FB
MÓJ KOSZYK
Mój koszyk jest pusty

Monitoring

Wiadomości podstawowe

Transmisja wizji
Jeszcze do niedawna główne zainteresowanie konstruktorów, projektantów i instalatorów koncentrowało się na zapisie obrazu. Obecnie równie ważne są zagadnienia związane z transmisją wizji.
Ze względu na bezpieczeństwo, redukcję kosztów i konieczność użycia w przypadku interwencji profesjonalnych sił centra monitoringu z reguły projektowane są w pewnej odległości od monitorowanych obiektów i decydujące znaczenie ma wtedy szybkie przesłanie obrazu dobrej jakości.
Obecnie, równolegle obok siebie występują dwie technologie transmisji wizji: analogowa i cyfrowa, jednak stosowane są w do realizacji innych funkcji – transmisja analogowa w układach lokalnych, cyfrowa - na dalsze odległości.
Analogowa transmisja wizji
Zalety
Tanie i popularne urządzenia, proste w instalacji i obsłudze.
Wady
Ograniczony zasięg transmisji, wrażliwość na zakłócenia a zwłaszcza tłumienie toru transmisyjnego, ograniczony dostęp dla większej grupy rozproszonych użytkowników.
Zastosowanie
W lokalnych instalacjach monitoringu, przy niewielkich odległościach transmisji i ograniczeniach finansowych.
Budowa analogowego układu transmisji
Obraz przetworzony przez kamerę, na sygnały elektryczne ciągłe, może być przesyłany za pomocą różnych mediów transmisji najpopularniejsze z nich to:
  • kable miedziane,
  • światłowody,
  • fale elektromagnetyczne (radiowe, światło laserowe, podczerwień).
Układy przesyłania składają się najczęściej z:
  • kamery – przetwarza obraz na sygnał elektryczny,
  • przetwornika - ma za zadanie dostosowanie sygnału wejściowego i wyjściowego do rodzaju medium transmisyjnego - tymi urządzeniami mogą być: transmitery, modulatory, transformatory, filtry, adaptery,
  • kanału transmisji,
  • odbiornika (monitor) urządzenia przetwarzającego sygnał elektryczny na optyczny.
Media transmisji analogowego sygnału wizji
Kabel koncentryczny
Przewód koncentryczny TRISET-113 1,13/4,8/6,8 klasa A 75 Om [1m]
Zasadniczym elementem kabla jest wewnętrzny przewód miedziany.Otaczają go kolejno:
  • warstwa izolatora separująca przewód od otoczenia,
  • ekran metalowy (miedziany lub aluminiowy, w postaci siatki lub płaszcza) chroniący przewód przed wpływem zewnętrznego pola EM,
  • zewnętrzna warstwa ochronna.
Kable koncentryczne do transmisji sygnału wizji charakteryzują się typową impedancją falową 75 Om.
Zalety kabla koncentrycznego:
  • dopasowanie falowe do wejść typowych urządzeń audio-video,
  • ekran metalowy zapobiegający “wyciekowi” sygnału,
  • możliwość zastosowania preemfazy i deemfazy.
Wady kabla:
  • różnica rezystancji przewodów sygnałowych (metalowych), przewodu i ekranu. Przy istniejącej różnicy potencjałów mas kamery i odbiornika, skutkuje to pojawieniem się napięcia zakłócającego w torze transmisji, a w konsekwencji poziomych pasów w obrazie (stałych lub ruchomych, w zależności od stałej lub zmiennej różnicy potencjałów),
  • zakłócenia elektromagnetyczne w otoczeniu, nie zawsze tłumione przez ekran, wywołujące wyraźne pogorszenie jakości obrazu,
  • wzmacnianie sygnału w torze kabla wzmacnia zakłócenia (nie ma wzmacniania różnicowego).
Zasadnicze parametry kabla to:
  • tłumienność sygnału, podawana w dB/100m, zależna od częstotliwości (rosnąca wraz z nią),
  • pojemność liniowa (wynikająca z wzajemnego oddziaływania przewodu i ekranu jako okładek kondensatora), podawana w F/m,
  • skuteczność ekranowania, obrazująca zdolność ekranu do ochrony przewodu przed promieniowaniem zewnętrznym, podawana w dB,
  • rezystancje: zewnętrzna (ekranu) i wewnętrzna (przewodu), w omach.
Obszar zastosowań
Głównie transmisja pojedynczych sygnałów na małe odległości, w otoczeniu o niskich zakłóceniach. Połączenie kamery z monitorem może być realizowane na odległość rzędu 100- 500 metrów za pomocą przewodu o impedancji 75 Omów. Odległość silnie zależy od jakości kabla - dystans 600m można osiągnąć stosując kabel miedziany TRISET-113.
Uwaga! Nie polecamy tanich kabli miedziowanych – przy ich użyciu radykalnie spada jakość transmisji.
W zależności od rodzaju kabla, powyżej 100 - 500 m zaleca się stosowanie wzmacniaczy sygnałów M1840. Należy pamiętać, że kamery kolorowe są bardziej wrażliwe na tzw.” wydłużanie przewodu” – początkowe objawy to, malejące nasycenie kolorów.
Para przewodów miedzianych (skrętka)
Para przewodów miedzianych pokrytych izolacją skręconych spiralnie dookoła siebie. Najczęściej obecnie pogrupowane po cztery pary zabezpieczone koszulka zewnętrzną. Każdy z kabli wewnątrz posiada inny kolor izolatora. Używane do transmisji pojedynczego sygnału video (na jednej parze) lub połączenia wielokrotnego z zastosowaniem gniazda RJ45.
Zalety stosowania skrętki miedzianej:
  • możliwość transmisji kilku sygnałów w jednym kablu (cztero- lub dziesięcioparowym),
  • mniejsze rozmiary fizyczne kabla,
  • szeroki obszar zastosowań (sieci telefoniczne, sieci komputerowe, sieci dozorowe),
  • wysoka odporność na zakłócenia zewnętrzne - wynika z nadawania takich samych sygnałów w obu przewodach, ale w przeciwnych fazach, oraz zastosowania wzmacniaczy różnicowych na końcu linii. Wytłumiają one silnie składowe sumacyjne, a więc zakłócenia pojawiające się jednakowo w obu liniach.
Wady skrętki:
  • konieczność zastosowania skomplikowanych systemów nadawania i odbioru sygnału,
  • konieczne rezystory dopasowujące falowo, równe połowie impedancji falowej pary, podłączone w szereg z każdą parą,
  • impedancja falowa 50 Om – konieczność stosowania układów dopasowujących do wejść i wyjść video.
Obszar zastosowań
Do podłączenia instalacji monitoringu do istniejących sieci telekomunikacyjnych (np. telefonicznych, LAN).
Dodatkowe parametry i opis właściwości pod tym adresem.
Układy transmisji po skrętce:
- transformatory pojedynczego sygnału:
Układ przenosi obraz kolorowy dobrej jakości. Możliwe jest przesłanie kilku sygnałów obok siebie (np. w jednym kablu FTP ekranowanym) bez straty jakości obrazu. Układ jest wrażliwy na długość przewodu, silnie zanikają kolory z odległością.
- transformatory sygnałów wielokrotnych:
Jakość obrazu bardzo dobra bez względu na ilość sygnałów transmitowanych. Występują minimalne odbicia przy zastosowaniu kamer o dużej ilości klatek / sekundę. Przy długości kabla powyżej 300m obserwowane straty kolorów (do zupełnego zaniku).
- transmitery:
Układ posiada znormalizowane wartości długości kabla, dla których jakość transmisji jest optymalna, ze względu na dopasowanie falowe odbiornika z nadajnikiem (w przypadku innych odległości przesyłu występują rozmycia i odbicia w obrazie). Na transmiterze dopuszczalna jest odległość do 1800 m, ale znaczne pogorszenie jakości obrazu następuje dla odległości większych niż 900 m (zanik ostrości i chrominancji). Regulowana w odbiorniku wartość składowej stałej sygnału nie poprawia jakości, a jedynie powoduje znaczne rozjaśnienie obrazu, aż do zaniku ciemnych szczegółów (może mieć zastosowanie jedynie w przypadku monitoringu czarno-białego, w warunkach słabego oświetlenia).
W żadnym z powyższych układów zakłócenia elektromagnetyczne pochodzące od urządzeń indukcyjnych (np. wiertarka, telefon komórkowy) nie wpływają na jakość obrazu.
W badanych układach stwierdzono zadowalające parametry transmisji z użyciem transformatorów dopasowujących do 300m.
Światłowody
To cienkie szklane włókna (rdzenie) otoczone szklanym płaszczem. Mniejszy współczynnik odbicia światła w rdzeniu powoduje uzyskanie całkowitego wewnętrznego odbicia dla transmitowanych promieni świetlnych, generowanych przez laser sterowany impulsami elektrycznymi.
Główne rodzaje światłowodów to: jednomodowe i wielomodowe. Te drugie można dodatkowo podzielić na skokowe i gradientowe, tzn. takie, w których zmiana współczynnika załamania światła pomiędzy rdzeniem i płaszczem następuje gwałtownie lub płynnie. Powoduje to spowalnianie lub przyśpieszanie promieni na granicy ośrodków, a więc zróżnicowanie dróg dla poszczególnych długości fali, a w efekcie dyspersję chromatyczną.
Głównymi parametrami włókien szklanych są: rozmiar, tłumienność liniowa, liczba modów, możliwość stosowanie zwielokrotnienia częstotliwościowego (kolorów promieni), tłumienie odbić (pochodzących od miejsc połączenia i końcówek), maksymalny czas propagacji.
Zalety światłowodów:
  • odporność na zakłócenia elektromagnetyczne,
  • brak generacji zakłóceń elektromagnetycznych,
  • brak prądów błądzących,
  • brak różnic potencjałów,
  • mała tłumienność - obecnie najmniejsza uzyskiwana wartość to 0,16 dB/km,
  • duża trwałość, rzędu 25 lat,
  • duża prędkość transmisji.
Wady światłowodów:
  • wysoka cena,
  • trudności w zarabianiu złącz i łączeniu linii,
  • drogie przetworniki.
Obszary zastosowań
- układy o dużej przepustowości lub wymaganej dużej odległości przesyłu,
- systemy CCTV budowane w warunkach dużych zakłóceń i dużych odległości transmisji.
Media konwerter ULTIMODE M-403M - dwa włókna jednomodowe do 40 kmMedia konwerter ULTIMODE M-403M - dwa włókna jednomodowe do 40 kmSwitch TP-LINK TL-SF1008D 8x10/100 Mb/s
Schemat wykorzystania media konwerterów L11041.

Transmisja wizji światłowodami - testy opisane w artykule tutaj.
Modulacje stosowane w transmisjach analogowych wizji
Modulacja ma na celu uniezależnienie sygnału od zakłóceń kanałowych i przystosowanie do wysyłania na duże odległości. Realizuje się to przez zmiany sygnału pierwotnego, głównie jego amplitudy i częstotliwości.
W transmisjach analogowych sygnałów wizji stosuje się modulacje amplitudowe :dwu wstęgowe DSB-AM i pseudo jednowstęgowe z częściowo stłumioną nośną VSB-AM. Przy stosowaniu modulacji VSB-AM nie jest wymagany odstęp pomiędzy kanałami pod warunkiem małej różnicy mocy pomiędzy nimi. Chcąc dopuścić większe różnice poziomów sygnału niż 3dB (niektóre odbiorniki 8dB) musimy stosować większe odstępy kanałowe, odstęp dwóch lub więcej kanałów. Natomiast w przypadku modulacji DSB –AM sygnał zmodulowany zajmuje większe pasmo, dlatego konieczne jest zachowanie odstępu przynajmniej dwóch kanałów. To powoduje gorsze wykorzystanie dostępnego pasma transmisji, a więc mniejsza przepustowość sieci.
Inną modulacją stosowaną w transmisji radiowowizyjnej jest modulacją częstotliwościowa FM. Polega ona na ciągłej zmianie częstotliwości sygnału z zachowaniem amplitudy, a więc i mocy. Jest bardziej odporna na zakłócenia oraz ma dużo wyższą sprawność energetyczną. W celu poprawienia wskaźnika S/N stosuje się procesy preemfazy i deemfazy (wzmacniania w nadajniku i tłumienia w odbiorniku wysokich częstotliwości pasma).
Modulatory umożliwiają dopasowanie sygnałów elektrycznych do warunków transmisji (np. zmianę częstotliwości do przesyłania w określonym kanale). Modulatory przemysłowe pokrywają pasmo stosowane w transmisjach telewizyjnych 470-862 MHz (kanały 21- 69). Wtedy odbiór jest możliwy na znormalizowanym odbiorniku (monitorze, telewizorze).
Modulator MT-41 TERRA kanały 21-69
Przykład transmisji kilku sygnałów jednym kablem z wykorzystaniem modulatorów

Otrzymany obraz jest dobrej jakości, bez zakłóceń i zniekształceń, dla wszystkich dostępnych kanałów (21 – 69). Pomiarów dokonano dla długości kabla koncentrycznego 100 m. Powyżej tej odległości (tzn. dla długości 200 i 300 m) tłumienie kabla dla przesyłanej częstotliwości (470 – 862 MHz) było zbyt duże, aby odbierać obraz.
Szerzej o modulatorach (również karty katalogowe) tutaj.
Transmisje bezprzewodowe
Najczęściej w układach popularnych stosowane są w paśmie 5.8 GHz. Stosowane są w układach mniej odpowiedzialnych, są podatne na zakłócenia. Jednak często stosowane w przypadku trudności z położeniem kabla. Popularne są również w instalacjach do monitoringu okresowego (imprezy, zgromadzenia itp.).
Zagadnienia związane z tym sposobem transmisji opiszemy na podstawie konkretnego urządzenia: zestawu zewnętrznego do bezprzewodowej transmisji wideo, audio 3km CAM5816h 5,8GHz M1558. Do wyboru są także inne zestawy które można znaleźć tutaj.
Zestaw zewnętrzny do bezprzewodowej transmisji wideo, audio 3km CAM5816h 5,8GHz
Nadajnik sygnału audio - video CAM5816h 5,8 GHz
Zestaw zewnętrzny do bezprzewodowej transmisji wideo, audio 3km CAM5816h 5,8GHz
Odbiornik sygnału audio - video CAM5816h 5,8 GHz
Zestaw zewnętrzny do bezprzewodowej transmisji wideo, audio CAM5816h M1558 to kompleksowe rozwiązanie dla bezprzewodowego monitoringu analogowego. W skład zestawu wchodzi nadajnik i odbiornik wideo pracujący w wolnym paśmie ISM 5725MHz-5875MHz, przeznaczony do bezprzewodowej transmisji obrazu i dźwięku w profesjonalnych instalacjach telewizji przemysłowej oraz wszędzie tam gdzie wymagane są wysokiej jakości, stabilne połączenia audio-video.
Urządzenie zapewnia wysokie parametry transmisji obrazu nawet w warunkach wysokich zakłóceń przemysłowych. Pozwala to na zastosowanie go w wielu instalacjach, takich jak monitoringi placów, miast, fabryk, parkingów, parków, firm oraz wielu innych.
Zestaw pozwala na zastosowanie aż do 8 niezależnych kanałów wideo, co w powiązaniu z bardzo wysoką jakością obrazu sprawia, że CAM5816h nadaje się niemal do każdego wymagającego systemu monitoringu wizyjnego. Dodatkowym atutem systemu radiowego jest łatwość montażu i mobilność sprzętu, możliwość zmiany lokalizacji kamer bez dokonywania żadnych dodatkowych inwestycji. Zestaw CAM5816h może być także świetnym uzupełnieniem już istniejącej przewodowej sieci monitoringu, bez konieczności ingerencji w zainstalowane wcześnie okablowanie.
Charakterystyka:
  • stabilna, wysokiej jakości transmisja obrazu PAL
  • 8 niezależnych kanałów video
  • anteny kierunkowe z dużym zyskiem zapewniające stabilną prace
  • zasięg 3 km
  • w przypadku braku widzialności optycznej możliwa retransmisja oraz przedłużenie zasięgu sygnału
  • transmisja wolna od zakłóceń przemysłowych, sieci internetowych 802.11, Bluetooth, telefonii radiowej itp.
  • transmisja w czasie rzeczywistym bez opóźnień oraz utraty jakości sygnału
  • prosty w instalacji i w pełni bezobsługowy
  • solidna obudowa zewnętrzna ze zintegrowanymi antenami kierunkowymi
Cyfrowa transmisja wizji
Cyfrowa transmisja wizji to podstawa i przyszłość nowoczesnych instalacji telekomunikacyjnych. Jej wykorzystanie wykracza daleko poza zagadnienia związane z monitoringiem i dotyczy telefonii, edukacji, handlu elektronicznego, reklamy i szeregu innych dziedzin nowoczesnej gospodarki.
Zaznajomienie się z podstawami cyfrowej transmisji wizji jest koniecznym warunkiem funkcjonowania w wielu gałęziach telekomunikacji, w tym w rynku usług monitoringu.
Główne problemy w cyfrowej transmisji wizji to:
  • przygotowanie sygnału, czyli przekształcenie z postaci analogowej do cyfrowej - digitalizacja i kompresja,
  • zagadnienia transmisyjne.
Digitalizacja oraz kompresja
Jednym z najważniejszych problemów, z którymi styka się transmisja cyfrowa jest fakt, że po zamianie na postać cyfrową sygnał przekazywany zajmowałby pasmo wielokrotnie szersze od sygnału oryginalnego. Dlatego stosuje się kompresję polegającą na częściowym usunięciu z sygnału informacji nieodbieranych przez człowieka lub niosących dane nieistotne.
Spośród używanych metod kompresji sygnału wideo: MJPEG, MPEG-4 i H.264. Ta ostatnia metoda jest najbardziej efektywną i zdominowała wszystkie nowe produkty.
Kompresje MPEG ze względu na drogie kodeki, jak również słabe przystosowanie do istniejących sieci transmisji danych, stosowane są do profesjonalnej transmisji np. na potrzeby telewizji rozsiewczej.
Zniekształcenia.
Dla każdego rodzaju kompresji istnieje granica, poniżej której nawet niewielkie zwiększenie stopnia kompresji w znacznym stopniu odbija się na jakości. Zaczynają być wtedy widoczne zniekształcenia. Przyczyną jest odrzucenie zbyt dużej ilości informacji dotyczącej krawędzi, gradientu kolorów, kształtów itp.
Zagadnienia transmisyjne
Praktyczny rozwój transmisji sygnałów wizyjnych rozpoczął się z wykorzystaniem sieci informatycznych opartych na protokole TCP/IP (zwłaszcza Internet). Cyfrowa transmisja wizji w sieciach informatycznych ma ogromną zaletę, że pozwala transmitować wszystkie sygnały związane ze zdalną obsługą obiektów: sygnały alarmowe, sterujące, dane, głos.
Poszerzeniem możliwości transmisyjnych w sieciach informatycznych jest transmisja strumieniowa (streaming).
Transmisja strumieniowa może przebiegać między dwoma punktami lub między pojedynczym źródłem i wieloma odbiorcami. Transmisja strumieniowa polega na równoczesnej transmisji mediów cyfrowych, takich jak wideo, głos i dane, odbieranych w postaci ciągłego strumienia. Korzystanie z transmitowanych danych odbywa się jeszcze przed odebraniem ich w całości. W przypadku internetowych przekazów strumieniowych dane docierające z Sieci do komputera kierowane są bezpośrednio do urządzeń – na przykład kart graficznych i muzycznych – odpowiedzialnych za ich przetwarzanie, a następnie zaraz po wyświetleniu od razu usuwane. Przy odtwarzaniu pliku musi być zachowany ścisły porządek wysyłania następujących po sobie elementów oraz odpowiednie buforowanie przesyłanych danych. W tym celu odtwarzacz i serwer muszą komunikować się ze sobą, ustalając, do którego momentu doszło odtwarzanie, aby przeglądarka mogła zgromadzić odpowiednią ilość danych, pozwalającą na płynne odtwarzanie w momentach, gdy spada przepustowość w sieci.
Zwykły protokół TCP nie nadaje się do takiej komunikacji (choć jest do niej wykorzystywany), ale przyszłość mediów strumieniowych możliwa jest dzięki nowym protokołom, opracowanym specjalnie na potrzeby transmisji strumieniowych:
  • UDP (User Datagram Protocol),
  • RTSP (Real Time Streaming Protocol),
  • RTP (Real Time Protocol).
Podstawowe pojęcia sieci transmisyjnej TCP/IP
Adres IP
W sieciach TCP/IP adres komputera zwany jest adresem IP. Zazwyczaj wpisując adres IP stosuje się notację kropkowo-dzięsiętną (np. 195.13.38.254).
Komputer podłączony do sieci może mieć niezmienny adres IP (tzw. stałe IP) lub adres zmienny przydzielany np. przy każdym połączeniu z modemem. Często stosuje się także dynamiczne przydzielanie IP raz na jakiś okres czasu (np. raz na 24 godziny). Dynamiczne przydzielanie adresów IP obsługuje protokół DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Protokół ten jest powszechnie używany ze względu na to, że umożliwia automatyczną konfigurację IP do pracy w konkretnym środowisku.
Oprócz adresów publicznych (widocznych w Internecie), provider może zastosować adresy prywatne (tzw. nieroutowalne) z puli 192.168.x.x, 172.16.x.x oraz 10.x.x.x. Są to adresy stosowane w sieciach lokalnych, zazwyczaj podłączonych do Internetu za pomocą routera wykorzystującego tzw. maskaradę, czyli udostępnienie komunikacji z innymi sieciami za pomocą jednego adresu routowalnego.
Adres MAC
Adresy MAC (Media Access Control) składa się z 48 bitów. Dzielimy go na dwie podstawowe części: kod producenta karty sieciowej przydzielany przez IEEE oraz unikatowy adres karty tego producenta. Adres MAC służy do identyfikacji konkretnej karty sieciowej w sieci lokalnej i może być wykorzystywany np. do ograniczenia dostępu konkretnych maszyn z tej sieci do Internetu.
Aktywne urządzenia sieciowe
Do łączenia wszystkich urządzeń sieciowych wykorzystywane są urządzenia pasywne (czyli kable, gniazda, krosownice - czyli elementy okablowania strukturalnego) oraz urządzenia aktywne:
  • Regenerator (repeater) - regenerator służy do łączenia poszczególnych segmentów sieci ze sobą, odtwarzając także odebrany sygnał (zniekształcony na skutek m.in. tłumienia i przesłuchów kabli). Może łączyć segmenty sieci o różnych mediach transmisyjnych.
  • Przełącznik (switch) - pełni rolę wielowejściowego i wielowyjściowego wzmacniacza. Transmisja pakietów odbywa się do tego wyjścia przełącznika do którego podłączony jest odbiorca. Switch na podstawie adresów MAC kart sieciowych uczy się, gdzie ma kierować pakiety do konkretnego odbiorcy, takie zachowanie powoduje znaczne zmniejszenie ruchu w sieci. Switche działają w systemie full-duplex (jednoczesna transmisja w obu kierunkach).
  • Przełącznik VLAN – odmiana przełącznika umożliwiająca tworzenie wirtualnych sieci LAN. Sieć taka pozwala optymalizować natężenie ruchu pakietów w poszczególnych częściach sieci.
  • Most (bridge) – służy do przesyłania i ewentualnego filtrowania danych miedzy dwoma sieciami, przy czym sieci te nie muszą być zbudowane na podstawie tego samego medium transmisyjnego. Śledzi on adresy MAC umieszczone w przesyłanych do nich pakietach. Bridge i switch pełnią te same role, natomiast różnice (poza oczywistymi, bridge mają dwa porty, switche nawet kilkadziesiąt) między nimi są dość subtelne – np. sposób przesyłania pakietów.
  • Router – służy do łączenia wielu sieci ze sobą, kierowania ruchem między tymi sieciami, filtrowaniem ruchu. Jego dwa najczęściej spotykane zastosowania to podłączenie sieci lokalnej do sieci rozległej (np. Internetu) lub połączenie kilku sieci lokalnych. Router posiada przeważnie kilka portów obsługujących różne technologie (np. Ethernet, Frame Relay i ATM) i potrafi dokonać konwersji między nimi. Router potrafi rozpoznać adres docelowy pakietu i podjąć decyzję gdzie i którędy ma on być wysłany. Dodatkowo router może pełnić wiele innych funkcji np. firewall. Routerem może być specjalizowane urządzenie lub komputer wyposażony w odpowiednie oprogramowanie.
Rodzaje sieci
  • LAN (Local Area Network) – lokalna sieć przeznaczona do łączenia ze sobą stanowisk komputerowych znajdujących się na małym obszarze. Umożliwia ona wymianę plików oraz komunikatów między użytkownikami, współużytkowanie zasobów zgromadzonych w sieci, a także korzystanie z innych usług np. drukarki sieciowej.
  • WAN (Wide Area Network) – sieć rozległa, rozciągnięta na dużym obszarze geograficznym – krajów czy kontynentów. WAN łączy ze sobą sieci LAN wykorzystując w tym celu linie telefoniczne, łącza dzierżawione, światłowody lub łącza satelitarne. Najbardziej znaną siecią WAN jest Internet.
  • WLAN (Wireless LAN) – rodzaj sieci komputerowej, gdzie informacje nie są przesyłane za pomocą kabli jak w LAN, lecz przy pomocy fal radiowych. Standardem sieci WLAN który obecnie daje największą przepustowość jest specyfikacja 802.11n, opisująca sieci pracujące w paśmie 2.4GHz i pozwalające przesyłać dane z prędkością do 300 Mb/s. Sieć WLAN można także utworzyć w oparciu o technologię Bluetooth, choć jest to nieefektywne. Sieci WLAN są coraz częściej instalowane w dużych biurowcach, hotelach, lotniskach. Podłączenie do sieci wymaga tylko posiadania specjalnej karty dostępowej, którą podłącza się do laptopa.
Sieci wirtualne
VLAN (Virtual Local Area Network)
Jest to grupa urządzeń, które mogą być zlokalizowane w dowolnym miejscu w sieci, lecz których komunikacja przebiega tak, jakby były one podłączone lokalnie do wydzielonej sieci.
W tradycyjnej sieci Ethernet, aby wydzielić taką grupę urządzeń trzeba zastosować odpowiednią topologię. VLAN pozwala na obejście tych ograniczeń, poza tym urządzenia należące do innych podsieci VLAN nie mogą ze sobą się komunikować, dzięki czemu są zabezpieczone przed dostępem nieupoważnionych osób.
Wirtualna sieć prywatna (Virtual Private Network)
Inny sposób ograniczenia dostępu niepowołanych użytkowników do sieci jest stworzenie tzw. wirtualnej sieci prywatnej (Virtual Private Network), w której wykorzystuje się zaawansowane techniki szyfrowania i tunelowania, aby ustanowić bezpieczne połączenie. Wykorzystanie istniejącej sieci np. Interentu na przesyłanie prywatnych danych pozwala znacznie ograniczyć koszty oraz zachować taki sam poziom bezpieczeństwa jak w sieciach prywatnych.
VPN pozwala na bezpieczny dostęp do zasobów chronionej sieci dla zdalnych użytkowników. Mogą to być zdalni lub przemieszczający się pracownicy, którzy podłączają się do sieci firmowej.
Bezpieczeństwo w sieci
Zagrożenia występujące w sieci można podzielić na następujące klasy:
  • uzyskanie dostępu do danych transmitowanych przez sieć lub przechowywanych na podłączonych do sieci komputerach przez osoby niepowołane,
  • uzyskanie dostępu do innych zasobów (np. moc obliczeniowa komputerów) przez osoby niepowołane,
  • utrata danych na skutek złośliwej ingerencji zewnętrznej,
  • fałszerstwo danych (dotyczy głównie poczty elektronicznej).
Zagrozić bezpieczeństwu sieci można wykorzystując wszelakie wady i niedociągnięcia w systemach i protokołach. Wykorzystuje się przede wszystkim:
  • wady protokołu TCP/IP oraz protokołów pokrewnych a także usług sieciowych (DNS, SMTP),
  • błędy w oprogramowaniu,
  • błędy administratora lub użytkownika systemu.
Urządzenia do transmisji wizji w instalacjach monitoringu
Wykorzystanie transmisji cyfrowej przełamało szereg barier w instalacjach monitoringu, umożliwiając przede wszystkim:
  • transmisję obrazu na duże odległości (możliwość podglądu i sterowania systemem ochrony),
  • pracę sieciową,
  • rozszerzenie możliwości sterowania, automatyzacji,
  • rozszerzenie współpracy z systemami alarmowymi i telekomunikacyjnymi (możliwość połączenia systemów telewizji dozorowej z innymi systemami tj. system alarmowy, przeciwpożarowy, powiadamiania przez maila lub SMS).
W zależności od wymagań użytkownika, digitalizacja i kompresja może następować:
  • przy zapisie (cyfrowe systemy zapisu),
  • urządzeniach zewnętrznych (videoserwery),
  • kamerach z wbudowanym webserwerem (najczęściej wykorzystujących protokół HTTP),
  • webkamerach (najczęściej spotykane proste kamery podłączane do portu USB).
Cyfrowy rejestrator 4-kanałowy ULTIMAX-204 H.264
Serwer wideo H.264 TCD-2100 ACTi
Kamera IP box Full HD (2MPix) CMOS Sunell SN-IPC54/14EDN ONVIF
Cyfrowy rejestrator 4-kanałowy
ULTIMAX-1304 H.264
Serwer wideo H.264
TCD-2100 ACTi
Kamera IP 2Mpx
Sunell
Antena telewizyjna UHF Dipol 44/21-60 Tri Digit
Schemat rozproszonego monitoringu sieci sklepów spożywczych wykorzystujących rejestratory DVR
do digitalizowania obrazów zarówno do zapisu jak i transmisji w Internecie

Przepustowość łącza jest głównym czynnikiem ograniczającym swobodny transfer obrazu. Każda skompresowana klatka obrazu z kamery black/white zajmuje ok. 7,5 kb, więc pojedyncza kamera wysyła 7,5 kb/sek lub 60 kb/sek przy szybkości nagrywania 1 klatki/sek.
Poniższe dane pokazują szacunkową kalkulację dla kamer w zależności od przepustowości łącza.

Typ łącza

Kanały

Połączenie modemowe

1 kamera przy 1 kl/sek.

Kanał cyfrowy 256 kb/s

1 kamera przy 3 kl/sek. lub 3 kamery przy 1 kl/sek.

Ethernet 10 Мb/s

50 kamer przy 1 kl/sek.

Ethernet 100 Мb/s

400 kamer przy 1 kl/sek.

Digitalizacja w webkamerach
Webkamera to kamera podłaczona z układem zamieniającym analogowy sygnał na postać cyfrową, a dzięki wbudowanemu interfejsowi Ethernet pozwala przekazać obraz dalej w postaci pakietów IP. Pozwala na zdalną obserwację poprzez sieć najczęściej stosuje się je w prostych układach udostępnia obrazów.
Widok urządzenia. Kamera WI-FI z dwukierunkowum audio i możliwością szyfrowania WPA-PSK
Digitalizacja w webserwerach
Wideo Webserver to urządzenie zamieniające analogowy sygnał z kamer na postać cyfrową, a dzięki wbudowanemu interfejsowi Ethernet pozwala przekazać obraz dalej w postaci pakietów IP. Urządzenie można przyłączyć do sieci LAN, do modemu kablowego lub ewentualnie do modemu xDSL. Ruch przekazywany przez urządzenie do Internetu zależy, od wybranego przez zdalnego użytkownika rozmiaru podglądu i jego jakości. System automatycznie dobiera ilość przesyłanych klatek na sekundę, w zależności od dostępnych zasobów transmisyjnych. Generowany ruch może być na poziomie 512 - 3000 kb/s.
Przykładem urządzenia może być jednokanałowy Wideo WebserverP1401 K2131. Do wejścia "wideo in" można podłączyć kamerę lub inne źródło sygnału Video, a następnie obraz transmitować w sieć. Dołączone oprogramowanie umożliwia zdalną rejestrację na komputerze. Webserver pozwala na transmisję sygnału audio.
Rejestrator CPD-560 z wbudowanym modułem sieciowym.
Webserwery mogą obsługiwać również większą liczbę kamer przykładem jestK2111 - Wideoserwer 4 kanałowy SED-2300Q Dostęp do obrazów "na żywo" jest możliwy dla dowolnego, uprawnionego użytkownika sieci (uprawnienia ograniczane hasłami) – z przeglądarki Internet Explorer (od ver. 6.0).
Niskoprądowe instalacje TV/SAT oraz CCTV - materiały dla oświaty
Widok z tyłu webserwera 4- kanałowego
Video serwer posiada 4 złącza alarmowe (wejścia/wyjścia). Sytuacje alarmowe, a konkretnie "zrzuty ekranowe" mogą być wysyłane również na adres e-mail lub przesyłane protokołem FTP. Istnieje możliwość sterowania kamerami obrotowymi.
Możliwa jest rejestracja na dowolnym komputerze w sieci, po zainstalowaniu oprogramowania dostarczanego w komplecie z urządzeniem.
Digitalizacja przy zapisie
Na rynku dominują dwie grupy urządzeń służące do rejestracji cyfrowej:
  • karty cyfrowego zapisu montowane w komputerach PC (GeoVison, AD),
  • samodzielne rejestratory cyfrowe – Stand-Alone (urządzenia wyposażone we własny system operacyjny i nośnik (dysk twardy lub płyta CD/DVD) na którym gromadzone są materiały video).
Karty
Możliwości sieciowe kart do rejestracji cyfrowej omówimy na przykładzie karty M8205.
W karcie wykorzystywany protokół TCP/IP, architektura klient-serwer, możliwy jest dostęp zdalny – LAN, DialUp, ISDN, Internet.
Maksymalna liczba zdalnych połączeń – 5.

Nawiązanie połączenia z "serwerem" może być zrealizowane na dwa sposoby: poprzez oprogramowanie klienckie lub przez przeglądarkę internetową (z obsługą Javy).
Realizując połączenie sieciowe należy upewnić się, że na serwerze/kliencie jest dopuszczony ruch na portach określonych przez producenta karty (odpowiednia konfiguracja zapory firewall na komputerze monitoringu oraz na routerze).
Przy pracy zdalnej użytkownik może dokonać zmian w zakresie ustawień obrazu z poszczególnych kamer oraz zmienić konfigurację zdefiniowanych wcześniej stref detekcji.
Przeglądarka Internetowa ogranicza możliwości sterowania w stosunku do oprogramowania klienckiego – firmowego, ale pozwala na udostępnianie czasowe obrazów dla użytkowników wyposażonych w uniwersalne oprogramowanie.
Transmisja wizji przy zmiennym IP
Wiele kart zapisu cyfrowego umożliwia transmisję wizji w sieci. Przy stałym IP nie ma żadnego problemu – dostęp mamy poprzez standardową przeglądarkę, np. IE lub za pomocą dodatkowego oprogramowania klienta.
Z kolei w przypadku dynamicznie zmienianego adresu IP są dwa proste rozwiązania. Rozwiązanie sprzętowe polega w uruchomieniu routera z obsługa DDNS (w naszej ofercie taką funkcje posiada Punkt dostępowy TP-Link TL-WR542G z wbudowanym routerem oraz 4 portowym switchem N2950) i korzystanie z serwisu http://www.no-ip.org.
Inna możliwość - programowa, stosowana gdy już posiadamy router i nie ma możliwości zmiany (np. modem+router który jest na wyposażeniu Neostrady Thomson ST510). Polega na zastosowaniu oprogramowania klienckiego, instalowanego na jednym z komputerów podłączonych w sieci lokalnej. Oprogramowanie uaktualnia wpis w serwisie DDNS po każdorazowej zmianie adresu IP. Taki klient jest dostępny na stronie http://www.no-ip.org.
Sterowanie kamerami szybkoobrotowymi
Podłączenie realizowane jest przez konwerter RS485/RS232, a sterowanie odbywa się myszką bezpośrednio na obrazie z kamery. Adacs posiada zaimplementowane protokoły umożliwiające sterowanie wybranych kamer następujących firm: Videotec, Dynacolor, Samsung, Panasonic, Pelco, Vortex, Sensormatic, Kalatel, GANG SZ, Lilin,YAAN, YOKO.
Transmisja głosu
Dostępne jest również odtwarzanie komunikatów dźwiękowych w chwili naruszenia strefy. W wielu kartach istniej możliwość bezpośrednie transmisji głosu.
Uwaga! Jeżeli komputer, z którym chcemy nawiązać połączenie z zewnątrz (z Internetu) pracuje w sieci lokalnej i jest ukryty za routerem (wtedy, zazwyczaj, komputery z sieci lokalnej widoczne są pod jednym zewnętrznym adresem IP), na routerze/serwerze pełniącym funkcję firewall'a należy przekierować na serwer VideoPRO ruch na następujących portach: 20900, 20910 oraz 21060.
Ważną cechą tych kart jest to, że można je łączyć, a tym samym rozbudowywać system o kolejne wejścia. W jednym komputerze może być zainstalowana 1, 2, 3 lub 4 karty.
Rejestratory
Nowinek technicznych, również związanych z pracą w sieci, należy szukać raczej w kartach niż rejestratorach cyfrowych. Ze względu na proces dłuższy proces projektowania i wdrażania do produkcji rejestratorów.
Jednak w przypadku spełniania przez rejestrator wszystkich wymagań inwestora, należy preferować go w instalacjach ze względu na stabilność pracy łatwość i intuicyjność obsługi.
Istnieje spora grupa rejestratorów z możliwością pracy w sieci. Dobierając rejestrator należy zwrócić uwagę na możliwość wykonania kopii materiałów za zewnętrzny nośnik i późniejszą możliwość odtwarzania plików na standardowym komputerze PC.
Cyfrowy rejestrator KOLOR MTC-9004-M 4 we (USB)
Cyfrowy rejestrator 16-kanałowy AVC777
Niskoprądowe instalacje TV/SAT oraz CCTV - materiały dla oświaty
Niskoprądowe instalacje TV/SAT oraz CCTV - materiały dla oświaty
Niskoprądowe instalacje TV/SAT oraz CCTV - materiały dla oświaty
Opis możliwości rejestratorów cyfrowych dostępnych w ofercie Dipola.