GMSL2対イーサネットカメラモジュール：包括的な分析

今日の産業、監視、オートメーションにおける高速データ伝送、長距離サポート、データの整合性、優れた画像品質に対する需要の高まりは、適切なカメラ技術を選択することの重要性をますます高めています。そして、市場に存在するすべての技術の中で、GMSL2（ギガビットマルチメディアシリアルリンク）カメラモジュールとイーサネットカメラモジュールは、その独自の利点と適用シナリオで際立っています。この記事では、これら2つの技術 - GMSL2カメラとイーサネットカメラ - の詳細な比較を掘り下げ、伝送距離、データ転送速度、EMI/EMC性能、コスト効果の観点からの違いを分析し、業界の専門家や意思決定者がプロジェクトのニーズに最適なカメラモジュールを選択する際に正しい選択をするのを助けます。

GMSL2カメラとは何ですか？

GMSL2イメージャ技術、ギガビットマルチメディアシリアルリンクの第二世代は、シールドツイストペア（STP）ケーブルまたはシールド平行ペア（SPP）ケーブルを介して接続される高速シリアルインターフェースであり、データを伝送するための非常に効率的な方法を提供します。中心にあるのはGMSL2技術単一の同軸ケーブルを介して高速ビデオ、双方向制御データ、および電力を伝送する能力であり、チャンネルあたり最大6Gbpsのデータ転送速度を可能にします。

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GMSL2カメラは、SerDes（シリアライザ/デシリアライザ）技術を利用しており、送信側のシリアライザがデータをシリアルストリームに変換し、受信側のデシリアライザがシリアルストリームを並列データに戻して処理します。この効率的なデータ転送方法により、GMSL2カメラは長距離および高EMI環境において優れた性能を維持でき、同時に電磁両立性（EMC）に関しても最も厳しい要件を満たしています。

イーサネットカメラとは何ですか？

イーサネットカメラ技術は、現代のネットワーク通信の基盤であり、その信頼性と幅広い用途で知られています。イーサネットカメラは、イーサネットケーブルを介して画像やビデオストリームを送信します。これらのケーブルは、非シールドツイストペア（UTP）またはシールドツイストペア（STP）であり、STPは高い電磁干渉（EMI）環境でのデータ破損を減少させる能力から一般的に使用されます。イーサネットケーブルは、伝送速度と最大距離に基づいて分類されており、Cat 5eの1GbpsからCat 8の40Gbpsまで、幅広いアプリケーション要件をカバーしています。
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イーサネットカメラの特徴は、Power over Ethernet (PoE) 技術のおかげで、単一の CATx イーサネットケーブルを介してデータと電力を同時に送信できることです。この技術により、イーサネットケーブル内の未使用のワイヤーペアを利用してデータと電力を同時に送信することで、追加の電源コードの必要性が減少します。この技術は、特にリモート電源が必要なアプリケーションシナリオにおいて、設置およびメンテナンスコストの面で大きな利点を提供します。
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イーサネットカメラは通常、監視業界によって作成されたオープンスタンダードプロトコルのセットである ONVIF 標準に従います。これにより、カメラ間の相互運用性とネットワークビデオレコーダー (NVR) との互換性が確保されます。さらに、各イーサネットカメラには、画像や動画をキャプチャまたは録画する際に圧縮する処理チップが搭載されており、帯域幅を過剰に消費しないようにし、圧縮された画像や動画をネットワーク経由で送信します。

イーサネットケーブルとは何ですか？具体的な分類は何ですか？

イーサネットケーブルは、外側のジャケットの中に銅線が互いにねじれているネットワークケーブルです。これは、シールドなしのツイストペア（UTP）またはシールド付きツイストペア（STP）として分類されます。名前が示すように、STPケーブルは外側のジャケットの内側にシールドがあります。このタイプのSTPは、データの破損を軽減するために、高い電磁干渉（EMI）環境でよく使用されます。

ポー技術とは?

Power over Ethernet（PoE）技術は、データと電力を単一のイーサネットケーブルで同時に伝送できる革新的なソリューションです。これは、機器の設置と配線要件を簡素化します。PoE技術については、こちらをご覧ください。わかった

PoE技術の異なる標準、例えばIEEE 802.3af（PoE）、IEEE 802.3at（PoE+）、およびIEEE 802.3bt（PoE++）は、異なるデバイスの電力ニーズを満たすために異なるレベルの電力出力を提供します。例えば、IEEE 802.3af標準は最大15.4ワットの電力を提供しますが、IEEE 802.3bt（PoE++）は最大90ワットの電力を供給できるため、PoE技術はデジタルサイネージやキオスクなどのより高出力のデバイスをサポートすることができます。

GMSL2カメラモジュールとEthernetカメラモジュールの違いは何ですか？

GMSL2およびEthernetカメラモジュールは、高速データレート、高帯域幅、整合性、より良いEMI/EMC性能など、特定のアプリケーションの増大する需要を満たしています。しかし、GMSL2イメージャーはより高度であり、極端な速度と性能を必要とする組み込みビジョンアプリケーションにおいて好まれる選択肢です。以下は、いくつかの特定の領域でどのようなギャップが存在するかを見ていきます。

• 距離と速度
• EMI/EMC性能
• 費用

距離と速度

GMSL2カメラモジュールは、約15メートルの短距離で良好な画像品質、帯域幅、低遅延を提供します。それに対して、イーサネットカメラは、Cat 5e、Cat 6、Cat 6aなどの異なるカテゴリのイーサネットケーブルを使用することで、100メートルからさらに長距離までの伝送距離を延ばすことができます。ケーブルのカテゴリと品質に応じて異なります。さらに、PoE（Power over Ethernet）技術を使用することで、イーサネットカメラモジュールは追加の電源ケーブルなしで、単一のケーブルを介してデータと電力を伝送できます。伝送距離が増加するにつれて、速度に影響が出る可能性があることに注意することが重要です。例えば、PoEエクステンダーはネットワーク範囲を最大200メートル、さらにはカスケード接続によって最大500メートルまで延ばすことができますが、これにより通信速度が100 Mbpsから最大10 Gbpsまで低下する可能性があります。

EMI/EMC性能

GMSL2技術は、内蔵のプログラム可能な出力スプレッドスペクトラム機能を通じてリンクのEMI性能を向上させ、追加のスプレッドスペクトラムクロッキングの必要性を排除します。さらに、GMSL2シリアライザーは、高い耐障害性を持つモード（HIM）を備えており、電磁両立性（EMC）に対する制御チャネルの耐性をさらに強化します。それに対して、イーサネット技術は通常、シールドツイストペア（STP）ケーブルを利用しており、データ伝送中の電磁干渉を最小限に抑えるのに役立つ一定の耐障害性を提供します。しかし、イーサネットカメラは、高EMI環境においてGMSL2カメラと比較してEMI/EMC性能がそれほど優れていない可能性があります。

費用

イーサネットカメラは新しい設置においてコストが低くなります。これは、イーサネットカメラが既存のネットワークインフラを利用できるため、配線の複雑さとコストを削減できるからです。また、Power over Ethernet（PoE）技術を使用することで、データと電力を1本のケーブルで同時に伝送することが可能になり、追加の電源ケーブルの必要性がさらに減ります。これにより、材料費の節約だけでなく、設置時間と労働コストも削減されます。

GMSL2カメラは、その性能上の利点にもかかわらず、設置コストが比較的高いです。これは主に、GMSL2カメラが特殊な同軸ケーブルと追加の電源ケーブルを必要とするため、配線と設置の複雑さが増すことによります。しかし、特定の高級アプリケーションにおける長期的な利点は、初期コストを補うかもしれません。

GMSL技術とイーサネットカメラモジュールの将来のトレンド

GMSL3技術は最新の進歩であり、最大12 Gbpsの伝送速度をサポートし、14 m以上の距離で高フレームレートの4Kビデオ（例：90 fps）を伝送する能力を提供します。GMSL3インターフェースは後方互換性モードもサポートしており、そのコンポーネントはGMSL2モードで動作させることができ、既存のシステムのアップグレードに柔軟性を提供します。

イーサネットカメラモジュール技術は、シングルペアイーサネット（SPE）と高度な物理層（APL）の両方で進化してきました。SPEは、1対のツイストペアのみを使用してデータと電力を持つイーサネットケーブルの長さを延ばします。APLは、SPEの強化された物理層であり、10BASE-T1Lに基づいて、データ伝送の効率と信頼性をさらに向上させます。これらの進展は、将来の産業用IoT（IIoT）およびスマートシティプロジェクトにおけるイーサネット技術の使用に良い兆しを示しています。

GMSLおよびイーサネット技術のためのSinoseenカメラモジュール

Sinoseenは、確立された企業として中国製カメラモジュールメーカー10年以上の組み込みビジョン分野の経験を持ち、GMSLおよびGigEカメラモジュールのシリーズを提供しています。これに興味がある場合は、GMSLおよびGigEカメラモジュールに加えて、PoE、MIPI、DVP、tofなどの他のカメラモジュールも含まれているカメラモジュール製品リストをご覧ください。選択してください。カメラモジュールもちろん、質問がある場合はお気軽にお問い合わせください。