Network Configuration (Stereo ace)#

This topic tells you how to configure your network adapter and change the IP configuration of your Basler Stereo ace camera.

このトピックのLinux固有の情報は、Ubuntu 20.04のデフォルトのデスクトップGUIを使用することを前提としています。Linuxでネットワークインターフェースを設定する方法は複数あるため、その他の詳細については、ご使用のLinuxディストリビューションのマニュアルを参照してください。

ネットワーク設定のステップバイステップガイド#

The following steps will guide you through the process of establishing Stereo ace cameras in your network setup.

1. カメラにIPアドレスを割り当てる方法を決定します。次の点を考慮してください。
   • 何台のカメラを使用する予定ですか？
   • 使用しているネットワークアダプターの数はいくつですか？すべてのカメラに専用のアダプターがありますか？
     詳細については、「推奨ネットワークアーキテクチャー」を参照してください。
   • 使用可能なDHCPサーバーはありますか？
     DHCPサーバーがある場合は、それを使用してください。そうすることで、設定が非常に簡単になります。
     DHCPサーバーがない場合は、静的IPアドレスまたはAuto IPのいずれかを使用してください。
     • Auto IPは、Auto IPを使用するように設定されたネットワークアダプターが1つ以下の場合にのみ使用できます。複数のアダプターにAuto IPを設定すると、カメラが検出されなくなります。
     • 静的アドレスを持つ複数のネットワークアダプターを使用している場合、各アダプターは異なるサブネットになければなりません。
2. ネットワークアダプターのIPアドレスを設定します。
3. pylon IP Configuratorを使用して、カメラのIPアドレスを設定します。

4. pylon IP Configuratorで接続を確認します。

   1. ステータスがOKの場合は、すべて正常です。

   2. ステータスがNot reachableの場合は、次を確認します。

      1. カメラが別のアプリケーションからアクセスされていないことを確認します。
      2. アダプターのサブネットマスクがカメラのサブネットマスクと同じであることを確認します。
      3. アダプターとカメラのアドレスが同じサブネットにあることを確認します。
         例：サブネットマスクが255.255.0.0の場合、IPアドレスの最初の2つのブロックは同じである必要があります。
      4. 他のすべてのネットワークアダプターが、カメラが接続されているアダプターとして他のサブネット用に設定されていることを確認します。
      5. カメラと同じアドレスを持つネットワークデバイスが他にないことを確認します。

   3. カメラがリストにない場合は、次の点を確認します。

      1. カメラは物理的に正しいネットワークアダプターに接続されていますか？
      2. カメラが接続されているアダプターのファイアウォールを無効にします。
   4. パフォーマンス設定を調整します。
   5. トラブルシューティング
      ストリーミング中にフレームがドロップされたり、エラーメッセージが表示されたりする場合、最も可能性の高い原因は、ネットワーク接続が不安定であるか、パフォーマンスが不十分であることです。
   6. WindowsまたはLinuxシステムのネットワーク設定をさらに最適化できるかどうかを確認します。
   7. カメラが接続されているアダプターのファイアウォールを無効にします。

推奨ネットワークアーキテクチャー#

ネットワークを計画するには、2つの方法があります。適切なセットアップを選択するために、以下に相違点を示します。

ピアツーピアネットワークアーキテクチャー#

選択肢の1つは、カメラとホストコンピューターの間に直接ピアツーピア接続を確立することです。

カメラは、それぞれのGigEネットワークアダプターまたはホストコンピューターのマルチポートアダプターに接続できます。

• Advantage：各カメラはホストコンピューターに個別に接続されています。このため、各カメラには、完全な接続帯域幅を取得した画像の送信に使用できます。つまり、各カメラを最大の撮影レートで操作できます。
• Disadvantage：1台のコンピューターに接続できるカメラの数が限られています。

ネットワークスイッチ経由の接続#

代わりに、ネットワークスイッチ経由でお使いのカメラとホストコンピューター間の接続を確立することもできます。

下の例に、4ポートネットワークスイッチに接続された1ポートGigEネットワークアダプターを示します。マルチポートネットワークアダプターまたは複数のスイッチを使用することもできます。

• Advantage：多くのカメラを1台のホストコンピューターに接続できます。
• Advantage：デバイス間のケーブルの長さはそれぞれ最大100メートルであるため、ケーブル全体の長さを長くできます。
• Disadvantage: The switch only has a single GigE connection to the computer. The cameras must share the bandwidth available on this single path. The bandwidth available on the single path is about 125 MByte/s. If this bandwidth is not sufficient, switching to 5GigE uplink can achieve five times the speed with a simple system conversion.

推奨ネットワークアダプター#

最高のパフォーマンスと信頼性を得るために、BaslerはIntel PRO 1000、I210、I340、およびI350シリーズのアダプターを使用することをおすすめします。

ネットワークアダプターのIP設定#

ネットワークアダプターのIPアドレスを設定する最も一般的な方法には、次の2つがあります。

• 固定（「静的」または「永続的」とも呼ばれる）アドレスの割り当て
• DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）または自動IP（Automatic Private IP Addressing、リンクローカルアドレス（LLA）に基づく）を使用した自動アドレス指定の設定。

Windows#

固定IPアドレスの割り当て#

固定IPアドレスをネットワークアダプターに割り当てるには：

1. Windowsのコントロールパネルで[ネットワーク接続]ウィンドウを開きます。
   すばやくアクセスするには、Win+Rを押し、ncpa.cplと入力してEnterを押します。
2. カメラで使用するネットワークアダプター接続を右クリックしてから、[プロパティ]をクリックします。
   [プロパティ]ウィンドウが開きます。
3. [インターネットプロトコルバージョン4（TCP/IPv4）]をダブルクリックします。
   [インターネットプロトコルバージョン4（TCP/IPv4）のプロパティ]ウィンドウが開きます。
4. [次のIPアドレスを使う]をクリックします。
5. [IPアドレス]、[サブネットマスク]、および[デフォルトゲートウェイ]フィールドに、IPアドレス、サブネットマスク、およびデフォルトゲートウェイアドレスを入力します。

6. [優先DNSサーバー]および[代替DNSサーバー]フィールドに、プライマリーおよびセカンダリーDNSサーバーアドレスを入力します。（通常、ドメインネームサーバーは必要ありません。）

   

7. 該当するすべてのネットワークアダプターについて、手順2～6を繰り返します。

DHCP／自動IPを使用したIPアドレスの割り当て#

アダプターがDHCP／自動IP経由でIPアドレスを受信するように設定されている場合、アダプターは次のように動作します。

• アダプターはDHCPサーバーからIPアドレスを取得しようとします。DHCPサーバーが使用可能な場合、サーバーからIPアドレスを受信して使用します。
• DHCPサーバーが使用できない場合、アダプターは自動IPルーチンを使用してそれ自体にIPアドレスを割り当てます。

ネットワークアダプターの多くでは、デフォルト設定がDHCP／自動IPです。多くの場合、カメラで使用されるアダプターにはDHCPサーバーが使用できません。そのためデフォルト設定では、アダプターが自動IPアドレス指定を使用して、最終的にカメラ自体にIPアドレスを割り当てます。

DHCP／自動IPを使用してIPアドレスを割り当てるには：

1. Windowsのコントロールパネルで[ネットワーク接続]ウィンドウを開きます。
   すばやくアクセスするには、Win+Rを押し、ncpa.cplと入力してEnterを押します。
2. カメラで使用するネットワークアダプター接続を右クリックしてから、[プロパティ]をクリックします。
   [プロパティ]ウィンドウが開きます。
3. [インターネットプロトコルバージョン4（TCP/IPv4）]をダブルクリックします。
   [インターネットプロトコルバージョン4（TCP/IPv4）のプロパティ]ウィンドウが開きます。
4. [IPアドレスを自動的に取得する]が選択されていることを確認します。
   これにより、アダプターは最初の選択肢としてDHCPサーバーをチェックします。
5. Alternate Configurationタブをクリックします。
   このタブの設定は、DHCPサーバーが見つからない場合にアダプターが使用する自動IPアドレス割り当てを設定するために使用されます。

6. [自動プライベートIPアドレス]が選択されていることを確認します。

   

Linux#

ネットワークアダプターを設定するには、次の手順を実施します。

1. [Show Applications]または右上のアイコンを使用して、Settingsアプリケーション開きます。

2. [Network]タブで、カメラが接続されているネットワークアダプターの横にある歯車のアイコンをクリックします。

   

3. [IPv4]タブをクリックします。

   

   • DHCPの場合は、[IPv4 Method]を[Automatic（DHCP）]に設定します。
   • 静的アドレスを割り当てる場合は、[IPv4 Method]を[Manual]に設定し、[Addresses]領域で[Address]、[Netmask]、および必要に応じて[Gateway]を入力します。
   • 自動でアドレスを割り当てる場合は、[IPv4 Method]を[Link-Local Only]に設定します。

4. [Apply]をクリックして設定を保存します。

カメラのIPアドレスの設定#

カメラのIP設定を変更するには、pylon IP Configuratorを使用します。

• Windows：[スタート] > Basler > pylon IP Configuratorをクリックします。
• Linux：次のコマンドを発行します。/opt/pylon/bin/ipconfigurator

ファイアウォールの設定#

Windows#

Windowsファイアウォールを無効にすることは、通常は推奨されていない極端な対策です。ただし、状況によっては、パフォーマンスの問題を解決するために必要な場合があります。

選択したネットワークアダプターのファイアウォールを無効にするには：

1. Win+Rを押しwf.mscと入力してEnterキーを押します。
   [セキュリティが強化されたWindowsファイアウォール]ウィンドウが開きます。

2. Windows Firewall Propertiesをクリックします。

   

   [ローカルコンピュータのセキュリティが強化されたWindowsファイアウォールのプロパティ]ウィンドウが開きます。

3. ファイアウォール保護を無効にするプロファイルのタブをクリックします。
   通常、これはPublic Profileタブです。ただし、専用のネットワークカードを使用している場合、Baslerは、他のプロファイルのファイアウォール保護も無効にすることをおすすめします。

4. Customizeをクリックします。

   

   [パブリックプロファイルへの保護されているネットワーク接続]ウィンドウが開きます。このウィンドウには、ファイアウォールがオンになっている接続が一覧表示されます。

   

5. カメラが属している接続を解除します。これにより、ファイアウォール保護がオフになります。

6. ファイアウォール保護をオフにするすべてのプロファイルについて、手順3～5を繰り返します。

Linux#

カメラが接続されているネットワークアダプターでは、ファイアウォールを無効にする必要があります。そうしなければ、デバイスの検出とカメラからのデータストリームの受信が機能しない場合があります。

ファイアウォールを無効にするには、次のように入力します。

sudo ufw disable

パフォーマンスの最適化#

Windows#

ネットワークアダプターがパフォーマンスドライバーをサポートしていない場合、フィルタードライバーはデフォルトでインストールされます。その場合は、お使いのカメラでネットワークアダプターを使用する前に、ネットワークアダプターを設定する必要があります。

最初に、フィルタードライバーに干渉する可能性のある特定のプロトコルまたはサービスを無効にすることを、Baslerはおすすめします。

プロトコルまたはサービスを無効にするには：

1. Windowsのコントロールパネルで[ネットワーク接続]ウィンドウを開きます。
   すばやくアクセスするには、Win+Rを押し、ncpa.cplと入力してEnterを押します。
2. カメラで使用するネットワークアダプター接続を右クリックしてから、[プロパティ]をクリックします。
   [プロパティ]ウィンドウが開きます。

3. 次のように、pylon GigE Vision DriverおよびInternet Protocol Version 4 (TCP/IPv4)チェックボックス以外のすべてのチェックボックスをオフにします。

   

4. 該当するすべてのネットワークアダプターについて、手順2～3を繰り返します。

次に、特定のアダプタープロパティを最適化することを、Baslerはおすすめします。

アダプターのプロパティを最適化するには：

1. Windowsのコントロールパネルで[ネットワーク接続]ウィンドウを開きます。
   すばやくアクセスするには、Win+Rを押し、ncpa.cplと入力してEnterを押します。
2. カメラで使用するネットワークアダプター接続を右クリックしてから、[プロパティ]をクリックします。
   [プロパティ]ウィンドウが開きます。
3. Configureをクリックします。
   ネットワークドライバーの設定ウィンドウが開きます。
4. Advancedをクリックします。
5. 次のプロパティを調整します（以下の注記を参照）。
   1. Set the Jumbo Frames property to its maximum value.
      If there is no Jumbo Frames property, select the parameter that relates to frame size and set it to its maximum value.
   2. 受信記述子の数に関連するパラメーター（受信記述子など）を選択し、最大値に設定します。
   3. CPU割り込み数に関連するパラメーター（割り込み加減率など）を選択し、1000などの低い値に設定します。CPU割り込みの数を設定する方法は、ネットワークアダプターによって異なる場合があります。割り込みモデレーションを有効にするには、別のパラメーターを使用する必要がある場合があります。
   4. 速度とデュプレックスモードに関連するパラメーター（Speed and Duplex Modeなど）を選択し、自動（Auto Negotiationなど）に設定します。
6. 該当するすべてのネットワークアダプターについて、手順2～5を繰り返します。

Linux#

The first thing to do to prevent packet losses is to enable jumbo frames and increase the UDP receive buffer size. If you have done this and are still experiencing problems with dropped packets, try adjusting the real-time priority, ring buffer size, and the interrupt moderation rate.

Enable Jumbo Frames#

Using jumbo frames is important for reducing the overhead and the CPU load. The bigger the frame size, the less CPU interrupts are generated and thus, the lower the CPU load. Enable jumbo frames by setting the maximum transmission unit (MTU) to its maximum value of 9000 using the ifconfig command.

To set the MTU for the eth0 network interface to 9000, enter:

sudo ifconfig eth0 mtu 9000

UDP受信バッファーサイズの増加#

For stable image acquisition with Stereo ace cameras, Basler recommends increasing the system's maximum UDP receive buffer size to ensure stable image acquisition. A maximum size of at least 4 MB is recommended.

最大UDP受信バッファーサイズを増やすには、次のように入力します。

sudo sysctl net.core.rmem_max=4194304

この設定を永続的にするには、net.core.rmem_max設定を/etc/sysctl.confファイルに追加できます。

リアルタイム優先順位の設定#

pylon SDKは、イメージデータの受信にスレッドを使用します。受信スレッドのスレッド優先順位をリアルタイムスレッド優先順位に設定して、ジッターとパケットロスを最小限に抑えようとします。これには通常、特別な許可が必要です。

ただし、Linux kernel 2.6.13以上を搭載したシステムでは、root権限のないプロセスに、リアルタイムスケジューリングポリシーの設定を許可することができます。Ubuntuシステムでは、/etc/security/limits.confファイルを介して、権限のないプロセスの最大リアルタイム優先順位をユーザーまたはグループごとに制御できます。

たとえば、/etc/security/limits.conf に次の行を追加すると、すべてのユーザーが、スレッドの優先順位をリアルタイム優先順位に設定するアプリケーションを起動できるようになります。

*      -      rtprio      99

/etc/security/limits.confを変更するには、root権限が必要です。

/etc/security/limits.confファイルを変更した後は、いったんログオフしてから再度ログオンする必要があります。/etc/security/limits.confファイルの詳細については、limits.confのmanページを参照してください。

Baslerでは、pylon SDKベースのアプリケーションを起動するすべてのユーザーに対して、最大リアルタイム優先順位を1以上に指定することをおすすめしています。

Kernel 2.6.12以前の場合、Baslerではpylon SDKベースのアプリケーションをroot権限で起動するか、pylonベースのアプリケーションのSUIDビットを設定することをおすすめしています。

You can use the Stereo Camera Viewer to check whether the GigE library has the required permissions for setting real-time thread priorities. After starting the Stereo Camera Viewer, open a camera device from the list of devices. In the Features pane, expand the Stream Parameters node. The ReceiveThreadPriority parameter indicates the thread priority of the receive thread. If the value is zero, the library didn't have the required permissions for setting real-time thread priorities. A value greater than zero indicates that the thread is scheduled with real-time thread priorities.

リングバッファーサイズの増加#

受信（Rx）リングバッファーは、カメラからの画像データを受信して処理するためにNICドライバーが使用するバッファーの数を定義します。通常、リングバッファーはやや小さく設定されています。大量のネットワークトラフィックを受信しているシステムでは大きくする必要がある場合があります。

ethtoolコマンドを使用してリングバッファーサイズを増やすには、次の手順を実施します。

Example：eth0ネットワークインターフェースの受信（Rx）および送信（Tx）リングバッファーサイズを4096に設定するには、次のように入力します。

sudo ethtool -G eth0 rx 4096 tx 4096

割り込み調停率の設定#

割り込み加減率（IMR）は、レイテンシーとパフォーマンスの間のトレードオフを定義します。IMRは、割り込みスロットル率（ITR）を制御します。このレートで、コントローラーが割り込みを加減します。ITRが低いほど、ドライバーの応答性は高くなりますが、より多くの割り込みが生成されるため、CPU負荷も高くなります。一方、ITRが高いほど割り込み処理のレイテンシーは高くなりますが、CPU負荷は低くなります。したがって、ほとんどのアプリケーションで、Baslerは、Extremeや3600など、IMRに高い値を使用することをおすすめします。レイテンシーを低くする必要がある場合は、低い値を使用します。

ethtoolコマンドを使用して割り込み加減率を設定するには、次の手順を実施します。

Example：eth0ネットワークインターフェースに推奨設定を適用するには、次のように入力します。

sudo ethtool -C eth0 adaptive-rx off adaptive-tx off rx-usecs 62 tx-usecs 62

トラブルシューティング#

sysctl -a 2>/dev/null | grep '\.rp_filter'

net.ipv4.conf.all.rp_filter=1
net.ipv4.conf.eth1.rp_filter=1

sudo sysctl net.ipv4.conf.all.rp_filter=0
sudo sysctl net.ipv4.conf.eth1.rp_filter=0

net.ipv4.conf.default.rp_filter = 2
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 2

次のステップ#

Your camera is now ready for use. For information how to get started, see Using Stereo ace cameras.