MIPI इंटरफेस, प्रोटोकॉल, आणि मानक: एक संपूर्ण मार्गदर्शिका

साबित झाले आहे की मोबाईल आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या विकासात जास्त प्रगती होऊ शकते, हे संबद्धता मानकांच्या विकासामुळे अधिक सुलभ झाले आहे. त्यापैकी, MIPI (मोबाईल इंडस्ट्री प्रोसेसर इंटरफेस) तंत्रज्ञानाचा दृष्टीकोन घटकांमध्ये डेटा संचाराच्या कार्यक्षमतेसाठी आणि दक्षतेसाठी महत्त्वपूर्ण आहे. हे विशिष्ट लेख मीपी इंटरफेस, प्रोटोकॉल आणि मानकांच्या बाबतीत गहान ज्ञान प्रदान करण्याचा उद्देश आहे आणि त्यांच्या इलेक्ट्रॉनिक्सच्या आधुनिक कालातील महत्त्वाच्या भूमिकेबद्दल.

1.MIPI काय आहे?

MIPI किंवा मोबाईल इंडस्ट्री प्रोसेसर इंटरफेस ही मोबाईल उपकरणांमध्ये एम्बेडेड प्रोसेसर्सच्या सहाय्याने परिपथांना व सेंसरांना जोडण्यासाठी MIPI अलायंस द्वारे विकसित केलेली मानक इंटरफेस आहेत. हे इंटरफेस कमी शक्ती, उच्च वेगाचे आणि फ्लेक्सिबल असून, मोबाईल फोन आणि टॅबलेट सारख्या मोबाईल उपकरणांमध्ये वापरासाठी आदर्श आहे. त्याचा उद्दिष्ट मोबाईल उपकरण आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या घटकांमध्ये उच्च वेगाने माहिती विनिमय करणे आहे. MIPI अलायंस 2003 मध्ये उद्योगातील नेतृत्वास्थी बनले आहे ज्यांनी मोबाईल आणि मोबाईल-प्रभावित उद्योगांमध्ये इंटरफेस विकसित करण्यासाठी आणि त्याचे मानक ओपन स्टॅंडर्ड्स प्रचार करण्यासाठी बनवले.

2.MIPI इंटरफेसचे अभ्यास

इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये इंटरफेस ही एक सामान्य सीमा आहे जिथे माहिती पार पडते. MIPI इंटरफेसच्या अनेक प्रकार आहेत, जसे की MIPI-CSI2, MIPI D-PHY, MIPI C-PHY, MIPI M-PHY, आणि MIPI I3C. प्रत्येक इंटरफेसला विशिष्ट उद्दिष्ट आहे आणि डेटा रेट, शक्ती खर्च आणि भौतिक परत अंमलता या पद्धतींमध्ये त्यांच्यात फरक आहे.

• MIPI CSI (Camera Serial Interface): कॅमरा सेंसर्स आणि प्रोसेसर्स यांच्यात संबद्ध करण्यासाठी वापरले जातात, ह्यामुळे चित्र डेटा ची उच्च-वेगाने दर्शवण्यात मदत होते.
• MIPI DSI (Display Serial Interface): प्रदर्शनीकडे प्रोसेसर्स यांशी संबद्ध करण्यासाठी, तपासून दृश्य आउटपुट मिळवण्यासाठी तदर्थपूर्ण संचार म्हणजे.
• MIPI C-PHY आणि D-PHY: उच्च-वेगाच्या डेटा संचारासाठी भौतिक परत इंटरफेस. C-PHY तीन-फेझ एन्कोडिंग वापरते, तर D-PHY फरकात्मक सिग्नलिंग पद्धती वापरते.

या इंटरफेस स्मार्टफोन, टॅबलेट आणि इतर पोर्टेबल उपकरणांमध्ये महत्त्वाची आहेत, जेथे जागा आणि शक्तीची दक्षता प्रमुख आहे.

2.1MIPI प्रोटोकॉलची खोज

mipi protocol  देखील डेटा विनिमयासाठी नियम प्रशासन करतात. या mipi- प्रोटोकॉलमध्ये यादीकृत आहे:

• MIPI CSI-2 (mipi camera serial interface) : व्यापक प्रयोग होणारा mipi कनेक्टर कॅमरा संबद्धतेसाठी, उच्च-विराम चित्र सेंसर्स आणि व्हिडिओ अॅप्लिकेशन्स समर्थित करते. हे निम्न शक्तीचा खर्च आणि डेटा संचाराची दक्षता वाढवते.
• MIPI DSI-2 (mipi display serial interface) :प्रदर्शनी इंटरफेसासाठी डिझाइन केले गेले आहे, हे उच्च-परिभाषा स्क्रीन्स समर्थित करते आणि निम्न विलम्बना आणि उच्च बॅंडव्हिड्थाने दृश्य अनुभव वाढवते.

MIPI प्रोटोकॉल विविध घटकांमध्ये संगतता आणि एकसंगतपणा निश्चित करते, ज्यामुळे अविरत संचार आणि कार्यक्षमता होते.

2.2MIPI मानके

मानके एकसंगतता आणि विश्वासादायकता निश्चित करण्यासाठी महत्त्वाचे आहेत. प्रमुख MIPI मानके खालील आहेत:

• MIPI CSI-2: कॅमरांसाठी इंटरफेस मोजणे, 8K विराम पर्यंत समर्थित करते.
• MIPI DSI-2: प्रदर्शनीकडे इंटरफेस मोजणे, उच्च रिफ्रेश दरे आणि निम्न शक्तीचा खर्च समर्थित करते.
• MIPI I3C: I2C पेक्षा जास्त प्रदर्शन आणि शक्तीची दक्षता देणारी अगली पिढीची सेंसर इंटरफेस.
• MIPI UniPro: उपकरणातील विविध उप-प्रणाळ्यांच्या संबद्धतेसाठी फेक्टात्मक मापदंड.

या मानकांच्या अनुसरणाने यशस्वीपणे उपकरणांमध्ये संवाद होऊ शकतो, ज्यामुळे प्रदर्शन आणि वापरकर्तृ सांगत बदलते.

2.3MIPI आर्किटेक्चर

MIPI सिस्टमच्या आर्किटेक्चरमध्ये दक्ष डेटा भरण-खाली करण्यासाठी डिझाइन केले गेले आहे. प्रमुख घटक हे आहेत:

• कंट्रोलर्स: घटकांमधील डेटा प्रवाह संचालित करतात.
• Physical Layers (PHY): विश्वसनीय सिग्नल संचार घडवण्यासाठी.
• प्रोटोकॉल लेयर्स: डेटा एकस्थानार्थीतीचे नियम प्रशासन करा.

ही लेयर्ड आर्किटेक्चर उपकरणाच्या वेगवान आणि दृढ संवादासाठी सुविधा देते.

3. MIPI कॅमेरा कसे काम करते?

आज, मूलतः सर्व फोन यंत्रांमध्ये कॅमेरा असते. तिसरीही सोपी फोन यंत्रांमध्येही एम्बेडेड कॅमेरा असते. हा सोशल मीडिया युगात मोबाइल कॅमेरा सर्व प्रकारच्या मोबाइल वापरकर्त्यांसाठी आवश्यक आहे.

MIPI इंटरफेस समर्थित करणाऱ्या कॅमेरा सेन्सर्सला MIPI कॅमेरा म्हणतात. ह्या कॅमेरा सामान्यत: स्मार्टफोन, टॅबलेट, लॅपटॉप आणि इतर पोर्टेबल यंत्रांमध्ये दिसतात.

मोबाइल यंत्रांसाठी एम्बेडेड विजन सिस्टममध्ये खालील घटक असतात:

• प्रतिमा सेन्सर: हा घटक प्रतिमा धरण्याच्या आणि ती डिजिटल करण्याच्या प्रक्रियेत व्यापला जातो.
• MIPI इंटरफेस: हे इंटरफेस मूळतः कॅमेरा सेंसर आणि हॉस्ट प्रोसेसर यांच्यातील पुलपत्त्याप्रमाणे काम करते. MIPI हा इंटरफेस डिजिटल चित्रांच्या वहनासाठी वापरल्या जाणार्‍या भौतिक आणि प्रोटोकॉल लेयर्सचे वर्णन करते.
• लेंस: बाहेरून भीतर: लेंसद्वारे बाहेरचे प्रकाश तयार झाल्यानंतर IR फिल्टरद्वारे प्रसंस्कृत करण्यात येते आणि त्यानंतर सेन्सर सरफेसवर फोकस करून प्रकाशाचे विद्युत सिग्नल तयार करते; सिग्नल नंतर आंतरिक A/D द्वारे डिजिटल करण्यात येते.

म्हणून, mipi कॅमेरा खालीलप्रमाणे काम करते - इमेज सेन्सरच्या मदतीने चित्र रेकॉर्ड केले जाते, त्यानंतर तो डिजिटल डोमेनमध्ये बदलला जातो, आणि अंतिमकर्तृत्वे, सिग्नल MIPI इंटरफेसद्वारे प्रोसेसरला पाठवला जातो. प्रोसेसर नंतर ऑब्जेक्टचे डिजिटल चित्र बदलते आणि ते स्क्रीनवर दिसते.

4.Mipi ची एवोल्यूशनरी हिस्ट्री

4.1MIPI CSI-1

MIPI CSI-1 ही MIPI इंटरफेस आर्किटेक्चरची पहिली आवृत्ती होती ज्यामध्ये एम्बेडेड कॅमेरा आणि हॉस्ट प्रोसेसर यांच्यातील कनेक्शनसाठी प्रोटोकॉल्स निर्धारित केले गेले होते.

Camera Serial Interface 1 (CSI-1)MIPI हा हँडहेल्ड मोबाईल कंप्युटिंग डिवाइसमध्ये एम्बेडेड प्रोसेसिंग प्लेटफॉर्मवर चित्र सेन्सर सिग्नल्स तसेच चित्र सेन्सरमधून एम्बेडेड प्रोसेसरला चित्रे भेटवण्यासाठी कॅमेरा सेन्सर आणि एम्बेडेड प्रोसेसर यांमधील इंटरकनेक्ट्स डिझाइन करण्यासाठी MIPI ऐलायंसद्वारे प्रदान केलेल्या कॅमेरा इंटरफेसच्या भौतिक आणि प्रोटोकॉल लेयर स्पेसिफिकेशन्सवर आधारित एक कम्युनिकेशन प्रोटोकॉल होता.

MIPI CSI-1 स्पेसिफिकेशनचा भौतिक परत आणि प्रोटोकॉल परत भौतिक परतच्या विद्युतीय आणि संकेतन वैशिष्ट्यांचा निर्धारण करते आणि प्रोटोकॉल परतच्या प्रोटोकॉल आणि पॅकेट संरचनेचा निर्धारण करते. हे फोटोग्राफिक डेटा, कंट्रोल डेटा आणि इतर माहिती बऱ्याज कॅमेरा आणि हॉस्ट प्रोसेसरपैकी ऑफव्हेर करण्यासाठीही वापरले जाते. MIPI CSI-1 फेरफेरीतील संकेतन पद्धतीचा वापर करते आणि 1 Gbps पर्यंतच्या डेटा ऑफव्हेर दरांचा समर्थन करते.

MIPI CSI-1 प्रोटोकॉल एक पुरातन प्रोटोकॉल आहे आणि त्याच्या उन्नत उत्तराधिकारी जसे की CSI-2 आणि CSI-3 द्वारे अवसरहीन बनवला गेला आहे. खाली वापरल्यासह, CSI-1 इंटरफेस पुरातन प्रणाळ्यांमध्ये अजूनही दिसते.

4.2MIPI CSI-2

mIPI CSI-2 ही MIPI CSI इंटरफेसची दुसरी पिढी आहे ज्याला Camera Serial Interface म्हणूनही ओळखले जाते. CSI-1 प्रोटोकॉलाशिवाय, mIPI CSI-2 हे तर MIPI Alliance फ्रेमवर्कावर विकसित केले गेले आहे आणि मोबाईल एम्बेडेड विजन सिस्टम्समध्ये चित्र डेटा वाहण्यासाठी भौतिक आणि प्रोटोकॉल लेयर्स समाविष्ट करते.

ह्यामुळे, mipi csi 2 इंटरफेस स्मार्टफोन आणि टॅबलेट्समध्ये कॅमेरा-प्रोसेसर संबंधासाठी मुख्य प्रस्ताव आहे. जसे पहिल्यापैकी बद्दल सांगितले आहे, MIPI CSI-2 चा समर्थन कॅमेरा सेंसर आणि एम्बेडेड प्रोसेसर यांनी व्यापकपणे केला जातो. CSI-2 प्रोटोकॉल असलेल्या CSI-1 प्रोटोकॉलपेक्षा फंक्शनल खात्री आणि अतिरिक्त वैशिष्ट्ये प्रदान करते. mipi csi 2 ही इतर इंटरफेस मानक आहे जो सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या सिरियल लिंकवर उच्च परिवर्तन दर प्रदान करण्यासाठी विकसित केली गेली आहे आणि तुलनात्मक रूपात असमान संकेतन वापरते. mipi csi 1तसेच डाटा रेट 3.5 Gbps पर्यंत प्रदान करते.

MIPI च्या पहिल्या संस्करण csi2 2005 मध्ये जारी केले गेले आणि खालीलप्रमाणे प्रोटोकॉल लेयर्स समाविष्ट होते:

• भौतिक परत
• लेन मर्जर परत
• निम्न स्तरीय प्रोटोकॉल परत
• पिक्सेल-टू-बाइट कन्वर्झन लेयर
• एप्लिकेशन लेयर

२०१७ मध्ये MIPI CSI-2 चा दुसरा आवर्जन रिलीज झाला. हा आवर्जन RAW-16 आणि RAW-20 कलर डेप्थ, ३२ वर्चुअल चॅनल, आणि LRTE (कम लॅटेंसी रीडक्शन आणि ट्रान्सपोर्ट एफिशिएंसी) समाविष्ट होता. तिसरा आवर्जन csi2 2019 मध्ये जारी केलेला प्रोटोकॉल CSI-2 मध्ये RAW-24 कलर डेप्थ समाविष्ट करते.

मुख्य भाग MIPI CSI-2 मानकापासून बनला आहे, आणि CSI-2E आणि CSI-2E MIPI CSI-2 च्या विस्तारांमध्ये गणले जातात. हे विस्तार उच्च डेटा रेटसाठी, लांब तारांसाठी, तपशील नियंत्रणासाठी इत्यादी अतिरिक्त समर्थन प्रदान करण्यासाठी वापरले जातात.

जसे की MIPI CSI-2 चा वापर आमच्या दैनिक जीवनात आहे आणि त्याच्या उच्च प्रदर्शनाच्या क्षेत्रात आहे, MIPI CSI-2 ऑटोनॉमस व्हीहिकल्स, ड्रोन, स्मार्ट कनेक्टेड सिटीज, बायोमेडिकल इमेजिंग, आणि रोबोटिक्स या क्षेत्रांमध्ये लागू केला जातो.

5.कॅमेरा फेरफारासाठी मिपी इंटरफ़ेस वापरण्याचे फायदे

यूएसबी कॅमेरा आणि मिपी कॅमेरा हे दोन प्रकारे कॅमेरा सेंसर आहेत जे वर्तमानात मोबाईल उपकरणांमध्ये आणि एम्बेडेड विशन सिस्टम्समध्ये व्यापकपणे वापरले जातात

मोबाइल डिवाइस आणि एम्बेडेड विशन सिस्टम्ससाठी USB कॅम्युरा जागी MIPI कॅम्युरा वापरण्याचे काही प्रमाण आहेत:

• इकोसिस्टम: MIPI Alliance मध्ये MIPI कॅमेरा वापरण्यासाठी सुमोजम आणि फार उपयुक्त इमेज सेंसर्स, लेंस आणि इतर घटके योग्य आहेत ज्यांचे वापर MIPI कॅमेरा आधारित प्रणाळी विकसित करण्यात सहाय्य करते.
• आकार आणि फॉर्म फॅक्टर: MIPI कॅम्युरा USB कॅम्युरा पेक्षा भौतिकदृष्ट्या लहान आणि पतले असतात, ज्यामुळे ते लहान, पतल्या डिवाइसमध्ये एकत्रीकरणासाठी अधिक उपयुक्त आहे.
• फ्लेक्सिबिलिटी: फ्लेक्सिबिलिटी:  mipi कॅम्युरा uSB कॅमेरांच्या विरुद्ध अनेक प्रकारच्या प्रोसेसर्स आणि इमेज सेंसर्सशी सुमोजम आहेत.
• डेटा दर: द mipi कॅम्युरा uSB कॅमेरांपेक्षा अ cornerback डेटा रेटवर इमेज डेटा स्ट्रीम करू शकतात आणि म्हणूनच उच्च उतार आणि उच्च फ्रेम रेट अॅप्लिकेशन्ससाठी उपयुक्त होतात.
• ऊर्जा खपत:  csi कॅम्युरा ते खूप ऊर्जा-अर्थी आहेत, म्हणून ते हाताळी यंत्रांमध्ये किंवा बॅटरीवर चालू असलेल्या यंत्रांमध्ये वापरला जाऊ शकतो.

6.MIPI तंत्रज्ञानातील भविष्यातील झालेल्या वैशिष्ट्ये

भविष्य mIPI ही तंत्रज्ञान आशाजनक आहे, तथापि झालेल्या प्रवृत्तींमध्ये खालील विषय समाविष्ट आहेत:

• AI यांत्रिक संगम: कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या मदतीने उपकरण सामर्थ्य वाढवणे जिथे फलस्वरूप फंक्शनिंगची मोठी सुधार होते.
• वेगवान बैंडव्हिड्थ इंटरफ़ेस: 8K व्हिडिओ आणि त्यापेक्षा अधिकच्या समर्थनासह.
• जास्त ऊर्जा दक्षता: थर जीवनाच्या अधिक अवधीसाठी शक्तीचा खर्च कमी करणे.

हे प्रगती इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगात नवीनता हलवण्यासाठी फुंकी करू लावर.

एक सर्वात महत्त्वाचे ,MIPI तंत्रज्ञान इलेक्ट्रॉनिक यंत्रांमधील संबंधांची क्रांती करू दिली आहे, अत्यंत कुशल, उच्च-वेगाने डेटा भरपाई करताना तसेच ऊर्जा दक्षतेचा खात्यावर राहून. आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्सच्या विकासात घेणार्‍या कोणत्याही व्यक्तीसाठी MIPI इंटरफ़ेस, प्रोटोकॉल आणि मानकांचे ओळख करणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. तंत्रज्ञानाच्या विकासाने MIPI सदैवच एक प्रमुख भूमिका बजावी लावणारे असेल, यंत्रांच्या वर्तमानातील संभाव्यता आणि सुधारणा दिली जाईल.

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न:

MIPI C-PHY आणि D-PHY मधील फरक काय आहे?

MIPI C-PHY डेटा भेटवण्यासाठी तीन चरणांचा एन्कोडिंग स्कीम वापरते, ज्यामुळे कमी पिन्साठी जास्त बैंडव्हिड्थ मिळते. MIPI D-PHY डिफ़ेरेंशियल सिग्नलिंग वापरते, जे सोपे आहे परंतु उच्च डेटा दरांसाठी जास्त पिन्स आवश्यक असू शकते.

नव्या डिझाइनमध्ये MIPI इंटरफ़ेस कसे लावावे?

MIPI इंटरफेस अपलोड करण्यासाठी MIPI स्पेसिफिकेशन्सचे योग्य निवड, सुमेलीत घटकांचा एकीकरण आणि ऑप्टिमल प्रदर्शन आणि सह-चालन्यासाठी MIPI मानकांच्या सन्मानासाठी प्रमाणित करणे आवश्यक आहे.