Повсеместное распространение проводных и беспроводных сетей, а также совершенствование протоколов передачи информации привели к возможности использования этих систем для видеонаблюдения.
Основное отличие от классических аналоговых сетей — это использование исключительно оцифрованного сигнала, поступающего с камеры.
Пользователь системы видеонаблюдения на IP-камерах получит ряд преимуществ:
- Возможность создания сети видеонаблюдения любого уровня сложности и иерархической структуры.
- Вся информация с IP-камер может быть зашифрована, что исключает их замену и делает бессмысленным прослушивание.
- Для работы IP-камер не требуется дополнительного специализированного оборудования для захвата видеосигнала.
- Возможность подключения устройств к уже установленной сети без необходимости ее модификации.
- Технические параметры некоторых моделей IP-камер позволяют создавать на их основе сети с дополнительными функциями: пожарной и охранной сигнализацией, системой контроля доступа и другими.
- Нет необходимости в специализированной точке администрирования в видеосети; Просмотр изображения и изменение текущих настроек можно выполнить с любого компьютера, подключенного к той же сети. При условии наличия совместимого программного обеспечения и авторизации.
Локальная система на основе Ethernet сети
Для проводной передачи изображения используется стандартная локальная сеть на витой паре, такая же используется для подключения ПК в офисах. И если для небольших офисных систем видеонаблюдения, рассчитанных на 5-10 IP-камер, этого будет достаточно, для больших и сложных систем может не хватить полосы пропускания.
Дело в том, что сами кабели витой пары категории 5 рассчитаны на гораздо более высокую пропускную способность — 100 Мбит / с, узким местом является коммутатор. В этом случае при расчете коммутационного оборудования необходимо руководствоваться принципом «гигабит + PoE». Даже если общий объем потоков со всех камер не достигает 100 Мбит / с, гигабитный коммутатор имеет критические преимущества:
- управление приоритетом трафика,
- высокая пропускная способность внутренней шины.
- большой размер таблицы MAC-адресов;
Если видеосигнал передается по локальной сети, параллельно с обменом данными в клиент-серверных приложениях, использование управляемых коммутаторов и их администрирование становится предпосылкой для оптимальной работы. Создание виртуальных подсетей — VLAN, установка полосы пропускания для портов — QoS, использование STP для автоматического устранения сетевых петель.
Использование PoE технологии
В последнее время питание удаленных устройств обеспечивается с помощью технологии PoE, но на самом деле это означает, что устройства поддерживают сетевой стандарт IEEE 802.3af, который гарантирует подачу мощности до 15,4 Вт на канал.
Но не думайте, что 24-портовый коммутатор может питать такое же количество камер. Каждый переключатель указывает максимальную мощность, которую он может выдать.
Мы уменьшаем его на 30%, чтобы обеспечить пиковые нагрузки, и делим на максимальное количество энергии, потребляемой камерой. Полученный результат — это максимальное количество устройств, которые можно запитать.
При использовании внешних камер, особенно PTZ-камер и камер с тепловизионным кожухом, возникает вопрос, хватит ли мощности 15,4 Вт на кабель. Мощность, потребляемую камерой и всеми сопутствующими устройствами, можно узнать по коду на этикетке модели или наклейке. Классы 0, 3, 4 потребляют максимум 15,4 Вт, класс 1 — 4 Вт, класс 2 — 7 Вт.
Если питание не может быть подано и дополнительная линия питания не может быть проложена, используйте оборудование, которое поддерживает стандарт IEEE 802.3at, который обеспечивает 30 Вт на линию или стандарт, чтобы увеличить мощность, подаваемую на Hi PoE, двойной PoE, порт PoE Plus.
Используя все перечисленное оборудование, можно представить иерархию сети IP-видеонаблюдения в виде 3-х уровней:
Беспроводные системы видеонаблюдения
Существует 3 стандарта передачи информации с IP-камер по каналам беспроводной связи.
1. Стандартный Wi-Fi.
2. Стандарт WiMAX.
3. Стандарт GSM.
Вай фай. Видеопоток передается с использованием технологии расширенного спектра, что делает сигнал менее чувствительным к помехам. Стандарт Wi-Fi, по сути, подразумевает использование 4 разных стандартов.
| Стандарт | Пропускная способность канала Мбит / сек. | Диапазон точки доступа M | Используемые частоты ГГц |
| 802.11a | До 54 | До 100 | 5 |
| 802.11b | До 11 | До 100 | 2,4 |
| 802,11 г | До 54 | До 100 | 2,4 |
| 802.11h | До 600 | До 300 | 2,4-2,5 и 5 |
Совместимость стандартов — важный фактор, который следует учитывать при выборе оборудования. Как правило, производители выпускают универсальные устройства, воспринимающие весь частотный спектр, но при модернизации или расширении готовых сетей следует обращать внимание на согласование частот.
Полоса пропускания сигнала обратно пропорциональна расстоянию от камеры до маршрутизатора. Как показывают результаты тестирования, фактическая полоса пропускания канала для устройства, расположенного на максимальном расстоянии, указанном в технических характеристиках, составляет не более 35% от номинальной.
Поток данных с камеры с матрицей 1Mpx варьируется от 3 до 10 Мбит / с, что связано с настройками самой камеры: качеством сжатия, используемым кодеком и различными параметрами объекта наблюдения. Многие современные камеры имеют функцию двойного потока с предварительной буферизацией. С одной стороны, это хорошо, так как видеофайлы высокого разрешения хранятся на серверах видеонаблюдения, а видеофайлы низкого разрешения можно просматривать в реальном времени с любого устройства, но канал передачи данных заполняется гораздо быстрее.
Стандарт GSM 3G. На данный момент встроенные в IP-камеры GSM-модули представлены моделями Brickcom и D-Link, другие производители предлагают внешние устройства связи. Информация передается по технологии HSPA: высокоскоростная пакетная передача данных, регулируемая скорость составляет 14,4 Мбит / с с базовой станции и 5,8 Мбит / с с абонентской точки.
К сожалению, операторы мобильной связи отдают приоритет голосовым вызовам, и перед передачей данных будет очень сложно использовать стандарт GSM в людных местах. Чтобы частично решить эту проблему, вы можете использовать буферизацию изображений в течение дня и передавать информацию ночью, когда сеть менее загружена.
Wi-MAX. Система дальнего действия, обеспечивающая передачу данных на расстояние до десяти километров за счет использования лицензионных частот.
| Стандарт | Пропускная способность канала Мбит / сек. | Дальность действия точки доступа, км | Используемые частоты ГГц |
| 802.16d | До 75 | 6–10 | 2–11 |
| 802.16e | До 30 | 15 | 2–6 |
Помимо расстояния, на которое передается информация, представленный стандарт практически не отличается по своим настройкам от Wi-Fi. Единственным препятствием для широкого использования этого вида связи является сложность получения лицензии на использование.
В последнее время адаптеры Wi-Fi мощностью более 100 мВт (20 дБм) и открытые точки беспроводного доступа, устанавливаемые на открытом воздухе, подлежат обязательной регистрации в Государственной комиссии по радиочастотам.
Возможности контроля в интернет системах видеонаблюдения
Хотя для управления IP-камерами не требуется специального оборудования, для доступа к настройкам и информации требуется как минимум один компьютер. Вы можете проверить или просмотреть данные через смартфон или любое другое мобильное устройство с совместимой операционной системой и соответствующим программным обеспечением.
Для выполнения предварительных настроек IP-камеры используется программное обеспечение производителя. С его помощью вы можете изменить IP-адрес камеры, маску подсети, номер порта и определить серийный номер устройства, версию прошивки и т.д.
После установки камеры на месте ее настройки можно будет получить через совместимые браузеры или клиентское программное обеспечение.
