل موثوق في البيئات الصناعية القاسية والخارجية، حيث تقوم بنقل البيانات بسرعة مع زمن استجابة قليل. الغرض الأساسي من تقنية SerDes هو تقليل عدد دوائر الإدخال/الإخراج والاتصالات عن طريق توفير نقل البيانات عبر كابل واحد سواء كان كابلًا محوريًا أو زوجًا تفاضليًا.

تستخدم كاميرات Gigabit Multimedia Serial Link™ (GMSL) تقنية GMSL وGMSL2 - وهي تقنية SerDes التي تنقل الفيديو عالي السرعة، بيانات التحكم ثنائية الاتجاه، والطاقة عبر كابل محوري واحد. سنلقي نظرة أعمق أدناه حول الفروقات بين واجهة GMSL والواجهات التقليدية لكاميرات MIPI ونحلل نقاط القوة الأساسية لكل منها.

ما هو واجهة GMSL؟

واجهة Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL) هي بروتوكول اتصال متسلسل مصمم لنقل البيانات فائقة السرعة، والذي يوفر فيديو عالي الدقة وعالي السرعة وكذلك الطاقة والبيانات التحكمية ثنائية الاتجاه لتطبيقات الروبوتات وأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)، مع خصائص واجهة متعددة الأغراض وقليلة الاستهلاك للطاقة.

تكنولوجيا GMSL تقوم بتحويل البيانات إلى تيار متسلسل في جانب المرسل عبر جهاز التسلسل، ثم تقوم بتحويل هذا التيار المتسلسل مرة أخرى إلى بيانات متوازية في جانب المستقبل عبر جهاز فك التسلسل لمعالجتها بشكل إضافي. هذه الطريقة الفعالة لنقل البيانات قادرة على نقل بيانات الفيديو بسرعات تصل إلى 6 جيجابت في الثانية (Gb/s).

تشمل عائلة واجهات GMSL مُحوِّلات تسلسلية ومُحوِّلات غير تسلسلية لواجهات مختلفة مثل HDMI، CSI-2، DSI، DSI غير المتماثلة، eDP، oLDI، وGMSL1/GMSL2 الأحادي/المزدوج/الرباعي، والتي يمكن استخدامها إما كمدخل أو مخرج. تم تصميم واجهة GMSL لتمكين نقل البيانات عبر كابل كوакс one واحد أو زوج من الكابلات التفاضلية (مثل STP، SPP، وغيرها). تم تصميم واجهة GMSL لتمكين نقل البيانات عبر كابل كوaks واحد أو كابل تفاضلي (على سبيل المثال، STP، SPP، وما إلى ذلك)، مما يقلل من عدد دبابيس الإدخال/الإخراج والاتصالات بينما يحافظ على سلامة البيانات وانخفاض التأخير. لقد قدمنا سابقًا كاميرا GMSL، ويمكن للمهتمين الاطلاع عليها. هذه المقالة .

دليل حول واجهة الكاميرا MIPI

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) هو بروتوكول اتصال سلسل عالي السرعة مصمم للأجهزة المحمولة ويُستخدم بشكل أساسي في الأجهزة مثل الهواتف الذكية. يشمل واجهة MIPI مجموعة متنوعة من أنواع الواجهات القياسية، بما في ذلك MIPI CSI-2، وهي واجهة مصممة خصيصًا للكاميرات لنقل بيانات الصور والفيديو بين وحدة كاميرا وأخرى أجهزة الكمبيوتر الرئيسية. توفر قدرة النقل الفعالة لـ MIPI CSI-2 نطاق ترددي أقصى يصل إلى 6 جيجابت في الثانية، بمعدلات نقل فعلية تصل إلى 5 جيجابت/ثانية.

تم تصميم خطوط نقل البيانات عالية السرعة المتعددة في MIPI CSI-25 لربط مستشعر الصورة باللوحة الأم المدمجة، مما يمكّن من التحكم ومعالجة بيانات الصورة لتكوين نظام متكامل لالتقاط الصور. ومع ذلك، فإن طول اتصال MIPI CSI-2 القياسي محدود بـ 30 سم، مما يحد بشدة من المرونة في بعض السيناريوهات.

المزايا التي يتمتع بها واجهة GMSL مقارنة بواجهات الكاميرا MIPI

1. مسافة النقل: تقنية GMSL SerDes تدعم مسافة نقل تبلغ 15M، وهي ميزة ساحقة مقارنة بـ 30CM الخاصة بواجهة MIPI CSI-2.
2. أداء EMI/EMC: تحسن واجهة GMSL أداء EMI للرابط من خلال المخرجات القابلة للبرمجة وقدرات الطيف الموزع، ولا تتطلب ساعة طيف خارجية. صُممت GMSL لمكافحة تحمل EMC للقناة باستخدام وضع الحماية العالية (HIM) لتحسين موثوقية كاميرات الأمن.
3. طلب إعادة الإرسال التلقائي (ARQ): تستخدم GMSL طريقة ARQ لضمان موثوقية نقل البيانات. يتم ضمان دقة البيانات من خلال إعادة الإرسال التلقائي عند قبول البيانات. في GMSL2، يتم استخدام ARQ مع فحوصات التكرارية الدورية (CRC) لاكتشاف ما إذا تم استلام الحزمة أم لا، مما يعزز متانة وظائف التحكم الحرجة في النظام.
4. التوافق مع الإصدارات السابقة: يدعم واجهة GMSL التوافق مع الإصدارات السابقة، مما يسمح للإصدارات الأحدث بالعمل على واجهات أقدم، وإن كان ذلك بقيود.
5. دعم القنوات الافتراضية: يتيح دعم القنوات الافتراضية لمعمارية SerDes تنفيذ التقاط متعدد الكاميرات. يمكن لمحول GMSL غير seri أن يدعم تفكيك ما يصل إلى 16 قناة افتراضية، كما أن القنوات الافتراضية مدعومة أيضًا بواسطة MIPI CSI-2 وCSI-3.
6. المنصات المتوافقة: توفر كاميرا GMSL دعمًا جاهزًا ل kits التطوير NVIDIA® Jetson™ ومنصات Connect Tech's Rogue وRudi-AGX وRudi NX، والتي تعتمد على Jetson Xavier™ NX، لتسريع نموذجية المنتجات البصرية ونشرها.

خاتمة

بالنسبة للنتائج، وعلى الرغم من أن واجهة الكاميرا الأكثر استخدامًا اليوم هي واجهة USB، إلا أن GMSL غالبًا ما تكون خيار الواجهة المفضل لأنظمة الرؤية المدمجة مثل الروبوتات، وأنظمة مساعدة السائق (ADAS)، وأنظمة النقل الذكية، وما إلى ذلك. توفر واجهة GMSL دعمًا أفضل لمجالات معينة بفضل المسافة الأطول للنقل والبيانات الفيديو الصورية بدقة عالية وثبات. الدعم التطبيقي.

تتمتع Sinoseen بخبرة واسعة في تصميم وتصنيع الكاميرات ويمكنها تقديم المشورة والدعم الأكثر احترافية لفهم متطلبات تطبيقك وتقديم الحل الأنسب لك الحل الأمثل لرؤية الأنظمة المدمجة . يرجى التواصل معنا دون تردد.