Монтаж IP–видеонаблюдения

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b92596

Пожалуй, ничто так активно не пропагандируется сегодня на рынке видеонаблюдения, как IP-решения. Абсолютно для всего, не взирая на задачи. Даже рекламный лозунг появился: «All over IP». Смысл примерно следующий — стройте систему, а там уж под любую вашу задачу мы решение подберем.

Некоторые компании профилируются только на аналоговых видеокамерах наблюдения, другие же производят только IP-устройства. Некоторые специалисты приходят к выводу, что цифровые устройства уже скоро вытеснят аналоговые.

Во-первых, это видно по детализации полученного изображения. У аналоговых камер качество не выше 1 Мп, а цифровые дают 5 Мп и, соответственно, это дает большую детализацию на огромной площади при небольшом количестве камер. Во-вторых, системы IP проще устанавливать. Для аналоговых приходится прокладывать отдельную сеть коаксиального кабеля, а цифровые используют существующую ЛВС.

IP-адрес используется подключенными к сети IP компьютерами и камерами, у каждого их которых он уникален. Он позволяет всем им находить друг друга и обмениваться данными. IP-адрес состоит из 4 групп десятичных цифр, которые разделены между собой точками (130.5.5.25). Подключение к IP-камере удаленно не отличается от подключения, например, к сетевому серверу или ПК: надо знать IP-адрес. Чтобы камера была видна в сети, используют IP-адрес, полученный от провайдера, или DNS (DynDNS) — динамический сервер. Последний предоставляет возможность дать доменное имя устройству с изменяемым IP-адресом.

IP-камеры могут быть установлены в любой точке с доступом к мировым сетям передачи данных, а управление ими можно вести из одного пункта.
Выход в интернет исключается, что предотвращает неразрешенный доступ посторонних.

IP системы Аналоговые системы
1. Передача сигнала  
Могут возникнуть проблемы типа ограничения пропускной способности канала, перегрузки сети, вирусы и др. Настройка системы нуждается в определенной квалификации инженеров. Нет сетевых рисков до этапа, пока видео не оцифровано. После этого процесса подобные проблемы могут возникнуть. В любом случае есть другие трудности, например, качество коаксиальной линии и их протяженность, что непосредственно связано с качеством картинки. Большинство устройств нельзя настроить удаленно.
2. Надежность  
Поскольку IP камеры — это видео-компьютеры с удаленным подключением к серверам, им характерны проблемы что и ЛВС. Для гарантирования надежности нужна высокая квалификация установщиков таких систем. Их надежность выше, так как процесс взаимодействия камер и записывающего устройства проще, время их производства дольше. 
3. Безопасность  
Могут быть дополнительно закодированы. Сеть передачи сигнала можно организовать изолированно от интернета. Менее безопасны, потому что их может перехватить любой пользователь, у которого есть доступ к кабелям системы. 
4. Поддержка и управление
Требования к пользователям подобных систем снижаются, управление ими упрощается. Не требуют особых навыков и обслуживания.
5. Беспроводная передача
Легко интегрируются с беспроводными сетями. Данные можно передавать на десятки километров.

Могут использовать радиочастоты для передачи видео на расстояние. Качество этой самой передачи напрямую зависит от дальности и мощности канала.

6. Монтаж  
Требуют специальных знаний и навыков работы с сетевой инфраструктурой. Не требуют подобных знаний. Простота в монтаже и настройке.
7. Совместимость и ПО  
Нуждаются в качественной интеграции с сетевыми видеорегистраторами или особым ПО. С развитием производства становится проще, но трудности имеют место быть. Могут быть подключены к любому DVR. Проблем с интеграцией нет. Хорошая совместимость частей оборудования от разных производителей.
8. Устаревание  
Технологически молоды, поскольку их рынок развивается, качество работы и получаемых результатов повышается, поэтому IP-технологии превосходят аналоговые. Все равно какие-либо прогнозы давать рано. Достигли пика развития и рост технологии не предвидится.
Ограничения в разрешении сигнала.
9. Масштабируемость  
Одно из преимуществ IP — их масштабирование. Более того, их можно  интегрировать с комплексными системами обеспечения безопасности на объектах. С аналоговыми системами до момента оцифровки сигнала это невозможно сделать. Невысокая масштабируемость. Перед показом видеопоток нужно кодировать особыми видеорегистраторами, где каждая из камер подключается к отдельному порту, количество которых ограничено.

Мы не сторонники лозунга «All over IP». Исходным момен­том при выборе технического решения должна являться потребительская задача, и оптимальным решением любой задачи следует признать максимально простое и доступное. Но бесспорно, существует целый ряд действительно серьез­ных задач, которые могут быть решены исключительно сред­ствами IP- технологий. И в первую очередь это касается пере­дачи видеосигнала на дальние и сверхдальние расстояния, исчисляемые десятками (а то и сотнями) километров.

На выставочном стенде все действительно выглядит доста­точно просто, и может создаться впечатление, что предлагае­мый софт, поражающий и «дружественностью интерфейса», и набором функций, и сравнительно невысокой ценой — и есть ядро всей системы, определяющий ее стоимостные параме­тры. А реклама еще и предложит этакий ценовой анализ, из которого следует, что IP-видеонаблюдение на сегодня стало не дороже аналогового. Длины линий — не более, чем про­тяженность выставочного стенда, количество камер — какое в данном случае наиболее удобно для демонстрации, камеры все внутренние, никакой защиты от суровой непогоды не тре­буется, а с сервера, стоящего где-нибудь под столом, снята крышка и установлен бытовой вентилятор, выполняющий роль дополнительного кулера.

Когда мы покупаем в салоне автомобиль, то подразу­меваем, что дороги для нас уже построены. Приобретая IP-видеокамеру для решения задач, в которых применение IP-наблюдения полностью оправдано, необходимо сознавать, что еще придется строить и «дороги». Соотнесите стоимость километра дороги со стоимостью самого дорогого автомоби­ля, и все встанет на свои места. Кстати, вот почему не имеет никакого смысла экономить на качестве собственно обору­дования в подобных системах. В который раз повторюсь: наш рынок — не рынок ценовой конкуренции.

Реклама имеет совершенно законное право не говорить всего. А мы как раз поговорим именно о том, что она старается замалчивать. Но, ни в коем случае не для того, чтобы кого-то отговорить или напугать дороговизной. Напротив, с целью показать, что имеются законченные решения, готовые к непо­средственному применению.

IP-видеонаблюдение — это далеко не просто замечатель­ный софт, а вполне конкретное «железо» в немалых количе­ствах. Любая система начинается с определения мест, подле­жащих видеоконтролю. В соответствии с этим определяются количество и параметры камер и объективов.

Расставили камеры. Что дальше? Как увязать их всех в еди­ную систему? Причем так, чтобы все это работало.

В результате детальной проработки этого вопроса для зада­чи контроля периметра большой протяженности совместно с очень уважаемой проектно-монтажной организацией появи­лось решение, которое может быть рекомендовано как доста­точно типовое для применения в подобного рода системах.

Итак, поехали по порядку. Раз говорим об основном пре­имуществе IP-систем — возможности передавать сигнал на дальние расстояния — резонно предположить, что основная масса камер в такой системе — всепогодные. IP-камера мало того, что очень восприимчива к отрицательным температурам, она не менее восприимчива и к перегревам. Гермобокс для IP-камеры — вещь достаточно специфическая и более слож­ная, нежели для камеры аналоговой. По крайней мере, венти­лятор точно добавится. Естественно, все это отразится на цене. Но, неразумно сэкономив, можно просто камеру загубить. Об этом реклама IP-технологий (если это не реклама именно гер­мобоксов), как правило, умалчивает.

На выходе IP-камеры имеем цифровой сигнал, который предстоит отправить в линию связи и обеспечить его прием в посту (постах) наблюдения без потерь и искажений. И здесь проявляется главное преимущество цифровой передачи перед аналоговой. Как и аналоговый сигнал, цифровой сигнал подвержен затуханиям в линиях связи. Но если в некоторой точке линии цифровой сигнал может быть принят без искаже­ний (а для цифрового сигнала это однозначное отличие «0» и «1»), он может быть полностью восстановлен и отправлен по линии дальше. И так до бесконечности. С аналоговым сигналом дело обстоит сложнее. Его тоже можно усиливать и передавать дальше в линию. Но отнюдь не до бесконечности. При каждом усилении соотношение сигнал/шум падает, и через некоторое количество таких ретрансляций наш полезный сигнал просто «тонет» в шумах и становится непригодным ни для визуаль­ного отображения на экране монитора, ни для какой-либо обработки аппаратурой приема. Собственно, в этом и состоит одно из главных преимуществ цифрового сигнала перед ана­логовым, проявляемое при передачи сигнала на большие рас­стояния. И еще одно главное преимущество, тесно связанное с первым, — возможность передавать по одной физической линии сигналы от нескольких источников (сколько позволяет пропускная способность линии — как на дорогах могут одно­временно ехать несколько автомобилей, а сколько и с какой скоростью, определяется условиями самой дороги).

Если говорить о малых расстояниях, то тут ситуация несколько иная. Так при передачи сигнала по кабелю витая пара предельно допустимое расстояние для цифрового сигнала от видеокамеры до точки приема или ретрансляции составляет в реальности около 100 метров. В то же время аналоговый видео­сигнал, переданный по витой паре, может быть восстановлен с неравномерностью амплитудно-частотной характеристики в пределах 1 дБ в частотном диапазоне 50 Гц — 6 МГц на расстоя­нии более 2-х км, что для абсолютно всех практических задач, решаемых системами видеоконтроля, более чем достаточно.

Цифровая система в этом случае неминуемо будет прои­грывать аналоговой по количеству необходимого магистраль­ного оборудования, сложности, надежности и стоимости. Переход же исключительно на оптоволоконные линии связи еще более усложнит технологичность монтажа, снизит живу­честь и надежность системы и повысит ее стоимость. Да и не бывает практически исключительно оптоволоконных систем без «примеси» витой пары. По крайней мере, я знаю такую всего одну, так и ту аналоговую.

Широко рекламируемое преимущество IP-камер — их высокое разрешение — в данном случае оставляем без ком­ментариев, ибо считаем эту особенность не столь востребо­ванной в системах безопасности, для которых в основном и строятся системы видеонаблюдения, и задача которых — саму опасность предотвращать заблаговременно, а не наблюдать в высоком разрешении за ее реализацией или устранением последствий.

Таким образом, через каждые 100 метров (или менее), цифровой сигнал, передаваемый по витой паре от IP-камеры, может быть полностью восстановлен и отправлен дальше. Естественно, посредством специальной аппаратуры ретран­сляции. Как правило, такая аппаратура совмещена «в одном флаконе» с коммутатором, позволяющим к уже имеющему­ся цифровому потоку в линии от камеры (камер) добавить дополнительные потоки от дополнительных камер или других устройств. И все было бы замечательно, передача может идти на бесконечные расстояния, если бы не… закон сохранения энергии — к каждой такой точке ретрансляции и коммутации необходимо подать внешнее питание. Для удаленного видео­наблюдения обеспечить внешнее питание по всей линии через каждые 100 метров — задача совершенно нереальная и нераз­умная. Значит, придется переходить на волоконно-оптические линии связи, дальность передачи по которым цифрового сиг­нала без промежуточных ретрансляций может достигать и 100 км (а дальше все равно потребуется ретрансляция и внешний источник питания).

Организация внешнего питания — это следующий момент, о котором нередко «забывает» реклама, но который способен доставить отдельную головную боль инсталлятору.

И начинаем с самой камеры. В сравнении с аналоговой IP- камера «ест» существенно больше. Ее потребление может достигать и 10 Вт. Если говорить о всепогодном варианте, то к этому необходимо добавить мощность, расходуемую на обо­грев при минусовых температурах. А это еще около 20 — 30 Вт, в зависимости от используемой камеры и гермобокса.

Запихивать источник питания внутрь гермобокса мы никогда правильным не считали для любой всепогодной камеры. Запихивать 30-40-ваттный источник внутрь гермо­бокса всепогодной IP-камеры будет неправильным вдвойне — мало того, что сама себя камера уже неплохо греет; даже при отключенном обогреве такой мощный источник потребует очень большого внутреннего объема гермобокса и мощной системы вентиляции, чтобы избежать перегрева, который для IP-камеры может оказаться губительным.

Итак, в дополнение к IP видеокамере уже имеем достаточ­но мощный (и довольно приличных размеров) блок питания, который мы должны подключить к источнику внешнего пита­ния (подвести линию питания 220В, 50 Гц).

Лирическое отступление.

Обратите внимание, где установлены видеокамеры, кон­тролирующие строительство жилых домов на месте сгорев­ших при лесных пожарах в центральной России. На стенах домов в отдалении от места пожара. По одной простой причи­не — есть, откуда взять питание. А вот если бы наш премьер-министр решил контролировать ситуацию восстановления после урагана на границе с Карелией, прежде чем устанавли­вать видеокамеры, ему бы пришлось сначала восстановить электроснабжение, которое обещали восстановить только через месяц.

Одно автоматически тащит другое. А именно: имеется линия внешнего питания, подсоединенная непосредственно к нашей аппаратуре (в данном случае IP-камере) через блок питания. Очевидно, сама эта линия имеет вполне конкретную протяженность. Причем, в общем случае протяженность эта для какой-нибудь периметральной системы может состав­лять сотни метров, поскольку камера с источником питания устанавливается там, где положено быть каждой конкретной камере, а источник 220В находится там, где для данного объ­екта «исторически сложилось». Надеемся, что передавать вторичное питание (12В или 24В) за сотни метров основная масса инсталляторов не будет, поскольку имеет представление о падении напряжения в линии. В свою очередь в этой линии питания могут возникать и остаточные броски напряжений, и наведенные перенапряжения, вызванные электромагнитными импульсами высоких энергий. (Подробно см. статью «Пока не грянул гром», «Алгоритм Безопасности» №1/2010) Что неиз­бежно приведет к выходу из строя и блока питания, и соб­ственно IP-камеры, вполне вероятно, что и с необратимыми для этой аппаратуры последствиями.

Поэтому, подключать нашу аппаратуру (блок питания) к линии внешнего питания мы должны через устройство защи­ты от перенапряжений в линии питания 220В. Таким образом, в дополнение в блоку питания в обязательной «обвеске» к IP-камере появилось еще одно дополнительное устройство.

Следующий момент.

Как уже отмечалось выше, даже при наличии оптоволокон­ных магистральных линий в системе чисто оптоволоконных систем не бывает. Исключительно из соображений техноло­гичности, надежности, стоимости оборудования и работ по монтажу системы в целом.

Во-первых, сам выход сигнала в линию непосредственно с IP-камеры организован через разъем RJ45 (интерфейс Ethernet 100BASE-TX). Используемый при этом кабель — витая пара 5-й категории. Если речь идет о всепогодной камере, то вывод кабеля из гермобокса может быть обеспечен как через гер­моввод, так и через разъем РСГ, что существенно надежней обеспечивает герметизацию внутреннего объема.

И далее этот кабель является совершенно полноценной линией передачи выходного сигнала от камеры для даль­ностей не более 100 метров. Как мы только что рассмотрели выше, камеру надо в любом случае обеспечить питанием. Зна­чит, в месте установки следующей камеры можно будет сигнал от первой камеры полностью восстановить и отправить даль­ше совместно с сигналом от следующей камеры. И т.д. До тех пор, пока «возможности» витой пары не закончатся и не при­дется переходить на оптоволоконные линии. Собственно, так и строятся подобные системы, поскольку работать с медным проводом во всех отношениях проще, нежели с оптоволокном, всевозможных ограничений и требований для меди несрав­ненно меньше, существенно и меньше стоимость работ. А «если нет разницы, то зачем платить больше?». А до 100 метров разницы действительно не будет.

Однако, появилась еще одна протяженная проводная линия. И хотя 100 метров кабеля не кажутся столь протя­женным участком, тем не менее, появление на нем опасных наведенных напряжений, возникающих из-за атмосферных разрядов и/или индустриальных помех, вполне вероятно. А поскольку эта линия непосредственно связана с выходом камеры, вероятен и выход камеры из строя в результате появ­ления таких наведенных опасных напряжений. Таким образом, к перечню необходимого для одной IP-камеры оборудования добавляется еще одно устройство — устройство для защиты информационных портов Ethernet от опасных наведенных напряжений в линии передачи сигнала.

Для работы защитных устройств необходимо обеспечить их заземление, для подключения к линии внешнего питания, очевидно, необходимо установить клеммную колодку (не скру­чивать же провода в воздухе, заматывая места скруток изо­лентой). Ну и чтобы было совсем правильно, на входе линии внешнего питания необходимо установить автоматический выключатель, как для безопасности, так и оперативности и удобства обслуживания.

Таким образом, в дополнение к собственно видеокамере появилось немало обязательного всевозможного оборудова­ния, без которого не обойтись, которое надо разместить где-то в непосредственной близости к камере, защитить от непогоды. Также крайне желательно исключить доступ к нему посторон­них лиц, так как нет ничего проще, чем вывести видеокамеру из строя и наделать бед для системы в целом, добравшись до этих магистральных устройств.

То есть напрашивается некий монтажный шкаф. Причем, крайне желательно, чтобы он был металлический и с ключом. И совсем неплохо, если он будет иметь в своем составе магни­токонтактный извещатель о вскрытии.

Но и это еще не все.

Защитные устройства, как правило, имеют диапазон рабо­чих температур от минус 400С. Импульсный блок питания (а в данном случае разумно применение именно импульсного блока питания, прежде всего для того, чтобы избежать сбоев в работе системы при возможных провалах внешнего пита­ющего напряжения) имеет существенно меньший рабочий диапазон — от минус 100С. Для наших всепогодных систем в параметрах «всепогодности» нижний отрицательный предел очень часто устанавливается в минус 500С, а то и минус 600С. Таким образом, наш монтажный шкаф должен иметь систему обогрева и термостабилизации, обеспечивая установленной в него аппаратуре температурный режим, соответствующий ее диапазону рабочих температур. В детальную конструкцию монтажного термошкафа здесь вдаваться не будем. Это гото­вое серийное изделие, давно и успешно применяющееся для климатической защиты электронной аппаратуры.

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b92591

      Рисунок 1.

      1. Монтажный термошкаф

      2. Блок питания

      3. Шина нулевая с изолятором нулевой шины на DIN-рейку

      4. Клеммные колодки

      5. Устройство грозозащиты линии Ethernet

      6. Устройство защиты линии питания 220В

      7. Устройство термостабилизации и аварийного отключения

      8. Автоматический выключатель внешнего питания 220В

      9. Магнитоконтактный извещатель о вскрытии

      10. Всепогодная уличная IP видеокамера

Объединяя воедино все, не относящееся к собственно видеокамере, получаем отдельный совершенно стандартный монтажный модуль, обязательный для любой всепогодной IP-камеры в системе, представленный на рис. 1.

Весь межблочный монтаж внутри термошкафа выполняет­ся заранее, и на объекте останется только подключить внеш­ние линии связи к соответствующим клеммам и подключить линию внешнего питания.

До этого мы разбирались с одной единственной камерой. И все вышесказанное справедливо или для одной единствен­ной камеры в системе, если расстояние от камеры до компью­тера по кабелю не превышает 100 метров (чего практически не бывает), или для оконечной камеры, подключенной к линии связи по витой паре. И монтажный термошкаф с начинкой, рас­смотренный выше, условно назовем оконечным монтажным модулем.

Пусть, как в периметральной системе, есть некая следую­щая камера, удаленная от первой на расстояние не более 100 метров, цифровой сигнал от которой надо подать в общую с первой камерой линию.

Витая пара 5-й категории при стандартном использовании двух пар способна передавать цифровой поток до 100 Мбит/с. Поток от одной камеры зависит от настроек самой камеры. В конкретные цифры мы здесь вдаваться не будем, ибо не это составляет суть статьи. Заметим лишь, что для приличного разрешения при минимальной степени сжатия он вполне может составлять и 18 Мбит/с . А для быстрых подсчетов «в уме» и общего понимания примем этот максимальный поток в 20 Мбит/с. Таким образом, на одну вдухпарную линию тео­ретически можно было бы подключить 5 камер, практически же требование устойчивой работы системы снизит это число до 4-х (если на дорогу разом поставить столько автомобилей, сколько их поместится, ехать с нормальной скоростью не получится).

Если говорить о реальных системах, то уже в процессе экс­плуатации у клиента появляется желание установить новые камеры в дополнение к уже установленным ранее. На этот «человеческий фактор» тоже резонно закладывать запас. Это проще, чем потом строить дополнительные «подсистемы».

Как и с первой камерой, последовательно рассмотрим, что из оборудования, помимо самой камеры, нам понадобится.

Прежде всего, нам понадобится сетевой коммутатор, чрез который и произойдет суммирование потоков. Такой комму­татор имеет несколько портов 10/100 Base-T Ethernet. Один порт используется как вход линии сети, один — выход, а к оставшимся можно подключать дополнительные IP-камеры или иные сетевые устройства. Кроме того, коммутатор может использоваться только как ретранслятор сигнала от предыду­щей камеры.

Для примера мы решили подключить к нему еще две камеры.

Естественно, для камеры необходимо питание. Устанав­ливаем блок питания. Кроме того, сам коммутатор является активным оборудованием и тоже требует питания. Если под­ключаемых к сети в данной точке камер несколько, то либо мощность блока питания должна перекрывать потребляемую мощность всех подключаемых камер + потребляемую мощ­ность коммутатора, либо блоков питания, соответствующих потреблению одной камеры, надо установить столько, сколь­ко устанавливается камер с учетом потребления коммутатора. Мы пошли вторым путем и установили два пятидесятиватт­ных блока. Такой вариант на наш взгляд предпочтительней, поскольку типовой вариант с одним блоком питания всегда будет избыточен, так как должен быть рассчитан на макси­мальное число потребителей, а в действительности может быть подключена одна единственная камера, а то и просто использоваться коммутатор исключительно в качестве ретран­слятора.

С первой камеры на коммутатор приходит линия связи, которая может быть подвержена опасным напряжениям из-за атмосферных разрядов и/или индустриальных помех. Первую IP-камеру мы защитили от этих опасных воздействий, устано­вив в линию устройство защиты информационных портов Ethernet. Теперь от этих же возможных воздействий необ­ходимо защитить сам коммутатор. Для этого точно такое же устройство устанавливаем на входе линии в коммутатор (две пары магистрального кабеля сначала приходят на устройство защиты, а с него через разъем RJ45 подключаются к коммута­тору). Кроме того, выход коммутатора подключен к магистра­ли, которая ничуть не меньше подвержена воздействию опас­ных наведенных напряжений, нежели входящая линия. Таким образом, необходимо защитить еще коммутатор со стороны выхода. То есть требуется еще одно устройство защиты.

И конечно, подходит линия внешнего питания 220В, от которой можно ждать «своих отдельных» неприятностей. Поэтому, устройство защиты от опасных напряжений в линии питания 220В остается актуальным.

Все так же, как и в первом случае: оборудование необхо­димо как-то разместить в непосредственной близости к каме­ре, защитить от непогоды и несанкционированного доступа к нему.

Диапазон рабочих температур всего нашего комплекса определяется «самым теплолюбивым» оборудованием, а это все тот же импульсный блок питания и сетевой коммутатор, нижний допустимый предел для которых составляет всего минус 100С, который, естественно, придется расширить до требуемого для всепогодных систем за счет применения все того же монтажного термошкафа.

Типовое исполнение такого промежуточного монтажно­го шкафа со всей необходимой «начинкой» представлено на рис. 2.

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b92592

      Рисунок 2.

      1. Монтажный термошкаф

      2. Блок питания (один или несколько по количеству подключаемых камер)

      3. Шина нулевая с изолятором нулевой шины на DIN-рейку

      4. Клеммные колодки

      5. Устройства грозозащиты линии Ethernet – 2 шт.

      6. Устройство защиты линии питания 220В

      7. Устройство термостабилизации и аварийного отключения

      8. Автоматический выключатель внешнего питания 220В

      9. Магнитоконтактный извещатель о вскрытии

      10. Всепогодная уличная IP видеокамера.

      11. Сетевой коммутатор

Таким образом, имеем второй совершенно стандартный мон­тажный модуль, обязательный для применения с любой всепо­годной IP-камерой, установленной не в оконечной точке сети.

Точно так же будет подключена следующая промежуточ­ная камера.

Однако, при использовании в качестве сетевого кабеля две пары 5-й категории весь ресурс сетевого канала (100 Мбит/с) закончится достаточно быстро, а насколько быстро, будет зави­сеть от количества подключенных к коммутатору (коммутато­рам) камер и их настроек. Возможно, потребуется передача на большие дальности без применения ретрансляций (отсутствие внешнего питания на всем протяжении линии связи или по экономическим соображениям). Тогда необходимо переходить на волоконно-оптические линии связи. Для чего необходим соответствующий коммутатор. Конкретный тип коммутатора для перехода на волоконно-оптические линии выбирается, прежде всего, исходя из задачи. Если стоит задача расшире­ния пропускной возможности канала (на коммутатор сводятся сигналы от большого количества камер по топологии «звез­да»), необходима модель с портом стандарта 1000BASE-SX (используется многомодовое волокно, дальность прохожде­ния сигнала без ретрансляции до 550 метров), 1000BASE-LX (используется одномодовое волокно, дальность прохождения сигнала без ретрансляции до 5 километров) или 1000BASE-LH (используется одномодовое волокно, дальность прохождения сигнала без ретрансляции до 100 километров).

Однако, в силу экономических соображений, наибольшее распространение на рынке получили коммутаторы с портом стандарта 100BASE-FX. В этом случае расширения пропускной способности канала не происходит — как было 100 Мбит/с, так и осталось, зато происходит очень большое увеличение дальности передачи без промежуточных ретрансляций — со 100 метров до нескольких километров. А в качестве маги­стрального выбирается кабель, имеющий необходимое коли­чество волоконно-оптических модулей (аналогия с жилами в медном кабеле). На коммутатор сводятся линии (по витой паре), суммарный поток в которых не превышает предельный (100 Мбит/с), на оптическом кроссе, находящемся в непосред­ственной близости от коммутатора, оптоволоконный кабель раскроссируется, и один из оптических модулей через разъем SC подключается к выходу коммутатора. При необходимости далее по трассе этот оптический модуль может быть вклю­чен в ретранслятор, тем самым увеличена дальность пере­дачи, если изначально дальности, обеспеченной конкретной моделью коммутатора и конкретной волоконно-оптической линии, недостаточно. К коммутатору могут быть подключе­ны IP-камеры непосредственно через порты 10/100 BaseT при расстоянии по кабелю не более 100 метров, а также сетевые линии, подобные рассмотренной выше, по топологии «звезда», при условии удаленности от последнего поста ретрансляции по кабелю не более 100 метров.

Помимо собственно коммутатора нам в обязательном порядке понадобятся:

1. Блок питания. Как минимум, для работы коммутатора, а если к нему непосредственно подключаются дополнительные камеры, то таких блоков питания будет несколько (по коли­честву камер с учетом мощности, потребляемой как самими камерами, так и коммутатором).

2. Оптический кросс для подключения магистрального оптического кабеля к порту коммутатора.

3. По-прежнему актуальна защита по линии внешнего питания 220В, защищающая всю подключаемую через блок питания аппаратуру от перенапряжений в линии внешнего питания.

4. Устройства защиты портов по всем подключенным к коммутатору линиям Ethernet, выполненных на витой паре (волоконно-оптическим линиям электромагнитные импульсы высоких энергий не страшны).

Этот перечень необходимого оборудования еще более «теплолюбив» за счет наличия в нем коммутатора для пере­хода на оптоволоконные линии, у которого нижний предел рабочей температуры 0°С. Да к тому же требует большего объема за счет габаритов самого коммутатора, наличия опти­ческого кросса, нескольких устройств защиты портов Ethernet (по количеству входящих линий, которых в общем случае может быть несколько). Требуется защита от внешней среды и несанкционированного доступа.

То есть опять потребуется термошкаф, хотя и больших в сравнении с предыдущими вариантами размеров, а весь пере­чень оборудования, размещенный в этом шкафу, с выполненным межблочным монтажом превращается в третий тип законченно­го монтажного модуля, необходимого при переходе на оптово­локонные линии в системах IP-видеонаблюдения (рис. 3).

И еще раз . Количество подключений будет определяться общим суммарным потоком на входах коммутатора и про­пускной способностью на выходе коммутатора, которая всег­да должна быть не ниже , чем суммарный поток на входах. А поток от каждой камеры будет определяться настройками самой камеры. Если камера выдает сигнал с наименьшим уровнем сжатия, то поток будет наибольший при прочих равных условиях. Если устраивает низкое разрешение от

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b92593

    Рисунок 3.

    1. Монтажный термошкаф

    2. Блок питания (один или несколько по количеству подключаемых камер)

    3. Шина нулевая с изолятором нулевой шины на DIN-рейку

    4. Клеммные колодки

    5. Устройства защиты линии Ethernet – 2 шт. (по количеству входящих протяженных линий связи)

    6. Устройство защиты линии питания 220В

    7. Настенный оптический кросс

    8. Автоматический выключатель внешнего питания 220В

    9. Магнитоконтактный извещатель о вскрытии

    10. Всепогодная IP-видеокамера

    11. Сетевой коммутатор

камеры (например, достаточно просто обнаружить человека на периметре), то поток будет очень существенно меньший, нежели если предлагается использовать мегапикселную камеру для разглядыва­ния автомобильных номеров на большом поле зрения. Если частота обновления может быть невысокой, например, уда­ленно наблюдаем за распусканием цвету­щего кактуса с частотой 1 кадр в 5 секунд, поток будет существенно меньше, нежели смотреть ситуацию с привычной частотой 25 к/с. Если в кадре эпизодически появ­ляется один человек, поток будет сильно отличаться в сторону уменьшения в срав­нении с наблюдением толпы в вестибюле станции метро. Все среднестатистические наработки носят приблизительный харак­тер, поэтому, отталкиваясь от них, необхо­димо иметь еще некоторый запас. А если есть вероятность установки в дальней­шем дополнительных камер, то этот запас должен быть еще больше. Будем считать, что и мы задались таким запасом, уста­новив на канал в 100 Мбит/с всего четыре камеры (а заодно и чтобы схема включения не выглядела очень громоздкой). Но это только для примера. В реальности каждая камера может иметь свои собственные настройки. Соответственно, и количество их, подключаемое к коммутатору с выходом на оптоволоконную линию, будет разное.

Ну а если говорить о мегапикселных камерах, столь широко проповедуемых, как главное преимущество IP-видеонаблюдения, то тут уж точно «шибко не разгонишься» в их количестве, при этом очень прилично придется раскошелиться.

Для примера рассмотрим схему включения IP-камер на периметре через рассмотренные выше три вида монтажных модулей-термошкафов (рис. 4). Собственно, для периметраль­ной системы этот вопрос так детально и прорабатывался.

Камеры для примера возьмем одинаковые, рассмотрен­ные выше, — цветные, стандартного разрешения, с минималь­ным сжатием. Суммарный поток от четырех камер будем иметь около 80 Мбит/с. То есть, для одного 100-мегабитного кана­ла с учетом запаса будем считать максимальное количество камер — четыре.

При указанных условиях камеры могут быть установлены в пределах 100 метров друг от друга без использования допол­нительных ретрансляторов. Собственно, для задачи полноцен­ного контроля периметра это расстояние является не только предельным с точки зрения передачи цифрового сигнала по витой паре, но и с точки зрения потребительской эффектив­ности системы — при больших дальностях либо удаленные объекты становятся неразличимыми, либо слишком узкий угол не позволяет полноценно контролировать зону возможного проникновения.

Итого для четырех камер нам потребуется два оконечных монтажных модуля-термошкафа (рис. 1), один промежуточ­ный модуль-термошкаф (рис. 2) и один модуль-термошкаф для перехода на оптоволокно. Ну, и естественно, само опто­волокно в магистральном оптоволоконном кабеле. Для сле­дующих четырех камер потребуется точно такой же набор. И «свое собственное» оптоволокно. И.т.д. Все кабели показаны на рисунке. А в реальности, потребуется по два оконечных термошкафа-модуля, один модуль для перехода на оптоволок­но, а промежуточных будет, скорее всего, не один, а два или три. И/или подключены к промежуточным модулям и модулю перехода на оптоволокно будут, скорее всего, не одна, а две-три камеры. И дальности передачи по витой паре будут не предельными, а меньшими, и расстояния между камерами будут не по 100 метров, а короче, что, бесспорно, предпочти­тельней. Но логика рассуждений от этого не изменится.

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b92594

Рисунок 4.

1. Кабель «витая пара» 5-й категории + двухжильный кабель питания.

2. Кабель внешнего питания 220В, 50 Гц

3. Сетевой кабель «витая пара» 5-й категории (физически используются 2 пары)

4. Оптоволоконный кабель

На приемном конце будем иметь некоторое количество оптоволоконных кабелей в зависимости от количества оптиче­ских модулей в каждом кабеле, в зависимости от суммарного потока и пропускной способности каждого оптоволоконного канала, которые необходимо через оптический кросс подать на оптический коммутатор и с него на компьютер. Но это уже будет другая история.
Итак, выводы:

1. Любая система IP-видеоконтроля помимо собственно камеры, компьютера и программного обеспечения в обяза­тельном порядке содержит еще целый комплекс обязатель­ного дополнительного магистрального оборудования, от грамотного выбора и инсталляции которого и будет зависеть способность системы выполнять возложенные на нее потре­бительские функции, надежность системы и ее живучесть.

2. Каждая система требует детальной проработки на ста­дии проектирования на предмет всего комплекса магистраль­ной аппаратуры.

3. В общем случае система IP-видеонаблюдения суще­ственно более сложная, требует для своего построения при­влечения персонала высокой квалификации и дорогостоящего оборудования, что неизбежно сказывается на высокой в срав­нении с аналоговой системой стоимости. Поэтому при выборе IP-видеонаблюдения необходимо руководствоваться не поня­тиями современности и моды, а конечной потребительской задачей, которая физически не может быть решена в рамках системы аналоговой. Прежде всего, это относится к преимуще­ствам в практически неограниченной дальности передачи.

4. Несмотря на достаточно большой комплекс необходи­мой магистральной аппаратуры, весь он является достаточно типовым при решении типовых же задач и может быть пред­ставлен в виде очень ограниченного числа готовых монтаж­ных модулей, которые, как показал опыт, могут создаваться изначально в готовом виде, и которыми разумно оперировать при проектировании и монтаже системы во избежание прин­ципиальных ошибок.

5. На сегодняшний день магистральное оборудование IP-систем еще недостаточно адаптировано для задач рынка ТСБ, и при установке в непосредственном контакте с атмос­ферной средой практически все оно нуждается в дополни­тельной климатической защите.

Александр ПОПОВ
производственная фирма «Тахион»
Опубликовано: БДИ № 3, 2010 год.



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 камеры 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. 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 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 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 (640×480) разрешение на выходе. Пусть от нее нет толка, зато она интересно выглядит и не изнашивается (как вечная игла для примуса). Также привлекает внимание 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 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 (640×480 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, 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 четы-рехъядерными 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.

Массивы дисков

Попытка убедить себя в том, что для организации архива достаточно жестких дисков, устанавливаемых непосредственно в сервер, — это «железные грабли»! Шишка от них будет серьезной. Необходимо честно рассчитать нужный объем архива в терабайтах, добавить 20-25% на избыточность в RAID и разделить полученное сначала на размер одного диска, а затем на количество дисков в одной полке (обычно их 16 штук в 3U-полке или 12 штук в 2U-полке). В результате станет ясно, сколько реально нужно дисковых полок.

Для примера рассмотрим случай, когда изображение с 24 двухмегапиксельных камер необходимо хранить две недели. По опыту, размер кадра в среднем будет составлять 150 Кбайт (если у кого-то картинка с такой камеры имеет размер в 90 Кбайт, то ему нужно настроить или заменить объектив). Записывать разумно не более б кадр/с, несмотря на то что за-казчикобычно просит 25. Итак, 24 (к-во камер) х 150 (размер кадра) хб (кадр/с) х 60 (секунд) х 60 (минут) х 24 (часа) х 14 (дней) = 26 Тбайт (округленно) плюс 20% (избыточность) = 31,2 Тбайта. Делим 31,2 на 16 (если в одной полке размещается 16 терабайтных дисков) и получаем 1,95, т.е. две полностью заполненные полки на 16 дисков каждый емкостью по 1 Тбайт.

Рассчитывать на увеличение времени хранения архива за счет детекции движения в IP-системах видеонаблюдения необходимо достаточно осторожно. Во-первых, с ростом размера картинки пропорционально растет вероятность ложных тревог; во-вторых, мегапиксельные камеры обеспечивают такую глубину сцены, что каждая мелкая деталь является существенной (ухо собаки на переднем плане будет больше грузовика на заднем плане); в-третьих, отдельная группа пикселей IP-камеры «шумнее», чем такая же группа пикселей аналоговой камеры (в том числе за счет компрессии); в-четвертых, мегапиксельные камеры в первую очередь устанавливаются на улицу, а там картинка «живет» постоянно.

В зависимости от применяемого интерфейсного модуля дисковые полки становятся SAS- или iSCSI-дисковыми массивами (сами диски могут быть как SAS, так и SATA). SAS-интерфейс позволяет подключить к серверу несколько массивов, соединив их последовательно с помощью специальных кабелей (сразу стоит отметить, что кабели бывают разного типа). iSCSI-интерфейс позволяет с помощью коммутаторов создать отдельную сеть дисковых массивов.

Для поддержки дисковых массивов в сервер должен быть установлен специальный контроллер, совместимый как с массивами, так и с сервером. Если на совместимость с массивом как-то можно рассчитывать, покупая изделия одной торговой марки, то возможность работы с сервером требует отдельной проверки. Во-первых, сервер может запретить вход контроллера в BIOS (настройка контроллера осуществляется при загрузке сервера, однако режим доступа в BIOS «чужих» устройств поддерживается далеко не всеми серверами), во-вторых, они могут оказаться несовместимыми конструктивно, то есть могут не совпасть слоты (например, в паспорте на 1U-сервер указываются все поддерживаемые типы слотов, тогда как в комплекте с сервером идет переходник только одного типа), работа нужного слота может зависеть от конфигурации соседнего (это не шутка), может не совпасть высота слотов, помешать радиаторы и т.д. Одним словом, попытка выбрать массивы, контроллеры и серверы без тестов — «грабли».

Здесь следует упомянуть об особой разновидности «граблей». Не стоит сразу радоваться, обнаружив, что дисковые массивы от именитых производителей стоят не дороже решений от специализированных фирм. Покупая первые, вы гарантированно встаете на «фирменные грабли». Невысокую цену на массивы с лихвой покрывает стоимость фирменных жестких дисков. Чужие диски в таком массиве не работают и даже не размещаются (требуют специальных салазок, отдельно не продающихся). Это только наживка. К массиву потребуется фирменный (понятно, что дорогой) контроллер, который (какая неожиданность!) работает только с фирменными серверами.

Однако у полностью фирменных массивов есть свой покупатель. В основном это предприятия, управляемые иностранными инвесторами, в которых выбор оборудования заранее оговорен корпоративным стандартом.

Для любителей крайней экономии, планирующих изготовление массивов в домашних условиях, также выпускаются отдельные «грабельки», поставляемые в комплекте с недорогими RAID-контроллерами. Логика работы этих контроллеров предполагает, что ими пользуются сисадмины или программисты. Поэтому даже простая замена сбойного диска потребует отправки к клиенту квалифицированного специалиста. За такую экономию придется платить своим временем.

Сеть пользователей

Сеть пользователей — это территория работы критически важных приложений бизнеса (бухгалтерия, ERP, CRM, АСУ и т.д.). Нагрузка на сеть, создаваемая IP-видеонаблюдением, скорее всего, будет выше нагрузки, связанной с работой любой другой IT-системы.

В этом разделе «грабли» находятся в руках IT-специалистов заказчика. Если нет возможности найти с ними общий язык, то безопаснее организовать отдельную сеть пользователей системы видеонаблюдения. Для ее построения потребуются коммутаторы с гигабитными портами и кабельная система категории не ниже 5-й.

Компьютеры пользователей

На рабочих местах необходимо устанавливать системные блоки с четырехъядерными процессорами (если читаете эту статью в 2009 году, то с восьмиядерными, в 2010-м — с шестнадцати-ядерными). Мониторы нужно выбирать с максимально возможным разрешением (как бы оно ни было велико, его все равно недостаточно). Особого выигрыша от установки наиболее «продвинутых» видеокарт и модулей памяти в видеонаблюдении получить не удается, поэтому, если есть лишние деньги, разумнее потратить их на процессор с большей тактовой частотой.

«Грабли» здесь в том, что на мощных компьютерах с хорошими мониторами охране, скорее всего, очень понравится играть. Вместе игры и ПО видеонаблюдения работают плохо.

Избежать неприятностей можно, если установить на рабочие места ОС Linux или ПО, блокирующее работу чужих приложений и закрывающее все лишние порты, а также удалив из системных блоков CD/DVD-приводы.

Собственно говоря, на этом цепочка «от объектива до монитора» заканчивается. Осталось рассмотреть общие «грабли».

«Шишки» от производителей, поставщиков и инсталляторов

Как уже принято в CCTV, производители указывают характеристики своего оборудования, приводя наилучшие величины для исключающих друг друга режимов. Например, для IP-камер отдельно указывают максимальное число кадров (для меньшего разрешения и с формулировкой «до» вместо «не менее») и максимальное разрешение. Помните об этом и знайте меру, давая обещания заказчику.

Еще одни «грабли» припрятали поставщики. Рынок IP-видеонаблюдения только-только начал формироваться, и пока нельзя рассчитывать на стабильные поставки оборудования. Особенно это касается IP-камер, производимых под одной торговой маркой с аналоговыми. Также ни в коем случае не стоит рассчитывать на доступность новинок. Последние образцы камер, которые можно увидеть на демонстрационных стендах и на выставках, на складах могут появиться через полгода-год. Не лучше дела обстоят с серверами и дисковыми массивами — в этом сегменте IT-рынка срок поставки обычно равняется б неделям. То есть, чтобы не наступить на эти «грабли», необходимо заранее (до начала монтажных работ) заказать и протестировать все оборудование. Браться за «срочные» заказы просто нельзя.

Последний источник «шишек» — это опыт и знания сотрудников, инсталлирующих системы видеонаблюдения. Значительную долю от всех работ в IP занимает администрирование и настройка оборудования, поэтому необходимо приглашать на работу профессиональных сисадминов. Переучивать инженеров — «грабли», к тому же, для инженеров работы меньше не стало.

Заключение

Возможно, у читателя сложилось ощущение, что инсталляторы IP-видеонаблюдения, как ученики монастыря Шаолинь, сегодня сдают своего рода экзамен, проходя по узкому коридору, где с разных сторон неожиданно выскакивают грабли. Это действительно так, и им есть ради чего учиться и получать шишки Бальзамом на ушибленные места им может послужить, например, пропуск на рынок модернизации систем видеонаблюдения (за счет высокого разрешения IP-камер), который значительно больше, чем рынок новых объектов. А в борьбе за объекты приобретаются дополнительные преимущества, поскольку сегодня осторожный консерватизм представителей заказчика разворачивается в противоположную сторону — они начинают опасаться, что, выбрав аналоговое видеонаблюдение, придется отвечать за моментальное устаревание оборудования. Мало того, те, кто преодолел «IP-грабли», получают доступ к новым источникам финансирования — бюджетам IT-отделов (именно их специалисты принимают решения об установке всего, что связано с IP), которые сегодня многократно больше скромных бюджетов служб безопасности.

Ну и главное — это просто замечательно, когда можно сказать клиенту: «Любой каприз за Ваши деньги!!!», вместо объяснения законов оптики и физики, не позволяющих рассмотреть, например, номера машин.

A.В. Малков
Эксперт

Скачать:

Инструкция по монтажу слаботочных систем видеонаблюдения — Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для доступа к этому контенту


Похожие статьи...