Meilleures pratiques 10GigE : Mettre en place un système à caméra unique
Meilleures pratiques de configuration du système d'hébergement, de câblage, et de réglage de la caméra.
Que vous cherchiez à savoir comment utiliser le système 10GigE ou à obtenir des conseils sur les différents éléments à prendre en compte, ce document offre certaines des meilleures pratiques pour garantir une mise en place facile et une performance optimale du système de vision à caméra unique 10 GigE. Nous avons fait une liste de nos meilleures pratiques de configuration du système d'hébergement, de câblage, et de réglage de la caméra.
Les meilleures pratiques de configuration de système d'hébergement
CPU
Sur un ordinateur de bureau moderne, le fait de rassembler des paquets Ethernet en données d'images implique l'utilisation d'un petit pourcentage de puissance de traitement disponible du CPU. Cependant, la plupart des applications de vision vont bien au-delà de la simple capture et conservation de données d'image. Afin de vous assurez que vous avez suffisamment de puissance de traitement pour analyser les données d'image en temps réel, FLIR recommande l'utilisation d'un CPU avec Intel® Core™ i7 de quatrième génération ou plus.
Mémoire de masse
Pour transférer des données d'une caméra Oryx à un disque dur, il est nécessaire de disposer d'une mémoire de masse afin de fonctionner avec l'interface de 10GigE. La célèbre interface de mémoire de masse SATA 3.0 a une bande passante maximum de 6Gbit/sec. Pour transférer des données en utilisant l'intégralité de la bande passante à l'aide des disques durs ou disques à circuit intégré SATA, il est nécessaire de disposer d'une série RAID de deux disques 3.0 SATA ou plus.
La plupart des nouvelles cartes mères sont compatibles avec les disques M.2. Le standard M.2 utilise une interface PCIe 2.0 x4 ou PCIe 3.0 x4 pouvant théoriquement fournir suffisamment de bande passante pour suivre le rythme d'une caméra 10GigE. La vitesse d'écriture séquentielle est tout de même limitée par la technologie de mémoire flash. Au début de l'année 2018, le disque SSD M.2 avec la vitesse d'écriture la plus rapide était le Samsung NVMe série SM951, offrant une vitesse d'écriture séquentielle de 5,2Gbit/sec.
La nouvelle mémoire Intel Optane 3D XPoint™ peut atteindre des vitesses d'écriture allant jusqu'à 16Gbit/sec ; cependant, la capacité de stockage de ces dispositifs est actuellement relativement réduite.
Bande passante mémoire
10 Gbit/sec représente une grande quantité de données une bonne bande passante de mémoire est essentielle au bon fonctionnement des caméras 10GigE. Une configuration mémoire bicanale garantit de disposer de suffisamment de bande passante pour recevoir les paquets entrants, les regrouper en images, et les manipuler via une application de vision.
Fig. 1. La mémoire bicanale fournit une meilleure performance qu'une configuration à canal unique.
Plutôt qu'un grand module DIMM, utilisez deux petits modules DIMM pour obtenir la capacité de mémoire désirée. En installant la mémoire de système avec une configuration bicanale, la bande passante de la mémoire est multipliée par deux. Les canaux de mémoire utilisent un code couleur sur les cartes mères pour simplifier la mise en place. La vitesse et la capacité des modules de mémoire utilisés dans les configurations bicanales doivent coïncider. De nombreux fabricants de mémoire vendent des kits bicanaux.
Votre système devrait détecter la configuration mémoire bicanale et l'activer automatiquement. Cependant, il est conseillé qu'en cas de besoin, ceci soit confirmé et autorisé dans le BIOS.
Fig 2. Exemples de configurations de mémoire bicanale valides.
Il existe également des systèmes compatibles avec des configurations à trois ou quatre canaux. Bien que la bande passante mémoire supplémentaire de ces systèmes n'améliore pas la performance des caméras 10GigE, elle peut accélérer la mémoire et les applications de traitement de vision exigeantes pour le CPU. Le standard mémoire DDR4 actuel est recommandé, car il offre une bande passante mémoire plus importante que les technologies précédentes.
SDK
Il est conseillé d'utiliser la dernière versioin de Spinnaker et de s'assurer que votre système bénéficie toujours des dernières fonctionnalités et améliorations.
Augmenter le nombre de tampon de transfert par défaut engendre plus de tampons logiciels. Cela améliore la performance du système mais consomme plus de mémoire. La taille du tampon est proportionnelle à la taille de l'image, en conséquence les tampons de transfert des caméras de meilleure résolution ont besoin de plus de mémoire pour fonctionner.
Configuration sur emplacement PCIe
Les emplacements PCIe sur lesquels sont installées les cartes d'interface réseau (NIC) ont un impact important sur la performance du système La meilleure pratique consiste à brancher la NIC 10GigE à l'emplacement le plus proche du CPU. Les cartes mères ne sont pas toutes capables de fournir la même bande passante à tous les emplacements. Les emplacements PCIe sont suceptibles de partager leur bande passante avec d'autres périphériques comme les ports USB ou d'autres emplacement PCIe. Pour déterminer si un emplacement PCIe fonctionne avec toute la bande passante, veuillez lire les caractéristiques détaillées fournies dans le guide de l'utilisateur de votre carte mère.
Fig. 3. Emplacements courants des PCIe, mémoire et connecteurs de stockage sur une carte mère ATX.
Configuration NIC
Les trames géantes minimisent la charge du CPU en réduisant le nombre de paquets devant être réassemblés sous forme d'image. Les NIC et les commutateurs utilisés pour connecter les caméras 10GigE doivent supporter les trames géantes de 9K.
Étant donné que le système 10GBASE-T est de plus en plus utilisé par les consommateurs, une vaste gamme de NIC est maintenant disponible. Les tests réalisés par des tiers ont démontrés que certains NIC 10GBASE-T ne parviennent pas à fournir une bande passante de 10GigE. Le système GE10-PCIE4XG202 vendu par FLIR a été rigoureusement testé et validé pour fonctionner avec notre caméra Oryx.
Meilleures pratiques de câblage
Le fait d'enrouler les câbles ethernet trop longs peut engendrer des problèmes de connectivité, ou réduire le lien entre la caméra et l'hébergeur, le faisant passer de 10GigE à GigE. Cela est dû à des interférences entre des câbles enroulés adjacents. Les effets seront encore plus perceptibles avec les CAT5e qu'avec les CAT6A car ces derniers disposent d'une isolation supplémentaire. Le fait de trop plier les câbles peut aussi provoquer des problèmes de qualité du signal. Ne pas utiliser de coupleurs RJ45.
Pour des distances de moins de 30 mètres, les câbles CAT5e supportent une vitesse de lien 10GigE. Pour des distances de plus de 30 mètres, utiliser un câble CAT6A. Les câbles CAT6A sont équipés d'une isolation plus robuste que les CAT5e et peuvent mieux fonctionner sur les distances courtes dans les environnements sujets aux interférences éléctromagnétiques.
Meilleures pratiques de réglage des caméras FLIR
La caméra Oryx peut être utilisée dans des systèmes à plusieurs caméras avec d'autre caméras Oryx 10GigE ou des caméras GigE comme la Blackfly S de FLIR.
Pour garantir une performance fiable, la bande passante interface disponible doit être partagée entre les caméras. Le fait de dépasser la bande passante de l'interface entre le commutateur et l'hôte entraînera une perte de paquets et une réduction des trames.
Fi. 4. Régler la limite de débit de lien de dispositif pour attribuer la bande passante d'interface
La méthode conseillée de réglage des limites de bande passante de la caméra consiste à utiliser le réglage de limite de débit de lien de dispositif. Une fois que le débit de lien de dispositif est réglé, la caméra limitera le taux de trame maximum afin de garantir qu'il ne dépasse pas la bande passante attribuée.
Fig. 5. Réglage de débit de lien de dispositf dans le GUI de Spinview
Dans le GUI de Spinview, le réglage de limite de débit de lien de dispositif se trouve dans la section Commande des dispositifs dans la fonction de navigation, ou à l'aide de la barre de recherche.