머신 비전 카메라 인터페이스 중 GIGE 인터페이스보다 10배 빠른 10 GIGE 인터페이스가 출시되었습니다. 10 GIGE의 장점과 단점을 정확하게 알아보도록 하겠습니다.
머신 비전 자료는 구하기 쉽기도 하지만 반면에 조금만 더 전문적으로 간다면 구하기도 어렵고 난이도가 너무 높을 수 있습니다. 그래서 공부하기 어려운 분야인 것 같습니다.
저는 머신 비전 업계에서 8년 차 근무를 하고 있고, 영업 7년 하다가 마케팅 2년 차입니다.
1년은 같이 해서 연차계산이 이상해 지는데요. 사실 제가 영업할 때 머신 비전 시장에 10 GigE 카메라가 출시되었습니다. 장점은 무엇인가, 왜 나왔나? 가격도 비싸고, 안정적이지도 않았는데요.
판매 리스트에서 빠진 이유에 대해 알아보겠습니다.
10 GigE란 무엇인가?
10기가 비트 이더넷의 약자이며, IEEE 802.3 작업그룹에서 개발 및 관리하는 고속 네트워크 데이터 전송 표준이며, 안정적이었던 GigE Vision 표준의 다음 버전인데, USB3 Vision과 함께 머신 비전의 주요 표준입니다.
GigE x 10 = 10 GigE 기존 GigE의 10배입니다. 10 Gbps 혹은 1250 MBps의 Band를 갖고 있으며, 실제로 9.5 Gbps /1180 MBps를 효과적으로 사용할 수 있습니다. 일반적인 GigE 케이블로 100m, 광섬유로 전송 시 10Km의 케이블을 사용할 수 있습니다.
10 GigE 인터페이스로 인해 해상도는 50메가 이상의 고해상도, 300 fps 이상의 프레임, 그리고 더 큰 비트 값을 제공할 수 있게 되었습니다. 고속 데이터 전송과 고해상도의 필요성에 대한 비전 산업의 요구를 받아들인 것이라 생각합니다.
10 GigE 사용 애플리케이션
- 방송
- 과학
- 통신
- 테이터 통신
- 엔터테인먼트 및 스포츠
- 군대
위와 같은 시장에 사용됩니다.
머신 비전 시장을 넣을지 말지 고민했습니다. 성능은 매우 좋지만 머신 비전 시장에는 추천하기가 어렵습니다.
10 GigE의 단점
- 큰 바디
- 발열
- 패킷 손실
- PC 부하
- 가격
프레임그래버가 따로 없기 때문에 카메라에서 고해상도, 빠른 프레임 이미지를 카메라 내부에서 빠르게 프로세싱하고 PC로 전달해야 하기 때문에 부품이 많아졌고 또한 발열 문제를 해결하기 위해 몸집은 키웠으며, 방열판 구조를 하고 있습니다.
아직 호환성 문제로 안정적으로 데이터를 전송하지 못하기 때문에 패킷 손실이 발생하여 프레임이 빠지기도 합니다. 그리고 이 이미지들을 빠르게 처리하기 위해서 Coaxpress와 달리 CPU에 의존을 하기 때문에 PC 부하율이 치솟습니다.
그렇게 일하면서 피도 치솟게 되죠. 그러다가 가격을 듣고 결국 뒷목을 잡게 됩니다.
10 GigE 홍보자료에 PC 부하는 NIC에서 부담해서 부하율이 매우 낮다고 하는데, 그것은 장비 PC를 돌리지 않았을 때나 통하는 법칙입니다. 그리고 가격은 같은 센서의 GigE보다 2배 이상 가격이 나가기 때문에 속도의 차이만 있을 뿐 단점이 더 많은 카메라 인터페이스입니다.
10 GigE 인터페이스는 머신 비전보다 스포츠 시장에서 더욱 잘 어울리는데요.
테니스와 같이 공이 빠르게 떨어지는 곳의 판정을 하거나 할 때는 고속으로 촬영해야 하고, 요즘 TV 해상도가 너무 높아졌기 때문에 HD부터 UHD 스포츠 영상을 안방까지 전달할 수 있게 되었습니다.
경기장처럼 넓고 큰 곳에 케이블 길이는 정말 큰 장점입니다. 같은 케이블 길이라고 하더라도 Camera Link로 사용한다면 케이블 가격부터 연결까지 모든 것이 순조롭지 않습니다.
SPF+광섬유 케이블로 기존 GigE 인터페이스보다 안정적이고 빠르게 방송국이나 방용 밴에 재생 스테이션을 만든다면 문제없습니다. GigE 인터페이스이기 때문에 다룰 수 있는 전문가가 많다는 것은 장점일 수 있겠네요.
안정적으로 사용한다고 카메라가 자주 움직이는 장비에서는 아무래도 광섬유 케이블은 문제가 되겠지만 카메라가 고정이면 더 나은 상황을 만들 수 있습니다.
GigE의 단점만 이야기한 것 같아 장점을 나열해 보겠습니다.
10 GigE의 장점
- 높은 Bandwidth
- 구하기 쉬운 표준 구성품(케이블, NIC)
- Frame Grabber가 필요 없음.
- GenIcam표 준규악으로 타사 라이브러리와 좋은 호환성
- 인터페이스가 전 세계 표준
- 10 GBase-T 및 SFP + 플랫폼
- 이미지 전송만 사용할 때 일반적으로 낮은 PC 점유
- 긴 케이블 사용 거리
이 정도가 되겠네요.
지금까지 머신비전머신 비전 인터페이스 중 10 GigE 인터페이스의 장점과 단점, 그리고 머신 비전용으로 사용하기 어려운 이유에 대해 소개해 드렸습니다.