Мы продожаем публиковать цикл статей о применении протокола SIP в системах IP-видеонаблюдения. Предагаем Вашему вниманию продолжение обзора. Перед прочтением этой статьи рекомендуем Вам ознакомиться с первой частью публикации.

Подключение периферийных устройств и датчиков к IP-камерам Mobotix.

Рассказывая о новых возможностях в системах IP-видеонаблюдения, следует отметить взаимодействие периферийных устройств, датчиков и IP-телефонии (VoIP). Сетевые IP-камеры в системах видеонаблюдения привносят возможности взаимодействия самой камеры с охранно-пожарной сигнализацией, внешними датчиками, релейными выходами и периферийными устройствами, расширяющими функционал камеры, которые отсутствовали в классических системах CCTV. Связано это было с тем, что совместное применение сигнализации и CCTV выполнялось построением независимых коммуникаций, и коммутировалось в единое целое только на конечном пульте охраны. Такая схема подходит для крупных объектов и предприятий с развитой инфраструктурой и надежными инженерными коммуникациями. Совсем иначе обстоит дело при удаленном мониторинге за распределенными объектами, где в результате повреждения магистралей система может лишиться контроля, а в каких-то случаях и архива видеозаписи. Преимуществом IP-камер Mobotix является их способность функционировать как в централизованной системе IP-видеомониторинга, так и автономно.

В централизованной системе преимущество перед аналоговыми камерами будет заключаться в использовании единой магистрали для нескольких камер и сопоставленных с ними датчиков, а в автономном режиме способность камеры реагировать на события и продолжать работу. Автономная работа IP-камер Mobotix обеспечивается реализованными в них аппаратными возможностями и гибкой программируемой логикой. Камера оснащена значительным набором средств коммуникации с сетевыми сервисами, подробно мы рассмотрим IP-телефонию, использующую протокол SIP, в системах IP-видеомониторинга.

Переходя к технической стороне задачи, следует выбрать, какой из типов внешнего вида IP-камер Mobotix в наибольшей степени будет отвечать потребностям решаемой задачи. Выбор внешнего вида, в основном, обуславливается способом монтажа камеры и необходимой степенью вандалозащиты. Купольные, стандартные и специализированные камеры имеют различное предназначение и отличающийся набор аппаратных функций. В зависимости от выбранной камеры, способа монтажа и поставленной задачи могут быть использованы встроенные средства коммуникации камеры или дополнительное оборудование ExtIO, CamIO, а для установки в качестве вызывной панели домофона Video IP Door Station.

Наиболее простой моделью является камера Mobotix D22, выполненная в купольном дизайне и не имеющая встроенного микрофона и громкоговорителя. Подключение модуля ExtIO к этой камере возможно через USB соединение или с использованием сети Ethernet, что подходит для решения задач централизованного питания от одного PoE-порта или для существенного увеличения расстояния между камерой и коммуникационным модулем, при его независимом подключении к сети. Доступная длина USB кабеля составляет от 1 до 5 метров. Расположение модуля ExtIO, подключенного через Ethernet, фактически никак не ограничено расстоянием, это позволяет разместить его на удаленном объекте при наличии единой компьютерной сети или доступа в Интернет. Соединенной с ExtIO камере Mobotix D22 становятся доступны громкоговоритель, микрофон, а также пассивный инфракрасный детектор (PIR), две кнопки с подсветкой и температурный датчик. Таким образом, камера приобретает полный набор функциональных возможностей для полнодуплексного аудио-интеркома и видеозвонка.

Необходимо отметить, что любая камера Mobotix на данный момент имеет два профиля Messaging с возможностью выбора в качестве действия телефонного звонка, а это дает возможность создания двух независимых реакций с использованием IP-телефонии. Все события, которые камера может обрабатывать, можно разделить на группу штатных ситуаций и группу тревожных событий, к которым будут привязаны телефоны владельца камеры и телефоны охраны. Слово телефоны употреблено во множественном числе не случайно, для каждого профиля доступно несколько номеров с приоритетом их набора на случай недоступности первого, а также допустимые таймауты соединения, в случае отсутствия ответа абонента.

Встроенный функционал камеры, а также возможности, добавленные посредством подключения ExtIO, позволяют нам построить список событий взаимодействия с субъектом или факторами окружающей среды: детектор движения на видео, детектор уровня звука, нажатие кнопок на модуле или срабатывание двух его входов для внешних датчиков, получение сетевого сообщения, температура, изменение уровня освещенности, срабатывание пассивного инфракрасного детектора. Распределить события по группам можно в зависимости от решаемой задачи, например, температуру логично отнести к группе тревожных событий, т.к. штатное воздействие на нее субъекта невозможно. Нажатие кнопок на модуле или специально установленной внешней кнопки, подключенной к одному из входов ExtIO, отнесем к штатному событию, инициирующему звонок на IP-видеотелефон владельца камеры. Приняв звонок, владелец может впустить посетителя, используя для управления замком домофона клавиатуру IP-телефона, DTMF-команды которого будут получены камерой, и переведут реле модуля ExtIO в соответствующее состояние. Используя встроенную логику камеры, обеспечивающую подсчет событий и их последовательность, можно сделать ряд событий тревожными, при соблюдении некоторых условий, допустим, что субъект подошел к дверям, но не нажал кнопку вызова в течение 45 секунд, что заставляет нас задуматься о его намерениях, а для камеры формирует сигнал для активации телефонного профиля соединения с охраной. По такой же схеме могут быть сформированы и другие последовательности тревожных событий: отсутствие освещения, но при этом человек обнаружен PIR-детектором; сработали внешние датчики разбития стекла, дыма и др., подключенные к входу ExtIO; слишком высокий уровень шума при отсутствии иной активности.

Таким образом, комбинируя события от различных типов датчиков, можно эффективно разделить профили IP-телефонии и использовать их в зависимости от ситуации. Такая же гибкость настроек касается параметров записи видео и отправки их на сетевое хранилище, или сохранение на внутренней карте памяти SD объемом до 32Gb. Предложенная схема позволяет сохранять трафик, или обеспечивать сохранение высококачественной записи при недостаточной скорости линии Интернет. Требования IP-телефонии к ширине Интернет-канала достаточно невысоки, и могут быть обеспечены в пригородах высокоскоростными модемами SkyLink, а также проводными или беспроводными интрасетями коттеджных поселков, а в городской черте провайдерами фиксированного доступа в Интернет и многими операторами беспроводного доступа. Различие между способами доступа в Интернет будет в основном заключаться в тарифах, которые делятся на безлимитные или тарифы с учетом трафика, а также между собой отличаются по скорости в зависимости от технологии доступа. Наличие IP-телефонии, оптимизированной для экономии сетевого трафика, позволяет нам не зависеть от параметров, с которыми камера может производить запись на накопитель в локальной сети или собственную карту памяти. Разрешение камер Mobotix до 2048x1536 (3,2Mpix), что обеспечивает высокое качество видео и детализацию объектов, но и предъявлять камера будет высокие требования к каналу передачи данных.

Пользуясь IP-телефонией мы обеспечиваем экономию трафика и получаем законченное аппаратное решение IP-домофона, имеющего свой собственный архив высококачественной записи, а также независимость от места нахождения IP-камеры и телефона (IP, мобильного или стационарного). Возможно самостоятельно совершать аудио- или видеозвонок на камеру для контроля текущей обстановки не дожидаясь какого-либо событыя, инициирующего звонок со стороны камеры. Камера имеет защиту для фильтрации входящих вызовов посредством проверки PIN-кода или списков разрешенных абонентов.

Купольный дизайн камеры D22 предполагает ее размещение на потолке, по этой причине наличие на ней каких-либо средств взаимодействия с человеком являлось бы бессмысленным. Модуль ExtIO специально выполнен для расширения функциональных возможностей камер и является средством взаимодействия камеры с человеком и техническими устройствами: внешними датчиками, кнопками, замками и освещением. Размещение на стене или двери модуля ExtIO реализует полный функционал переговорного устройства с качественным громкоговорителем, микрофоном, и двумя кнопками, которые посетитель может нажать. Остальные функции не предназначены для прямого использования посетителем и выполняют предустановленные действия, например инициализация записи по PIR-детектору. Работа камеры не нарушится, даже если модуль ExtIO будет поврежден или связь с ним прервется. Для камеры D22 доступен набор защиты от вандализма, состоящий из поликарбонатного купола, толщиной 3мм и круглой стальной накладки.

Более продвинутой камерой купольного дизайна является модель D12, которая может быть оснащена двумя видеомодулями с различными характеристиками CMOS сенсора и фокусного расстояния объективов. Комбинирование возможностей видеомодулей позволяет эффективно расширять зону обзора камеры или использовать режим день/ночь. Камера имеет встроенный PIR-детектор, микрофон и громкоговоритель, обеспечивающие встроенную поддержку IP-телефонии. С помощью встроенного набора функций можно полноценно использовать IP-телефонию, камера имеет встроенный интерфейс для одного внешнего датчика, например, кнопки вызова, и один выход для управления контроллером замка. Допустима интеграция, с аналоговыми вызывными панелями, используя линейный вход и выход аудиосигнала. Применение камеры D12 в охранных целях для наблюдения за автоматизированными технологическими процессами позволяет игнорировать движение, а при срабатывании пассивного инфракрасного детектора автоматически активировать профиль IP-телефонии для связи с постом охраны. Для камеры D12 доступен набор защиты от вандализма, состоящий из поликарбонатного купола, толщиной 3мм и круглой стальной накладки, скрывающей встроенный громкоговоритель, PIR-детектор и микрофон.

Доступная по цене камера стандартного дизайна M24 имеет один видеомодуль с возможностью установки вариофокального объектива, встроенные средства коммуникации ограничиваются громкоговорителем и микрофоном. Камера может самостоятельно инициировать телефонный вызов при срабатывании датчика движения или превышению определенного уровня звука. Возможность различать другие события и их комбинации делает возможным разделение вызовов на штатные и тревожные. Камера не требует никакого дополнительного оборудования для приема входящих VoIP вызовов и обеспечивает полнодуплексную аудиосвязь. Имеющийся USB порт создан для расширения технических возможностей камеры посредством подключения модулей ExtIO или CamIO, оснащающих камеру дополнительными датчиками, реле и мощным громкоговорителем. С модулем ExtIO камера может быть соединена по Ethernet, вместо USB, если требуется превысить расстояние 5 метров между устройствами.

Наиболее широким встроенным функционалом наделена камера стандартного дизайна M12, оснащенная всеми средствами взаимодействия с человеком и оборудованием. Камера может быть оснащена двумя видеомодулями с различными характеристиками CMOS сенсора и фокусного расстояния объективов. Комбинирование возможностей видеомодулей позволяет создавать более детализированную зону обзора или использовать режим день/ночь. Камера имеет встроенный PIR-детектор, микрофон и громкоговоритель, обеспечивающие встроенную поддержку IP-телефонии. С помощью встроенного набора функций можно полноценно использовать IP-телефонию, камера имеет встроенный интерфейс для одного внешнего датчика, например, кнопки вызова, и один выход для управления контроллером замка. На передней стороне камеры находятся две кнопки, которые могут использоваться при размещении камеры на уровне доступности человеком. Допустима интеграция, с аналоговыми вызывными панелями, используя линейный вход и выход аудиосигнала. Применение CamIO обеспечит камеру более мощным громкоговорителем и силовыми реле. Для использования камеры в качестве IP-домофона может быть целесообразным применение модуля ExtIO.

Интересным решением является камера Q22/Q24 с полусферическим объективом, обеспечивающим круговой обзор 360°. Ее внешний вид похож на купольную камеру и ExtIO, а технические характеристики похожи на M22, если не учитывать две труднодоступные кнопки. Дополнительно можно приобрести металлическую накладку для защиты от вандализма, что расширяет область применения камер Q22/Q24. Полноценно использовать IP-телефонию можно не подключая к камере какое-либо дополнительное оборудование, а расширенный набор функций для управления внешним оборудованием (освещением, замками) мы получим, соединив камеру с модулем ExtIO любым удобным способом по USB или Ethernet. Встроенные возможности камеры, в сочетании с модулем ExtIO, обеспечивают организацию гибко настраиваемой схемы IP-видеотелефонии, с инициализацией вызова любой из сторон и различием событий.

В заключение обзора модельного ряда камер Mobotix следует подчеркнуть универсальность их комплектации и гибкость настройки под любые задачи. Важную роль играет протокол SIP и возможности коммуникации с IP-телефонами, мобильными и стационарными телефонами, через сеть Интернет. Взаимодействие с внешними датчиками и встроенная логика позволяет выбирать на какой телефонный номер следует совершить звонок, а также резервный накопитель, для хранения записи в критических ситуациях. Например, одна камера, находящаяся в помещении с сетевым накопителем, может уведомить все остальные, о проникновении посторонних и необходимости использовать резервное хранилище, а затем установит видеотелефонное соединение с удаленным пунктом охраны. У IP-камер большинства производителей отсутствует функционал обмена сообщениями между камерами, а также инициализация исходящих соединений к удаленным клиентам, не поддерживающим постоянное соединение. Немецкие камеры Mobotix являются лучшим решением для внедрения IP-телефонии в масштабируемую систему IP-видеомониторинга, за счет реализованного в них SIP-клиента, а также управления различными функциями и периферийными устройствами посредством DTMF с любого телефона.

Автор: Михаил Юнусов                                  Дата публикации: 02.03.2010 г.