Повсеместное распространение кабельных и беспроводных сетей, а так же усовершенствование протоколов передачи информации привело к возможности использования этих систем для видеонаблюдения.
Главным отличием от классических, аналоговых сетей является использование исключительно оцифрованного сигнала исходящего из камеры.
Можно отметить целый ряд преимуществ, которые получит пользователь системы видеонаблюдения на IP камерах:
- Возможность подключения устройств к уже смонтированной сети без необходимости ее модификации.
- Для функционирования IP камер не нужно дополнительное специализированное оборудование захвата видеосигнала.
- Возможность создания сети видеонаблюдения любого уровня сложности и иерархической структуры.
- Не нужна специализированная точка администрирования видео-сети, просмотр изображения и изменение текущих настроек можно произвести с любого компьютера подключенного к той же сети. При условии наличия совместимого программного обеспечения и соответствующего допуска.
- Вся информация, поступающая из IP видеокамер, может быть зашифрована, что исключает ее подмену и делает бессмысленным перехват.
- Технические параметры некоторых моделей IP камер допускают создание на их базе сетей с дополнительными функциями: пожарная и охранная сигнализация, система контроля доступа и другие.
Локальная система на основе Ethernet сети
Для проводной передачи изображения используется стандартная локальная сеть на витой паре, та же, что и для соединения ПК в офисах. И если для небольших офисных систем видеонаблюдения рассчитанных на 5-10 IP-камер этого будет вполне достаточно, то для крупных и сложных систем может не хватить пропускной способности.
Дело в том, что сами кабеля витой пары 5 категории рассчитаны на гораздо большую пропускную способность, чем 100 Мбит/с, узкое место – это коммутатор. В данном случае, при расчете коммутационного оборудования необходимо руководствоваться принципом «гигабит + РоЕ». Даже если общая сумма потоков со всех камер не доходит до 100 Мбит/с, гигабитный коммутатор имеет критические преимущества:
- большой размер таблицы МАС-адресов;
- управление приоритезацией трафика,
- большая пропускная способность внутренней шины.
Если передача видеосигнала происходит в локальной сети, параллельно с обменом данными в клиент-серверных приложениях, то необходимым условием для оптимального функционирования становится использование управляемых коммутаторов и их администрирование. Создание виртуальных подсетей – VLAN, настройка полосы пропускания по портам – QoS, использование протокола STP для автоматического устранения петель в сети.
Использование PoE технологии
Подача питания на удаленные устройства, в последнее время, происходит по технологии PoE, но фактически это означает поддержку устройствами сетевого стандарта IEEE 802.3af, который гарантирует подачу мощности до 15,4 Вт на канал.
Но не стоит думать, что от 24-портового свитча можно запитать такое же количество камер. На каждом коммутаторе указывается максимальная мощность, которую он может выдать.
Уменьшаем ее на 30% для обеспечения пиковых нагрузок и делим на максимальный объем потребляемой камерой энергии. Полученный результат это максимальное количество устройств, которое можно запитать.
При использовании внешних камер, особенно поворотных камер видеонаблюдения и с термокожухами, возникает закономерный вопрос, а достаточно ли будет подаваемого питания в 15,4 Вт на кабель. Мощность, потребляемую камерой и всеми сопутствующими устройствами, можно узнать из шифра на этикетке или наклейке модели. Классы 0, 3, 4 потребляют максимальные 15,4 Вт, 1 класс — 4 Вт, 2 класс — 7 Вт.
Если обеспечить мощность не удается, а дополнительной линии питания провести невозможно, воспользуйтесь аппаратурой поддерживающей стандарт IEEE 802.3at, который обеспечивает 30 Вт на линию или стандарты увеличения подаваемой мощности на порт Hi PoE, двойное PoE, PoE Plus.
Используя все перечисленное оборудование можно представить иерархию сети IP видеонаблюдения в виде 3-ох уровней:
Беспроводные системы видеонаблюдения
Существует 3 стандарта передачи информации с IP видеокамер, используя беспроводные каналы связи.
1. Стандарт Wi-Fi.
2. Стандарт WiMAX.
3. Стандарт GSM.
Wi-Fi. Передача видеопотока идет по технологии «распространения спектра» благодаря чему сигнал делается менее чувствительным к помехам. На самом деле стандарт Wi-Fi подразумевает использование 4-ох различных стандартов.
| Стандарт | Пропускная способность канала Мбит/сек. | Радиус действия точки доступаМ | Используемые частотыГгц |
| 802.11a | До 54 | До 100 | 5 |
| 802.11b | До 11 | До 100 | 2,4 |
| 802.11g | До 54 | До 100 | 2,4 |
| 802.11h | До 600 | До 300 | 2,4-2,5 и 5 |
Совместимость стандартов важный показатель, который нужно учитывать при подборе оборудования. Как правило, производители выпускают универсальные устройства, воспринимающие весь спектр частот, но при модернизации или расширении уже готовых сетей стоит обратить внимание на соответствие частот.
Пропускная способность сигнала находится в обратной пропорции к расстоянию от камеры до роутера. Как показывают результаты тестирования, реальная пропускная способность канала, у устройства находящегося на максимально указанном в спецификации отдалении, составляет не более 35% от номинальной.
Поток данных с камеры с 1Мпкс матрицей варьируется от 3до 10 Мбит/с. Это связано с настройками самой камеры: качества сжатия, используемого кодека, различных параметров объекта наблюдения. Во многих современных камерах реализована функция двухпоточной передачи данных с предварительной буферизацией. С одной стороны это хорошо, так как видеофайлы с высоким разрешением сохраняются на серверах видеонаблюдения, а с низким можно просмотреть в режиме реального времени с любого устройства, но канал передачи данных заполняется намного быстрее.
GSM стандарта 3G. На данный момент интегрированные GSM модули в IP камеры представлены модельными рядами компаний Brickcom и D-Link, остальные производители предлагают внешние устройства связи. Передача информации идет по технологии HSPA — высокоскоростной пакетной передачи данных, регламентированная скорость составляет 14,4 Мбит/с от базовой станции и 5,8 Мбит/с от абонентской точки.
К сожалению, операторы сотовой связи устанавливают приоритет голосовых звонков, перед передачей данных и использование GSM стандарта в местах большого скопления людей будет очень затруднено. Для частичного решения этой проблемы можно использовать буферизацию изображения на протяжении дня и передачи информации ночью, когда сеть наименее загружена.
Wi-MAX. Система дальнего действия, обеспечивающая передачу данных на расстояние до десятка километров за счет использования лицензированных частот.
| Стандарт | Пропускная способность канала Мбит/сек. | Радиус действия точки доступаКм | Используемые частотыГгц |
| 802.16d | До 75 | 6 – 10 | 2 – 11 |
| 802.16e | До 30 | 1 – 5 | 2 – 6 |
Кроме расстояния, на которое передается информация, представленный стандарт практически ничем не отличается в своих настройках от Wi-Fi. Единственным препятствием для повсеместного использования такого типа связи является сложности с получением лицензии на использование.
С недавнего времени Wi-Fi адаптеры мощностью, превышающей 100 мВт (20 дБм) и точки беспроводного открытого доступа развернутые вне помещений подлежат обязательной регистрации в Государственной комиссии по радиочастотам.
Возможности контроля в интернет системах видеонаблюдения
Хоть для управления IP камерами не нужно специализированного оборудования, но для доступа к настройкам и информации нужен как минимум ПК. Возможно управление или просмотр данных через смартфон или любое другое мобильное устройство, имеющее совместимую ОС и соответствующее ПО.
Для проведения предварительных настроек IP камеры используется ПО производителя. С его помощью можно изменить IP адрес камеры, маску подсети, номер порта, и определить серийный номер устройства, версию прошитого программного обеспечения и т.п.
После установки камеры на место эксплуатации доступ к ее настройкам производится через совместимые браузеры или клиентское ПО.
