Start
Telewizja Dozorowa
Monitoring IP w małych i średnich instalacjach


Monitoring IP w małych i średnich instalacjach

W poniższym artykule posłużymy się przykładami systemu sieciowego firmy Zavio, który wydaje się idealnie wpasowywać w wymagania sektora małych oraz średnich instalacji i skutecznie rywalizować na tym polu z systemami analogowymi.
Wymagania wobec monitoringu wizyjnego w obiektach małych i średnich, często różnią się od ogólnej specyfiki systemów telewizji dozorowej. Zasadnicze znaczenie ma tutaj czynnik ekonomiczny. Istotne są także wszelkie dodatkowe możliwości, jakie może oferować instalowany system. W kategorii uwarunkowań ekonomicznych, niebagatelną rolę odgrywa fakt wykorzystania już istniejącej infrastruktury informatycznej, a więc osprzęt i okablowanie sieciowe, punkty dostępowe, łącza internetowe, komputery oraz serwery firmowe. Równocześnie dąży się do maksymalnego wykorzystania inwestycji, co powoduje, że idealnym rozwiązaniem jest nowoczesny monitoring IP, który oferuje maksimum możliwości przy zachowaniu atrakcyjnej ceny.
Na potrzeby niniejszego artykułu przyjęto, że opisywane małe i średnie instalacje nie wymagają więcej niż 16 kamer. Systemy takie najczęściej znajdują zastosowanie w domach, mieszkaniach, osiedlach, biurach, sklepach, placówkach handlowych, szkołach, przedszkolach itp.
Zalety monitoringu IP
Infrastruktura informatyczna (zarówno urządzenia aktywne jak i okablowanie) znacznie potaniała w ciągu ostatnich lat. Obecnie w wielu obiektach znajdziemy urządzenia sieciowe, które mogą być wykorzystane w większym stopniu niż dotychczas, bez ponoszenia dodatkowych kosztów. Wykorzystaniu okablowania sprzyja fakt, że w nowszych budynkach instalacja oparta na skrętce komputerowej, projektowana jest ze znacznym nadmiarem. Z drugiej strony, sieci wifi upowszechniły się na tyle, że często mamy do czynienia z doskonałym poziomem sygnału radiowego w obrębie całego budynku. W przypadku systemu monitoringu składającego się kilku, kilkunastu kamer wykorzystanie lokalnej sieci LAN nie powinno znacząco wpłynąć na komfort pracy osób z niej korzystających. Jednocześnie pozwala zapewnić uprawniony dostęp do materiału wideo praktycznie z każdego punktu sieci.
Jeśli dodatkowo, część łącza internetowego może być przeznaczona na potrzeby monitoringu wideo (np.: po godzinach pracy), to możliwości zdalnego dostępu stają się niemal nieograniczone. Wynikająca stąd dodatkowa funkcjonalność systemu dozoru pozwala np.: na zdalny nadzór pracowników, okresową kontrolę oddziałów regionalnych czy weryfikację alarmów.
Zwłaszcza ta ostatnia opcja wydaje się być atrakcyjna dla użytkowników indywidualnych, którzy mogą w prosty sposób, w dowolnej chwili sprawdzić, co się dzieje w domu (np.: kontrola opieki nad dziećmi), na posesji (np.: kontrola przebiegu budowy) lub zweryfikować sygnały alarmowe z systemu antywłamaniowego.
Pobranie obrazka z kamery Zavio przez WAP (telefony 2.5G)
Połączenie strumieniowe z kamerą Zavio (telefony 3G)
Dodatkową zaletą jest wykorzystywana w kamerach IP technologia PoE (Power over Ethernet) pozwala na zasilanie kamer za pomocą skrętki komputerowej, co znacząco redukuje ilość wymaganego okablowania, a także umożliwia wdrożenie centralnego systemu zasilania awaryjnego.
W przypadku dużej sieci rozproszonych obiektów (kilkadziesiąt, kilkaset sklepów, biur na terenie całego kraju) zmienia się rola systemu monitoringu wizyjnego. Zapewnienie lokalnego zapisu wideo wymagałoby użycia rejestratora w każdym obiekcie, co związane było by ze znacznym wzrostem kosztów całego systemu. Wystarczającym rozwiązaniem ( np.: w przypadku kontroli pracowników ) może okazać się instalacja tylko jednej kamery IP w każdej lokalizacji. Kamera działa jedynie w trybie podglądu www, z możliwością wysyłania obrazu na centralny serwer ftp w momencie wykrycia zdarzenia alarmowego. Nawet w przypadku zniszczenia lokalnego systemu monitoringu dysponujemy zapisem zdarzeń alarmowych na serwerze ftp.
Połączenie z kamera Zavio za pomocą przeglądarki Firefox
W wielu instalacjach, gdzie konieczne jest udostępnienie obrazu wideo większej liczbie osób, dobrym rozwiązaniem może być integracja systemu monitoringu ze stronami www. Oczywiście mówimy tutaj o serwisie www, który poprzez odpowiedni poziom zabezpieczeń udostępnia obrazy z kamer tylko dla uprawnionych użytkowników, łączących się przez Internet z dowolnego miejsca. Takie rozwiązanie będzie ciekawą alternatywą dla przedszkoli (rodzice mogą sprawdzić jak radzi sobie ich pociecha), osiedli mieszkaniowych (podgląd np.: na podwórko, parking, plac zabaw), w przypadku monitoringu budowy czy systemu informowania o natężeniu ruchu ulicznego.
Bardzo często zamieszczenie na stronie www obrazu z kamery podnosi atrakcyjność witryny miasta, gminy, czy obiektu turystycznego pozwalając na bieżąco śledzić wydarzenia kulturalne, sportowe, podziwiać zabytki, panoramę miasta czy malownicze otoczenie przyrodnicze.
Często podnoszonym problemem jest poziom zabezpieczeń oferowany przez monitoring IP. Wykorzystanie połączeń zdalnych, w żadnym wypadku nie musi oznaczać przyznania dostępu dla wszystkich, choć oczywiście jest to również możliwe. Obecnie, istnieje szereg rozwiązań systemowych i sprzętowych pozwalających na kontrolowane połączenia tylko wybranych użytkowników, szyfrowanie danych i zabezpieczenie instalacji przed niepowołanymi gośćmi.
Systemy Zavio zostały tak zaprojektowane, aby zapewnić wysoki poziom bezpieczeństwa już dla samej kamery – poza ograniczeniem dostępu (hasła dla użytkowników), istnieje możliwość szyfrowania danych logowania a także strumieni wideo (SSL wer. 3). W przypadku kamer bezprzewodowych zadbano, aby oprócz uwierzytelnienia metodą WEP, wspierane były także WPA i WPA2, co na chwilę obecną stanowi wystarczający poziom zabezpieczeń dla sieci wifi.
Konfiguracja interfejsu bezprzewodowego w kamerze Zavio F510W
Projektowanie systemu monitoringu IP – Wymagania
W pierwszej kolejności projektując każdy system monitoringu ( także system IP ) musimy jak najdokładniej poznać stawiane przed nim wymagania inwestora. W przypadku systemów sieciowych, bardzo często na pierwszy plan wysuwają się oprócz kwestii zdalnego dostępu i wykorzystania istniejącej infrastruktury, również prostota, estetyka a także czas potrzebny na wykonanie instalacji. Wpisując się niejako w tą tendencję producenci dostarczają kamery IP z kompletem akcesoriów
– w zestawie znajdziemy obiektyw, uchwyt montażowy oraz zasilacz sieciowy.
Kamera Zavio F210A – w zestawie znajdziemy kamerę z obiektywem, uchwyt, zasilacz a nawet wkręty montażowe.
Dobór kamer
Systemy IP oferują duży wybór kamer wyposażonych w różne przetworniki obrazu. Poczynając od standardowych kamer CCD (704x576 pikseli), poprzez kamery z układami CMOS (640x480 pikseli) aż do kamer megapikselowych o znacznie większej rozdzielczości z przetwornikami zarówno CCD jak i CMOS. Przetworniki CCD cechują się wysoką czułością, jednakże w większości wyposażone są w układy skanowania z przeplotem, co skutkuje rozmyciem konturów obiektów szybko przemieszczających się. Układy CMOS są tańsze, wykorzystują system skanowania progresywnego, co zapewnia ostry i wyraźny obraz nawet przy obiektach znajdujących się w ruchu, niemniej jednak ustępują przetwornikom CCD pod względem czułości.
Kamery megapikselowe (niebawem w ofercie firmy Zavio dostępna będzie nowa seria kamer megapikselowych z kompresją H.264) generują obraz o kilkakrotnie wyższej rozdzielczości niż kamery standardowe, niemniej jednak wymagają większego pasma, oraz charakteryzują się gorszą niż kamery CCD czułością.
Jeśli rozważamy instalację wewnątrz budynku - gdzie poziom oświetlenia jest względnie stały
- opłacalny jest wybór kamer opartych o przetwornik CMOS. Natomiast w przypadku niekorzystnych warunków oświetleniowych, stosować należy kamery CCD lub dualne kamery CMOS (w tym także megapikselowe) z oświetlaczami podczerwieni (np.: Zavio F521E).
Kamera dualna Zavio F521E
TransmisjaProjektant monitoringu IP, musi obliczyć w każdym punkcie sieci przepustowość łącza, wymaganą przez strumienie wideo o założonych parametrach takich jak: rozdzielczość, ilość i rozmiar transmitowanych z każdej kamery klatek.
Ogólny schemat monitoringu sieciowego
Producenci kamer IP zapewniają dane, pozwalające z dobrym przybliżeniem oszacować pasmo potrzebne do transmisji wideo, a także obliczyć wymaganą pojemność dyskową. Informacje te, podane są w postaci wielkości pojedynczej klatki, albo wprost przepustowości wymaganej dla określonych parametrów strumienia wideo.
Współczesne instalacje sieciowe wykonane są w standardzie 100 Mb/s lub 1 Gb/s - przepustowość łącza na drodze kamera – przełącznik sieciowy zapewniona jest więc z nadmiarem . Łącze gigabitowe powinno być wystarczające do połączenia przełącznika z jednostką rejestrującą, gdzie wszystkie strumienie wideo sumują się, więc zapotrzebowanie na pasmo jest największe. Poza połączeniem kablowym, często i chętnie stosowane są także łącza bezprzewodowe, które w przypadku systemów IP znacznie przewyższają możliwościami ofertę systemów analogowych. Wewnątrz budynków, przy odpowiednio zaprojektowanej sieci punktów dostępowych doskonale sprawdzają się kamery bezprzewodowe wyposażone w standardowe anteny dipolowe.
Seria kamer bezprzewodowych Zavio
W przypadku bardziej skomplikowanych sieci wifi ( większe odległości, kamery pracujące na zewnątrz ), dobór odpowiedniego łącza nie powinien stanowić problemu, przy dostępnej na rynku szerokiej ofercie profesjonalnych systemów bezprzewodowych.Rejestracja
Komputer (serwer) PC wyposażony w odpowiedniej klasy oprogramowanie jest najpowszechniej stosowanym rejestratorem w sieciowych systemach monitoringu wideo.
W zestawie z każdą kamerą Zavio oferowana jest aplikacja pozwalająca na rejestrację do 16 kamer IP.
Oprogramowanie Zavio IP Surveillance System
Zróżnicowanie wymagań wobec systemów monitoringu oraz gwałtowny rozwój sprzętu komputerowego powoduje, że bardzo ciężko jest dobrać odpowiedni serwer rejestrujący na podstawie prostych wyliczeń czy tabeli. Praktycznie najlepszą metodą jest oparcie się na doświadczeniu dystrybutora lub producenta i stosowanie zasady doboru sprzętu z zapewnieniem bezpiecznego marginesu (nadmiaru) wydajności i mocy. Przede wszystkim trzeba zadbać o odpowiedni procesor, kartę grafiki, pamięć RAM, a w przypadku większych instalacji także wydajny system pamięci masowej (dyski twarde, macierze RAID).
Popularnym rozwiązaniem jest zastosowanie dedykowanych rejestratorów sieciowych NVR. Należy jednak pamiętać, że urządzenia tego typu dysponują słabszą jednostką centralną co przekłada się na mniejszą ilość rejestrowanych klatek.
Niezależnie od sposobu rejestracji, należy zapewnić możliwość ewentualnej rozbudowy systemu ( dodawania kolejnych kamer ). W przypadku oprogramowania wiąże się to zazwyczaj z zakupem wymaganych licencji lub wymianą kluczy sprzętowych, natomiast dla rozwiązań dedykowanych jedyną opcją pozostaje dodanie kolejnej jednostki NVR.
Jeśli w jednym systemie mają pracować kamery IP kilku producentów, darmowe oprogramowanie dołączane do nich nie wystarczy, konieczny będzie zakup profesjonalnego oprogramowania NVR (np.: Alnet Netstation, Optiva LTR4000IP) lub rejestratora dedykowanego (np.: FlexWatch FW5050).
Podsumowanie
Nowoczesne systemy monitoringu IP, zaprezentowane na przykładzie kamer Zavio, mogą z powodzeniem spełniać rolę tradycyjnego monitoringu wizyjnego, oferując przy tym szereg dodatkowych możliwości. Względy instalacyjne, elastyczność rozwiązania, zdalny dostęp do kamer za pomocą telefonów komórkowych, integracja za stronami www, wykorzystanie kamer megapiskelowych to tylko niektóre zalety rozwiązań sieciowych.
Do góry ▲
Autor: Krzysztof Zych - Twierdza nr 3/2009
Tags: