Desenvolvimento de Driver GigE Vision
40 Gbit/s de Taxa Total
O Desafio
A Daimler AG (Mercedes-Benz) e a Robert Bosch GmbH necessitavam para seu projeto de cooperação Athena de uma solução de captura de imagem de alta velocidade para sua infraestrutura de testes de Sistemas Avançados de Assistência ao Motorista (ADAS). O sistema precisava capturar simultaneamente dados de quatro câmeras GigE Vision a 10 Gbit/s cada, totalizando 40 Gbit/s de dados de vídeo bruto. As soluções existentes não conseguiam lidar com a enorme taxa de transferência de dados necessária para análise em tempo real em sistemas Linux Eurotech refrigerados a água implantados em veículos de teste. O driver precisava implementar o Protocolo de Controle GigE Vision (GVCP) e o Protocolo de Stream GigE Vision (GVSP) para quatro fluxos de câmera paralelos sem perda de dados.
Nossa Solução
Desenvolvemos um driver Linux personalizado em C implementando o padrão GigE Vision completo com suporte para operação paralela de múltiplas câmeras. O driver possui um mecanismo de descoberta que reconhece todas as quatro câmeras como dispositivos individuais através de interfaces de rede separadas, com cada câmera recebendo seu próprio manipulador de stream GVSP. Implementamos processamento paralelo multithread com alocação dinâmica de núcleos de CPU para cada stream, garantindo manipulação de dados sem perdas na taxa de transferência necessária de mais de 13 Gbit/s sustentados. A solução inclui capacidades de configuração em tempo de execução para manipulação de metadados e ativação/desativação de câmeras, além de gerenciamento de memória otimizado para minimizar operações de cópia e carga de CPU.
O Resultado
O driver GigE Vision foi implantado com sucesso na infraestrutura de testes de veículos da Daimler em cooperação com a Bosch. O sistema alcança captura sem perdas a mais de 13 Gbit/s de taxa de transferência sustentada em todos os quatro canais de câmera. O driver passou por múltiplas versões de lançamento (M2, M3, M4, v1.1, v1.2, v1.3) com melhorias contínuas de desempenho. Esta colaboração entre PLC2 Design GmbH, Daimler AG e Robert Bosch GmbH resultou em uma solução pronta para produção para desenvolvimento e validação de ADAS automotivo.
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