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.

Gx Camera Ethernet Adapter v mikro (vlevo), mini
(uprostřed) a ve standardním provedení (vpravo)
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.

Ethernet a USB rozhraní jednotek Gx Camera Ethernet
Adapter
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.
Jednotka Gx Camera Ethernet Adapter Micro s kamerou G2
(vlevo) a s kamerou G3 vybavenou externím kolem (vpravo)
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.
Bez ohledu na rozdílnou velikost a konstrukci, funkce a
použití všech variant je shodné
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:
IP Adresa |
192.168.0.5 |
Maska podsítě |
255.255.255.0 |
Gateway |
192.168.0.1 |
DNS server |
192.168.0.1 |
Port |
48899 |
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.

Konfigurace jednotky přes WWW rozhraní
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.

Adaptér USB/WiFi je zapojen do USB portu
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.

USB/WiFi adaptér s ručně nakonfigurovaný IP
rozhraním
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.

USB/WiFi adaptér s ručně nakonfigurovaný IP
rozhraním
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.

Zadní panel Gx Camera Ethernet Adapter
s konektory
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.
Napájení adaptéru |
8 až 19 V DC |
Spotřeba adaptéru |
8,5 W bez připojených kamer |
|
17 W se 4 kamerami G1 |
Vstupní napětí zdroje |
100-240 V AC/50-60 Hz |
Výstupní napětí zdroje |
12 V DC/5 A |
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.

Zadní panel Gx Camera Ethernet Adapter s ovládacími
tlačítky
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).
Rozměry |
188 × 184 × 40 mm |
Hmotnost |
0,7 kg |
Mechanické vlastnosti jednotky Gx Camera Ethernet
Adapter
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.

Boční konektory jednotky Gx Camera Ethernet Adapter
mini
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.
Napájení adaptéru |
19 V DC |
Spotřeba adaptéru |
7 W bez připojených kamer |
|
15,5 W se 4 kamerami G1 |
Vstupní napětí zdroje |
100-240 V AC/50-60 Hz |
Výstupní napětí zdroje |
19 V DC/3,4 A |
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.

Horní panel Gx Camera Ethernet Adapter mini
s ovládacími tlačítky
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).
Rozměry |
128 × 111 × 50 mm |
Hmotnost |
0,6 kg |
Mechanické vlastnosti jednotky Gx Camera Ethernet
Adapter mini
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.

Napájecí konektor jednotky Gx Camera Ethernet
Adapter Mikro
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.
Napájení adaptéru |
10 až 30 V DC |
Spotřeba adaptéru |
2 W bez připojených kamer |
|
10 W se 4 kamerami G1 |
Vstupní napětí zdroje |
100-240 V AC/50-60 Hz |
Výstupní napětí zdroje |
12 V DC/5 A |
Gx Camera Ethernet Adapter je zkonfigurován tak, aby se
spustil ihned po připojení napájecího napětí.

Horní panel Gx Camera Ethernet Adapter s ovládacími
tlačítky
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).
Rozměry |
95 × 83 × 39 mm |
Hmotnost |
0,3 kg |
Mechanické vlastnosti jednotky Gx Camera Ethernet
Adapter
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.
Upozornění: Gx Camera Ethernet Adapter je podporován od verze 2.2
programu SIPS. Ostatní programové systémy musí použít ovladač navržený
pro Gx Camera Ethernet Adapter, ovladače určené pro kamery Gx
připojené přes USB rozhraní nelze použít.
|