Рейтинг@Mail.ru

IP- видеонаблюдение на практике

11 декабря 2008 в 00:00 | Всего прочтений: 19734

В теории процесс создания домашней системы видеонаблюдения, основанной на современных IP или, как их еще называют, сетевых камерах, выглядит достаточно простым и доступным для широкого круга пользователей. Действительно, сетевые камеры позволили в корне изменить представление о том, какой должна и может быть современная система видеонаблюдения за домом или офисом. Для реализации такой системы вам не нужно покупать ни отдельный регистратор, ни платы видеонаблюдения, которые будут установлены в домашнем компьютере. IP- камера сама является и компьютером, и регистратором. Если же вам необходимо организовать полнофункциональное видеонаблюдение на базе специализированного программного обеспечения, то и здесь никаких проблем, - вы просто указываете IP- адреса всех камер, которые будут включены в систему видеонаблюдения и все... Более того, это позволяет использовать в системе географически распределенные камеры, расположенные в разных концах света, или в качестве компьютера использовать сервер, установленный в безопасном месте, например, в дата центре какого-либо провайдера. В общем, если не брать во внимание относительно высокую стоимость сетевых камер, то IP- видеонаблюдение обладает одними лишь плюсами. Однако, когда начинаешь проектировать такую систему видеонаблюдения или систему безопасности, отличающуюся от обычного видеонаблюдения поддержкой нескольких дополнительных датчиков, позволяющих контролировать, например, задымление или утечку газа, то возникает множество вопросов, от грамотного ответа на которые зависит, будет ли ваша система эффективной, либо она позволит лишь наблюдать за вашими близкими и не сможет адекватно отреагировать в момент наступления непредвиденного события?

Сегодня мы поговорим об этих и некоторых других вопросах, ответы на которые мне пришлось искать во время проектирования одной из систем видеонаблюдения дома.

Передо мной стояла достаточно простая задача - создать эффективную систему сетевого видеонаблюдения, правда, одним из условий была ограниченная сумма денег, которую можно было потратить на данный проект. Честно говоря, экономия на безопасности собственного дома никогда не шла на пользу, но, тем не менее, это не означает, что мы не сможем спроектировать систему, которая бы обеспечила максимальную эффективность. Сегодня существует множество различных вариантов, которые можно использовать в нашем бюджетном проекте. Например, в самом недорогом варианте можно купить проводную IP камеру LevelOne FCS-0010, подробно описанную в этой статье. Стоит такая камера чуть больше 100$. Несколько дороже обходится камера LevelOne WCS-2010, оборудованная поворотным механизмом. Однако, при всей своей функциональной продвинутости эти камеры оснащены довольно примитивной оптикой, ставящей их в один ряд с WEB камерами. В принципе, это не столь важно, так как при правильной фокусировке их оптика позволяет получить хорошо различимое изображение. Более серьезным недостатком является невозможность работы в темноте, т.е. именно в тех условиях, в которых камера должна работать и обеспечивать хорошо различимое качество.

Для решения этой задачи необходимо использовать камеры серьезнее. Модель LevelOne FCS-1081A, описанная в статье "Домашнее видеонаблюдение для тех, кто понимает...", на первый взгляд, подходит для решения поставленной задачи. Она имеет возможность использования профессиональных объективов, обеспечивающих высочайшее качество картинки. Кроме этого, она относится, к так называемым, PoE устройствам, питание которых осуществляется по сетевому кабелю, что значительно упрощает проектирование и монтаж. Однако, в темноте эта камера оказывается бесполезной даже при использовании внешнего инфракрасного прожектора. Для этого проекта я выбрал камеру LevelOne FCS-1091, которая стоит несколько дороже FCS-1081A (примерно 500$), но при этом обладает тремя очень важными особенностями:

  • Во-первых, она имеет режим ночной съемки;
  • Во-вторых, наряду со стандартными механизмами оповещения, такими как E-mail и FTP, эта камера умеет работать с Jabber клиентами, что позволяет перенаправить сообщение тревоги, например, в ICQ сеть.
  • В-третьих, FCS-1091 поддерживает два дополнительных входа и выхода. В нашем проекте они не используются, но с их помощью вы сможете интегрировать в систему безопасности до двух датчиков и двух специальных устройств, позволяющих выполнить действие по наступлению того или иного события.

Конечно, по цене эта камера, впрочем как и FCS-1081A, оказалась несколько дороже установленного лимита, что ограничило нашу систему всего одной камерой, так что нам необходимо будет установить ее таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективную защиту дома. Самый простой вариант: направить ее непосредственно на входную дверь в квартиру. При правильной настройке камеры вы получите уведомление и набор фотографий или видеороликов, сразу же как только злоумышленник откроет входную дверь. Можно установить камеру непосредственно над дверью. В этом случае вы не увидите лица злоумышленника, зато сможете конролировать проникновение в квартиру, например, через окно, - рано или поздно грабителю придется пройти по коридору. В общем, вариантов много, выбор места размещения камеры зависит только от индивидуальных особенностей вашей квартиры.

Знакомство с камерой LevelOne FCS-1091 по традиции начнем с ее конструктивных особенностей. LevelOne FCS-1091 имеет классический для данного типа камер дизайн с гибкими возможностями установки. Для этого на корпусе предусмотрено два крепления под стандартный штатив, входящий в комплект поставки. На лицевой стороне расположены адаптер для крепления объектива, два светодиодных индикатора, отображающих текущее состояние камеры и встроенный микрофон, с помощью которого вы сможете слышать все, что происходит в помещении. 

В комплекте поставляется штатный объектив с ручной регулировкой фокуса. Если вы серьезно подходите к своей будущей системе видеонаблюдения, то сразу необходимо сменить его на варифакальный объектив (CAS-1000A или B) с автоматическим управлением диафрагмой (IRIS). Иначе, нет смысла в покупке такой дорогой камеры.  

Подобный объектив при своей относительно не высокой стоимости, порядка 1000 рублей, позволит вам не только менять угол обзора камеры, но и обеспечит автоматическую регулировку диафрагмы, что очень важно при работе в ночном режиме.

На тыльной стороне камеры расположены стандартный Ethernet порт, необязательный разъем для подключения внешнего блока питания, вход для подключения внешнего микрофона и выход на внешний динамик, что позволит организовать двухстороннюю аудиосвязь, кнопка "Reset" и колодка разъемов, предназначенная для подключения внешних сенсоров.

В модельном ряду LevelOne имеется точно такая же камера (WCS-1090), оборудованная Wi-Fi интерфейсом, правда, стоит она примерно на 100$ дороже. Возможно, для кого-то больше подойдет именно такой вариант, однако, для наших условий, когда UTP кабель был заложен на этапе ремонта, модель с поддержкой PoE оказалась идеальна. Единственное, необходимо было позаботиться о приобретении коммутатора с поддержкой PoE или, как в нашем случае, простого PoE инжектора - миниатюрного устройства, добавляющего в Ethernet кабель напряжения питания. Стоит такое устройство порядка 800-900 рублей.

Разобравшись с конструктивными особенностями нашей камеры, переходим к изучению ее возможностей. Для управления камерой используется обычный Web интерфейс, адрес которого можно определить с помощью специальной утилиты, входящей в комплект поставки, либо посмотрев список DHCP клиентов в вашем домашнем маршрутизаторе.

По умолчанию, для просмотра видео не нужно авторизироваться. Если же вы захотите изменить режим (дневной/ночной), включить или выключить внешние устройства подключенные к камере или произвести настройку, необходимо будет ввести пароль.

Для данного проекта меня интересовали лишь некоторые из возможностей этой камеры. Во-первых, меня интересовало насколько эффективна камера в режиме ночной съемки. Во-вторых, настройка реакции камеры на то или иное событие. В-третьих, автоматизация включения и выключения камеры. И, наконец, последний момент - защита системы видеонаблюдения от действий злоумышленника.

Начнем с возможности работы камеры в условиях низкой освещенности. Как вы могли заметить, на ней нет ни одного инфракрасного светодиода, обеспечивающего подсветку. Вместо этого, в этой камере используется специальная шторка с инфракрасным фильтром, благодаря которому удается видеть в темноте.

При снижении уровня освещенности до порогового значения шторка с инфракрасным фильтром передвигается относительно ПЗС-матрицы и позволяет видеть контрастное, практически черно-белое изображение при освещенности объекта до 0,5 лк. На практике это означает, что камера будет хорошо видеть объект только при условии его минимального освещения, что наглядно продемонстрировано на скриншотах ниже.


Дневное освещение с
ИК- фильтром.


Съемка при включенном свете
без ИК- фильтра.


Ночная съемка с ИК- фильтром.


Ночная съемка с ИК- фильтром
с приоткрытой входной дверью.

   

При использовании варфакального объектива с автоматической регулировкой диафрагмы возможно некоторое улучшение видимости объекта при минимальной освещенности, однако, в полной темноте эта камера оказывает бесполезной. В этом случае у вас есть следующие варианты. Во-первых, вы можете оставлять включенным свет в квартире во время вашего отсутствия. Лично мне этот вариант совсем не нравиться. Лучше использовать миниатюрный ИК прожектор с автоматическим включением в темное время суток. Как показали наши эксперименты, даже небольшой направленный прожектор, функции которого у нас выполняла маленькая аналоговая камера, обеспечивает отличное освещение охраняемого объекта - входной двери.


Ночная съемка с ИК- фильтром при использовании ИК- прожектора.

Следующий вопрос - настройка реакции камеры на то или иное событие. Камера LevelOne FCS-1091 имеет встроенный детектор движения работающий по четырем прямоугольным областям с индивидуальной настройкой чувствительности для каждой области.

Кроме этого, она оснащена довольно мощным инструментарием обработки событий, позволяющим пользователю выбирать каким образом реагировать на те или иные события. Например, можно настроить отправку e-mail сообщений с прикрепленными фотографиями или видеороликом, можно настроить отправку файлов на FTP и параллельное уведомление на ICQ, а можно настроить действие на внешнее устройство, в качестве которого могут выступать звуковая и световая сигнализация, блокиратор замка и т.д. Пользователь может установить расписание активности камеры. Но не это главное.

Во время настройки камеры особое внимание нужно уделить тому, что вы будете видеть в присланных сообщениях. По умолчанию камера настроена таким образом, что в случае наступления события вы увидите лишь несколько кадров. Если злоумышленник быстро прошел мимо камеры, на фотографиях или на видеосъемке вы его можете не увидеть. Для того, чтобы полностью владеть ситуацией, необходимо произвести настройку некоторых параметров в разделе "Event trigger". Во-первых, необходимо установить максимальное время записи после срабатывания датчика движения. Если вы настроили камеру на съемку фотографий, то максимальное время съемки после наступления события равно всего одной секунде, за которую вы сможете снять от одной до пяти фотографий в зависимости от установленного параметра FPS. Если же вы пишите видео, то максимальное время равно двум секундам. Как вы понимаете одной и даже двух секунд может не хватить для понимания ситуации, поэтому воспользуемся еще одним полезным параметром, а именно, съемкой того, что происходило до наступления события. Буфер камеры сохраняет до четырех секунд, что позволяет видеть более реальную картину происходящего. Однако, и этого не достаточно для полного контроля. Последний параметр, на который стоит обратить внимание, отвечает за паузу между съемкой в случае срабатывания датчика движения или какого-либо другого датчика, подключенного к камере. По умолчанию, пауза равна двум секундам, что, на мой взгляд, очень много для съемки мгновенных событий. Советую установить нулевую паузу. Тогда вы будете видеть все, что происходит в квартире. 

Вообще, значения этих параметров зависят от конкретных условий и подбираются опытным путем. Например, предложенные параметры идеальны для штатного узконаправленного объектива, охватывающего лишь узкий сегмент охраняемого помещения. Если установить варифокальный объектив, который будет видеть весь охраняемый периметр, то можно оставить эти параметры без изменений.

Один из вопросов, который беспокоит всех, кто ставит домашнюю камеру видеонаблюдения, как сделать так, чтобы камера не превратила вашу квартиру в реалити-шоу и работала только во время вашего отсутствия. Существует несколько решений данной задачи. Во-первых, можно запрограммировать время активности камеры, этот вариант позволит исключить отправку ICQ или E-mail сообщений каждый раз, когда кто-то из домашних проходит мимо камеры, однако, он не выключает камеру и сохраняет вероятность несанкционированного наблюдения за вами. Для блокирования несанкционированного подглядывания обратимся к разделу "Video Access", где мы можем запоролить просмотр и установить расписание, по которому разрешен удаленный просмотр. 

И, наконец, последний вопрос, интересовавший меня в данном проекте, - каким образом можно защитить себя от действий злоумышленника. Первое, что приходит на ум, отключение питания в квартире. В этом случае самый простой способ - установка источника бесперебойного питания, к которому нужно будет подключить маршрутизатор и камеру, потребляющих примерно 30Вт. При использовании стандартного домашнего источника бесперебойного питания мощностью 600VA время автономной работы составит примерно 50 минут. Что, конечно же, не спасет от терпеливого "гостя", но, тем не менее, некоторую дополнительную защиту все же создаст.

Обращаю ваше внимание, что если вы планируете вести непрерывную запись всего, что происходит в доме, то для этого придется использовать дополнительное программное обеспечение IP CamSecure Pro, возможности которого подробно рассмотрены в этой статье. С помощью этой программы вы не только сможете вести постоянную запись или использовать более продвинутые механизмы защиты, но и параллельно работать с несколькими камерами. В одной из своих статей для обеспечения большей степени защиты я предложил использовать в качестве такого компьютера Windows сервер, установленный в дата-центре, однако, реальный опыт показал, что одна камера генерирует довольно серьезный объем трафика. Безусловно, речь идет об исходящем трафике, однако, для сервера это будет входящий трафик, стоимость которого необходимо учитывать. Для себя я выбрал другое решение - маленький домашний медиасервер, на который возложено решение многих домашних задач, в том числе и видеонаблюдение. Доступ к удаленному серверу можно получить с помощью утилиты удаленного доступа программы IP CamSecure, однако, мне больше понравился вариант с использованием программы Radmin, которая позволяет получить полный доступ к своему домашнему компьютеру с любого другого компьютера. В одном из будущих материалов я подробно расскажу о своем миниатюрном домашнем сервере и детально рассмотрю особенности и возможности самой последней на текущий момент версии программы Radmin 3.3.

В заключении этого материала я хотел бы обратить внимание на два момента. Если вы серьезно беспокоитесь о безопасности своего дома, то установка камеры видеонаблюдения не является единственно правильными решением. Я бы советовал использовать его в качестве дополнительного инструмента защиты, который будет использоваться совместно с другими средствами, включая постановку квартиры на охрану. Во-вторых, установка видеонаблюдения необходима не только для защиты от названных "гостей", но и для контроля за детьми и пожилыми людьми или просто для того, чтобы, находясь в отпуске, вы всегда могли посмотреть, что же происходит в вашем доме.