Tecnologia di visione ad alta velocità basata su PCIe

Congatec e MATRIX VISION presentano la nuova piattaforma COM (Computer-On-Module) in formato SMARC abbinata ad una fotocamera basata su PCI Express (PCIe).

Introduzione

Congatec è azienda leader a livello globale nel comparto dei moduli COM (Computer-on-Module) e vanta una base di clienti ampia e diversificata, che spazia dalle start-up alle più importanti realtà multinazionali. Congatec è fortemente orientata allo sviluppo tecnologico ed è focalizzata sulla fornitura di servizi e prodotti per applicazioni embedded e di Edge Computing. I moduli di elaborazione ad elevate prestazioni vengono utilizzati in una vasta gamma di dispositivi elettronici e applicazioni destinate ai settori dell'automazione industriale, tecnologia medicale, trasporti e telecomunicazioni, ma anche in numerosi altri mercati in rapida espansione.

Specifiche tecniche

I moduli telecamera di MATRIX VISION, basati sul sensore Pregius di Sony, forniscono i dati d'immagine al modulo SMARC di Congatec, equipaggiato con il processore Intel Atom, consentendo una visione senza latenza ad una velocità massima di 226,5 FPS (Frame per Second) ed una risoluzione di 1,6 Mpixel. La famiglia di moduli telecamera mvBlueMAOS di MATRIX VISION utilizza i più recenti sensori di tipo global shutter delle serie Pregius e Pregius S di Sony. Grazie all'elevata qualità dell'immagine, le ridotte dimensioni dei pixel e l'elevata velocità di trasferimento, essi rappresentano la soluzione ideale per questa telecamera. L'assenza di sovraccarico nel protocollo e la mancata necessità di interfacce aggiuntive quali GbE, USB o MIPI CSI, fanno sì che i dati dell'immagine siano scritti direttamente nella memoria RAM del modulo SMARC con una latenza praticamente nulla e maggiore ampiezza di banda. Grazie ad una velocità di trasmissione così elevata, viene garantito un funzionamento di tipo hard real-time, ovvero non è ammesso il mancato rispetto dei vincoli temporali, a frequenze di clock pari a circa 4 ms. Questa velocità di clock è anche ideale per trasferire i comandi degli azionamenti su reti Ethernet di tipo TSN (Time Sensitive Networking) che assicurano un funzionamento hard real time a velocità di clock inferiori al millisecondo. Le velocità di trasferimento dati sono pari a 16 Gbps per x4 PCIe Gen 2, 10 Gbps per USB 3.2 Gen 2x1 e 10 GigE Vision, 6 Gbps per MIPI-CSI2 con 4 canali e 1 Gbps per GigE Vision.

Applicazioni

I campi applicativi di questa tecnologia di visione sono molteplici:

applicazioni industriali di visione artificiale nella produzione di semiconduttori e dispositivi elettronici
automotive
alimentare
farmaceutica
imballaggio
stampa
assistenza sanitaria
sistemi di trasporto intelligenti (ITS, Intelligent Transportation Systems)
apparati di sorveglianza e sicurezza negli aeroporti

Le telecamere basate su PCIe sono ideali per applicazioni di visione real time ad alta velocità e bassissima latenza, in primis perché, a differenza di GbE, USB o MIPI, non esiste sovraccarico nel protocollo, inoltre, l'interfaccia è sempre supportata in modo nativo dal processore e ciò non sempre accade nel caso delle interfacce GbE, USB o MIPI. La possibilità di utilizzare più canali in parallelo consente di adeguare le prestazioni dell'interfaccia PCIe per differenti sistemi con più telecamere, mantenendo bassi i costi del sistema complessivo.