DESPRE CAMERE IP
"Începând din acest număr al revistei Electronica Azi vom publica o serie de articole în care vom prezenta informaţii despre un domeniu de mare actualitate şi anume: camerele IP (IP = Internet Protocol). Voi enumera doar câteva din principalele motive care m-au determinat să abordez acest domeniu:• apariţia şi răspândirea camerelor IP produce o adevărată “ruptură tehnologică” în domeniul supravegherii video, care va avea ca efect final, scoaterea de pe piaţă în următorii ani a clasicelor camere video, analogice sau numerice;
• cunoaşterea acestor dispozitive este încă destul de redusă şi acest lucru se datorează şi faptului că foarte multă lume, chiar din zona celor cu pretenţii de cunoscători în domeniul IT, confundă camerele IP cu camerele web. Diferenţa fundamentală între cele două categorii de dispozitive este aceea că o cameră IP, pentru a funcţiona, se cuplează direct la cablul de reţea sau de Internet prin clasica mufă RJ-45 pe când o cameră web se cuplează la un calculator printr-un port, de obicei USB, şi calculatorul se cuplează la o reţea sau la Internet. Altfel spus, o cameră IP are inclusă în ea forţa de lucru a unui calculator puternic pe care camera web o primeşte de la calculatorul la care este cuplată. Dacă adăugăm şi faptul că o cameră IP este identificată printr-o adresă IP proprie şi că imaginea acesteia poate fi văzută direct în Internet cu un browser (cum ar fi Internet Explorer) aşa cum vedem orice pagină de web vom realiza diferenţa fundamentală între cele două dispozitive;
• posibilitatea introducerii imaginilor video de la camerele IP direct în Internet permite o flexibilitate deosebită în ceea ce priveşte dispunerea acestora în locaţii distribuite, oriunde în lume şi apoi gestionarea preferenţială, selectivă, a imaginilor din altă locaţie unde este accesibil Internetul. Deja a apărut, şi probabil că se va răspândi cu mare viteză, tehnica de supraveghere de la distanţă a biroului, casei, întreprinderii, magazinelor distribuite oriunde în lume. Altfel spus, clasicele încăperi cu multe monitoare de urmărire, dispuse în clădirea în care erau montate camerele video de supraveghere vor dispărea şi locul lor va fi luat de centre de stocare a datelor, dispuse în locuri bine securizate din punct de vedere informatic şi poziţional;
• o experienţă de peste 3 ani de zile în domeniul cunoaşterii, distribuţiei şi service-ului camerelor IP îmi permite să afirm un lucru care pare paradoxal şi anume faptul că, chiar unele firme mari, distribuitoare de Internet, nu au perceput impactul răspândirii rapide al camerelor IP, fiind luate prin surprindere din punct de vedere al pregătirii personalului tehnic.
Nu de puţine ori mi s-a semnalat faptul că utilizatori cărora le vindeam camere IP nu puteau să le scoată în Internet pentru simplul motiv că furnizorul de Internet nu cunoştea aspectele tehnice de bază ale utilizării acestor camere. Trebuie să amintesc un lucru de bază şi anume: scoaterea unei camere în Internet este de calitate dacă up-loadul disponibil este mare, adică transferul datelor de la cameră către furnizorul de Internet se realizează cu viteză mare. De obicei furnizorii de Internet omit să precizeze acest parametru atunci când vând Internet, pur si simplu utilizatorul de până acum nu era afectat de acest parametru. Cu alte cuvinte, până acum, utilizatorul făcea un clik pe un anumit link din Internet (adică up-load) şi primea o mulţime de informaţii, adică download. Chiar dispozitivele de cuplare la Internet furnizate de către firmele care vând Internet sunt asimetrice cu cele două trasee de informaţie: up-load şi download. Este evident faptul că simpla ofertă de Internet nu va mai fi atât de atractivă dacă ea nu va fi completată cu servicii cu valoare adăugată; oferta de camere IP, pe care să le monteze şi să le pună în funcţiune chiar furnizorul de Internet, reprezintă un asemenea serviciu.
Voi încerca pe parcursul mai multor articole să prezint diverse aspecte legate de cunoaşterea şi utilizarea eficientă a camerelor IP. Într-o primă ordine aceste articole vor trata următoarele aspecte:
- prezentarea generală a unei camere IP;
- prezentarea detaliată a componentelor camerei IP;
- prezentarea standardelor care stabilesc structura şi circulaţia informaţiilor imaginii video şi a sunetului în Internet;
- prezentarea unor aplicaţii cu camere IP, de la cele mai simple (care conţin doar o cameră IP) până la cele mai complexe (care conţin sute de camere IP);
- prezentarea concretă a unor tipuri de camere IP, a datelor tehnice ale acestora.
Evident că vom ţine cont şi de cerinţele cititorilor în măsura în care va exista un feedback de la aceştia în urma citirii materialelor prezentate. Orice observaţie sau sugestie va fi binevenită.
Voi prezenta în continuare cele mai importante aspecte legate de structura unei camere IP cu referire la desenul următor.
Din această figură se observă că o cameră IP este formată din două componente mari şi anume: o cameră video clasică, partea din stânga imaginii şi un server video, partea din dreapta imaginii.
Prima componentă are rolul de a capta imaginea şi a o transforma într-un semnal video complex, analogic sau numeric, într-un anumit standard. Procesul este în general cunoscut, elementele fizice care realizează acest lucru sunt următoarele: lentilă, filtru optic, senzor de imagine, electronica de prelucrare a semnalului electric obţinut de la senzorul de imagine.
A doua componentă, serverul video, este elementul care transformă imaginea camerei video într-o succesiune de pachete de date compatibile cu standardele de transmitere a datelor pe Internet şi furnizarea acestor date către un periferic cunoscut sub numele de interfaţă Ethernet, finalizat prin clasica mufă RJ45.
Această componentă reprezintă elementul de forţă al camerei IP, realizând în principal două funcţii de bază şi anume:
• prima funcţie este transformarea semnalului video din semnal analogic în semnal numeric şi realizarea compresiei acestuia din urmă în vederea reducerii cantităţii de informaţie care va fi transportată prin Internet. Se ştie că o imagine conţine foarte multă informaţie şi transmiterea acesteia fără compresie la o rezoluţie obişnuită, ar bloca pur şi simplu linia de Internet. Uzual sunt folosite pentru compresie standardele JPEG, MJPEG şi MPEG-4. Vom analiza aceste standarde într-unul din articolele viitoare. Această funcţie este realizată de obicei cu circuite de o complexitate deosebită, de cele mai multe ori acestea fiind circuite proprietare ale firmei producătoare de camere IP.
A doua funcţie este aceea de împachetare a datelor despre imagine în standard de Internet şi trimiterea acesteia către interfaţa de ieşire Ethernet. Această funcţie este realizată de un adevărat calculator, cu procesor de semnal, memorie RAM pentru datele curente şi memorie FLASH pentru programe de lucru. În această zonă se gestionează şi meniul camerei IP care în principiu stabileşte toate regimurile de lucru, gestionarea adreselor IP precum şi logica de refacere a informaţiilor acolo unde este refăcută imaginea, după transportul acesteia prin Internet.
Serverul video poate fi asimilat funcţional cu un calculator PC care gestionează o cameră web numai că acest calculator este redus la nişte dimensiuni foarte mici şi realizează nişte funcţii super specializate. Complexitatea acestei părţi din camera IP este cea care induce în final un preţ încă destul de mare pentru camerele IP.
În plus serverul video mai poate fi prevăzut cu o mulţime de alte facilităţi, în mod deosebit cu periferice, acest lucru deosebind uneori în mod esenţial o cameră IP de alta. Acestor elemente periferice le vom dedica un loc special într-unul din articolele viitoare.
Pentru ca ruptura între camerele video clasice şi camerele IP să nu fie totală, proiectanţii s-au gândit şi la o soluţie de compromis, evident cu existenţă temporară: au realizat serverul video ca produs separat, cunoscut în piaţa de profil şi sub denumirea de IP BOX. Astfel, cu o cameră video clasică şi un server video se poate realiza o cameră IP.
Conştienţi fiind că este numai o soluţie de trecere către generalizarea utilizării camerelor IP, mai toţi fabricanţii de camere video fie au trecut la producţia de camere IP, fie vor trece în perioada imediat următoare.
În încheierea acestui prim articol vom prezenta într-un mod sintetic, cum se alege o cameră IP atunci când facem o analiză în ideea introducerii acesteia într-un sistem complex de supraveghere sau când dorim să achiziţionăm o cameră IP ca utilizator particular. Existenţa camerelor IP este prezentată sintetic în desenul următor.
Se observă că o cameră IP se va alege după următoarele criterii:
- dacă este utilizată într-un mediu profesional sau de uz general;
- dacă este dotată cu un senzor CCD sau CMOS;
- dacă are o compresie mai performantă a semnalului video numeric (H.264, MPEG-4 ASP, MPEG-4 SP) sau mai puţin performantă JPEG sau MJPEG.
Evident că în funcţie de aceste criterii camerele IP variază foarte mult ca şi cost: cele din categoria LPL (Lw-cost Product Line) au un preţ de vânzare de 50-150 USD iar cele din categoria HPL (High-end Product Line) au un preţ de vânzare de 1000-3000 USD, cele mai scumpe au posibilitatea să lucreze outdoor, pe timp de zi sau noapte, cu posibilitatea de a realiza zoom optic şi cu mişcare orizontală şi verticală. Pe parcursul prezentării acestor camere vom exemplifica aceste opţiuni cu modele concrete de camere IP aflate în piaţă."