Статьи

К списку статей

Практика получения "шишек" при построении систем IР-видеонаблюдения

Несмотря на шум, созданный маркетологами, вначале активно выступавшими против IP-видеонаблюдения, а затем не менее бодро в его пользу, сегодня рынок CCTV в целом пришел в режим устойчивого интереса к IP-технологиям. Специалисты активно посещают завершенные объекты, анализируют накопленный опыт и делают конструктивные выводы
Революционные волнения утихли, и стало ясно, что переход на IP - это всего лишь завершение этапа "диджитализации" в эволюции видеонаблюдения (аналоговому сегодня оставили только тракт передачи изображения, все остальное уже цифровое). Достижение точки равновесия, когда соотношение аналоговых / IР-систем будет 50/50, ожидается аналитиками в 2010-2011 годы. Для большинства производителей, неспешно переходящих к "цифре", это действительно может оказаться истиной.
Однако есть целый ряд фирм (Axis, Arecont Vision, Mobotix, IQinVision и т.д), изначально выпускающих исключительно IP-камеры. Именно они сегодня являются главными драйверами рынка IP-видеонаблюдения. Именно их партнеры-инсталляторы набили себе первые "IP-шишки", природу возникновения которых теперь можно без суеты изучить и над которыми полезно незлобно посмеяться.
Как показывает анализ их опыта, проблемы возникают в одних и тех же местах, поэтому сегодня достаточно легко составить схему размещения основных "IP-граблей". Для этого необходимо последовательно рассмотреть цепочку получения изображения от видеокамеры до монитора. Упрощенно она выглядит так:
Объективы -> IP-камеры -> Сеть камер -> Серверы камер и дисковые массивы -> Сеть пользователей -> Компьютеры пользователей.
Итак, начнем поиск "граблей".
Объективы Любой опытный инженер впадет в состояние недоумения при попытке приобрести объектив для мегапиксельных IP-камер. Объективы, безусловно, есть, а вот характеристик, указывающих их реальное разрешение, - нет.
Тесты показали, что все то, что называется "мега", пока имеет приемлемое разрешение лишь при фокусных расстояниях больше 12 мм Объективы с меньшим фокусным расстоянием в большинстве случаев не обеспечивают фокус по краям изображения (недостаточно компенсируют сферические искажения). Другими словами, приобретая короткофокусные "мега-объективы", инсталлятор рискует наступить на первые "IP-грабли".
Для исправления этой ситуации необходимо добиться от производителей / поставщиков указания разрешения объективов по центру и по краям формируемого изображения. IP-камеры с полудюймовой матрицей (например, Arecont Vision) требуют: при 0,4 Мпкс - 60 лин/мм, 1,3 Мпкс - 110 лин/мм, 2 Мпкс - 140 лин/мм, 3 Мпкс - 180 лин/мм, 5 Мпкс -250 лин/мм Для IP-камер с меньшим размером матрицы необходимы объективы с пропорционально большим оптическим разрешением.
Производители об этом наверняка знают, но продолжают продавать слово "мега". Хитрость их в том, что после аналогового видеонаблюдения любая цифровая картинка кажется сказочно качественной и такие мелочи, как несоответствие объективов возможностям камер, остаются незамеченными - грех на этом не заработать.
Стоит также заметить, что настройка фокуса у мегапиксельных камер с объективами, имеющими узкие сектора вращения лимбов, превращается в сущую муку - смещение лимба на доли градуса ведет к потере фокуса (в случае с аналоговой камерой это было бы незаметно). Поэтому перед покупкой объектива следует проверить, насколько широко и мягко вращаются лимбы. Принимая все вышеизложенное во внимание, рассматривать объективы, иногда поставляемые в комплекте с камерами, не стоит потраченного времени - их реальная цена близка к стоимости пластмассовой заглушки окна матрицы.
IP-видеокамеры IР-камеры пока не имеют четкого деления по классам и по цене, ему соответствующей. Однако в действительности их классифицировать несложно - они делятся на ненужные, нужные и доступные камеры.
"Ненужные" камеры "Ненужные" камеры- это особый вид одноразовых "IP-граблей" (второй раз на них не наступают, т.к. больше такие IP-камеры не приобретают), служащих приманкой для покупателей Образец этого - изделие от старейшего европейского производителя IP-камер - Axis 212 PTZ, имеющее трехмегапиксельную матрицу, электронное поворотное устройство, объектив "рыбий глаз", чудовищно низкую чувствительностью и стандартное (640x480) разрешение на выходе. Пусть от нее нет толка, зато она интересно выглядит и не изнашивается (как вечная игла для примуса). Также привлекает внимание IP-камера AV8360 от ведущего американского производителя Arecont Vision, оснащенная четырьмя 2-мегапиксельными матрицами (в сумме получается 8 мегапикселей!), обеспечивающая круговую панораму. Казалось бы, поставил такое чудо - и все вокруг видно! На практике такая камера может отлично работать в большой юрте или в чуме (на выбор, что подтверждает ее универсальность). Оснащается она короткофокусными объективами (чтобы картинки стыковались с некоторым перекрытием), и стоит ее поднять чуть выше положенного, все в поле ее зрения становится чрезвычайно мелким. На нормальной высоте (заданной оптикой) она покрывает площадь не большую, чем простая камера.
Также "ненужными" можно назвать камеры, обладающие высочайшими характеристиками по всему списку привычных CCTV параметров и соответствующей им безумной ценой. Например, покупатель самой продвинутой японской IP-камеры Panasonic NP 1000 быстро понимает, что купил отличную и дорогую аналоговую камеру, сетевые функции в которой оказались, мягко говоря, вторичными. На грани ненужности находятся IP-камеры с разрешением в 5 Мпкс и более. Полноценно реализовать возможности таких камер можно только при наблюдении за хорошо освещенными большими площадями. При этом на практике две 2-мегапиксельные камеры эту же задачу решают намного качественнее (в первую очередь за счет лучшей передачи содержания сцены - на одной 5-мегапиксельной картинке детали на заднем плане безусловно видимы, но лишь при их увеличении программной лупой, тогда как передний план виден излишне детально и занимает значительную часть экрана). Стоит заметить, что 5 Мпкс-камеру не следует ставить на высокие здания или мачты (то есть туда, где она вроде как максимально эффективна): из-за большого времени считывания матрицы картинка "плавает" даже при незначительном качании камеры.
"Доступные" камеры "Доступные" камеры - это целая заградительная система "граблей". Предназначены они исключительно для того, чтобы отбивать желание заниматься IP-видеонаблюдением. Именно с них обычно начинается знакомство специалистов CCTV с "новыми технологиями", и именно они, благодаря своей доступности и отвратительному качеству, наносят наибольший ущерб рынку. На передовой разместились камеры от двух ведущих производителей недорогого сетевого оборудования (D-Link и Planet). Вторую линию обороны держат аналоговые камеры, дополненные встроенным IP-конвертером (Smartec, ViDigi и другие OEM-камеры, отличающиеся друг от друга только наклейками) Эти изделия являются отличным инструментом "наказания потребителя деньгами" за стремление к упомянутым выше "новым технологиям". Они не дают какого-либо преимущества в качестве, при этом существенно дороже аналоговых камер.
"Нужные" камеры "Нужные" - это 1-3-мегапиксельные камеры, имеющие хорошую чувствительность и стоящие не дороже хорошей аналоговой камеры.
Список "нужных" камер пока невелик, однако целый ряд ведущих производителей (Panasonic, Samsung) анонсировали выпуск новых изделий именно для этого сегмента. Определился и лидер - компания Arecont Vision, поставляющая камеры (AV 1300, 2100, 3100) с функцией "день/ночь" по приемлемой цене. Безусловно, хорошие камеры производит IQinVision. He отстает и второй эшелон производителей с востока - уже сейчас отдельного внимания заслуживают новинки от ACTi, Beward и т.д.
"Граблями" здесь может оказаться обещание клиенту замены одной IP-камерой десятка аналоговых. На практике применение "нужных" мегапиксельных камер в крупных торговых комплексах, в автосалонах, на территории промышленных предприятий и т.д. позволяет сократить общее количество камер всего лишь вдвое.
Также к "нужным" следует отнести недорогие, но качественные IP-камеры стандартного разрешения (640x480 точек). Они необходимы для того, чтобы отслеживать закутки, коридоры, небольшие офисные помещения и т.д. Образцом такой камеры бессменно служит Axis 206.
Сеть видеокамер О "шишках" здесь позаботились маркетологи, продвигающие идею, что для создания системы IP-видеонаблюдения достаточно подключить видеокамеры к существующей локальной сети. Не то чтобы это была неправда - просто "грабли".
Сеть видеокамер должна быть отдельной потому, что видеонаблюдение - это замкнутая система (CCTV), которая должна работать автономно и непрерывно. Кроме того, большой поток данных, создаваемый IP-видеокамерами, способен исчерпать ресурсы локальной сети и тем самым нарушить работу бизнес-приложений.
Другое дело, что для построения сети камер можно использовать существующую СКС (структурированная кабельная система). То есть поставить в узлах СКС отдельные коммутаторы и подключить к ним камеры, воспользовавшись существующими линиями. Те порты СКС, к которым непосредственно подключаются камеры, можно утопить внутрь короба (коробки) и таким образом скрыть соединение от людей. Только следует обязательно позаботиться о резервировании питания коммутаторов и камер. Для этого в узлы СКС необходимо установить UPS, а камеры запитать по РоЕ. Термокожухи уличных камер можно запитать напряжением 220 В, подключившись к ближайшей доступной точке питания. В этом случае разделение питания камер и термокожухов положительно скажется на времени работы от UPS (в противном случае схемы обогрева успевают разрядить аккумуляторы UPS до того момента, когда температура опускается ниже рабочей температуры камер).
Прежде чем планировать подключение к портам СКС уличных камер, обязательно нужно заглянуть в кабельный журнал. Иначе можно наступить на 92-метровые "грабли" ограничения протяженности линии (линия СКС и отрезок кабеля до камеры в сумме должны быть не более 100 м; по правилам, длина постоянной линии может достигнуть 92 м, и в этом крайнем случае камеру нельзя будет устанавливать дальше 8 м от порта).
Вообще, сложность организации протяженных линий - это главная страшилка противников IP-камер. Хотя достаточно просто установить на улице промышленный (Industrial) коммутатор с расширенным диапазоном рабочих температур. Обычно он имеет компактные размеры и крепление на DIN-рейку, что позволяет разместить его в небольшом герметичном боксе, закрепленном на столбе или на стене. Если в этот бокс добавить медиаконвертер, то весь узел может быть установлен на расстоянии нескольких километров от коммутатора камер и соединен с последним оптоволоконным кабелем. Для организации сети видеокамер применяются управляемые коммутаторы не ниже второго уровня (L2). Это требуется, в первую очередь, по соображениям безопасности - камеры необходимо выделять в VLAN, иначе любой школьник сможет с одного порта "уронить" всю систему. Глубокие знания для этого не требуются. Пароли самых популярных камер открыто передаются в каждом пакете данных, поэтому их можно легко перехватить и после этого перенастроить или подменить камеры. Еще легче определить и атаковать IP-адреса камер, для этого можно использовать, например, ноутбук и ПО мониторинга сети. Порты коммутатора, обслуживающие камеры, должны поддерживать скорость 100 Мбит/с и РоЕ (802.3 af), порты восходящих линий (UpLinK) должны обеспечивать 1 Гбит/с. Для подключения уличного узла камер удобно использовать коммутаторы со сменными оптическими модулями (SFP, Mi-ni-GBIC и т.д.).
Предельная допустимая нагрузка на гигабитный порт коммутатора достигается при обслуживании 96 мегапиксельных камер. При большей нагрузке нужно либо создать отдельные сети для разных групп видеокамер, либо воспользоваться возможностью агрегации (объединения производительности) нескольких гигабитных портов (перед выбором коммутатора стоит внимательно его изучить).
Обычно коммутаторы, соответствующие перечисленным выше требованиям, очень сильно шумят (в первую очередь из-за РоЕ-блоков питания, охлаждаемых свистящими IU-вентиляторами), и попытка установить их без шкафчика рядом с рабочими местами обернется для инсталлятора "граблями".
Серверы камер и массивы дисков
Серверы камер Выявлено, что для обслуживания 20-25 2-мегапиксельных камер нужен сервер с двумя четырехъядерными процессорами, то есть на одну 2-мегапиксельную камеру должен приходиться приблизительно! ГГц вычислительной мощности. Это соответствует рекомендациям производителей камер. Линейная зависимость производительности сервера от сумм частот всех ядер процессоров проверена экспериментальным способом, тестами на обратное преобразование Фурье и распаковку Хафмана. Производительность прочих компонентов сервера (в том числе оперативной памяти) в сумме влияет не более чем на 10% от общей производительности всего сервера.
Забегая чуточку вперед, следует заметить, что настольные компьютеры высокой мощностью не обладают, поэтому на сервер должна быть возложена задача перепаковки кадров до размера, выводимого на экран монитора пользователя.
Серверы с двумя четырехъядерными процессорами сегодня присутствуют в линейке каждого производителя, при этом являются наиболее распространенными и доступными по цене. Более производительные серверы стоят значительно дороже, поэтому устанавливаются редко. Серверы, собранные из бытовых комплектующих, - "грабли".
Снижение производительности сервера, в случае подключения излишне большого числа камер, может не произойти, если мегапиксельные камеры "разбавить" камерами стандартного разрешения и если к одному серверу подключить несколько рабочих мест, а на экран каждого вывести небольшое количество камер, допуская, что часть картинок на сервере перепаковываться не успевает. В последнем случае нагрузка распределяется между сервером и рабочими местами.

Продолжение статьи
A.В. Малков, Эксперт



IP видеокамеры

Внешний вид AD-P33B3.6NIL Внешний вид AD-P33B3.6NIL
Купольная металлическая IP камера
Доступно: 3 шт.
4 024

Производитель Axycam
Внешний вид AN5-43B3.6NIL-P Внешний вид AN5-43B3.6NIL-P
Уличная IP видеокамера
6 231

Производитель Axycam
Внешний вид AD-43B3.6NIL-P Внешний вид AD-43B3.6NIL-P
Купольная антивандальная IP камера
5 907

Производитель Axycam
Внешний вид AD10-43V12NIL-P Внешний вид AD10-43V12NIL-P
Купольная антивандальная IP камера
8 308

Производитель Axycam
Внешний вид AD7-43V12NIL-P Внешний вид AD7-43V12NIL-P
Купольная пластиковая IP (сетевая) видеокамера
8 308

Производитель Axycam
Внешний вид AN10-43V12NIL-P Внешний вид AN10-43V12NIL-P
Уличная IP видеокамера
8 828

Производитель Axycam
Внешний вид ATN-43Z10NI Внешний вид ATN-43Z10NI
Поворотная (PTZ) IP видеокамера
- 1.3" SONY Exmor CMOS
- 3.3 - 12 мм/12 цифра
- ZOOM 10X
- ИК - 100м
22 329

Производитель Axycam
Внешний вид EN2-77Z4NI-DH Внешний вид EN2-77Z4NI-DH
Уличная IP видеокамера
- 1/3"" inch CMOS 2M pixels Image Sensor - 1920 x 1080 (1080p) @ 30fps (H.264/MJPEG) - 2.8 – 12 мм. - ИК 2 EA - 20 м.
32 455

Производитель Expert
Внешний вид EN-77V16NI-AF Холодный старт Внешний вид EN-77V16NI-AF Холодный старт
Уличная IP видеокамера
с холодным стартом
41 802

Производитель Expert
Внешний вид EN-77Z8NI-AF Холодный старт Внешний вид EN-77Z8NI-AF Холодный старт
Уличная IP видеокамера
- 2.0 M CMOS - 6.3 - 50 мм ZOOMх8 с АРД - ИК- 70 м - DC12B/AC24/PoE
50 760

Производитель Expert
Найдено товаров: 267
1 2 3 4 5

Возврат к списку

Создание проекта системы видеонаблюдения всего за несколько минут;
Все РЕАЛЬНО: в т.ч. сектора наблюдения, параметры кабельных трасс;
Загрузка готовых планов и их масштабирование;
Спецификация обрудования и смета создается автоматически;
Дружелюбный интерфейс;
Индивидуальные настройки программы и оборудования.
Техподдержка встроена непосредственно в программу.
Регистрация занимает одну минуту.

ОТ ЗАПРОСА ДО ОФОРМЛЕННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ - 15 МИНУТ