Klompen frezen met robot Pallets scannen in drie ... - RoboNED

Voors en tegens van een wijdverbreide standaard
USB 2.0 een
goede keuze?
Liam van Koert
Het aantal in de wereld geïnstalleerd USB-apparaten is enorm. Naar schatting hebben
we het over zo’n zes miljard stuks in alle soorten en maten. Natuurlijk maken
ventilatoren, koffiewarmhouders en andere gadgets hier deel van uit. Maar
ook hoogwaardige visioncamera’s worden er steeds vaker mee uitgerust. Tijd om de
voors en tegens eens op een rijtje te zetten.
Eens in de twee jaar organiseert de Belgische visionintegrator Phear een
bijzondere dag. Dit maal stond deze in het teken van 3D-vision, waarbij
diverse leveranciers hun kennis met een groter publiek deelden. De
gebruikelijke bedrijfsintroducties tot een minimum beperkend, ging het
vooral om de inhoud, waarbij een zeer goed onderlegde zaal ook in de gelegenheid
werd gesteld enkele kritische noten te kraken. De aftrap werd
gedaan door het Duitse IDS dat diverse interessante camera’s in het portfolio
heeft. En gezien hun ervaring met zowel GigE- als USB-camera’s was
dit een uitgelezen kans beide systemen eens naast elkaar te leggen.
Plussen en minnen
USB is een wijdverbreide standaard. Dit maakt dat de compatibiliteit met
tal van systemen erg groot is. Ongeacht of men met een Windows PC, een
Linux OS of een mobiel apparaat te maken heeft, zowel detectie, set-up
als configuratie gebeuren moeiteloos en autonoom. En het feit dat USB
in zo’n grote getallen onze wereld bevolkt, heeft onherroepelijk een effect
op de prijs. USB-camera’s zijn dus goedkoper dan GigE-modellen, en
hebben bovendien het voordeel dat alles via één kabel verloopt en er dus
geen aparte voeding nodig is. Om precies te zijn is er vijf volt met een
vermogen van 2,5 watt beschikbaar. Toch zijn er ook nadelen ten opzichte
van de GigE-variant te noemen. Zo ligt de bandbreedte voor versie 2.0 ongeveer
de helft lager (480 Mbit per seconde, in plaats van 1000 Mbit per
seconde), waardoor niet echt hoge resoluties en/of framerates mogelijk
zijn. En ook qua afstand kom je met USB maar een meter of vijftien ver
– mits je geen performance wil verliezen – terwijl dit voor de GigE-kabel
tot wel honderd meter mogelijk is. Tot slot is een bepaalde bandbreedte
bij USB niet standaard gegarandeerd, moet er rekening worden gehouden
met een paar milliseconden jitter en speelt ook overige hardware een
belangrijke rol.
Onder de motorkap
Met name wanneer niet het uiterste van een visionsysteem wordt gevergd,
kan USB dus met name op het gebied van prijs en gebruikersgemak
een wijze keuze zijn. Daarnaast is het mogelijk enkele van de nadelen die
standaard gelden te minimaliseren. Om dit wat nader toe te lichten is een
kijkje onder de motorkap nodig. De communicatie met een USB-apparaat
is gebaseerd op logische kanalen (pipes), die tot stand worden gebracht
wanneer een host verbinding maakt met een eindpunt. In totaal kunnen
dit 32 kanalen zijn, waarbij er zestien kanalen voor inkomende en zestien
kanalen voor uitgaande gegevens beschikbaar zijn. Hierbij worden
afhankelijk van het type gegevensoverdracht twee typen onderscheiden:
kanalen voor streaming en kanalen voor berichten. En voor wat betreft de
gegevensoverdracht worden ook vier varianten onderscheiden die elk hun
eigen kenmerken hebben. Zo zijn er isochrone (gelijktijdige) overdrachten
mogelijk waarbij een bepaalde bandbreedte wordt gegarandeerd, maar
034
Camera’s