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USB 3.0接口和USB3 Vision标准

USB 3.0接口和USB3 Vision标准
近年来,USB 3.0已发展成为工业、医疗和大众市场应用的主要接口技术。从技术的角度来看,USB 3.0因传输带宽可高达350 MB/s而备受瞩目。USB 3.0还完全实现了“即插即用”这一功能,而这全都得益于其实时兼容性和高带宽。根据新的市场数据和趋势,USB 3.0将在中期替换视觉市场上两个旧的、速度较慢的接口——1394 (FireWire)和USB 2.0。似乎USB 3.0将在接口领域取得稳固的地位——成为可与千兆网(GigE)并行的另一种重要主流接口。

USB 3.0接口近重新命名为USB 3.1 Gen 1。这两个名词意思相近,因为两者在技术层面上几乎没有区别。但是,新一代的USB 3.1 Gen 2接口相比还是存在差别。USB 3.1 Gen 2也被称为USB Superspeed+,这款产品提供的大带宽值甚至高于上一代的技术。现阶段,USB 3.1 Gen 2并不常见,通常仅偶见于开发和测试项目中。可支持USB 3.1 Gen 2的设备也尚属少数。

然而,用户应该如何评估究竟哪种接口能够更佳满足自己的个人需求呢?其实,市场上的每个接口都有自己的长处,因此必须选择与应用相匹配的那一类技术。就带宽和即插即用兼容性而言,USB 3.0确实给人留下了深刻印象;不过就线材长度而言,GigE提供了更好的性能(100 m),并且实现了与多相机体系的兼容性。

与GigE接口被定义为GigE Vision标准的组成部分情况相同,USB 3.0接口也从属于工业机器视觉标准,即:USB 3.0 Vision标准。本标准于2013年1月被正式批准。 它由AIA(Automated Imaging Association)直属管理,是图像处理行业中的USB 3.0接口的官方标准。
该标准的目的是为USB 3.0的通信和配置结构建立统一规则。要防止来自各个制造商的无数不兼容配件和专利解决方案的扩散,诚然,这对于终用户而言,的确是个令人困惑的噩梦,因此这类标准是必不可少的。

在USB 3.0 Vision标准发布前,图像处理行业的USB设备并没有标准。在此之前,各个相机制造商已经基于大众市场所用的USB 2.0接口推出了各自不同的专利解决方案,但这通常不足以确保组件的稳定性和耐用性,以及总体解决方案的健壮性达到工业应用所需的水平。 历史已经表明,接口和附带标准的逻辑实现对于工业图像处理市场上给定接口技术的成功渗透和确立至关重要
USB 3.0 Vision标准的设计吸取了GenICam标准的优点,后者是现代工业相机接口的通用编接口。在图像传输和相机的控制中,USB 3.0 Vision和GenICam为用户提供了稳定性和低延迟值。使用经过USB 3.0 Vision认证的相机、软件和配件可为用户带来很多好处:可以使用各种不同的相机,且很容易地替换零件;系统设置方面也有针对不同硬件和软件组件确立的通信协议。

USB 3.0 Vision标准也对机械设计进行了协调,如线材连接器的设计必须能够拧紧。这增强了接口的坚固性和部件的可互换性,东弘电子推出USB3。0工业相机线束超高柔拖链电缆,适用于高强度拖链坦克链应用。

USB 3.0 Vision标准特别针对视觉技术的需要定义了自己的传输层,其中包括从设备到主机传输异步事件的控制传输层和事件传输层以及确保数据能够得到可靠、快速和低成本的传输的流传输层。
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