CCD kamery řady Gx jsou vybaveny rozhraním USB 2.0 s přenosovou rychlostí 480 Mbps. USB rozhraní přináší pro uživatele mimo velmi vysoké přenosové rychlosti řadu dalších výhod. USB konektor obsahuje také linky vyhrazené pro napájení připojených zařízení, takže kamery G0 a G1 jsou připojeny k počítači jediným kabelem (spotřeba chlazených kamer G2, G3 a G4 výrazně převyšuje možnosti USB napájení a tyto kamery tak potřebují samostatný zdroj). USB kabely jsou standardizovány a proto nehrozí možnost špatného zapojení apod. Také programová podpora USB zařízení je navržena tak, aby se uživatel nemusel zabývat žádnou konfigurací a nastavováním. USB zařízení se prostě připojí a používá (v angličtině je tento koncept nazýván „Plug-and-Play“).

Nevýhodou USB spojení je naopak omezená vzdálenost zařízení od počítače. Jediný USB kabel může mít maximální délku 5 m. S použitím tzv. aktivních USB prodlužovacích kabelů lze tuto vzdálenost prodloužit na 10 nebo 15 m, ovšem vždy po každých 5 m je nutný kabelový spoj a aktivní USB člen. Pro velmi dlouhá připojení pak může vznikat problém s napájením – energie, která je na USB k dispozici, je spotřebovávána aktivními opakovači a také na dlouhých napájecích kabelech s nezanedbatelným ohmickým odporem dochází k poklesu napájecího napětí.

Problémy s připojením kamer Gx na velkou vzdálenost řeší Gx Camera Ethernet Adapter, nabízející vzdálené připojení kamer prostřednictvím Ethernet rozhraní. Jádrem adaptéru je kompaktní počítač s programovým vybavením umístěným na místní jednotce Flash paměti.

Jednotky Gx Camera Ethernet Adapter jsou k dispozici ve třech modelech :

• Největší „standardní“ varianta používá základní desku kompatibilní se standardem PC s procesorem Intel Atom. V tomto zařízení není žádná pohyblivá součást, procesor nepotřebuje k chlazení ventilátor a je chlazen pouze pasivně. Tato varianta Gx Camera Ethernet Adapter je napájena z 12 V DC a také napájecí konektory jsou stejné jako u kamery řady G2, G3 a G4. Pro použití ETH Adaptéru je tedy možné použít shodný zdroj jako pro zbytek celého systému.

• Střední „mini“ varianta Gx Camera Ethernet Adapter je také založena na základní desce kompatibilní se standardem PC s procesorem Intel odpovídající specifikaci NUC (zkratka z Next Unit of Computing). Tyto desky mohou mít vyšší výpočetní výkon a tedy i spotřebu, takže mohou být vybaveny malým ventilátorem. Mini-varianta jednotky je napájena ze zdroje 19 V DC (podobně jako naprostá většina notebooků), který je dodáván spolu se zařízením.

• Nejmenší „mikro“ varianta Gx Camera Ethernet Adapter je založena na architektuře ARM. Je napájena z 12 V DC, stejně jako standardní varianta a také kamery série G2, G3 a G4.

Bez ohledu na rozdílné procesory nebo dokonce v případě mikro varianty na rozdílné architektury procesorů, všechny typy jednoty mají více jader a alespoň 1 GB paměti, aby byly schopné bez problémů pojmout snímky v plném rozlišení dokonce i v případě, že všechny čtyři připojené kamery jsou typy s nejvyšším rozlišením. To je důležité u zařízení připojeného přes síť, neboť síťový přenos dat nedokáže garantovat izochronnost datových paketů ani minimální čas přenosu. Všechny varianty také používají stejné programové vybavení a z hlediska uživatele a ovladačů jsou plně kompatibilní.

Použité Ethernet rozhraní podporuje přenosové rychlosti 1 Gbps i pomalejší 10/100 Mbps a dovoluje tak zapojení do všech běžných lokálních sítí. V případě použití 1 Gbps rozhraní a exkluzivního stahování snímků z jednotlivých kamer je rozdíl v rychlostech (době stažení snímku) mezi kamerou připojenou přímo USB rozhraním k řídicímu počítači a kamerou připojenou přes Gx Camera Ethernet Adapter zanedbatelný.

Konfigurace jednotky

Každé zařízení poskytující služby pro klienty připojené prostřednictvím protokolu TCP/IP musí mít přidělenu pevnou IP adresu, aby bylo pro klienty stále dostupné. Konfigurace síťového rozhraní Gx Camera Ethernet Adapter (přidělení IP adresy, definice masky sítě a přednastavené brány apod.) je prováděna prostřednictvím WWW rozhraní. Při prvním zapojení je síťové rozhraní nastaveno na tyto hodnoty:

Aby se dalo s jednotkou po prvním zapnutí spojit, je nutné ji připojit do sítě s výše definovanými parametry (vyhoví např. přímé spojení jednotky s počítačem s patřičně nastavenou IP adresou síťového rozhraní prostřednictvím kříženého kabelu). Po změně konfigurace pak jednotka může být připojena do cílové sítě.

Konfigurace probíhá prostřednictvím WWW rozhraní a lze k ní použít libovolný WWW prohlížeč. Z bezpečnostních důvodů ale není WWW rozhraní v jednotce aktivní po celou dobu jejího běhu, po dvou minutách od zapnutí je možnost konfigurace zablokována. Toto opatření zabraňuje nežádoucímu přepsání parametrů pokud je jednotka dostupná i z dalších počítačů.

Komunikace přes WiFi síť

K Ethernet rozhraní adaptéru může být připojen libovolný „WiFi bridge“ a adaptér tedy může být připojen k WiFi síti a kamery je možné ovládat bezdrátově. Jenomže takové řešení vyžaduje další zařízení, další zdroj atd. Proto byl firmware jednotky Gx Camera Ethernet Adapter rozšířen o podporu pro USB/WiFi rozhraní.

WiFi adaptér může být zapojen do libovolného USB portu. Jednotka Gx Camera Ethernet Adapter pak může být připojena k libovolné WiFi síti.

Protože anténa WiFi adaptéru je umístěna vně kovové skříňky zařízení, příjem signálu je lepší ve srovnání se zařízeními s anténou přiletovanou přímo na plošném spoji. Přenosová rychlost rozhraní USB 2.0 HiSpeed je 480 Mbps a typicky neomezuje tedy komunikační rychlost, komunikace přes WiFi je většinou pomalejší.

Zařízení s připojeným USB/WiFi adaptérem musí být nakonfigurováno po připojení Ethernet kabelem, zcela stejně jako standardní Gx Camera Ethernet Adapter. Pouze WWW stránka s konfigurací navíc obsahuje sekci s konfigurací WiFi rozhraní.

Existují dva způsoby jak přiřadit WiFi adaptéru IP adresu. První možnost je nechat adresu přiřadit od DHCP serveru. Protože k jednotce Gx Camera Ethernet Adapter se přistupuje jako k serveru, je nezbytné přiřadit jí vždy jedinou fixní adresu, na kterou se poté mohou odkazovat klienti. To je zpravidla otázka konfigurace DHCP serveru, který dovede dané MAC adrese vždy přiřadit zadanou pevnou IP adresu.

Další možnost je konfigurovat IP rozhraní jednotky Gx Camera Ethernet Adapter manuálně.

Správně nakonfigurované USB/WiFi rozhraní může být poté připojeno k WiFi síti. Konfigurační stránka zobrazuje úspěšné připojení.

Aktuálně podporované čipové sady USB/WiFi rozhraní jsou:

• Realtek RTL8192CU/RTL8188CU/RTL8187

  • ASUS USB-N10 Nano, USB-N13

  • D-Link DWA-121, DWA-131, DWA-135

  • TP-LINK TL-WN82xN

  • Netgear N150, N300

  • Belkin Surf USB Micro

• Ralink/MediaTek RT257x/RT2671/RT2770/RT2870/RT307x/RT3572

  • ASUS USB-N13, USB-N14, USB-N66, USB-N53

  • Linksys AE3000

  • Netgear WNDA4100

  • ZyXEL N220

  • D-Link DWA-137, DWA-140, DWA-160, DWA-162

• Atheros AR5007UG/AR2524/AR5523/AR5524/AR7010/AR9271

  • Netgear WNA1100li

  • TP-LINK TL-WN72xN

  • D-Link DWA-126

• Atmel AT76C50x

• Broadcom BCM43143/BCM43242/4320

• Marvell 88W8388/88W8797

Napájení a ovládání jednotky

Standardní varianta

Standardní jednotka Gx Camera Ethernet Adapter může být napájena stejnosměrným napětím 8 až 19 V DC. Napájecí konektor je umístěn na levé straně zadního panelu jednotky. Konektor je standardní 5,5/2,5 mm. Plus pól napájení je na vnitřním kontaktu, neutrální pól (zem) pak na vnějším plášti konektoru.

Ke Gx Camera Ethernet Adapter je dodáván univerzální síťový adaptér 12 V DC/60 W. Adaptér pracuje s napájením 100-240 V AC/50-60 Hz.

Gx Camera Ethernet Adapter je zkonfigurován tak, aby se spustil ihned po připojení napájecího napětí. Lze jej ale i při zapojeném napájení kdykoliv vypnout a zapnout tlačítkem ON/OFF na přední straně jednotky.

Na stejném panelu jsou také tlačítka RESET a FACTORY SETTINGS. Tlačítko RESET restartuje celou jednotku, FACTORY SETTINGS obnovuje přednastavené parametry jednotky (konfigurace je blíže popsána v následujících kapitolách).

Mini varianta

Mini varianta jednotky Gx Camera Ethernet Adapter je napájena stejnosměrným napětím 19 V DC. Napájecí konektor je umístěn na boční straně jednotky. Konektor je standardní 5,5/2,5 mm. Plus pól napájení je na vnitřním kontaktu, neutrální pól (zem) pak na vnějším plášti konektoru.

Ke Gx Camera Ethernet Adapter mini je dodáván univerzální síťový adaptér 19 V DC/65 W. Adaptér pracuje s napájením 100-240 V AC/50-60 Hz.

Gx Camera Ethernet Adapter je zkonfigurován tak, aby se spustil ihned po připojení napájecího napětí. Lze jej ale i při zapojeném napájení kdykoliv vypnout a zapnout tlačítkem ON/OFF na horní straně jednotky.

Na horní straně jednotky jsou tlačítka RESET a FACTORY SETTINGS. Tlačítko RESET restartuje celou jednotku, FACTORY SETTINGS obnovuje přednastavené parametry jednotky (konfigurace je blíže popsána v následujících kapitolách).

Mikro varianta

Mikro varianta jednotky Gx Camera Ethernet Adapter může být napájena stejnosměrným napětím 10 až 30 V DC. Napájecí konektor je umístěn na bočním panelu jednotky. Konektor je standardní 5,5/2,5 mm. Plus pól napájení je na vnitřním kontaktu, neutrální pól (zem) pak na vnějším plášti konektoru.

Ke Gx Camera Ethernet Adapter je dodáván univerzální síťový adaptér 12 V DC/60 W. Adaptér pracuje s napájením 100-240 V AC/50-60 Hz.

Gx Camera Ethernet Adapter je zkonfigurován tak, aby se spustil ihned po připojení napájecího napětí.

Na horní straně jednotky jsou tlačítka RESET a FACTORY SETTINGS. Tlačítko RESET restartuje celou jednotku, FACTORY SETTINGS obnovuje přednastavené parametry jednotky (konfigurace je blíže popsána v následujících kapitolách).

Připojení kamer

Jednotka Gx Camera Ethernet Adapter dokáže připojit až čtyři libovolné kamery G0 až G4 k řídicímu počítači prostřednictvím rozhraní Ethernet. Je třeba zdůraznit, že se nejedná o pouhý převodník, tunelující data z USB rozhraní po Ethernet síti (nutno poznamenat, že takové převodníky zpravidla nepracují úplně univerzálně a jejich použití je značně problematické a nespolehlivé). Oproti tomu Gx Camera Ethernet Adapter pracuje s připojenými kamerami nativně. Kamery se k jednotce připojují USB rozhraním a pro kameru není rozdíl, je-li připojena přímo k řídicímu počítači nebo k této jednotce.

Naopak z hlediska řídicího počítače je mezi kamerou připojenou přímo k USB a kamerou připojenou prostřednictvím Gx Camera Ethernet Adapter zásadní rozdíl, jedná se o dvě zcela odlišná a nekompatibilní zařízení – v prvním případě má kamera rozhraní USB, ve druhém případě pak rozhraní Ethernet (pro řídicí počítač a také pro uživatele tvoří Gx kamera a Gx Ethernet Adapter jediný logický celek s jediným rozhraním).

Ve druhém případě není tedy nutno na řídicím počítači instalovat systémové ovladače USB zařízení (ani jakékoliv jiné systémové ovladače), USB rozhraní není pro komunikaci s kamerou vůbec použito. Řídicí počítač komunikuje s kamerou přímo prostřednictvím protokolu TCP/IP

Z toho také plyne, že ovladače pro klientské programy (SIPS, ASCOM, MaxIm DL, …) jsou zcela odlišné a ovladače pro kameru připojenou přímo prostřednictvím USB nepracují se stejnou kamerou připojenou přes Ethernet rozhraní. Pak je nutno použít ovladače dané kamery pro Ethernet rozhraní.

Poznamenejme, že na rozdíl od rozhraní USB není Ethernet rozhraní navrhováno jako „Plug-and-play“. Pokud se chceme připojit k jinému počítači (serveru) prostřednictvím počítačové sítě TCP/IP, musíme znát jeho IP adresu nebo doménové jméno. Dříve než je tedy klientský program schopen připojit se k jednotce Ethernet adaptéru kamer Gx, je nutno zadat IP adresu této jednotky.

Kupříkladu v programu SIPS (Scientific Image Processing System) je každá připojená USB kamera bezprostředně zobrazena a s kamerou je možno okamžitě pracovat. Naopak pokud žádná USB kamera není připojena, SIPS žádnou kameru nenabídne k výběru i v případě, že ovladače pro dané kamery jsou v systému přítomny a jsou aktivní.

Kamera s Ethernet rozhraním ale vyžaduje neustálou možnost konfigurace – zadání IP adresy. Proto pokud je v programu SIPS přítomen ovladač Ethernet rozhraní kamer Gx, vždy zobrazuje jeden neaktivní řádek „Gx Ethernet Adapter“, označený „unconfigured“. Po vybrání tohoto řádku lze tlačítkem „Configure“ otevřít dialogové okno dovolující zadání IP adresy nebo doménového jména.

Další programy mohou nabízet možnost konfigurace (zadání IP adresy) různými způsoby.