Особенности применения IP-камер видеонаблюдения

Оглавление статьи: Особенности применения IP-камер видеонаблюдения
Содержание

Защита собственного имущества и территории — наверное тот вопрос, который во все времена волновал человека. Какие только ухищрения не предпринимались для его решения. От злых собак с охранниками до капканов или ям-ловушек.

К сожалению, перечисленные методы имеют определенные недостатки. Все они требуют постоянных крупных денежных трат и внимания владельца. К тому же их можно обойти, подкупив/прикормив живую охрану или разрядив автоматические одноразовые приспособления. Другое дело современные средства безопасности — сигнализация и камеры наблюдения. Они работают по принципу — включил и забыл, до момента проникновения посторонних за охраняемый периметр. Причем если первые автоматические системы будут извещать о самом факте нарушения, вторые зафиксируют лица или приметы преступников.

Рабочее место с системой наблюдения

Перечисленные последними видеокамеры можно использовать не только в деле охраны. Применяются они и для контроля критических процессов требующих постоянного внимания оператора. Особенно если те опасны для жизни персонала или происходят в средах далеких от доступных человеку. Яркий пример тому — визуальная проверка состояния трубопроводов расположенных на дне морей и проливов.

Об одном из видов систем удаленного визуального контроля и пойдет речь в настоящей статье. Рассмотрим схемы IP видеонаблюдения, их преимущества и недостатки, что это вообще такое, монтаж оборудования и его варианты. Дополнительно будет сделан небольшой экскурс в историю.

Историческое развитие интерфейсов камер

Изначально камеры видеонаблюдения были аналоговыми, как в принципе и все оборудование обеспечивающее передачу и прием аудио и визуальной информации.

Развязка аналоговой камеры

При всей относительной аппаратной надежности подобной техники — есть у нее и множество недостатков. Главными из которых можно назвать сильную зависимость качества получаемого сигнала от расстояния и наличия электромагнитных помех на линии. Причем последние могут быть вызваны десятками причин, от природных явлений до самих действий человека. Конечно, в определенной степени все решается дополнительными системами защиты кабеля и самого передающего устройства. Правда, перечисленное сильно увеличивает стоимость владения и соответственно уменьшает главное преимущество подобной аппаратуры — ее надежность. К тому же, пост-обработка аналогового сигнала (фильтрация, приведение его в понятный человеком вид) требует физического усложнения конструкции самих систем. Которая производится не только на стороне регистратора, но и в части передатчика.

Задний вид аналогового микшера

Есть и еще один минус. Количество излучателей аналогового сигнала обязательно равно числу его приемников. С сопутствующей обвязкой каждого аппаратными фильтрами. К примеру, система видеонаблюдения на восемь камер, требует столько же вводов на конечном устройстве, с соответствующим количеством физических приемников. К ним обязателен отдельное устройство — видеомикшер, сводящий все изображения в одно (или без него наличие 8 аналоговых телеэкранов). При записи нужно и равное количество фиксирующей техники по числу передатчиков. В приведенном случае восемь видеомагнитофонов.

В наше время, на смену устаревшей технологии пришла цифра. Аналоговый сигнал на камере или микрофоне превращается в числовой код. Последний, посредством протоколов передачи данных без потерь транслируется на компьютер получателя. Тот интерпретирует его в читабельный вид (изображение, звук) и воспроизводит человеку. Если нужно, одновременно выполняется пост-обработка, микширование каналов или сохранение их для последующего извлечения.

Экран современной системы видеонаблюдения

Что касается протоколов передачи данных, их не так много. Повсеместно для обмена между фиксирующим аппаратом и конечным потребителем используются или IP в чистом виде или преобразование в него посредством конвертера из специализированных аппаратных. К последним относятся Zigbee, MQTT, zWave, Bluetooth, IR, Wi-Fi, RS485, 1-Wire, KNX, Can и им подобные.

Для интересующихся: в русском языке транскрипция IP протокола звучит как АйПи.

Преимущества

Основные плюсы систем IP видеонаблюдения по сравнению с аналоговыми:

  • Не требуется на каждую камеру отдельный приемник.
  • Качество картинки не зависит от расстояния передачи.
  •  Универсальность пост-обработки — количество фильтров критично только от мощности компьютера-получателя.
  • Дальность передачи не имеет значения — посредством интернет, изображение можно транслировать в любую точку мира, без потерь и его ухудшения.
  • Запись возможна только по движению в поле зрения камеры, для экономии места на клиентском устройстве.Пример записи с камеры по движению
  • Общее количество камер не ограничено на один принимающий аппарат.
  • Доступно единовременное нанесение сопутствующей информации на итоговое изображение, включая нюансы не доступные аналоговой технике. К примеру, подсветка контуров движущихся объектов, автоматическое определение важных малозаметных частей картинки, требующих внимания.
  • Единовременно выполняется обработка и улучшение видео до момента передачи его пользователю.
  • Доступна возможность удаленно контролировать аппаратную часть камеры (приближение, яркость, включение ночного режима и прочее) по той же линии, на которой изначально происходит передача данных. Причем выполняется процедура не только с самого регистратора, но и с любой точки мира.
  • Аппаратные элементы унифицированы и распространены.

Недостатки

Как и у любой сложной техники, IP камеры видеонаблюдения имеют и свои недостатки. К примеру, устойчивость к факторам внешней среды. Которая, в принципе, повышается в рамках процедур защиты корпуса аппаратов захвата изображения или линий передачи информации. Основными минусами можно назвать:

  1. Увеличение стоимости камеры в зависимости от ее возможностей. Хоть последнее и не настолько сильно заметно, как в случае аналогового вещания. К дополнительным функциям, требующим доплаты, относится наличие Wi-Fi, GSM, микрофона и ночного наблюдения. Существуют камеры, позволяющие при необходимости транслировать голос оператора. Разные виды IP камер
  2. Чем агрессивнее окружающая среда, тем надежнее должно быть защищено само устройство от его влияния. Хотя последнее относится к любому электронному оборудованию.

Собственно, на этом список недостатков исчерпан.

Защита камер по индексу IP

Ранее была вскользь упомянута защита систем IP видеонаблюдения от внешней среды. В действительности вопрос достаточно серьезен, как и для любого электрооборудования. Зависит его решение от корпусов конечных аппаратов. Индекс его сопротивляемости посторонним воздействиям имеет официальную градацию и обозначается как IP, с последующим двухзначным цифровым кодом. Указывается на упаковке, корпусе или документации к устройству.

Первая цифра в нем, от 0 до 6, характеризует сопротивляемость от проникновения твердых веществ — пыли, песка, стружки. Чем индекс больше, тем лучше. Аналогично указывает второе число от 0 до 8, но оно относиться уже к жидкости. Ноль для обоих — защиты нет, максимальное количество IP68 говорит о том, что камера способна работать на глубине погружения больше метра или во время пылевой бури.

Таблица защит IP

Преобразующие системы

Конечному потребителю, систем IP видеонаблюдения, доступно использование не только чисто цифровой принимающей или передающей изображение техники, но и создание своеобразных гибридов. Для этого применяют специализированные конвертирующие устройства. Часть из них может превратить аналог в цифру от обычной камеры, другие наоборот потоковый код в видеосигнал, для записи на классическом регистраторе. Последнее экономически слабо. Тем не менее, в некоторых случаях, подключение цифрового устройства захвата к аналоговому видеорегистратору оправдано. К примеру, если последний — часть большей устоявшейся системы, менять которую целиком ради нескольких камер никто не станет. Сюда относятся охранные комплексы предприятий и производств, или классические визуализаторы промышленных цепочек, действующих в опасных для жизни человека средах.

Преобразователь аналогового сигнала в цифровой

Видеонаблюдение через интернет

Одной из особенностей IP камер видеонаблюдения можно назвать их работу через интернет. Обычно она доступна в функциях IP регистратора. Но в некоторых моделях, реализована запись и воспроизведение видео в глобальной сети, вообще без физического устройства-посредника. То есть, видео фиксатор напрямую сохраняет картинку в облачные сервисы, где ее может посмотреть конечный пользователь из любой точки мира. Доступно и удаленное управление таким устройством захвата.

Есть и минусы настоящей системы:

  • зависимость от посредников и работоспособности их серверов;
  •  не нулевая стоимость подобных услуг;
  • требуются хорошие линии связи;
  • доступ к видео данным может получить не только владелец, но и хозяева хостинга.

Самое важное из перечисленного — лишние посредники. Отказ любого из элементов структурной схемы видеонаблюдения ниже, приведет к недоступности записей конечному потребителю:

Структура облачного видеонаблюдения

Важные характеристики IP видеонаблюдения

Для каждого конкретного случая, разница между желаемым и необходимым будет отличаться. Тем не менее, есть характеристики состава оборудования и его возможностей на которые стоит обратить внимание при выборе.

Всю систему IP видеонаблюдения делят на три части: камеры, связь и регистратор. Они могут приобретаться готовым комплектом или штучными элементами.

Обеспечение связи

Для случаев, когда камеры IP видеонаблюдения находятся дальше от оператора, чем сто метров, понадобится устройство-посредник — роутер или маршрутизатор. То же самое касается вариантов IP регистратора с недостаточным количеством разъемов. Причем коммутатор нужен вне зависимости от способа передачи данных — Wi-Fi или кабель. Здесь важными характеристиками объединяющего камеры устройства становятся — совместимость каналов, их количество и пропускная способность. По порядку:

  • Совместимость. Подразумевается, что, если камеры вещают только по Wi-Fi (бывают и такие), им потребуется и маршрутизатор с аналогичной возможностью приема, во избежание покупки дополнительного оборудования. Роутер для системы видеонаблюдения
  • Количество каналов. Для проводных устройств захвата важным фактором становиться количество разъемов на самом маршрутизаторе. Их нужно брать с запасом, на случай последующего расширения системы, так как — 1 разъем всегда равен одной подключенной камере. Конечно, можно впоследствии докупить свитчи или коммутаторы-посредники, но в таком случае придется производить последующий перемонтаж приходящих линий. Что, в свою очередь, потребует излишних затрат человеко-часов и денег.
  • Пропускная способность. Грубо говоря, это исходящая скорость маршрутизатора. Если для получения изображения от одной камеры достаточно и 10 Мбит/с, то уже на исходящей линии объединяющей несколько устройств захвата, потребуется канал шире, до 100 Мб/с. Для крупных сетей видеонаблюдения — соответственно и скорость выше. Идеалом в таких случаях всегда становиться коммутатор с исходящим гигабитным портом.Маршрутизатор с гигабитными портами

Рекомендаций по конкретному производителю делать не станем, они все достаточно хороши. Правда, существуют совсем «грустные» модели. Лучше перед покупкой конкретной почитать отзывы владельцев в интернет.

Что касается IP камер, оснащенных GSM связью, — здесь в качестве маршрутизатора выступает провайдер интернет услуг. Требуется предварительно выяснить его возможности по скорости и хорошую доступность сотовых точек в местах размещения фиксирующего оборудования.

Функциональность и возможности камер

Одним из важнейших параметров системы видеонаблюдения с IP камерами, служит разрешающая способность последних. От названой характеристики зависит четкость итогового изображения и чувствительность фиксирующего аппарата к яркости света. Указывается значение в мегапикселях, числом с последующей аббревиатурой «Mp», «Mpx» или «Мп» в документации или на корпусе самой камеры. Чем больше цифра, тем четче аппарат выдаст картинку и будет более «зрячим» при недостатке света. Сама она соответствует количеству точек, составляющих исходное изображение. Таблица существующих стандартов:

Стандарты разрешений

Прямая зависимость от числа с аббревиатурой:

Обозначение Mpx Точек ширина × высота Пропорции кадра Формат видео
1.31 1280 × 1024 5:4 SXGA
1.296 1440 × 900 8:5 WXGA+
1.47 1400 × 1050 4:3 SXGA+
1.475 1536 × 960 8:5 XJXGA
1.57 1536 × 1024 3:2 WSXGA (?)
1.44 1600 × 900 16:9 WXGA++
1.64 1600 × 1024 25:16 WSXGA
1.92 1600 × 1200 4:3 UXGA
1.76 1680 × 1050 8:5 WSXGA+
2.07 1920 × 1080 16:9 Full HD 1080p
2.3 1920 × 1200 8:5 WUXGA
2.2 2048 × 1080 256:135 2K
2.36 2048 × 1152 16:9 QWXGA
3.15 2048 × 1536 4:3 QXGA
3.68 2560 × 1440 16:9 WQXGA
4.09 2560 × 1600 8:5 WQXGA
5.24 2560 × 2048 5:4 QSXGA
5.76 3200 × 1800 16:9 WQXGA
6.55 3200 × 2048 25:16 WQSXGA
7.68 3200 × 2400 4:3 QUXGA
4.95 3440 × 1440 21:9 QHD
9.2 3840 × 2400 8:5 WQUXGA
8.3 3840 × 2160 16:9 Ultra HD
8.8 4096 × 2160 256:135 4K
9.6 4128 × 2322 16:9
12.78 4128 × 3096 4:3
20.97 5120 × 4096 5:4 HSXGA
26.2 6400 × 4096 25:16 WHSXGA
30.72 6400 × 4800 4:3 HUXGA
33.17 7680 × 4320 16:9 Super Hi-Vision
36.86 7680 × 4800 8:5 WHUXGA

В отношении IP систем видеонаблюдения слишком высокие значения Mpx — не рекомендуются. К примеру, свыше 5Mpx. Такая камера передаст больше данных за момент времени, — ей нужен более широкий канал, иначе будут пропуски, «лакуны» в самой записи. В действительности, устройство фиксации подстраивает частоту захвата моментов изображения в зависимости от скорости и загруженности канала к регистратору. С другой стороны, видеонаблюдение — не кино. Здесь не обязательно высшее качество съемки. К тому же, чем больше значение Mpx, тем крупнее по объему хранимые данные в памяти регистратора, а соответственно и требуется его модель с емкими жесткими дисками. Которая и стоит соответственно дороже. Каждый приобретающий систему видеонаблюдения решает для себя сам — выше качество, но ниже скорость фиксации и больше занимаемое место, или наоборот. Только нужно держать баланс — слишком низкий Mpx делает камеру бессмысленной. Она будет «слепа» и выдавать картинку на которой ничего толком не видно.

Изображение при низком Mpx

Значение имеет и фокусное расстояние, определяемое встроенной оптикой. Характеризует его глубина охватываемой территории, в которой объекты снимаются четко, без размывания. В отношении камер видеонаблюдения требуется наименьшее значение фокуса (указывается в документации, обычно в миллиметрах). От этого зависит и угол зрения, охватываемый камерой. [Ю.П.1]

Еще одним важным параметром устройств захвата служит «ночной режим», то есть съемка в полной или частичной темноте. В аппаратах оборудованных такой возможностью присутствует инфракрасная подсветка объектов, попадающих в поле зрения камеры. Об этом обязательно указывается в сопутствующей документации.

Также, конечному покупателю, могут быть интересны дополнительные функции. К примеру, микрофон и обратная связь. По большей части, для контролирующего оборудования организаций они бессмысленны, но интересны в домашнем применении. Здесь же и видеонаблюдение через интернет. В реальности, используется оно редко, да и имеет проблемы с безопасностью.

Пример видеонаблюдения через интернет

Важной характеристикой камер для видеонаблюдения служит интерфейс обмена. Обычно присутствует стандартный LAN, который может дополнятся Wi-Fi, Bluetooth, USB, GSM или протоколами связи «умного дома».

Возможности регистратора

Видеорегистратор в своей основе — обычный, достаточно слабый компьютер, оснащенный сетевыми интерфейсами. Для улучшения внешнего вида может выпускаться в отдельном корпусном исполнении с дополнительными специализированными кнопками. То есть, с виду быть похожим на небольшой бытовой прибор.

Основные характеристики к нему относящиеся, под которые и выбирается изначальная аппаратная начинка, и в готовых решениях, и для вариантов самостоятельной сборки:

  1. Количество подключаемых камер. Обычно ограничено программно, так как в действительности протокол IP не содержит каких-либо специфичных лимитов по данному вопросу.
  2. Используемые кодеки. От них зависит степень сжатия, хранимого видео. Распространены MJPEG, H.264, MPEG4.
  3. Объем жесткого диска. Вопрос емкости непосредственно относится к п.2 — от настоящего размера свободного места зависит период времени, который будут охватывать хранимые записи. Ориентировочная таблица соответствия, при использовании кодека H.264:Характеристика емкости видеорегистратораЗдесь есть нюанс: обычно регистратор настроен не на постоянную запись, а только при обнаружении движения. Поэтому объем хранимых данных будет намного меньше. Но, в любом случае, использовать жесткий диск слабее 1 Тб (1023 Гб) не рекомендуется. Что касается его вида SSD или HDD — преимущество на стороне механики. Встречаются регистраторы, изначально не оснащенные жесткими дисками, необходимо докупать их отдельно. [Ю.П.2]
  4. Поддерживаемые физически сетевые интерфейсы и их количество. Кроме нескольких или одного стандартного LAN, некоторые модели регистраторов оснащаются встроенным Wi-Fi. Что касается количества портов, — при нескольких сетевых входах допустимо подключение стольких же IP камер, без маршрутизатора-посредника. В его роли выступает сам видео регистратор.
  5. Удаленное управление. Позволяет контролировать камеры и просматривать происходящее перед ними находясь физически далеко от регистратора, с любого компьютера сети.
  6. DHCP сервер. Программа, раздающая в автоматическом режиме уникальные адреса устройствам захвата изображения. Пригодится в тех случаях, когда роутер не оснащен подобным функционалом.

Схема подключения

Схема подключения ip камеры к видеорегистратору подразумевает посредника — маршрутизатор, или провайдера связи, выступающего в его роли. Визуально ее общая структура выглядит так:

Схема подключения IP камер к видеорегистратору

Фиксирующий изображение аппарат к коммутатору физически подключается путем соединения UTP кабелем через обычный LAN порт (обычно желтого цвета). В такой же, или помеченный как UpLink(синий) подводится сетевой кабель от видеорегистратора или роутера более высокого уровня. Если нужно обеспечить связь нескольких маршрутизаторов с камерами, подсоединение производится своеобразной «елочкой»:

Схема соединения елочкой

Настройка роутера

Каждая модель аппарата-получателя отличаются интерфейсом настройки, поэтому рассматривать частности не будем. Есть только одна общая рекомендация. Если маршрутизатор позволяет, нужно включить в нем DHCP сервер, раздающий IP адреса, для присвоения уникального каждой камере.

Для тех случаев, когда подобного функционала нет, используется аналогичная опция в самом регистраторе.

Видеорегистратор

Поиск устройств захвата производится в соответствующем пункте меню настроек. Будут автоматически обнаружены все камеры, находящиеся в пределах IP пространства подсети регистратора. Числовое значение последней берется на основе ручных установок или выданного адреса DHCP сервером высшего уровня.

Пример нахождения камер в сети

Несколько слов о защите от посторонних

IP камеры и цифровой регистратор — сетевые устройства, позволяющие удаленно контролировать их работу. Обязательна установка ограничивающих доступ паролей. Причем она производится и на сам регистратор, и на каждое из устройств захвата. Если не сделать подобную настройку, злоумышленник, подключившись к общей IP сети видеонаблюдения, сможет удалять записанные данные или блокировать работу камер.

Готовые решения

Существует несколько путей организации систем IP видеонаблюдения. Самый низкий по цене из которых — самостоятельное построение связей комплекса оборудования и раздельная покупка роутеров, камер, со сборкой персонального компьютера в качестве регистратора. Правда, в настоящем случае, можно столкнутся с программной несовместимостью оборудования. К тому же, физические габариты ПК будут больше. Да и настройка всего в комплексе сложнее. Главный плюс настоящего подхода в конечной расширяемости и гибкости системы.

Комплект IP камер с видеорегистратором

Обычно выбирают готовые решения видеонаблюдения. Стандартно они представлены регистратором, комплектом камер (которые впоследствии можно докупить при необходимости) и всей сопутствующей обвязкой (блоки питания, шнуры, переходники). Объединяющий маршрутизатор в состав готовых комплектов обычно не входит. Его отдельная покупка находиться в пределах интересов конечного пользователя. Главный плюс настоящего подхода — в уже настроенном изначально регистраторе, который точно будет работать с представленными устройствами захвата. Кроме того, в составе его программного обеспечения отсутствуют излишние модули, а само ПО прошло тестирование на безопасность от стороннего проникновения.

Top-3

В разделе будут представлен TOP популярных моделей IP камер и регистраторов для самостоятельной сборки. Перечислены и готовые решения видеонаблюдения, интересные конечному покупателю. Сами перечни будут составлены на основе предпочтений владельцев.

IP-камеры

Все камеры, представленные в TOP, оснащены возможностью удаленного просмотра изображения (и частично управления) через стандартный HTTP протокол TCP/IP сетей.

Модель Mpx Тип Класс защиты Дополнительные опции/особенности Фокусное расстояние (мм) Ночной режим Цена (руб)
Чувствительность (люкс) ИК-подсветка (м)
Dahua DH-IPC-HFW2230SP-S-0280B 2 (1920×1080) Уличная IP67 Микрофон, SD-карты 2.8 0.006 30 4390
PS-Link WJ01 2 (1920×1080) Поворотная IP54 Микрофон, SD-карты, интерфейс только WIFI 3.6 0.01 5 3115
 HiWatch DS-I450 4 (2560×1440) Уличная IP67 ИК фильтр, шумоподавление 2.8 0.009 30 8416

IP камеры

Регистраторы

Все видеорегистраторы, описываемые дальше, не имеют в комплекте жесткого диска. Нужно докупать его отдельно.

Модель Максимальное кол-во камер Отсеков для HDD Сетевых входов Цена (руб)
HiWatch DS-N316/2 16 2 1 12102
Dahua DHI-XVR4104C-S2 4 1 1 6090
Hikvision DS-7104NI-Q1/M 4 1 1 3630

Видеорегистраторы

Готовые комплекты видеонаблюдения

Здесь на рынке полный разброд и шатание. Комплекты собираются и отлаживаются силами магазинов, частных лиц и малых организаций. Некоторые варианты даже названия не имеют. Далее перечислены наиболее интересные модели готовых наборов по информации от специалистов, занимающихся их установкой.

Жесткий диск в представленных комплектах не идет — его нужно докупать отдельно. Сам набор готового видеонаблюдения всегда подразумевает камеры, инструкции, блоки питания, соединительные кабели, регистратор. Последний, в обязательном порядке, оснащается выходом на монитор и USB разъемом для мыши.

Модель Разрешение камер (Mpx) Количество камер Возможность последующего расширения Вид связи камера-регистратор Дополнительное оборудование Цена (руб)
WiFi 041MP 4+5 1 4 (уличные) нет WIFI мышь 16990
IVUE-4MP IPC-B4 4 4 (уличные) есть LAN (питание по тому-же кабелю) нет 20990
ALFA ALIP042MP 2 4 (уличные) Есть WIFI 4G модем, единый блок питания камер 13590

Комплекты видеонаблюдения

Резюмируя

Среди прочих решений видеонаблюдения, наибольшую популярность к настоящему моменту получили системы использующие и в клиентской части, и для устройств захвата протокол IP. Их плюс в универсальности, удобном интегрировании к существующим сетям, управляемости и масштабировании. Цена все время понижается, а возможности с лихвой перекрывают существующие запросы. Пользуясь готовыми решениями, или выбрав построение системы собственными руками, создать профессиональный комплекс доступно каждому. И в плане физического монтажа, и конечной настройки.

Видео по теме

Добавить комментарий Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector