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NOVEMBRE-DICEMBRE 2020 AUTOMAZIONE OGGI 426 73 3.1 Gen 1 e Gigabit Ethernet offrono una combinazione vincente di comodità, velocità, semplicità e accessibilità. Inoltre, le inter- facce consumer supportano hardware e periferiche facilmente re- peribili per l’implementazione della machine vision. Hub, switch, cavi e schede di interfaccia USB ed Ethernet sono reperibili ovun- que, con fasce di prezzo variabili, in modo da soddisfare esigenze diverse. Gran parte dei PC, portatili e sistemi integrati include al- meno una porta Gigabit Ethernet e USB 3.1 Gen 1. La differenza più evidente tra queste categorie di inter- facce è la loro rispettiva lar- ghezza di banda. Interfacce più veloci consentono l’uso di frame rate più elevati per una specifica risoluzione. Un’interfaccia più rapida consente di catturare più immagini al secondo, o di catturare immagini a risoluzione più elevata, senza sacrificare la capacità di trasmissione. Dunque, se un sistema di ispezione dei wafer di semiconduttori viene aggiornato da wafer di 8” a 12”, per esempio, sarà necessa- rio utilizzare telecamere a risoluzione più elevata. In questo caso, il progettista del sistema dovrà scegliere se mantenere l’interfac- cia esistente e prediligere una risoluzione più elevata a discapito della capacità di trasmissione, oppure utilizzare un’interfaccia più veloce mantenendo o migliorando la capacità di trasmissione. Per garantire la performance richiesta, senza spendere più del ne- cessario, è necessario prendere attentamente in considerazione i requisiti di risoluzione, frame rate, lunghezza dei cavi e sistema di hosting. La tecnologia USB supporta la funzione DMA (Direct Memory Ac- cess), grazie alla quale i dati possono essere trasferiti dall’USB di- rettamente alla memoria, dove diventano disponibili per l’utilizzo da parte del software. Tale funzione, insieme al supporto diffuso della tecnologia USB e alla disponibilità dei driver per i controller USB su quasi tutte le piattaforme hardware, rende USB ideale per l’impiego nei sistemi integrati, dove la lunghezza massima di 5 m dei cavi USB 3.1 Gen 1 non è di solito un problema. Gli accessori USB 3.1 Gen 1 semplificano la progettazione del sistema offrendo fino a 4,5 W di alimentazione alla telecamera. La specifica USB Power Delivery, sviluppata di recente, consente ad alcuni host di fornire un’alimentazione maggiore a dispositivi quali i telefoni cellulari a ricarica rapida. Questa specifica è indipendente dallo standard base USB 3.1 Gen 1 e non è stata adottata dai produttori di telecamere per machine vision. Questione di cavi I cavi USB ad alta flessibilità permettono di massimizzare la durata dei cavi in sistemi la cui telecamera richiede movimenti continui. È possibile utilizzare cavi ottici attivi (AOC) per estendere la di- stanza minima operativa e offrire maggiore resistenza alle interfe- renze elettromagnetiche (EMI). Le prestazioni dei cavi ottici attivi dipendono dai requisiti di produttività e dalla configurazione del sistema di hosting. Flir consiglia di alimentare le telecamere ester- namente mediante Gpio quando si utilizzano cavi ottici, anche nei casi in cui l’alimentazione è fornita direttamente dal cavo. Inoltre, i cavi di blocco USB garantiscono una connessione sicura Larghezza di banda disponibile per ogni interfaccia, risoluzione dei sensori e conseguente frame rate Diversi modelli di connettori USB trasferimento dati massimo di 6,8 Gbit/s. Come le interfacce CXP, lo standard CameraLink richiede digitalizzatori video e deve essere compatibile con lo standard Power over Camera Link (PoCL) per fornire l’alimentazione. CameraLink non dispone di funzionalità di correzione degli errori e di reinvio dei dati e richiede quindi costose e faticose installazioni di cavi per cercare di eliminare immagini a bassa qualità ottimizzando l’integrità del segnale. Universal Serial Bus (USB) USB è ovunque: basta guardarsi intorno e contare il numero di di- spositivi e accessori. La maggior parte delle telecamere per machine vision USB utilizza l’interfaccia USB 3.1 Gen 1, che garantisce un massimo di 4 Gbit/s di larghezza di banda per i dati delle immagini tra la telecamera e il sistema di hosting. Lo standard USB3 Vision garantisce la compatibilità di un’ampia gamma di telecamere e software, creando un set comune di protocolli per il rilevamento dei dispositivi, il trasferimento delle immagini e il controllo delle telecamere. Cavo USB 3.1 Gen1 (da USB a blocco USB)