近年來,USB 3.0已發(fā)展成為工業(yè)、醫(yī)療和大眾市場應(yīng)用的主要接口技術(shù)。從技術(shù)的角度來看,USB 3.0因傳輸帶寬可高達(dá)350 MB/s而備受矚目。USB 3.0還完全實現(xiàn)了“即插即用”這一功能,而這全都得益于其實時兼容性和高帶寬。根據(jù)最新的市場數(shù)據(jù)和趨勢,USB 3.0將在中期替換視覺市場上兩個舊的、速度較慢的接口——1394 (FireWire)和USB 2.0。似乎USB 3.0將在接口領(lǐng)域取得穩(wěn)固的地位——成為可與千兆網(wǎng)(GigE)并行的另一種重要主流接口。
USB 3.0接口最近重新命名為USB 3.1 Gen 1。這兩個名詞意思相近,因為兩者在技術(shù)層面上幾乎沒有區(qū)別。但是,與最新一代的USB 3.1 Gen 2接口相比還是存在差別。USB 3.1 Gen 2也被稱為USB Superspeed+,這款產(chǎn)品提供的最大帶寬值甚至高于上一代的技術(shù)?,F(xiàn)階段,USB 3.1 Gen 2并不常見,通常僅偶見于開發(fā)和測試項目中。可支持USB 3.1 Gen 2的設(shè)備也尚屬少數(shù)。
然而,用戶應(yīng)該如何評估究竟哪種接口能夠更佳滿足自己的個人需求呢?其實,市場上的每個接口都有自己的長處,因此必須選擇與應(yīng)用相匹配的那一類技術(shù)。就帶寬和即插即用兼容性而言,USB 3.0確實給人留下了深刻印象;不過就線材長度而言,GigE提供了更好的性能(100 m),并且實現(xiàn)了與多相機(jī)體系的兼容性。
與GigE接口被定義為GigE Vision標(biāo)準(zhǔn)的組成部分情況相同,USB 3.0接口也從屬于工業(yè)機(jī)器視覺標(biāo)準(zhǔn),即:USB 3.0 Vision標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)于2013年1月被正式批準(zhǔn)。 它由AIA(Automated Imaging Association)直屬管理,是圖像處理行業(yè)中的USB 3.0接口的官方標(biāo)準(zhǔn)。Basler作為該組織的創(chuàng)始成員之一,在其創(chuàng)建過程中扮演了非常重要的角色。
該標(biāo)準(zhǔn)的目的是為USB 3.0的通信和配置結(jié)構(gòu)建立統(tǒng)一規(guī)則。要防止來自各個制造商的無數(shù)不兼容配件和專利解決方案的擴(kuò)散,誠然,這對于最終用戶而言,的確是個令人困惑的噩夢,因此這類標(biāo)準(zhǔn)是必不可少的。
在USB 3.0 Vision標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布前,圖像處理行業(yè)的USB設(shè)備并沒有標(biāo)準(zhǔn)。在此之前,各個相機(jī)制造商已經(jīng)基于大眾市場所用的USB 2.0接口推出了各自不同的專利解決方案,但這通常不足以確保組件的穩(wěn)定性和耐用性,以及總體解決方案的健壯性達(dá)到工業(yè)應(yīng)用所需的水平。 歷史已經(jīng)表明,接口和附帶標(biāo)準(zhǔn)的邏輯實現(xiàn)對于工業(yè)圖像處理市場上給定接口技術(shù)的成功滲透和廣泛確立至關(guān)重要。
USB 3.0 Vision標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計吸取了GenICam標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點,后者是所有現(xiàn)代工業(yè)相機(jī)接口的通用編程接口。在圖像傳輸和相機(jī)的控制中,USB 3.0 Vision和GenICam為用戶提供了穩(wěn)定性和低延遲值。使用經(jīng)過USB 3.0 Vision認(rèn)證的相機(jī)、軟件和配件可為用戶帶來很多好處:可以使用各種不同的相機(jī),且很容易地替換零件;系統(tǒng)設(shè)置方面也有針對不同硬件和軟件組件確立的通信協(xié)議。
USB 3.0 Vision標(biāo)準(zhǔn)也對機(jī)械設(shè)計進(jìn)行了協(xié)調(diào),如線材連接器的設(shè)計必須能夠擰緊。這增強(qiáng)了接口的堅固性和部件的可互換性。
USB 3.0 Vision標(biāo)準(zhǔn)特別針對視覺技術(shù)的需要定義了自己的傳輸層,其中包括從設(shè)備到主機(jī)傳輸異步事件的控制傳輸層和事件傳輸層以及確保數(shù)據(jù)能夠得到可靠、快速和低成本的傳輸?shù)牧鱾鬏攲印?