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光连机器,机器视觉的传输革命
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2022-09-20 11:45:40来源: 中国机器视觉网1432

在机器视觉应用里,工业相机作为采集端的核心部件,可快速便捷地将工厂、产线、物料及产品的现场信息数字化。依赖于计算机的强大算力,对这些海量的的数字信息进行分类、识别、分析和应用,从而达到提高效率、降低成本的目的。

随着机器视觉在各行业的深入应用,对传输带宽的要求越来越高。低延时、长距离、低碳、易部署等要求使得当前基于电缆的高带宽传输方案,难以跟上制造业的数字化进程。

光纤,作为一种有着更高带宽、更长传输距离、更低时延、更低成本、更易部署的传输介质,将是机器视觉传输演进的下一个方向。

光,创造了影像;光,亦能承载影像。光纤进厂、光连机器将给制造业带来一场全光连接的传输革命。

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深圳市度申科技有限公司副总裁聂忠强

M:MACHINE VISION

N:聂忠强

记者 | 曹玉辰

M:聂总,你好!你在度申创立的第一年,作为公司2号员工加入了度申,陪伴度申经历了15年的风风雨雨,公司同事喜欢叫你“首席技术合伙人”。听说你和度申创始人蒋总还有一段“三顾茅庐”的佳话,能和大家分享一些你与度申的故事吗?

N:说起来,我和蒋总确实有缘。我们最开始是网友,记得大概是06年,因为我本人喜欢玩硬件,所以经常在技术论坛里发帖,研究编译器与开源软件,而蒋总也在这个论坛里,同样也对硬件情有独钟。有共同的话题,又在同一个平台,逐渐的大家互动就多了起来。

07年初的时候,蒋总看到了机器视觉行业的机会,心中萌生了成立一家专做工业相机公司的想法。想到就去做,这是蒋总最让人钦佩的一点。蒋总希望我能加入团队主管研发,因为我当时处于在职状态,最终谢绝了邀请。在后面接近一年的时间里,蒋总又多次相邀,我能感觉到蒋总确实想做一番事业,他所描绘的公司蓝图独特又极具憧憬。最终,我被蒋总的诚意打动加入了度申。没想到,这一干就是15年。

同事们叫我“首席技术合伙人”,也是因为我在度申一直从事技术工作,负责产品的开发与研发团队的建设。从我加入度申以来,无论是公司还是我带的团队都在快速成长。从最初的二三人,发展到如今的二百多人,研发团队也超过了百人规模,这些进步与机器视觉行业的快速增长同样有着分不开的关系。

在度申这十五年,我见证了机器视觉行业在中国的飞速发展,作为其中的一员,我深感荣幸。目前,国内机器视觉行业还有很长一段路要走,希望度申的下一个15年,能与大家一起见证机器视觉行业新的辉煌,一览众山小。

M:工业相机种类繁多,有面阵工业相机,线阵工业相机,USB工业相机等等,能否请您简要介绍一下什么是光纤工业相机?度申又为什么会选择涉足这一领域呢?

N:光纤工业相机是一个简称,是指一类把光纤作为数据传输接口的工业相机,包括光纤线阵工业相机和光纤面阵工业相机。

我们都知道,除了智能工业相机外,其他的工业相机都需要把拍到的图像及时地传输到工控机或后台处理中心。常见的数据传输方式有USB3.0、USB2.0、GigE千兆以太网、10 GigE万兆以太网、CameraLink、CoaXPress、以及无线方式(WIFI,5G)等。当数据传输量不大时,可以用USB3.0和GigE千兆以太网,而对于高分辨率或高帧率/高行频图像传输,则需要更高的带宽,目前常用的是CameraLink和CoaXPress。

业内也有企业做了基于光纤连接的工业相机。但相对而言,度申是国内第一家推出光纤工业线阵相机的企业。我们决定做光纤工业相机并不是冲动下的决定,而是要感谢很多客户对我们的信任。

客户将他们对机器视觉行业发展、智能制造的趋势等信息分享给我们,让我们看到未来智能制造对数据传输带宽、速度、实时性、稳定性的要求都非常高。于是,我们决定以光纤连接作为核心,设计开发光纤万兆网工业相机平台,为客户提供带宽更高、扩展性更强、传输距离更远、更低碳、更低成本的机器视觉硬件产品。

M:现有的传输技术,满足不了这种高带宽、低时延、长距离的传输要求么?

N:现在机器视觉万兆网应用的传输技术,无论是CameraLink,还是CoaXPress,基本都是基于电缆传输,虽然也在不断迭代,提升传输带宽,但受限于电缆传输的特点,其带宽上限已没有太大的上升空间。

而光纤相对于传统的电缆传输,最大的特点就是带宽高。目前,单根光纤的理论传输值已经达到了26000Gbps。普通家用光纤,也达到了1Gbps的带宽,而工业领域用到的光纤,带宽基本是10Gbps起步,常见的有20Gbps,40Gbps和100Gbps。

除了带宽优势外,光纤传输还具备更长的传输距离、更好的抗电磁干扰性能、更灵活的部署方式以及更低的成本。

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M:光纤传输有这么多优势,为何当前机器视觉主流的万兆网传输技术,还是基于电缆的CameraLink和CoaXPress呢?

N:技术更迭需要一个过程。

在国内,光纤传输已经应用在很多领域,从数据交换中心到骨干传输网,再到光纤入户。在很多工业领域,例如:矿井、海上作业平台、石油精炼厂、军队与国防、轨道交通、污染排放检测等行业,光纤早已得到广泛的应用。现在,光纤正在走入更多企业,更多工厂,连接千百万机器和设备。

在海外,欧洲2020年发布了全光立场文件,为实现低碳目标,欧洲将全面淘汰电缆连接,以光纤+5G的形式,实现全社会的数据连接。

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M:工业级应用对稳定性和可靠性要求都很高。光纤易折断,它的可靠性以及稳定性如何,能用在工业场景么?

N: 光纤易折、易损坏,其实是一种错觉。

光纤线缆的柔韧性、可靠性,是远超电缆的。光纤的使用寿命为20年,对工业级应用而言,足矣。

光纤传输是一项很成熟的技术,通信行业有一整套完整的标准、规范和流程,从设计、生产到现场安装、部署和使用方式,来保证光纤的耐用性、可靠性和稳定性。光纤在数据交换中心、骨干网以及各种严苛环工业环境里的应用,就是对其可靠性、稳定性最好的背书。

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M:公司新产品研发周期是多久?近期有没有好消息与大家分享?

N:工业相机作为一种标准硬件,通常是先开发一个通用的相机平台,然后在平台上开发一系列的机型。平台的开发周期较长,机型的开发周期较短。

例如,我们今年7月推出的光纤万兆网工业相机平台,基于光纤这一全新的连接方式,采用模块化设计,新增和升级了大量的ISP功能,还要保证平台的通用性、稳定性和可靠性,前后花费了近一年的时间才开发完成。

平台开发完成后,基于该平台的工业相机产品,基本都能在1个月内开发出来。所以,您可以看到,我们7月推出平台,8月接着就推出了多款线阵、面阵光纤工业相机产品。

下半年,我们还将陆续推出多款基于光纤连接的工业相机产品,包括高分辨率面阵、高帧率面阵和16K线阵相机产品。这些产品也将在今年11月的VisionChina2022(深圳)机器视觉展览会上展出,欢迎大家到时来现场与我们交流互动。

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  • 聂忠强

    深圳市度申科技有限公司副总裁

    在机器视觉应用里,工业相机作为采集端的核心部件,可快速便捷地将工厂、产线、物料及产品的现场信息数字化。依赖于计算机的强大算力,对这些海量的的数字信息进行分类、识别、分析和应用,从而达到提高效率、降低成本的目的。随着机器视觉在各行业的深入应用,对传输带宽的要求越来越高。低延时、长距离、低碳、易部署等要求使得当前基于电缆的高带宽传输方案,难以跟上制造业的数字化进程。光纤,作为一种有着更高带宽、更长传输距离、更低时延、更低成本、更易部署的传输介质,将是机器视觉传输演进的下一个方向。光,创造了影像;光,亦能承载影像。光纤进厂、光连机器将给制造业带来一场全光连接的传输革命。
  • 段汇塬

    广州虹科电子科技有限公司智能感知事业部部长

    作为人工智能和物联网时代关键基础共性技术,3D视觉被赋予了更多的价值。从智能制造到人脸识别,从VR看房到无人驾驶,应用场景不断拓展。但从目前来看,相比2D视觉成熟而广阔的市场,3D视觉仍处于起步阶段,距离大规模普及还有很长的一段路要走。虹科电子在3D视觉市场早有布局,机器视觉技术与智能感知技术相辅相成、齐头并进,是当前行业内较为抢眼的协作发展模式。近日,我们有幸采访到了广州虹科电子科技有限公司智能感知事业部部长段汇塬,一起来听听他对3D视觉有什么看法,机器视觉第四次革命又将在中华大地谱写出怎样的序曲。
  • 邵科

    思特威(上海)电子科技股份有限公司汽车芯片部副总裁

    随着消费电子市场渐露疲态,车用CIS的发展潜力受到越来越多的关注。思特威于2021年中新成立了汽车芯片部及工业和新兴传感器部,意欲进一步拓展智能车载电子和机器视觉市场。凭借自身在安防应用领域沉淀的底蕴,思特威以高动态范围、暗光成像能力和LED闪烁抑制等多项领先技术强势入场,并在短短几个月时间内陆续推出多款车规级CIS芯片。5月20日,思特威在科创板挂牌上市,正式开启了新的篇章。近日,我们有幸采访了思特威(上海)电子科技股份有限公司汽车芯片部副总裁邵科,一起来聆听智能视觉技术在车载CIS市场刮起的东风。