GMSL2 مقابل وحدة كاميرا إيثرنت: تحليل شامل

الطلب المتزايد اليوم على نقل البيانات عالي السرعة، والدعم لمسافات طويلة، وسلامة البيانات، وجودة الصورة الفائقة في الصناعة، والمراقبة، والأتمتة يجعل اختيار تقنية الكاميرا المناسبة أكثر أهمية. ومن بين جميع التقنيات الموجودة في السوق، تبرز وحدات كاميرا GMSL2 (رابط الوسائط المتعددة التسلسلي جيجابت) ووحدات كاميرا الإيثرنت بمزاياها الفريدة وسيناريوهات تطبيقها. في هذه المقالة، سنتناول مقارنة مفصلة بين هاتين التقنيتين - كاميرات GMSL2 وكاميرات الإيثرنت - وسنحلل اختلافاتهما من حيث مسافة النقل، وسرعة نقل البيانات، وأداء EMI/EMC، والجدوى الاقتصادية لمساعدة المهنيين في الصناعة وصناع القرار على اتخاذ الخيار الصحيح عند اختيار وحدة الكاميرا التي تناسب احتياجات مشاريعهم.

ما هي كاميرا GMSL2؟

تقنية GMSL2، الجيل الثاني من رابط الوسائط المتعددة التسلسلي جيجابت، هي واجهة تسلسلية عالية السرعة تتصل عبر كابلات مزدوجة ملتوية محمية (STP) أو كابلات مزدوجة متوازية محمية (SPP) لتوفير طريقة فعالة للغاية لنقل البيانات. في قلبتقنية GMSL2تكمن القدرة على نقل الفيديو عالي السرعة، وبيانات التحكم ثنائية الاتجاه، والطاقة عبر كابل محوري واحد، مما يتيح سرعات نقل بيانات تصل إلى 6 جيجابت في الثانية لكل قناة.

 
تستخدم كاميرات GMSL2 تقنية SerDes (المُسلسل/المُفكك)، حيث يكون المُسلسل على جانب المُرسل مسؤولاً عن تحويل البيانات إلى تدفق تسلسلي، بينما يقوم المُفكك على جانب المُستقبل بتحويل التدفق التسلسلي مرة أخرى إلى بيانات متوازية للمعالجة. تتيح هذه الطريقة الفعالة في نقل البيانات لكاميرا GMSL2 الحفاظ على أداء ممتاز على مسافات طويلة وفي بيئات ذات تداخل كهرومغناطيسي عالي، بينما في نفس الوقت، يلبي أداؤها من حيث التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) المتطلبات الأكثر صرامة.

ما هي كاميرا إيثرنت؟

تقنية كاميرات الإيثرنت، التي تُعتبر حجر الزاوية في اتصالات الشبكات الحديثة، معروفة بموثوقيتها ونطاق تطبيقاتها الواسع. تقوم كاميرات الإيثرنت بنقل الصور أو تدفقات الفيديو عبر كابلات الإيثرنت، والتي يمكن أن تكون إما كابلات مزدوجة غير درع (UTP) أو كابلات مزدوجة درع (STP)، حيث يُستخدم STP بشكل شائع لقدرته على تقليل تلف البيانات في بيئات التداخل الكهرومغناطيسي العالي (EMI). تُصنف كابلات الإيثرنت بناءً على سرعات النقل والمسافات القصوى، بدءًا من 1Gbps لكابل Cat 5e وصولاً إلى 40Gbps لكابل Cat 8، مما يغطي مجموعة واسعة من متطلبات التطبيقات.
 
ميزة مميزة لكاميرات الإيثرنت هي قدرتها على نقل البيانات والطاقة عبر كابل إيثرنت واحد من نوع CATx، بفضل تقنية الطاقة عبر الإيثرنت (PoE)، التي تقلل الحاجة إلى كابلات طاقة إضافية من خلال استخدام أزواج الأسلاك غير المستخدمة في كابل الإيثرنت لنقل البيانات والطاقة في نفس الوقت. تقدم هذه التقنية مزايا كبيرة من حيث تكاليف التركيب والصيانة، خاصة في سيناريوهات التطبيقات التي تتطلب طاقة عن بُعد.
 
تتبع كاميرات الإيثرنت عادةً معيار ONVIF، وهو مجموعة من البروتوكولات ذات المعايير المفتوحة التي أنشأتها صناعة المراقبة والتي تضمن التوافق بين الكاميرات والتوافق مع مسجلات الفيديو الشبكية (NVRs). بالإضافة إلى ذلك، يتم تجهيز كل كاميرا إيثرنت بشريحة معالجة تضغط الصور/الفيديو أثناء التقاطها أو تسجيلها لتجنب استهلاك عرض نطاق ترددي كبير، ثم تنقل الصور/الفيديو المضغوط عبر الشبكة.

ما هو كابل الإيثرنت؟ ما هي التصنيفات المحددة؟

كابل الإيثرنت هو كابل شبكة يتكون من غلاف خارجي يتم فيه لف الأسلاك النحاسية حول بعضها البعض على طول الكابل. يتم تصنيفه إما كزوج ملتوي غير محمي (UTP) أو كزوج ملتوي محمي (STP). كما يوحي الاسم، تحتوي كابلات STP على درع داخل الغلاف الخارجي. يُستخدم هذا النوع من STP غالبًا في بيئات ذات تداخل كهرومغناطيسي عالي (EMI) لتقليل فساد البيانات.

ما هي تقنية بو؟

تقنية الطاقة عبر الإيثرنت (PoE) هي حل مبتكر يسمح بنقل البيانات والطاقة في وقت واحد عبر كابل إيثرنت واحد. إنها تبسط متطلبات التثبيت والتوصيل للمعدات.حول تقنية PoE، انظر هذا..

توفر معايير مختلفة لتقنية PoE، مثل IEEE 802.3af (PoE) وIEEE 802.3at (PoE+) وIEEE 802.3bt (PoE++) مستويات مختلفة من الطاقة لتلبية احتياجات الطاقة لمختلف الأجهزة. على سبيل المثال، يوفر معيار IEEE 802.3af ما يصل إلى 15.4 واط من الطاقة، بينما يمكن لمعيار IEEE 802.3bt (PoE++) توصيل ما يصل إلى 90 واط من الطاقة، مما يسمح لتقنية PoE بدعم مجموعة أوسع من الأجهزة ذات الطاقة العالية مثل الإشارات الرقمية والأكشاك.

ما هي الفروقات بين وحدات كاميرا GMSL2 ووحدات كاميرا Ethernet؟

تلبي كل من وحدات كاميرا GMSL2 وEthernet الطلبات المتزايدة لتطبيقات محددة مثل معدلات البيانات السريعة، وعرض النطاق الترددي العالي، والسلامة، وأداء EMI/EMC الأفضل. ومع ذلك، فإن جهاز GMSL2 أكثر تقدمًا ويعتبر الخيار المفضل لتطبيقات الرؤية المدمجة التي تتطلب سرعة وأداء عاليين. إليك نظرة على الفجوات الموجودة في بعض المجالات المحددة.

• المسافة والسرعة
• أداء EMI/EMC
• تكلفة

المسافة والسرعة

يوفر وحدة كاميرا GMSL2 جودة صورة جيدة، وعرض نطاق ترددي، وزمن انتقال منخفض على المسافات القصيرة (حوالي 15 مترًا). بالمقابل، يمكن لكاميرات الإيثرنت تمديد مسافة النقل من 100 متر إلى مسافات أطول بكثير باستخدام فئات مختلفة من كابلات الإيثرنت، مثل Cat 5e و Cat 6 و Cat 6a، إلخ، اعتمادًا على الفئة وجودة الكابل. بالإضافة إلى ذلك، من خلال استخدام تقنية PoE (الطاقة عبر الإيثرنت)، يمكن لوحدات كاميرا الإيثرنت نقل البيانات والطاقة عبر كابل واحد دون الحاجة إلى كابلات طاقة إضافية. من المهم ملاحظة أنه مع زيادة مسافة النقل، قد تتأثر السرعة. على سبيل المثال، يمكن لموسعات PoE تمديد نطاق الشبكة حتى 200 متر، أو حتى 500 متر من خلال التتابع، ولكن هذا قد يقلل من سرعات الاتصال، التي تتراوح من 100 ميجابت في الثانية إلى 10 جيجابت في الثانية.

أداء EMI/EMC

تعمل تقنية GMSL2 على تحسين أداء EMI للرابط من خلال القدرة المدمجة على إخراج الطيف المنتشر القابل للبرمجة، مما يلغي الحاجة إلى تزامن الطيف المنتشر الإضافي. بالإضافة إلى ذلك، يتم تجهيز جهاز التسلسل GMSL2 بوضع المناعة العالية (HIM) لتعزيز تحمل قناة التحكم للتوافق الكهرومغناطيسي (EMC) بشكل أكبر. بالمقابل، تستخدم تقنية Ethernet عادةً كابلات مزدوجة ملتوية محمية (STP)، والتي توفر درجة من المناعة تساعد على تقليل التداخل الكهرومغناطيسي أثناء نقل البيانات. ومع ذلك، قد لا تكون كاميرات Ethernet متفوقة من حيث أداء EMI/EMC مقارنة بكاميرات GMSL2، خاصة في البيئات ذات التداخل الكهرومغناطيسي العالي.

تكلفة

الكاميرات الإيثرنت أقل تكلفة في التركيبات الجديدة. وذلك لأن الكاميرات الإيثرنت يمكن أن تستفيد من البنية التحتية للشبكة الموجودة، مما يقلل من تعقيد الكابلات وتكاليفها. ومع تقنية الطاقة عبر الإيثرنت (PoE)، من الممكن أيضًا نقل كل من البيانات والطاقة عبر كابل واحد، مما يقلل من الحاجة إلى كابلات طاقة إضافية. وهذا لا يوفر فقط في تكاليف المواد، بل يقلل أيضًا من وقت التركيب وتكاليف العمالة.

كاميرات GMSL2، على الرغم من مزايا أدائها، إلا أنها مكلفة نسبيًا في التركيب. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن كاميرات GMSL2 تتطلب استخدام كابلات محورية متخصصة وكابلات طاقة إضافية، مما يؤدي إلى زيادة تعقيد الأسلاك والتركيب. ولكن الفوائد على المدى الطويل في بعض التطبيقات الراقية قد تعوض عن التكلفة الأولية إذا كان الأمر كذلك.

تقنية GMSL والاتجاهات المستقبلية في وحدات كاميرات الإيثرنت

تقنية GMSL3، أحدث تقدم، تقدم سرعات نقل بيانات أعلى، تدعم معدلات نقل تصل إلى 12 جيجابت في الثانية والقدرة على نقل فيديو بدقة 4K بمعدل إطارات مرتفع (مثل 90 إطار في الثانية) على مسافات تزيد عن 14 متر. كما أن واجهة GMSL3 تدعم أوضاع التوافق العكسي، مما يعني أنه يمكن تشغيل مكوناتها في وضع GMSL2، مما يوفر مرونة لترقية الأنظمة الحالية.

بينما تطورت تقنية وحدات كاميرا إيثرنت في كل من إيثرنت ذو الزوج الواحد (SPE) والطبقة الفيزيائية المتقدمة (APL)، فإن SPE يمدد طول كابلات إيثرنت مع البيانات والطاقة باستخدام زوج واحد فقط من الأسلاك الملتوية. APL، كطبقة فيزيائية محسنة لـ SPE، المستندة إلى 10BASE-T1L، تعزز بشكل أكبر كفاءة وموثوقية نقل البيانات. هذه التطورات تبشر بالخير لاستخدام تقنية إيثرنت في مشاريع إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT) والمدن الذكية المستقبلية.

وحدات كاميرا Sinoseen لتقنية GMSL وإيثرنت

Sinoseen، كشركة راسخةصانع وحدات الكاميرا الصينيةمع أكثر من عقد من الخبرة في مجال الرؤية المدمجة، نقدم سلسلة من وحدات الكاميرا GMSL وGigE. إذا كنت مهتمًا بذلك، يمكنك الذهاب إلى قائمة منتجات وحدات الكاميرا الخاصة بنا للتحقق منها، بالإضافة إلى وحدات الكاميرا GMSL وGigE، هناك أيضًا وحدات كاميرا أخرى مثل PoE وMIPI وDVP وtof، إلخ لاختيارها.وحدات الكاميرابالطبع، إذا كان لديك أي أسئلة، فلا تتردد في الاتصال بنا.