Vision Components
MIPI-CSI: Schnittstelle für Embedded-Vision-Systeme
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Embedded-Vision-Strategien
MIPI ist für kurze Entfernungen konzipiert, und hier liegt auch der größte Nachteil: Bei einem Tablet sind vielleicht maximal 200 bis 400 mm Leitungslänge zu überbrücken. Für solche Strecken ist der MIPI-Standard gut geeignet. Die Haupthindernisse für die Übertragung über noch größere Abstände sind dabei die Dämpfung, also die Abschwächung von HF-Signalen entsprechend der Verbindungslänge, und der Skew, worunter man die leicht unterschiedliche Laufzeit von Takt und Daten versteht. Dies führt im Extremfall dazu, dass die Daten nicht mehr richtig empfangen werden können. Beide Probleme lassen sich entschärfen, indem man die Bitrate für die Übertragung verringert und so eine größere Übertragungslänge ermöglicht. Für den Fall, dass eine reduzierte Datenrate nicht ausreicht, haben wir eigens ein Repeater-Modul entwickelt, das die Signale am Leitungsende verstärkt und damit auch größere Distanzen zulässt.
Welche Bandbreite erreicht die MIPI-CSI-2-Schnittstelle in Embedded-Vision-Systemen?
Das ist nicht definiert; auch die Übertragungsgeschwindigkeit wurde nicht spezifiziert. Es ist aber davon auszugehen, dass die meisten Prozessoren durchaus 1,5 Gbit/s pro Lane verarbeiten können; manche Sensoren vermögen sogar über 2 Gbit/s pro Lane zu liefern. Eine CSI-2-Verbindung mit vier Lanes kann also typisch 6 Gbit/s bzw. bei 10 bit Pixel-Auflösung 600 MB/s übertragen, was die Geschwindigkeit einer USB3-Kamera um den Faktor 2 übertrifft.
Welche technischen Trends und Markttrends sieht Ihr Unternehmen derzeit in Sachen Embedded Vision? Welche sind in absehbarer Zukunft zu erwarten?
Die Entwicklungen der vergangenen Jahre zeigen, dass die Trends in der Bildverarbeitung recht konstant sind. Neu ist die Aufwertung und Ausweitung, die Embedded Vision seit einigen Jahren erfährt. Im Nachhinein muss man sagen, dass die Erfindung des Smartphones die Bildverarbeitungsbranche ganz schön durcheinandergewirbelt hat. Die Entwicklungszyklen immer kleinerer und leistungsfähigerer Prozessoren und Sensoren verkürzen sich seither stetig, und die Anzahl neuer Produkte und Hersteller im Markt ist zugleich deutlich gestiegen. Außerdem haben neue Techniken wie etwa künstliche Intelligenz Einzug in bewährte Branchen gehalten – Embedded Vision ist plötzlich für alle da. Hier sehen wir ganz klar Potenzial für die Zukunft; wir stehen immer noch am Anfang dieses Trends. Als Embedded-Vision-Pionier seit fast 25 Jahren freut uns diese Aufwertung natürlich besonders.
Im Trend liegen auf jeden Fall stärkere Prozessoren, dedizierte Prozessoren für die künstliche Intelligenz und immer leistungsfähigere Bildsensoren.
Welche Embedded-Vision-Strategie verfolgt Ihr Unternehmen? Wie sieht seine Roadmap diesbezüglich aus?
Als mittelständisches deutsches Unternehmen werden wir auch weiterhin Komplettsysteme für Industriekunden entwickeln. Lange Liefergarantien sind für viele unserer Kunden wichtig. Zudem wird unsere Kompetenz, Sensoren optimal an CPUs anzubinden, auch in Zukunft in die Entwicklung von MIPI-Kameramodulen fließen, die andere Kundenkreise bedienen oder auch für besonders kurze Entwicklungszeiten stehen. Hier sind die Vorteile eher kurzfristig orientiert, und es geht darum, stets auf dem neuesten Stand der Technik zu agieren und flexibel zu bleiben.
Welche Embedded-Vision-Produkte bietet Ihr Unternehmen derzeit an, welche sind geplant oder in Arbeit?
Wir bieten komplette Embedded-Vision-Systeme an. Kunden bekommen alles aus einer Hand: Sensorik inklusive SoC mit langer Liefergarantie. Hier arbeiten wir konstant weiter an neuen Produkten, zuletzt haben wir vor einigen Monaten den Lasertriangulationssensor „VCnano3D-Z“ präsentiert. Selbstverständlich arbeiten wir auch weiter an der Entwicklung neuer MIPI-Module. Hier liegt unser Fokus darauf, die gewohnte VC-Qualität und das passende Zubehör zu liefern: Kabel, Repeater-Boards, Carrier-Boards. Aktuell arbeiten wir daran, längere Kabel für die MIPI-Module zu entwickeln, um auch größere Distanzen zu überbrücken, wie sie etwa in der Automobil- oder Agrar-Industrie vorkommen. Unsere Erfahrung von fast 25 Jahren in der Sensor-Anbindung ist da natürlich sehr hilfreich.
Inwiefern entsprechen Embedded-Vision-Systeme dem Trend zu Industrie 4.0 und IIoT?
Bildgebende Systeme sind natürlich essenzieller Bestandteil von Industrie 4.0 und IIoT – denken Sie nur daran, dass Roboter ja auch „sehen“ müssen. Noch größeres Potenzial sehen wir in nichtindustriellen Anwendungen wie etwa Smart Cities, in intelligenten Lösungen, um das Verkehrschaos zu bändigen, und in Consumer-Anwendungen wie intelligente Backöfen.
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