Digitaal Ethernet
Hét grote voordeel van de Stoneridge-Orlaco Ethernetoplossingen is dat geavanceerde beeldanalyse nu ook ingezet kan worden in de ruwe omgevingen waarin industriële voertuigen werkzaam zijn. Onze Ethernetcamera’s wordt bijvoorbeeld ingezet door talloze R&D-teams over de gehele wereld om algoritmes voor beeldanalyse te testen op hun voertuigen. De camera verandert hierdoor steeds meer in een sensor, iets wat voorheen onmogelijk was.
Ideeën als persoonsherkenning rondom een graafmachine of vrachtwagen, gewasanalyse voor landbouwmachines of het scannen van lading voor transportbedrijven worden werkelijkheid met de juiste camera en applicatie-specifieke algoritmes. Samen bieden ze de optimale efficiëntie en veiligheid rondom je voer- en vaartuig.
Low latency
Bij een analoge camera wordt het videosignaal van de camera via een coaxkabel één-op-één doorgezet naar de monitor. Bij analoge techniek treedt geen vertraging op, maar de resolutie en het aantal beelden per seconde zijn beperkt.
Een ethernetcamera stuurt de datapakketjes naar de monitor. Deze zet de data om naar beeld. Dankzij de ethernettechnologie is het bij bijvoorbeeld de HD-E camera’s van Stoneridge-Orlaco mogelijk om het beeld via een netwerk naar één of meerdere monitors te sturen. Ethernetcamera’s zijn hierdoor uitermate geschikt voor integratie in onboard computersystemen, waardoor het mogelijk wordt om processen te automatiseren.
Bij ethernettechniek heb je te maken met bandbreedte. De bandbreedte is de hoeveelheid data die er over een kabel of draadloos via WiFi kan worden verzonden. Hoe groter de bandbreedte, hoe sneller het gegevenstransport. Dit is te vergelijken met een vierbaansweg op een snelweg die meer verkeer verwerkt dan een tweebaansweg. Hoe meer data, hoe langzamer de informatiestroom. Om bandbreedte te verlagen, wordt het videosignaal gecomprimeerd naar MJPEG of H.264.
Bij een digitale ethernetcamera wordt het videosignaal van de camera omgezet in pakketjes met informatie, waardoor een zeer kleine vertraging ontstaat van enkele tientallen milliseconden (ms). Veel Ethernetcamera’s hebben een gemiddelde vertraging van 200ms. De camera’s van Stoneridge-Orlaco presteren dan ook veel beter dan gemiddeld.
Digitaal pannen en zoomen
Een Ethernetcamera is zeer flexibel, zo is het mogelijk om het beeld van de camera te spiegelen en/of flippen. Ook is het mogelijk om de resolutie aan te passen en het beeld digitaal te up- of down scalen, waardoor je in of uit zoomt. Ook is mogelijk om het beeld te croppen. Hierbij toont de camera niet het gehele beeld van de beeldsensor, maar een gedeelte. Hierdoor wordt het getoonde beeld digitaal ingezoomd. Dit maakt het mogelijk om het beeld digitaal te pannen: met één camera kan zo een groter gebied nauwkeuriger in beeld gebracht worden. Camera’s van Stoneridge-Orlaco zijn al voorzien van verschillende voorinstellingen om de resolutie aan te passen en het beeld te spiegelen of flippen.
Frames per second
Met een Ethernetcamera is het mogelijk om het aantal frames per seconde aan te passen. Met meer frames per seconde ontstaat een vloeiender beeld. Maar meer frames per second betekent ook dat er meer informatie per seconde verstuurd moet worden, waardoor er meer bandbreedte nodig is. Ook is het mogelijk om de beelden sterker te comprimeren, maar hierdoor neemt de beeldkwaliteit af.
High Dynamic Range
Ethernetcamera’s van Stoneridge-Orlaco zijn voorzien van SDR (Standard Dynamic Range) en HDR (High Dynamic Range). HDR zorgt voor een groter contrast en kleurbereik. Vooral bij beelden met zowel donkere als zeer lichte onderwerpen zorgt dat voor beter beeld dan bij SDR. Dankzij HDR kan een bestuurder in situaties met grote contrastverschillen beter zijn omgeving zien dan met SDR, waardoor de veiligheid toeneemt.
Verschillende ethernet technologieën
Stonerdige-Orlaco maakt voor haar camera’s gebruik van twee verschillende ethernettechnologieën. Fast Ethernet en Automotive Ethernet. Binnen deze technieken wordt weer gebruik gemaakt van verschillende protocollen.
Fast Ethernet (100BASE-TX)
Fast Ethernet 100BASE-TX is – zoals de naam al aangeeft - een snelle variant van Ethernet en is het meest gebruikte Fast-Ethernet type in de wereld. Voor deze technologie worden twisted pair-kabels gebruikt. Voor elke richting wordt één paar gebruikt, wat zorgt voor een full-duplex werking met een doorvoer van 100 Mbit per seconde in elke richting. Wel is de maximale kabellengte beperkt tot 100 meter (328 ft).
Het grote voordeel van Fast Ethernet is de hoge mate van standaardisatie, waardoor deze camera’s gemakkelijk op bestaande LAN-netwerken aangesloten kunnen worden. Ook zijn er diverse connectoren en switches beschikbaar die voldoen aan deze standaard. Dit maakt het mogelijk om camera’s van Stoneridge-Orlaco te integreren op HMI’s van derden.
TCP/IP
Ethernet werkt middels lagen. Boven op de ethernetlaag draaien protocollen, waarvan TCP/IP het bekendste en meest gebruikte is. Het internetprotocol – meestal afgekort tot IP – is een netwerkprotocol waarmee apparaten op een computernetwerk met elkaar kunnen communiceren. Het Transmission Control Protocol (TCP) is een protocol dat gebruikt wordt voor gegevensoverdracht over netwerkverbindingen over een lokaal netwerk of via het internet. In combinatie met het Transmission Control Protocol wordt wel over TCP/IP gesproken. Het voordeel van TCP is dat deze een ingebouwde check heeft om te controleren of datapakketten goed zijn aangekomen bij de ontvanger.
Indien er een pakketje niet goed is aangekomen, kan de ontvangende partij (monitor / computer) opnieuw een aanvraag doen naar dat pakket, zodat deze alsnog goed ontvangen wordt. Stoneridge-Orlaco maakt van deze technologie gebruik voor haar AF-Zoom HD-E camera’s.
RTP over UDP
Naast TCP/IP maakt Stoneridge-Orlaco ook gebruik van RTP over UDP en AVB. RTP staat voor Real-time Transport Protocol en is een protocol om audio en video over het internet te verzenden. UDP staat voor User Datagram Protocol en wordt gebruikt als transportlaag voor de data. UDP werkt hetzelfde als TCP, maar zonder de foutcontroles die TCP uitvoert. Hierdoor is UDP sneller dan TCP, maar ook minder betrouwbaar in het versturen van data. UDP wordt dan ook vooral gebruikt in situaties waarbij snelheid belangrijker is dan een 100% foutloze verbinding, wat het geval is bij videostreams. Stoneridge-Orlaco maakt van deze technologie gebruik voor haar EMOS camera’s. Deze techniek maakt extreem lage latency mogelijk.
AVB
De EMOS camera is ook beschikbaar met Audio Video Bridging (AVB). AVB is net als RTP een protocol voor het transporteren van audio en video streams via een Ethernetnetwerk. Het verschil is dat AVB werkt op de MAC-layer, terwijl RTP werkt op de UDP-Layer.
Automotive Ethernet (100BASE-T1): BroadR-Reach
Automotive Ethernet 100BASE-T1 is een variant van Ethernet die ontworpen is door de automotive industrie zelf. Dit is een ethernetstandaard voor automotive-toepassingen en wordt door de sector ook wel BroadR-Reach genoemd. Dankzij BroadR-Reach-technologie hebben meerdere systemen in het voertuig tegelijkertijd toegang tot informatie via een niet-afgeschermde kabel met één twisted pair. De techniek is ontwikkeld voor toepassingen die meer bandbreedte nodig hebben, zoals geavanceerde infotainmentsystemen en digitale achteruitrijcamera's. Voor zelfrijdende auto's en zogeheten 'connected vehicles’, wordt snellere netwerktechnologie zelfs cruciaal.
Het voordeel van Automotive Ethernet is dat meer toepassingen gebruik kunnen maken van dezelfde bekabeling. De bedrading en kabelboom behoren tot één van de duurste onderdelen van een voertuig. Dankzij Automotive Ethernet kan tot 30% aan bedradingsgewicht en tot 80% aan arbeidskosten worden bespaard. Een ander voordeel is dat de kabelkosten een stuk lager zijn, zo heeft de bedrading geen afscherming nodig tegen interferentie. BroadR-Reach Ethernet voldoet aan de EMC-vereisten voor automotive onderdelen.
Meer weten?
Neem voor meer informatie over ethernet en digitale camerasystemen contact op met Stonerdige-Orlaco.