SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE MATERIÁLOVOTECHNOLOGICKÁ FAKULTA SO SÍDLOM V TRNAVE

Transcription

1 SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE MATERIÁLOVOTECHNOLOGICKÁ FAKULTA SO SÍDLOM V TRNAVE TECHNICKÉ PROSTRIEDKY ZVYŠUJÚCE BEZPEČNOSŤ OBJEKTOV (KAMEROVÉ SYSTÉMY NA BÁZE IP KAMIER) BAKALÁRSKA PRÁCA MTF Miroslav Kulich

2 SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE MATERIÁLOVOTECHNOLOGICKÁ FAKULTA SO SÍDLOM V TRNAVE TECHNICKÉ PROSTRIEDKY ZVYŠUJÚCE BEZPEČNOSŤ OBJEKTOV (KAMEROVÉ SYSTÉMY NA BÁZE IP KAMIER) BAKALÁRSKA PRÁCA MTF Študijný program: aplikovaná informatika a automatizácia v priemysle Číslo a názov študijného odboru: automatizácia, aplikovaná informatika Školiace pracovisko: Ústav aplikovanej informatiky, automatizácie a matematiky Vedúci záverečnej práce/školiteľ: Ing. Eduard Nemlaha Trnava 2010 Miroslav Kulich

3

4 POĎAKOVANIE Ďakujem Ing. Eduardovi Nemlahovi za ochotu, cenné rady a usmernenie pri písaní tejto bakalárskej práce.

5 SÚHRN KULICH, Miroslav: Technické prostriedky zvyšujúce bezpečnosť objektov ( kamerové systémy na báze IP kamier) [Bakalárska práca] Slovenská technická Univerzita v Bratislave. Materiálovo technologická fakulta so sídlom v Trnave; Ústav aplikovanej informatiky, automatizácie a matematiky Vedúci: Ing. Eduard Nemlaha. Trnava: STU, 2010, s.54 Kľúčové slová: Bezpečnostné systémy, Kamerové bezpečnostné systémy, IP kamery, IP kamerové systémy Bakalárska práca Technické prostriedky zvyšujúce bezpečnosť objektov (Kamerové systémy na báze IP kamier) má za cieľ stručne priblížiť problematiku IP kamier. Na základe získaných poznatkov navrhnúť a popísať riešenie IP kamerového systému. navrhnúť alternatívne riešenia a zabezpečenie navrhnutého kamerového systému. Práca je rozdelená do štyroch kapitol. Prvé dve kapitoly sú teoretické a zaoberajú sa rozdelením kamerových systémov na analógové a digitálne, zložením a popisom jednotlivých častí IP kamery, porovnaním IP kamerového systému s analógovým a výhodami IP kamerového systému. Tretia kapitola je venovaná definovaniu požiadaviek na IP kamerový systém a následným výberom vhodných zariadení, ktoré spĺňajú všetky, nami definované, požiadavky. IP kamerový systém sme navrhli na obytný dom bez úplného oplotenia. Posledná kapitola sa zaoberá už spomínaným IP kamerovým systémom a jeho zlepšeniami. V tejto časti sme ponúkli aj alternatívne riešenia a ďalšie možnosti zabezpečenia IP kamerového systému. IP kamerový systém bol navrhnutý tak, aby sa v ňom dali použiť aj iné kompatibilné zariadenia.

6 ABSTRACT KULICH, Miroslav: Technical hardware increasing object s security ( camera systems based to IP cameras). [Bachelor work] Slovak technical University in Bratislave. Faculty of materials technology in Trnava; Institute of applied informatics, Automation and Mathematics. Supervisor: Ing.Eduard Nemlaha. Trnava: STU, 2010, p.54 Keywords: Security systems, Security camera systems, IP cameras, IP cameras systems Bachelors thesis Technical hardware increasing object s security (camera systems based to IP cameras) has the main aim to illustrate the issue of IP cameras. Than the aim is to propose and describe solution to IP camera system based on the available information. As the alternative is to propose security camera system. The work is divided into four chapters. The first two chapters are theoretical and deal with the division of camera systems for analog and digital, composition and description of individual parts of IP camera, IP camera system by comparing the advantages of analog and IP camera system. The third chapter is devoted to defining the requirements for IP camera system and then selecting the appropriate equipment to fulfill all, we defined requirements. IP camera system, We propose the IP camera system for a block of flats without a complete fence. Last chapter deals with the already mentioned IP camera system and its improvements. In this section, we offered alternative solutions and more IP possibilities for IP camera system. IP camera system has been designed to be able to use by other compatible devices.

7 OBSAH ÚVOD CHARAKTERISTIKA PROBLEMATIKY Bezpečnosť objektov Rozdelenie kamerových systémov Analógové kamerové systémy (CCTV) Digitálne kamerové systémy IP kamera Objektív IR-cut filter Snímacie čipy CMOS Snímacie čipy CCD Telo IP kamery IR prisvetlenie Kamerové kryty VÝHODY IP KAMEROVÉHO SYSTÉMU OPROTI CCTV Kompresia videa pomocou kódekov Analýza problémovej oblasti zameranej na ochranu objektov týmito prostriedkami VÝBER A NAVRHNUTIE RIEŠENIA ZABEZPEČENIA OBJEKTOV Výber kamerového systému Výber IP kamier a umiestnenie kamerových bodov Výber prepojovacieho zariadenia Výber a zapojenie IP videoservera Výber záložných zdrojov napájania IP kamerového systému ZHODNOTENIE A NAVRHNUTIE ODPORÚČANÍ Počet a umiestnenie kamerových bodov

8 Kvalita osvetlenia snímaných scén Napájanie a záložné zdroje Nastavenie systému a jeho fyzická kontrola ZÁVER ZOZNAM BIBLIOGRAFICKÝCH ODKAZOV

9 ZOZNAM SYMBOLOV, SKRATIEK A ZNAČIEK AC (striedavé napätie) hodnota napätia a smeru sa mení v závislosti od času. Výsledná krivka nameraných hodnôt v čase, tvorí sínusovku BNC konektor s bajonetovým zaistením pre koaxiálne káble B-Frame - obsahuje informácie o zmenách oproti predchádzajúcemu a nasledujúcemu snímku C-mount (C závit) normalizovaná vzdialenosť snímacieho prvku od ohniskovej roviny objektívu (17,526 mm), u kamery s C závitom možno použiť iba objektív s C závitom CCD- technológia výroby snímačov určených pre snímanie obrazu. Dokonalejšie zachytenie svetelného spektra prostredníctvom troch vrstiev svetelného filtra a fotodiódy, RGB CS-mount (CS závit) normalizovaná vzdialenosť snímacieho prvku od ohniskovej roviny objektívu (12,5 mm), u kamery so závitom CS je možné použiť objektív so závitom CS aj so závitom C pomocou redukčného krúžku CS CCTV uzavretý televízny okruh (priemyslová televízia, bezpečnostný kamerový systém) CIF označenie pre analógovú kompresiu PAL s rozlíšením 704 x 572 obrazových bodov NTSC, - označenie pre analógovú kompresiu NTSC s rozlíšením 704 x 572 obrazových bodov CMOS technológia výroby napr. snímacích senzorov kamier, cenovo dostupnejšie, ale zatiaľ nie tak kvalitné ako CCD CPU (central processing unit= centrálna procesorová jednotka) je hlavný procesor počítača podľa Von Neumannovej schémy D1 označenie pre rozlíšenie PAL 720 x 576 obrazových bod DC (jednosmerné napätie) hodnota napätia sa v čase nemení DD (DC) clona spôsob riadenia clony objektívu jednosmerným napätím z kamery, elektronické obvody sú umiestnené v kamere DI digitálny vstup, ktorý slúži k pripojeniu napríklad poplachovej slučky zabezpečovacieho zariadenia (EZS) magnetického kontaktu, PIR detektora apod., na takýto signál možno reagovať priamo na kamere (začni nahrávať, odošli obrázok e- mailom, zopni digitálny výstup DO DO digitály výstup, ktorý umožňuje ovládať sirénu, otváranie dverí, zapnutie nejakého zariadenia apod. DRAM (Dynamic Random Access Memory) je typ elektronickej pamäte, ktorá uchováva svoj stav na kondenzátore riadiacej elektróde (Gate). Jeho zachovanie je závislé od uchovania náboja Dual streaming vlastnosť, kedy napr. IP kamera súčasne produkuje dve nezávislé dátové toky (stream), príklad využitia jeden stream s maximálnym počtom snímkou za sekundu 8

10 a vo vysokom rozlíšení sleduje operátor na monitore a druhý stream s nižším rozlíšením a napríklad 3 obrázky za sekundu idú do záznamu F (clonové číslo) je definované ako pomer ohniskovej vzdialenosti a priemeru vstupného otvoru objektívu, ide teda o svetelnosť objektívu alebo index zoslabenia svetelného toku po priechode objektívom, v ideálnom prípade je F=1, obvykle je 1,2 až 1,4 a niekedy aj viac (predovšetkým u objektívov ZOOM a mini objektívy doskovej kamery) FLASH (Flash-EEPROM), je zrýchlená pamäť EEPROM, ktorá dokáže v jednej operácii zápis hodnôt do viacerých častí pamäte FTP označenie krútený kábel tienený hliníkovou fóliou FULL HD (1080p) rozlíšenie minimálne 1920 x 1080 zobrazeného obrazu s progresívnym zobrazením H.264 (MPEG-4 AVC) najnovší a najvýkonnejší kompresný algoritmus video, ktorý má základ v MPEG-2. Má však aj vyššie nároky na grafický výkon pri kompresii a dekompresii video streamu HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) je zabezpečená verzia http komunikačného protokolu HTTP - Hypertext Transfer Protocol slúži na komunikáciu klient server pri www stránkach I-Frame - prvý kľúčoví obrázok, ktorý sa používa pri kódeku MJPEG IP stupeň ochrany elektrického zariadenia proti prachu a vode udávaný dvojmiestnym číslom, prvá číslica označuje ochranu proti prachu v rozsahu 0-6, druhá číslica odolnosť proti vode v rozsahu 0-8 IP (Internet protokol) základný internetový komunikačný protokol prenosu dát IP adresa jednoznačná identifikácia konkrétneho zariadenia (napríklad IP kamery) v rámci počítačovej siete, všetky dáta z/na dané zariadenie cez počítačovú sieť posielané obsahujú IP adresu odosielateľa aj príjemcu IP kamera je samostatné sieťové zariadenie, ktoré konvertuje snímaný obraz a prípadne aj zvuk do digitálneho toku dát (stream) IR(Infra Red) zariadenie so zdrojom infračerveného svetla Koaxiálny kábel vysokofrekvenčný kábel s charakteristickou impedanciou, v oboru CCTV je to 75 ohm, signálový vodič je umiestnený v dielektriku s vonkajším tienením, televízny signál je možné pomocou tohto kábla bezpečne šíriť do vzdialenosti 400 m LAN(Local area network) miestna počítačová sieť LCD monitor jeho zobrazovacia časť je vytvorená z tekutých kryštálov, ktoré sú ovládané a tým polarizované cez elektródy LED - Luminiscenčná dióda polovodičová elektronická súčiastka, ktorá vyžaruje úzko spektrálne svetlo, keď ňou prechádza elektrický prúd v priepustnom smere 9

11 LUX jednotka osvetlenia definovaná ako veľkosť svetelného toku dopadajúceho na príslušnú plochu, napr. večerná ulica 1-20 lux, kancelária lux, slnečný deň lux MAC (Media Access Control)- jedinečné identifikačné číslo sieťového adaptéra, ktoré slúži na jeho identifikáciu LAN sieti MIC IN mikrofóny vstup MJPEG typ kompresného algoritmu, ktorý neprenáša zakaždým kompletný obrázok, ale prenesie jeden kompletný obrázok a ďalej prenáša iba informácie o zmenách v tomto obrázku, výrazne sa tým znižuje dátový tok MPEG-4, - kompresného algoritmu, ktorý neprenáša zakaždým kompletný obrázok, ale prenesie jeden kompletný obrázok a ďalej prenáša iba informácie o zmenách v tomto obrázku, výrazne sa tým výrazne znižuje dátový tok MUL-T-LOCK Interactive CLIQ okrem mechanického zabezpečenia triedy 4.podľa ENV 1627, obsahuje vlastný elektronický identifikačný kód, ktorý je priradený len tomuto kľúču Multi streaming vlastnosť, kedy napr. IP kamera súčasne produkuje viac ako štyri nezávislé dátové toky (stream) Multicasting (prenos na skupinovú adresu) technológia u sieťových zariadení, ktorá umožňuje súčasné pripojenie viacero užívateľov k jednému zdroju signálu Ohnisková vzdialenosť je kolmá vzdialenosť medzi ohniskom šošovky a snímacím senzorom, určuje záberový uhol. Čím väčšia je ohnisková vzdialenosť, tým menší záberový uhol PAL Európsky štandard pre kódovanie farebného televízneho signálu, je definovaný na 625 riadkoch pri frekvencii 50 Hz P-Frame - prediktívny typ obrázkov, ktoré nesú iba informáciu o zmenách, oproti predchádzajúcemu snímku I-Framu. Jeho veľkosť je 10% z I-Framu PIR (Passive infrared sensor) pohybový senzor, ktorý reaguje na slabé infračervené žiarenie, ktoré vyžarujú z tela Pixel (Obrazový prvok) elementárny zobrazovací prvok digitálnej rastrovej grafiky POE napájanie po Ethernete, technológia umožňujúca napájať zariadenia v sieti (napríklad IP kameru) to tom istom kábli, po ktorom sú posielané dáta, zariadenie na napájacej strane sa nazýva injektor a na strane napájaného koncového zariadenia je tzv. splitter. Pokiaľ injektor neidentifikuje na druhej strane splitter, tak nepripojí napájacie napätie, čím je zamedzené prípadnému zničeniu zariadenia, ktoré POE podporuje PTZ (PAN, TILT, ZOOM) systém umožňujúci diaľkové ovládanie horizontálnej a vertikálnej pozície kamery a ovládanie objektívu zoom Quad streaming vlastnosť, kedy napr. IP kamera súčasne produkuje štyri nezávislé dátové toky (stream) 10

12 RJ-45 označenie konektora pre pripojenie zariadenia do sietí LAN, WAN Router (Smerovač)- je sieťové zariadenie, ktoré vykonáva prenos dát na základe IP adries v hlavičkách jednotlivých prijatých packetov SATA (Serial ATA) dátova zbernica na prenos dát pripojených optických a dátových zariadení SFP slot prostredníctvom zásuvného modulu si može vybrať druh prepojenie (STP kabel alebo optický kábel) SMS Short Message Service GSM služba na zasielanie textových správ na mobilné zariadenia. STP kábel (Shielded (foil & braid shield) Twisted Pair) - 8 žilové (4 párové) káble používané pre budovanie počítačových sietí, medené vodiče sú izolované a skrútené po dvoch, káble sú tienené dôkladne (dôkladne tienená krútená dvojlinka) Stream neustáli a neprerušovaný multimediálny dátový tok pre koncového užívateľa Switch (prepínač)- sieťové zariadenie, ktoré prepája smerovanie dát zariadení na základe MAC adresy pripojených Videoserver zariadenie, prostredníctvom ktorého sa nastavujú kamery a celý systém, slúži aj na spracovanie záznamov z kamier UPS (Uninterruptible power supply) je to záložný zdroj napájania, ktorý okrem okamžitej náhrady výpadku dodávanej elektrickej energie aj chráni pripojené zariadenia pred odchýlkami napájaného napätia WAP (wireless access point) - Bezdrôtový prístupový bod, sieťové zariadenie, ktoré vytvára bezdrôtovú sieť. Pracuje aj ako opakovač alebo smerovač Wi-Fi -.bezdrôtový prenos dát na základe štandartov založených na špecifikácii IEEE WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) - je to certifikovaný program vyvinutý Wi-Fi alianciou, ktorý bezpečne kryptuje prenášané dáta cez wifi sieť 11

13 ZOZNAM PRÍLOH PRÍLOHA A: Stupeň ochrany krytom PRÍLOHA B: Porovnanie dátových tokov PRÍLOHA C: Požiadavky na minimálnu veľkosť dátovej kapacity PRÍLOHA D: Graf výkonu záložného zdroja PRÍLOHA E Nákres pôdorysu obytného domu s navrhnutým IP kamerovým systémom PRÍLOHA F: CD obsahujúce elektronická verzia bakalárskej práce Lens Calc Utilita pre výpočet vhodného objektivu ZOZNAM ILUSTRÁCII A TABULIEK Obrázok 1 Všeobecné zapojenie IP kamerového systému Obrázok 2 Rozlíšenie IP kamier Obrázok 3 PTZ kamera Obrázok 4 Prekladané a progresívne snímanie Obrázok 5 IP kamera VIVOTEK FD Obrázok 6 Vivotek FD Obrázok 7 Pohybový senzor Legrand Obrázok 8 IP kamera VIVOTEK IP Obrázok 9 Linksys SRW208MP Obrázok 10 IPCorder KNR Obrázok 11 záložný zdroj APC BACK-UPS RS 800VA 230V Tabuľka 1 Požiadavka na šírku pásma v K Bytoch

14 ÚVOD Problematika zabezpečovania objektov sa v súčasnom trhovom systéme stáva čoraz aktuálnejšia. Investovanie do zabezpečovacieho zariadenia sa z dlhodobého hľadiska javí výhodnejšie ako investovanie do ľudských zdrojov, ktoré nie sú tak spoľahlivé a bezpečné. Od čias automatizácie a elektroniky sa využívajú zabezpečovacie zariadenia nielen mechanického ale aj elektronického typu, medzi ktoré patria kamerové systémy. A práve prehľadom kamerových systémov sa bude zaoberať táto práca. Podnetom pre výber témy záverečnej bakalárskej práce bol záujem o ochranu objektov nielen mechanicky ale aj elektronickým systémom. Vďaka pokroku v oblasti zabezpečovacích systémov je ich ponuka čoraz rozsiahlejšia a efektívnejšia. Jedným z týchto bezpečnostných systémov je aj kamerový, ktorého využitie v praxi neustále napreduje. Ako praktický príklad bol zvolený obytný dom v ktorom bývam a jeho okolie. Tento obytný dom, tak ako ostatné domy v okolí, nie je úplne mechanicky zabezpečený proti cudziemu poškodeniu. Tento problém ochrany osobného majetku sme sa rozhodli riešiť návrhom, ktorý by aspoň čiastočne ochránil okolie a vnútorné priestory obytného domu. Ako najjednoduchšie a finančne nenáročné riešenie s vysokou efektívnosťou som zvolil opisovaný IP kamerový systém. Prvá kapitola sa bude zaoberať možnosťami zabezpečenia objektov a ich rozdelenia do jednotlivých častí. Následne objasním problematiku IP kamerových systémov a ich častí. Konkrétne popíšem a vysvetlím jednotlivé časti IP kamery a ich určenie. Podrobnejšie sa budem venovať aj snímačom typu CMOS, CCD a novinkám v tejto oblasti. V druhej kapitole sa budem snažiť priblížiť výhody IP kamerových systémov a podrobnej analýze problémovej oblasti zameranej na ochranu objektov týmito prostriedkami. V tejto kapitole sa budem zaoberať aj definovaním prostredia pre ktoré bude kamerový systém navrhnutý. Spomenieme tu aj možnosti, ktoré už obytný dom má pre montáž IP kamerového systému. Tretiu kapitolu venujeme výberu správnych otázok, ktoré nám pomôžu spresniť požiadavky na kamerový systém. Spresním jednotlivé požiadavky a nároky, ktoré musí kamerový systém spĺňať. V tejto časti definujem konkrétne zariadenia, ktoré búdu vytvárať spoľahlivý kamerový systém. Konkrétne sa tu budem venovať výberu IP kamier pre 13

15 interiér, exteriér, sieťovým zariadeniam a ich prepojeniu, vidoeserveru a záložným zdrojom. V poslednej kapitole sa budem snažiť zhodnotiť celý kamerový systém. Podrobnejšie sa budem venovať umiestneniu IP kamier a použitím prostriedkov, ktoré môžu zlepšiť kvalitu snímaného obrazu. V tejto kapitole sa pokúsim nájsť riešenie, aby kamerový systém mal nezávislí zdroj energie. 14

16 1 CHARAKTERISTIKA PROBLEMATIKY 1.1. Bezpečnosť objektov Zabezpečovacie systémy zabraňujú a odhaľujú nežiaduce narušenie chráneného objektu. Celkovú bezpečnosť chránených objektov určuje rad použitých materiálov a bezpečnostných systémov. Preto pri posudzovaní celého zabezpečovacieho systému musíme najprv posúdiť každú jednotlivú časť. V rámci legislatívy Európskej únie sa používajú bezpečnostné triedy 1 až 6, pričom vyššie číslo znamená aj vyšší stupeň ochrany. Pod pojmom bezpečnosť objektov si teda môžme okrem technickej bezpečnosti objektu predstaviť hlavne zabezpečenie súkromného majetku voči nežiaducemu narušeniu osobného vlastníctva. V literatúre je pojem bezpečnosť definovaná nepriamo pomocou pojmu hraničné riziko. Potom je bezpečnosť vecný stav objektu, pri ktorom riziko nie je väčšie ako hraničné. Hraničné riziko je zasa najväčšie ešte prípustné riziko technického procesu alebo stavu. 1 Bezpečnostné systémy môžeme z hľadiska ich konštrukcie a funkčnosti rozdeliť do nasledujúcich hlavných skupín: Mechanické- predstavuje základný druh ochrany, ktorý tvorí súhrn opatrení na priame zabezpečenie objektu a jeho dôležitých častí. Tvorený je systémom zábran, prekonanie ktorých vyžaduje určitý čas, použitie nástrojov a prostriedkov, zručností a schopností páchateľa. 2 Medzi najzákladnejšie mechanické zabezpečenie patrí plot, ktorý vymedzuje hranice súkromného pozemku. K ostatným základným prostriedkom zabezpečenia objektov patria napríklad bezpečnostné zárubne, dvere, zámky alebo mreže. Mechanicko-elektronické- predstavuje kombináciu prvkov mechanického a elektronického zabezpečenia, ktoré je aj najčastejšie používané. Napr. kľúč 1 KATEDRA AUTOMATIOZÁCIE A REGULÁCIE: Spoľahlivosť a bezpečnosť automatizačných prostriedkov na procesnej úrovni. [online]. 10/1996 [cit ]. Dostupné < 2 HAJADIČ, T.: Mechanické zabezpečenie zámky a kľúče. Žilina: Žilinská univerzita. [online]. 2005/2006 [cit ].dostupné < 15

17 MUL-T-LOCK Interactive CLIQ 3 obsahuje vlastný elektronický identifikačný kód, ktorý je priradený len tomuto kľúču. Elektronické- podstata je rovnaká, ako pri mechanickom zabezpečení objektu. Pre funkčnosť elektronického zabezpečenia je ale nutná elektrická energia Rozdelenie kamerových systémov Na základe spracovania vytvoreného signálu a systému kamier môžeme kamerové systémy rozdeliť na: Analógové kamerové systémy Digitálne kamerové systémy Digitálne analógové kamerové systémy Analógové kamerové systémy (CCTV) Základ Closed-Circuit Television(CCTV) tvorí analógový signál na princípe ktorého pracuje každé jeho zariadenie. Konkurencieschopnosť si zabezpečujú cenou. Ich nevýhodou je, že každá kamera musí mať svoj vlastný nosič analógového signálu. Tento vodič sa nedá použiť súčasne na napájanie kamery, a takisto sa nemôže použiť na prenos obojsmerného audio signálu. Na ovládanie otáčacieho mechanizmu prípadne ďalších elektronických zariadení, napr. mechanické nastavenie ohniskovej vzdialenosti, musia byť použité ďalšie vodiče. Preto si analógové systémy vyžadujú rozsiahlejšiu sieť káblov. Na prenos analógového signálu sa používa koaxiálny kábel, ktorý spája CCTV kamery s multiplexorom a záznamovým zariadením. Multiplexor nahrádza všetky vlastnosti prepínačov a rozdeľovačov. Obsahuje aj celý rad ďalších funkcií, akými je aj spracovanie obrazu a jeho uloženie v analógovej forme. Nevýhodou analógového videozáznamu je ťažšie vyhľadávanie konkrétnej pasáže video záznamu, pričom tento záznam sa nedá ďalej kvalitnejšie spracovať (upraviť jas, kontrast, zväčšovať). Preto sa pri inovácii už existujúceho CCTV systému používajú digitálne záznamníky tzv. DVR (Digital Video Recorder), ktoré digitalizujú analógový signál z pripojených analógových kamier a zaznamenávajú ho v digitálnej forme na harddisk, pripadne iné digitálne médium. Prostredníctvom vývoja digitálnych kamerových systémov a ich výhod sú analógové kamerové systémy na ústupe a prestávajú sa používať v praxi. 3 MULT- T-LOCK: Kde ide o bezpečnosť, kompromis nie je riešením. In: Interactive Cliq. [online] [cit ].dostupné < > 16

18 Digitálne kamerové systémy Digitálne kamerové systémy patria medzi najpoužívanejšie a aj najrýchlejšie sa rozvíjajúce kamerové systémy spomedzi bezpečnostných systémov. Ich pokroku výrazne pomáha vývoj digitálnych snímačov a používanie sieťových technológií vo veľkom rozsahu. Vďaka týmto faktorom sa stali digitálne kamerové systémy dostupné a ich využitie sa rozšírilo nielen v oblasti zabezpečenia. Prostredníctvom neustáleho pokroku sa cenová dostupnosť zväčšila, preto patria digitálne kamerové systémy v súčasnosti medzi najrozšírenejšie zariadenia na zabezpečenie objektov. Digitálne kamerové systémy majú nespočetné množstvo výhod v porovnaní s analógovým systémom. Ich obsluha a nastavenie sa vykonáva prostredníctvom softwaru v digitálnom videorekordere (DVR) ale v počítači. Preto je jeho obsluha oveľa jednoduchšia a flexibilnejšia. Hľadanie konkrétnej videosekvencie je vďaka digitálnemu záznamu rýchlejšie a jednoduchšie. Na napájanie, ovládanie a prenos digitálneho videozáznamu z IP-kamiery do Switcha nám vo väčšine prípadov postačí Eternetový kábel s označením 100BASE-TX patch, ktorý je najpoužívanejší aj pri vytváraní základnej sieťovej infraštruktúry a jeho maximálna prenosová rýchlosť je 100Mb/s. Obrázok 1 Všeobecné zapojenie IP kamerového systému ZDROJ: AGLONA: IP kamerové systémy. In: IT servis. [on-line] [cit ].dostupné < Vo všeobecnom zapojení IP kamerového systému (Obrázok 1) je srdcom celého systému nachádzajúceho sa v kruhu, switch. Najvhodnejší je však PoE switch (Power over Ethernet), ktorý prijíma všetky signály z pripojených IP-kamier a počítačov. Ďalšou dôležitou súčasťou je záznamové zariadenie, ktoré slúži na záznam z IP kamier slúžiace na 17

19 spätné prezretie video záznamu. Pre prístup cez internet použijeme router, ktorý nám spoľahlivo zabezpečí pripojenie celého kamerového systému k internetu. Prostredníctvom tohto pripojenia vieme sledovať kamerový systém cez internet, čím rozšírime prístup k videozáznamu. Pre spoľahlivý chod celého systému použijeme záložný zdroj napájania (UPS Uninterruptible power supply), ktorý sa aktivuje pri výpadku energie. Ak použijeme IP kamery s PoE napájaním a aj PoE switch pripojíme na UPS, potom výpadok napájacej siete nemá až také vážne následky na korektné ukončenie, vypnutie spusteného systém. Ak ide o krátkodobý výpadok stáleho napájania, tak UPS tento výpadok dokáže zabezpečiť, ale len v rámci svojej energetickej kapacity. Do digitálneho kamerového systému môžeme pripojiť nielen IP kamery, ale aj analógové kamery zdigitalizované prostredníctvom videoserverov, alebo rôzne vstupnovýstupné zariadenia pre pripojenie externých senzorov, napr. pre detekciu pohybu, tepelných senzorov, snímačov vlhkosti atď.. Ak máme aj tieto senzory monitorované a nahrávané, tak môžeme prostredníctvom nastavení a príkazov spúšťať jednotlivé, vopred zadefinované procesy. Výsledky meraní z týchto senzorov nám potom môžu pomôcť pri analýze videozáznamu, a tak zistiť podmienky prostredia pri ktorých bola zaznamenaná požadovaná videosekvencia. Pre zobrazenie výstupov z IP kamier je viacero možností, ale najčastejšie sa používajú internetové prehliadače. V prípade, že chceme obraz zobraziť na analógovom zobrazovacom zariadení musíme použiť analógový dekodér, ktorý prekonvertuje digitálny záznam na analógový. Hlavnou úlohou kamier je monitorovanie snímaného prostredia. Kamerový systém je možné nastaviť v spojitosti s tepelnými senzormi, aj ako protipožiarny alarm a nastaviť ho tak, aby v prípade akejkoľvek zmeny spustil záznam. Za určitých udalostí aj alarm. Samozrejme, že tieto a ďalšie možnosti nastavenia záležia od možnosti kamerových systémov a schopností ich užívateľov. 1.3 IP kamera IP kamera je digitálne zariadenie, ktoré vďaka IP technológií vieme pripojiť, prostredníctvom Ethernetového kábla alebo bezdrôtovým prenosom Wi-Fi do LAN siete. IP kamery v LAN sieti vystupujú ako samostatné zariadenie, na ktoré sa po zadaní IP adresy konkrétnej kamery a prípadne aj prístupového hesla, vieme pripojiť priamo z PC zapojeného v tej istej Lan sieti. IP kamera sa skladá z nasledujúcich častí: 18

20 Objektív IR-cut filter Snímač obrazu Telo IP kamery Kamerový kryt Objektív Objektív zásadne ovplyvňuje obraz aký kamera poskytuje. Voľbou objektívu určujeme šírku záberu a priblíženie alebo vzdialenie sledovaného prostredia. Vo väčšine prípadov základným vybavením IP kamier je statický objektív s nemeniteľným ohniskom t.j. nemeniteľnou šírkou záberu. Hlavným parametrom pre správny výber objektívu k snímaču na IP kamere je formát objektívu, ktorý sa udáva v palcoch a určuje jeho uhlopriečku priepustnosti obrazu. Objektív musí byť vždy rovnaký alebo väčší, ako je veľkosť snímacieho čipu kamery. Dôležitým rozlišovacím prvkom pre objektív je ich ohnisková vzdialenosť, ktorá sa označuje písmenom f. Ohnisková vzdialenosť ovplyvňuje uhol záberu a relatívne priblíženie sledovaného objektu. Čím väčšia je ohnisková vzdialenosť, tým je sledovaná scéna relatívne bližšia. Naopak čim je ohnisko kratšie, tým je uhol záberu väčší. Násobok zväčšenia, nazývaný zoom, je výsledok podielu krajných hodnôt ohniskovej vzdialenosti objektívu. Napríklad objektív 50mm 5mm ma zoom 50/5= 10 násobný. Objektív je z praktického hľadiska lepšie rozdeľovať podľa určeného rozlíšenia. Táto problematika sa priamo spája s technologickými limitmi snímacieho čipu a jeho fyzikálnymi vlastnosťami snímania svetla. Čím je totiž hustota snímacieho čipu vyššia, tým vyššie je samozrejme rozlíšenie, ale geometrickým radom sa znižuje miera zachyteného svetla, a teda kamera podáva horšie výsledky pri slabšom osvetlení. Práve tu prichádza na pomoc objektív s vyššou svietivosťou, ktorý tento problém rieši. 4 Svetelnosť [F] objektívu určuje, koľko svetla prepustí objektív. Čím nižšia je hodnota svetelnosti, tým je svetelná priepustnosť objektívu vyššia a aj citlivejšia. Pre uchytenie objektívu na kameru sú dva typy uchytenia, typ C a CS. Najpoužívanejší je typ CS. Pri úchytke typu C stačí pridať medzikrúžok, medzi snímač a objektív, a tak dokážeme upraviť úchyt typu C na úchyt CS. Najpoužívanejšie objektívy pracujú na princípe variofokálnych šošoviek, pretože ich výroba je menej náročná ako pri 4 KMEŤO, P.: IP kamery na celodennú prevádzku. In PC-revue, 2008, roč. XVI., č.11, s , ISSN

21 asférických objektívoch. Asférické objektívy dokážu zalomiť do ohniska celé spektrum snímateľného žiarenia. Preto sa asférické objektívy používajú v IP kamerách určených na celodennú prevádzku a dokážu snímať aj infračervené prisvetlenie. Na zmenšenie citlivosti objektívu počas vysokého jasu snímanej scény slúži clona, ktorá ovplyvňuje veľkosť priepustného otvoru. Nastavenie clony ovplyvňuje hĺbku ostrosti obrazu, t.j. pásmo, v ktorom majú sledované objekty jasné a ostré hrany. Objektívy môžu mať manuálnu alebo automatickú clonu. Objektív s automatickou clonou spoznáme podľa kábliku, ktorý vedie do kamery, ktorá riadi clonu. Poznáme dva druhy objektívov s automatickou clonou Video Drive a DC- Drive. Kamery vo väčšine prípadov podporujú obidva typy, ale v skutočnosti sa stretávame iba s DC-Drive objektívom. 5 Na počítanie ohniskovej vzdialenosti existujú tabuľky a programové pomôcky, ktoré sú súčasťou prílohy tejto bakalárskej práce. Pre rastúce štandardy IP kamier a ich rozlišovacích schopností, rastú nároky aj na kvalitu objektívov. Okrem chýb geometrického skreslenia, ktoré ovplyvňuje kvalitu obrazu bez ohľadu na rozlíšenie, majú nasledujúce chyby objektívu tým väčší vplyv, čím väčšiu rozlišovaciu schopnosť IP kamera má: a) Sférická chyba b) Astigmatizmus c) Kóma (asymetrická chyba) d) Nerovnomerná kresba e) Lúčovanie f) Reflexia v proti svetle g) Špatné rozostrenie pozadia h) Vinetácia i) Chromatická chyba (farebná) Chromatická chyba má zásadný vplyv na kvalitu obrazu pri infračervenom osvetlení pri kamerách typu Deň/Noc. Veľmi dôležitá je presnosť mechanického prevedenia objektívu a jemnosť posunu zaostrovacích a clonových krúžkov bez zadrhávania. Pretože objektív je medzičlánkom, medzi snímaním prostredím a snímačom obrazu, patrí medzi najdôležitejšie časti IP kamery. Preto sa na výberu objektívu kladie veľký dôraz. 5 KOUKAAM: Objektivy pro IP kamery. In: Technicky koutek. [online] [cit ].dostupné < 20

22 IR-cut filter Štandardnou výbavou IP kamier, ktoré nemajú funkciu deň/noc, je IR filter (IR= Infra Red). IR filter je umiestnený na ploche snímača, takže cez neho prechádza celý svetelný tok, ktorý dopadá na plochu snímača. Je optický filter, ktorý slúži na zabránenie prenikania infračerveného svetla v obraze IP kamery. Bez IR filtra je za denného svetla farebné prevedenie obrazu ovplyvnené infračervenými lúčmi zo slnečného svetla. IR-cut filter je ovládaný mechanicky, alebo automaticky. Mechanickým IR-cut filtrom sú vybavené IP kamery, ktoré sú určené na celodennú prevádzku, prípadne nočnú prevádzku. Tieto kamery pri prepnutí do nočného režimu, IR filter odklopia, aby IR lúče z IR prisvetlenia mohli dopadať až na snímač. V tomto režime sa kamera prepne na čiernobiele zobrazenie, inak by obraz dostal neprirodzený červeno-fialový odtieň. Objektív pre nočné snímanie s IR prisvetlením musí byť vykorigovaný proti chromatickej chybe, t.j. musí byť IR korektívny, aby nedochádzalo k rozostreniu obrazu pri IR prísvite. Novinkou v IR korekcie je funkcia auto back focus, ktorá nastaví a zaostrí obraz do nami vopred nastavenej polohy Snímacie čipy CMOS Hneď za objektívom nasleduje snímač, ktorý mení svetelné spektrum dopadajúcich lúčov na jeho plochu, na sústavu elektrických signálov určených na ďalšie spracovanie. V IP kamerách sa používajú podobné snímače ako v komerčných fotoaparátoch a videokamerách. Najčastejšie používané sú CMOS (Complementary metal-oxidesemiconductor) snímače. CMOS je skratka pre technológiu výroby väčšiny mikroprocesorov, preto je výroba CMOS čipov cenovo výhodnejšia. Snímač CMOS sa skladá z niekoľkých vrstiev. Hneď pod jeho ochranným obalom sú RGB filtre, ktoré slúžia na filtrovanie dopadajúceho svetla. Pod RGB optickými filtrami sa nachádzajú káblové spoje, ktoré slúžia na zber signálov z fotodiód, ktoré sú na spodnej časti CMOS snímača. Pre jeho nízke energetické nároky sa často používa v mobilných zariadeniach, ako sú napríklad mobilné telefóny. Jeho výhodou je, že obraz je spracovaný priamo v snímači a do snímacieho čipu vieme integrovať obvody pre ďalšie spracovanie obrazu. Nevýhodou CMOS snímača je umiestnenie káblových spojov nad vrstvu fotodiód, pretože tieto vodiče zabraňujú prechodu svetla na fotodiódy. Najnovšie snímače CMOS sú vybavené technológiou WDR (Wide Dynamic Range), ktorá slúži na úpravu kontrastu obrazu, pri náhlej zmene intenzity jasu snímaného 21

23 prostredia. Technológia WDR spočíva v nelineárnom spracovaní obrazu priamo v CMOS čipe. Jednotlivé zábery sú zachytené s rôznym expozičným časom. Tieto zábery sú potom spracované a ich výsledok je jasný obraz. V súčasnosti dokážeme dynamicky exponovať každý jednotlivý bod a vypočítať tak obraz v čipe. Ale aj napriek technológii WDR, snímače CMOS nedosiahli zatiaľ lepšiu svetelnú citlivosť ako CCD snímače. Preto sa spoločnosť Sony, v júli 2008, rozhodla vylepšiť technológiu CMOS a zvýšiť citlivosť CMOS snímačov, ktoré nazvala Exmor R CMOS. Obrázok 2: Priečny rez snímačom Sony Exmor R CMOS Zdroj: Sony unveils 'Exmor R' back-illuminated CMOS technology, Tento snímač využíva revolučný dizajn zadného osvetlenia so zmeneným poradím vrstiev. Vrstva s fotodiódami je umiestnená nad vrstvou spojov. Preto svetelný tok, ktorý dopadá na fotodiódy snímača Exmor R CMOS, nie je blokovaný káblovými obvodmi. Svetlo tak dopadá priamo na prijímacie oblasti snímača, preto mu káblové spoje vôbec neprekážajú. 6 Výsledkom tejto úpravy je väčšia citlivosť a zníženie šumu v obraze.. Snímače až do 5Mpix, dokážu zachytiť 60 obrázkov za sekundu = 60fps Snímacie čipy CCD CCD (Charge-coupled device) je staršia technológia ako CMOS, preto vďaka jej ďalšiemu vývoju je aj dokonalejšia. CCD technológia sa používa hlavne vo video zariadení. Pre jej zložitejšie usporiadanie je aj výroba CCD snímačov náročnejšia, a tak aj finančne náročnejšia. Pretože čipy CCD sú vyrábané inou technológiou ako je to u CMOS 6 SONY: Snímač Exmor R CMOS. In: Vysvetlenie technológií. [online] [cit ].dostupné < > 22

24 čipu, nebolo možné do čipu CCD integrovať ďalšiu techniku pre spracovanie obrazu. Vďaka postupnému vývoju výrobnej technológie sa podarilo vybaviť CCD snímače APS obvodom. Preto technológia CCD poskytuje oproti technológii CMOS možnosť integrácie APS (Active Pixel Sensor) aj pixel processing do jediného obvodu. Vďaka tomu sa značne zvyšuje výkon čipu a získaný signál možno spracúvať priamo na čipe. Okrem toho je CCD v mnohých ohľadoch pokročilejšia technológia, ktorá ponúka výraznejšiu citlivosť, lepšie farebné podanie a je vhodnejšia na nasadenie pri zhoršených svetelných podmienkach Telo IP kamery Telo IP kamery je vo väčšine prípadov vyrobené zo špeciálne tvrdeného plastu. Jeho štruktúra je upravená tak, aby dokázala chrániť vnútro kamery pred okolitými vplyvmi prostredia, do ktorého je kamera určená. Vnútro kamery je vyplnené elektronikou, ktorá spracúva signál zo snímača. Po kompresii do video formátu je signál posielaný cez Ethernet do videoservera. Elektronika IP kamery sa skladá z digitalizovaného čipu, ktorý digitalizuje signál zo snímača. Tento signál je privedený na vstup do ARTPEC čipu, ktorý ho kompresiou pretransformuje. Za pomoci CPU a pamäte FLASH a DRAM posiela signál do ethernetu, prípadne na dátovú kartu, ak je ňou IP-kamera vybavená IR prisvetlenie Prisvetlenie používame pri snímaní objektu v noci, prípadne v tmavom prostredí s nízkou hladinou svetla. IR (IR= Infra Red) prisvetlenie je jednou z troch možností ako snímať objekt v noci. Medzi ďalšie možnosti prisvetlenia patrí použitie elektrického svetelného zdroja. Jeho nevýhodou je, že tento svetelný zdroj je viditeľný aj pre ľudské oko, preto sa často používa IR prisvetlenie. Výhodou takéhoto prisvetlenia je, že infračervené svetlo je neviditeľné pre ľudské oko. Zdrojom infračerveného svetla na prisvetlenie snímanej scény sú IR LED diódy alebo halogénové zdroje s IR filtrom. Ak použijeme IR prisvetlenie, tak objektív musí mať IR korekciu, ktorá mu umožní úpravu IR svetla do viditeľného rozsahu svetelného spektra. Na IR prisvetlenie sa používajú samostatné IR reflektory, alebo IR LED diódy. Výhodou IR LED diód, v porovnaní s halogénovým prisvetlením, je nízka energetická a rozmerová 7 KMEŤO, P.: IP kamery na celodennú prevádzku. In PC-revue, 2008, roč. XVI., č.11, s , ISSN

25 náročnosť. Preto ich môžeme nájsť zabudované priamo do prstenca okolo objektívu. Od počtu IR LED diód a ich výkonnosti, záleží aj celkový dosvit IR prisvetlenia. IP-kamery určené na celodennú prevádzku Kamerové kryty Ak chcem umiestniť interiérovú kameru do exteriéru, musíme ju vložiť do vhodného kamerového krytu. Nie všetky IP kamery sa dajú umiestniť do kamerových krytov. Najčastejšou príčinou ich neumiestnenia, sú objektívy s meniteľnou ohniskovou vzdialenosťou. Hlavným údajom pre výber správneho kamerového krytu sú rozmery krytu a kamery. Kryty poznáme pasívne, t.j. bez vyhrievania a chladenia a aktívne. Aktívne kryty tieto prvky obsahujú, prípadne aj ďalšie funkcie, akou sú natáčanie, externé audio vstupy a výstupy prípadne aj zdroj 230V/12V. Nevýhodou aktívneho krytu sú jeho energetické nároky. Kryty rozdeľujeme podľa umiestnenia na exteriérové a interiérové. Exteriérové kryty zabraňujú vniknutiu vody, prachu a chránia kameru pred poveternostným vplyvom. Interiérové kryty spĺňajú ochranný účel, t.j. zabraňujú jej poškodeniu. 24

26 2. VÝHODY IP KAMEROVÉHO SYSTÉMU OPROTI CCTV Vďaka pokroku a neustálym inováciám v oblasti zabezpečenia objektov sa čoraz častejšie používajú IP kamery s vyšším rozlíšením, vyššou kvalitou obrazu a menšími prenosovými nárokmi. Výhody IP kamerového systému oproti analógovému kamerovému systému: 1. Kamerové systémy v súčasnosti patria medzi najpoužívanejšie elektronické zabezpečovacie systémy- svoje využitie si postupne našli pri dohľade na uliciach, v reštauráciách, na pracoviskách, v školách a iných verejných priestranstvách. IP kamerové systémy majú najväčšie zastúpenie v bezpečnostných zložkáchpolícia, mestská polícia, armáda. Svoje uplatnenie získali v policajných autách na sledovanie premávky prostredníctvom aplikácie porovnávajúcej poznávacie značky vozidiel s databázou ukradnutých vozidiel. Ďalšie využitie našli na letiskách v bankách, ale aj pre vzdialený dohľad, t.j. dohľad nad bezpečnosťou práce. Týmto môžeme sledovať prevádzku výrobnej linky, prípadne všetky pracoviská a činnosť zamestnancov na nich. IP kamery sa používajú aj pri stavbách ako stavebný dozor a v chovateľskom odvetví na sledovanie zvierat. Veľkou výhodou nových IP kamier je prenos zvuku obidvoma smermi. Preto sa používajú aj v zdravotníctve na sledovanie pacientov, prípadne seniorov. Prostredníctvom IP kamery môžeme nadviazať audio kontakt. IP kamery sa využívajú aj v cestovnom ruchu na aktuálne zobrazenie zaujímavej turistickej oblasti, časti mesta, alebo kultúrnej pamiatky. IP kamery si našli svoje miesto aj v meteorológií, kde sa využívajú na sledovanie oblačnosti na oblohe. Medzi ich veľké výhody patrí možnosť pripojiť sa prostredníctvom mobilného pripojenia k internetu z hociktorého miesta. 2. Rozlíšenie v obraze- rozlišovacia schopnosť IP kamier nie je obmedzená žiadnou normou, ako je to u analógových kamier (PAL/NTSC). Rozlíšenie sa pri IP kamerách neustále zvyšuje v závislosti na vývoji nových snímačov. Analógové kamery majú maximálne rozlíšenie 704 x 576=0,4 Mpixelov, ktoré pri norme PAL. Dnes sú už dostupné 5MPx IP kamery, ktoré majú 12x väčšie ako PAL. Súčasným štandardom v IP kamerách sú 2Mpix snímače, ktoré majú 6-krát väčšie rozlíšenie ako analógové kamery so systémom záznamu PAL alebo NTSC. 25

27 Obrázok 3 Rozlíšenie IP kamier Zdroj: 3. Digitálne spracovanie obrazu- čisté digitálne spracovanie v celom IP prenosovom reťazci zaručuje na rozdiel od analógovej technológie stále rovnakú kvalitu obrazu bez ohľadu na rozsiahlosť systému. Týmto je kvalita obrazu zaručená bez jeho degradácii. Takto môžeme sledovať digitálny záznam z jednej kamery na viacerých zobrazovacích jednotkách naraz. Ak je kamerový systém zapojený do internetu, tak môžeme sledovať videozáznam z IP kamery, z hociktorého miesta bez ohľadu na vzdialenosť. Pri analógovom systéme dochádza pri dlhšom prenosovom vodiči k degradácii kvality obrazu. Preto analógové systémy sú náročnejšie na prenos video signálu a dostupnosť takýchto zariadení je horšia oproti klasickým LAN sieťovým zariadeniam pre IP kamerové systémy. 4. Vnútorná inteligencia- je čoraz častejšie integrovaná do IP kamier, ktorú zabezpečujú firmware kamery. Neinteligentné IP kamery sú ovládané a nastavované softwarom, bez ktorého nedokáže korektne pracovať. Inteligentná kamera disponuje podstatne väčším množstvo automatických prvkov o ktoré sa používateľ nemusí starať. Niektoré modely majú napríklad možnosť priamo posielať mail či SMS v prípade alarmovej situácie. Z hľadiska funkcií sú v tomto smere najďalej kamery PTZ dome, ktoré disponujú funkciami na automatické 26

28 približovanie a sledovanie pohybujúceho sa objektu a podobne. 8 Poznáme aj eptz funkciu, ktoré majú IP kamery s rozlíšením od 2Mpx. Táto funkcie je len softwarová, t.j. dokážeme sa pohybovať a približovať si obraz len digitálne a nie opticky ako je to u klasického PTZ. Obrázok 4 PTZ kamera Zdroj: Ako základná a najrozšírenejšia funkcia IP kamier je softwarová detekcia pohybu. Softwarová detekcia pohybu analyzuje snímaný obraz z IP kamery a pri zmene určitého počtu pixlov v sledovanom obraze túto zmenu vyhodnotí ako pohyb. Detekciu pohybu majú v sebe integrovanú aj PTZ (horizontálne a vertikálne pohyblivá IP kamera s priblížením(pan-tilt-zoom)). Pretože, tento typ IP kamery nie je statický, software pre detekciu pohybu porovnáva z viacero rôznych záberov. Medzi ďalšie inteligentné funkcie IP kamier môžeme zaradiť analýzu správania sa snímaných objektov, počítanie osôb, systém zmiznutia monitorovaného predmetu a systému pridania cudzieho predmetu. Systém upozornenia, ak bola narušená vybraná časť zo snímanej plochy obrazu, prípadne ak bola narušená virtuálna čiara. Počítanie ľudí v snímanom priestore s možnosťou výberu len z určitej časti priestoru. Staršie kamerové systémy mali tieto funkcie riešené prostredníctvom kamerových serverov, ktoré zabezpečovali jednotlivé inteligentné funkcie a analyzovali tak všetky videozáznamy z kamier. Prostredníctvom posunutia týchto inteligentných funkcií na koncové zariadenia v sieti, t.j. IP kamery, sa do veľkej miery zmenšilo prenosové pásmo. Výhodou IP kamier s inteligentnými funkciami je, že dokážu posielať video záznam do centrálneho úložiska, až keď boli porušené nami nastavené pravidlá. 8 KMEŤO, P.: IP kamery na celodennú prevádzku, In PC-revue, 2008, roč. XVI., č.11, s , ISSN

29 Takto nastavenými pravidlami dokážeme čeliť problému preťaženia šírky prenosového pásma a rýchlemu zaplneniu dátového úložiska, kde sa ukladá digitálny videozáznam z kamier (DVR). 5. PoE Napájanie po ethernete- pri napájaní IP kamier po Ethernete nám stačí jeden dátový vodič, ktorým dokážeme zabezpečiť napájanie, ale aj obojsmerný prenos dát. Funkcia PoE využíva voľné vodiče v LAN káble, ktoré sa nepoužívajú na dátový prenos. Ak sú všetky kamery napájané prostredníctvom PoE a sú pripojené do PoE switcha, potom môžeme prostredníctvom UPS zdroja zabezpečiť celý kamerový systém pred výpadkom napájania. 6. Progresívne snímanie obrazu- všetky nové IP kamery majú progresívne snímanie obrazu. Táto technológia predstavuje spôsob konštrukcie čipu, čo umožňuje spracovanie všetkých pixlov v rámci čipu. To sa prejavuje najmä na ostrosti obrazu, ktorý je okrem stabilnejší pri sledovaní dynamického obrazu. Značne lepšie sú aj výsledky aj pri sledovaní rýchlo sa meniacich svetelných podmienok či pohybu. obrazu. 9 Vďaka tejto technológií boli vyriešené nedostatky PAL a NTSC systému u analógových systémov, ktoré používajú technológiu prekladania riadkov pri čítaní dát zo snímacieho čipu. Pre porovnanie týchto dvoch technológii spracovania obrazu si môžete pozrieť snímky podľa jednotlivých technológií. Obrázok 5 Prekladané a progresívne snímanie Prekladané snímanie Progresívne snímanie Zdroj: security.com/userfiles/file/produkty/jvc/zoznam%20produktov/ip%20sietove%20kamery/vn- X35U_JVC_datasheet_SK_ pdf O progresívnom snímaní pojednáva vyhláška 332/2009 Z. z. Ministerstva vnútra Slovenskej republiky zo 14. augusta 2009 o podrobnostiach o kamerovom zabezpečovacom systéme. V tejto vyhláške je definované progresívne snímanie ako 9 KMEŤO, P.: IP kamery na celodennú prevádzku, In PC-revue, 2008, roč. XVI., č.11, s. 104, ISSN

30 povinnosť kamerového systému pri organizovaní verejných telovýchovných podujatí, športových podujatí a turistických podujatí. Technológia Interlaced (prekladanie parných snímok), bola vyvinutá pre analógové kamerové systémy. Táto technológia má nízke nároky na prenosové pásmo. Jej princíp spočíva v postupnom vyčítaní a následne vytváraní snímky len s párnymi riadkami a niekoľko milisekúnd snímky s nepárnymi riadkami. Takýto systém sa používal pri CCTV systémoch, kde sa používalo aj analógové zobrazenie, ktoré tento problém zakrýva nedostačujúcim spracovaním obrazu. Vďaka nedostatkom ľudského oka sa obraz snímaný analógovou kamerou a zobrazený na analógovej zobrazovacej jednotke sa výsledný obraz javí ako plynulý a bezproblémový. Preto pri zobrazení dynamicky sa pohybujúceho telesa v zábere na digitálnom monitore dochádza k nežiaducemu efektu, a to spôsobuje rozpad obrazu v horizontálnom smere.. 7. Prenos zvuku- Zvuk je nevyhnutným doplnkom pri video zázname. Výhodou IP kamier je prenos zvuku prebiehajúci cez dátový vodič, cez ktorý sa prenáša aj video záznam z IP kamery. Preto jeho spracovanie nastáva priamo v IP kamere. Synchronizácia zvuku s obrazom je dôležitá, táto synchronizácia sa vykonáva priamo v IP kamere. Tie pokročilejšie IP kamery sú vybavené vstavaným mikrofónom a reproduktorom, prípadne audio vstupom/výstupom, ku ktorému môžeme pripojiť mikrofón a reproduktor. IP kamery, ktoré dokážu obojsmerný prenos zvuku môžeme použiť ako domového vrátnika, kontrolu vstupu, ako senzor pre spustenie video záznamu, prípadne na vzdialenú komunikáciu. Ak by sme mali porovnať takto vybavenú IP kameru, napájanou cez PoE, s analógovou kamerou, tak k analógovej kamere by sme museli priviesť okrem koaxiálneho kábla a napájania, ďalší vodič na obojsmerný prenos zvuku. 8. Integrácia signálov pre vstupy a výstupy a ovládanie natočenia IP kamery- signál pre ovládania PTZ funkcií využíva ten istý kábel, cez ktorý sa prenáša aj obraz z IP kamery. Prostredníctvom PTZ signálov, vieme ovládať natočenie IP kamery v horizontálnom a vertikálnom smere. Pri analógovej kamere, sa musí, pre tento účel priviesť ku kamere aj kábel pre ovládanie telemetrie. Veľkou výhodou IP kamier je prenos všetkých dát, cez jeden dátový kábel. 9. Zabezpečený prenos- IP kamery môžeme zabezpečiť prostrednistvom softwarového hesla rôznych úrovní s rôznymi oprávneniami, prípadne môžeme kryptovať prenášané dáta cez šifrovaný protokol https. V prípade vzdialeného prístupu na 29

31 kamerový systém sa používa VPN klient, ktorý zabezpečuje bezpečný prístup do intranetu Kompresia videa pomocou kódekov Dnes už niektoré profesionálne IP kamery dokážu snímať vo formáte FULL HD (Full High Definition, plne vysoké rozlíšenie 1920x1080 pixlov), aj keď tento formát sa už bežne používa (minimálne 10rokov) pri LCD monitoroch a TV prijímačoch. Výhodou IP kamerového systému je, že ak chcete použiť kameru s HD rozlíšením, nemusíte meniť kabeláž, ako je to pri CCTV, ale stačí len IP kameru. Prenos Full HD obrazu má vyššie nároky aj na prenosovú kapacitu, t.j. objem prenesených dať za určitý čas. Prenosová kapacita má jednotku megabit za sekundu, Mbit/s, alebo po anglicky Mbps. Pre zníženie prenosových nárokov sa používajú kompresie videa. Správnym výberom kompresie videa dokážeme zabrániť zahlteniu prenosu dát do vidoeservera. Základom kompresie je MJPEG, ktorý sa skladá jednotlivých obrázkov JPEG, ktoré sú vytvárané IP kamerou. Frekvenciou vytvárania a posielania týchto obrázkov vieme ovplyvňovať veľkosť. streamu. Enkodér obrázok rozdelí do blokov 16x16 bodov, nezávisle na sebe prejdú kompresiou. Princíp prenosu MJPEG je prenos celých obrázkov podľa časovej osi, ktoré nie sú na sebe závislé. Najviac používanou je kompresia MPEG-4, ktorá vychádza z toho, že medzi jednotlivými obrázkami je minimálni rozdiel. Preto MPEG-4 používa dva základné druhy obrázkov. Prvý je kľúčoví obrázok, nazývaný aj I-Frame, ktorý sa používa aj pri kódeku MJPEG. Druhý prediktívny (P-Frame) typ obrázkov, ktoré nesú iba informáciu o zmenách, oproti predchádzajúcemu snímku I-Framu,. Veľkosť P-Frame je pritom len cca 10% z I- Framu. Skupinu prenášaných obrázkov pomocou kódeku MPEG-4 nazývame GOP (Group Of Pictures). GOP označujeme aj kompletnú sekvenciu, ktorá začína I-Frame, a ktorá sa v priebehu videa neustále opakuje. Dĺžku GOP sa udáva ako Key Frame interval, ktorý sa niekedy udáva v časovom intervale, t.j. koľkokrát za sekundu je poslaný I-Frame. Najnovší kódek H.264, alebo aj označený ako MPEG-4 Part 10 alebo MPEG-AVC, sa používa pri prenose obrázkov s vysokým rozlíšením. Jeho princíp je postavený na technológii MPEG-4 part 2, vylepšenú o B-Frame, ktorý obsahuje informácie o zmenách oproti predchádzajúcemu a nasledujúcemu snímku. Jeho veľkosť je len 50% P-Framu. 30

32 Vďaka B-Framu je výsledný obraz plynulejší a ostrejší. Kódek H.264 vytvára makro blok na základe viacerých referencii, maximálne zo 16tich minulých a 16budúcich obrázkov. Table 1 Požiadavka na šírku pásma v K Bytoch Požiadavka na šírku pásma v K Bytoch MJPEG MPEG-4 H.264 CIF 30fps VGA 30fps ,3M 5fps ZDROJ: Plynulý tok multimediálnych dát t.j. obraz a zvuk súčasne, sa nazýva stream. Streamom je aj čistí zvukový alebo obrazový tok dát. Pri IP-kamerovom systéme je stream z IP kamier spracovávaný priamo v streamovacom serveri každej IP kamery, na ktorý sa užívateľ pripája pri sledovaní obrazu a prípadne aj zvuku. Výhodou väčšiny IP kamier je, že majú možnosť nastavenie aj niekoľkých (Dual=2, Quad=4 a Multi<štvor streamové) nezávislých streamov súčasne. Na každý stream sa potom môže pripojiť rôzne množstvo užívateľov. Technológia viacerých streamov je kombinovaná s podporou viacerých kódekov. To znamená, že si okrem počtu streamov dokážeme nastaviť aj ich spôsob kompresie, t.j. možnosť výberu kódeku pre každý stream nezávisle. Po nastavení rozlíšenia a kódekov si môžeme určiť jednotlivé streamy tak, aby výsledný obraz bol správne zobrazený na zobrazovacom zariadení. Napríklad pri nastavení jednej IP kamery si môžeme nastaviť jej jeden stream, na kvalitu FULL HD a kódek MJPEG pre lokálny záznam, druhý stream vo VGA s kadekom MPEG-4 pre prístup cez internet a tretí na nízke rozlíšenie a rýchlosť 50kbps pre mobilný prístup cez mobilný telefón. Prostredníctvom tejto kombinácie funkcií vieme pristupovať na stream IP kamery z rôznych zariadení bez toho, aby sme prepínali záznamový stream do horšej kvality Analýza problémovej oblasti zameranej na ochranu objektov týmito prostriedkami Pre správny výber IP kamerového systému musíme dokonale poznať priestor, ktorý chceme monitorovať prípadne zabezpečiť. Musíme vedieť, či daný objekt budeme len monitorovať alebo zabezpečovať. 31

33 Monitorovanie je len sledovanie a zaznamenávanie všetkých zmien v sledovanom objekte bez aktívnej spätnej väzby. Preto sa pri použití IP kamerového systému určeného na sledovanie objektu využívajú inteligentné funkcie IP kamier. Prostredníctvom týchto funkcií si vieme nastaviť aktívnu spätnú väzbu, ktorá sa spustí pri narušení nami zadaných pravidiel. Napríklad pri rizikovom priblížení sa k monitorujúcej IP kamere sa spustí tichý alarm bezpečnostnej službe, prípadne zaktivuje hlasitý poplašný tón. Takto je objekt naďalej sledovaný, ale IP kamerový systém je zabezpečený. Zabezpečenie je úplne zabránenie vniknutiu nežiaducich objektov do zabezpečeného objektu. To znamená, že v prípade akejkoľvek nepovolenej zmeny sa spustí alarm, ktorý môže byť spojený s ďalšími akciami. Spolu s hlučným alarmom sa často spája aj tichý alarm, ktorý upozorní bezpečnostnú službu, ktorá daný objekt stráži. Každé narušenie objektu je zaznamenané spolu so všetkými dostupnými informáciami o objekte. Preto sa dá povedať, že zabezpečenie je vyšší stupeň monitorovania s prísnejšími pravidlami ochrany. Monitorovanie objektu môže existovať aj bez zabezpečovacích prvkov, ale zabezpečenie objektu bez jeho monitorovania nie je možné. Pre návrh monitorovania a zabezpečenia bol zvolené okolie obytného domu s 84 bytovými jednotkami a s tromi samostatnými vchodmi na obidve strany obytnej jednotky. Bytový dom je oplotený z východnej časti, kde susedí s ďalším bytovým domom, ktorý je celý oplotený. Z južnej časti je čiastočné oplotenie, pretože je tu aj príjazdová cesta a chodník, ktoré sú napojené na obecnú komunikáciu a chodník. Zo západnej časti plot nie je, pretože sa tu nachádza jednopodlažná budova s kancelárskymi a výrobnými priestormi. Stavebná časť je do 2/3 obytného domu, potom je už voľné priestranstvo. Zo severnej strany plot nie je. Vchody sú orientované na východ a na západ. Vstupné vchody orientované na východnú svetovú stranu majú prístrešok po celej dĺžke bezbariérového prístupu, ktorý má zo severnej strany múr. Výhodou takto postaveného prístrešku je, že kameru môžeme upevniť v jej hornom rohu, kde sa prístrešok spája s múrom. Takto upevnená kamera je spoľahlivo krytá pred nepriaznivým počasím ako je dážď, krupobitie alebo sneženie. Jej nevýhodou je, že kamera nedokáže zachytiť tváre osôb, ktoré opúšťajú priestory vchodu. Okolo celého bytového domu vedie chodník lemovaný pouličným osvetlením. Pouličné osvetlenie, ktoré je pri chodníku, je osadené každých 20m. Z toho na západnej strane obytného domu sú nevhodné lampy, lebo nemajú žiadne tienidlo, pripadne kryt, ktorý by zabraňoval šíreniu svetla nežiaducimi smermi. Umiestnenie exteriérových IP kamier na tieto pouličné osvetlenia nám umožní 360 rozsah zorného poľa s rozsahom výšky od 0-2,5m výšky. Nevýhody tohto umiestnenia sú: kamera nie je chránená pred 32

34 poveternostnými vplyvmi, priamom slnečným žiarením, možnosť kmitania sa lampy pri nápore vetra, pri nočnom osvetlení môže svetlo z lampy, ale aj z vedľajších lámp, ovplyvňovať jas obrazu. K pouličnému osvetleniu vedú vodiče len z elektrického rozvodu, ktoré sú zapojené v rozvodnej skrini. Okrem dvoch chodníkov, k obytnému domu vedie prístupová cesta, ktorá je napojená na hlavnú komunikáciu v obci. Túto cestu využívajú aj zamestnanci firmy s ktorým obytný dom susedí a tiež občasní návštevníci okolitých budov. Smerovanie cesty je od juhu na sever popred celú západnú stranu bytovej jednotky. Príjazdová cesta má dve krátke cca 20m odbočky o obidvoch krátkych bokoch obytného domu. Po obidvoch stranách týchto odbočiek sú parkoviská s kolmým státím. Na konci prvej odbočky sú umiestnené kontajnery na triedený odpad a hneď vedľa je postavené kryté a uzamykateľné odpadkové stojisko. Na konci druhej odbočky je ohradené detské ihrisko. Pozdĺž celej západnej strany obytného domu, medzi cestou a chodníkom je kolmé parkovanie. Z rovnej príjazdovej cesty je v jej 2/3 plánovaná odbočka pre nový obytný dom, ktorý je zatiaľ vo výstavbe. Na západnej strane je pouličné osvetlenie, ktoré má usmernené osvetlenie s uhlom rozptylu max. 90. Popri chodníku sú štyri pouličné lampy a na vonkajších koncoch bočných parkovísk sú tiež pouličné lampy. Pri takomto rozmiestnení pouličného osvetlenia nepotrebujeme používať prisvetlenie iným svetelným zdrojom. IP kamery určené na celodennú prevádzku nám pri tomto osvetlení poskytnú kvalitný obraz. Umiestnenie kvalitných PTZ IP kamier na rohové lampy pouličného osvetlenie nám zabezpečí kompletné monitorovanie celého exteriéru okolo obytného domu. Rušivým elementom pri snímaní prostredia môžu byť vibrácie lampy počas silného vetra, nepriaznivé poveternostné vplyvy, priame slnečné žiarenie a počas nočných hodín, svetlo z ďalších lámp. Vhodné umiestnenie IP-kamier je aj pod balkónmi prvého, prípadne druhého poschodia. Do vyšších poschodí ich umiestnenie nie je vhodné, pretože strácame zorný uhol v ktorom môžeme zachytiť tvár osoby pohybujúcej sa v snímanom prostredí. Rohové balkóny sú na severovýchodnom a juhovýchodnom rohu obytného domu. IP kamera PTZ (horizontálne a vertikálne pohyblivá IP kamera s priblížením(pan-tilt-zoom)) prichytená zospodu balkóna na 1. poschodí, má široké zorné pole je krytá pred priamym slnečným žiarením a zrážkovou činnosťou. Takto umiestnená kamera je vo výške 2,8 m nad úrovňou chodníka a 80cm pod úrovňou pouličného osvetlenia. Pretože kamera je vo výške dostupnej aj pre človeka, použijeme kameru s označením antivandal, ktorá je odolná pred násilným poškodeným. 33

35 Spoločné interiérové priestory tvorí rovná prepojovacia chodba, ktorá spája obidva východy z vchodu. Táto chodba je spojená, vo vchode C, s menšou chodbičkou a nachádzajú sa tu poštové schránky, vstupy do dvoch bytov, kotolne a prístup k elektrickým hodinám všetkých bytov. Vstup do kotolne a k meračom elektrickej energie je na opačnej strane ako vstupy do bytov. V menšej chodbe 2 x 3m sa nachádza výťah a začína schodisko, ktoré pokračuje po obvode výťahovej šachty až na posledné poschodie. V tejto chodbe sú vstupné dvere do umývacej miestnosti, kde sa nachádza aj kompletná LAN infraštruktúra. V každom byte je jedna LAN dvoj zásuvka, ktorej ukončenie je v tejto upratovanej miestnosti, kde je aj 19 palcový Mini rack. Rack je špeciálne upravená elektroinštalačná skriňa. Skladá sa z dvoch vertikálne uchytených koľajníc, na ktoré sa skrutkami prichytia elektronické zariadenia ako sú switche, routre, servre, dátové polia a záložné zdroje. Veľkosť racku sa udáva v palcoch a štandardné veľkosti sú 18 a 19. Vo vchode C je 24 bytov, preto som do racku uchytil a zapojil 24-portový switch, ktorý dokáže vzájomne prepojiť všetky svoje LAN porty. Toto miesto je vhodné aj pre pripojenie PC servera, prípadne video servera, pre spracovanie streamov z IP kamier. V tejto malej chodbe pred výťahom sú vstupné dvere do ďalšieho bytu a vchod do spoločných pivničných priestorov. Na prvom medzi poschodí je okno vo výške 1,2m nad podlahou. Z bezpečnostného hľadiska je to správne riešenie aj keď oproti ostatným medziposchodiam, sem vniká menej prirodzeného svetla. Na ďalších medziposchodiach sú už dvoj okná umiestnené nad sebou. Preto sú na prízemí zhoršené svetelné podmienky oproti vstupnej chodbe, ktorá má obidve presklené vstupné dvere. Vchod A je zhodný s vchodom C, len je tam o 8bytov a dve poschodia menej. Vchod B je podobne riešený ako vchody A a C. Líši sa len tým, že zo vstupnej chodby vedú ďalšie dve chodby, ktoré sú na túto chodbu kolmé. V týchto bočných chodbách sú vstupy do ďalších, spolu šiestich, bytov. Ako bolo spomínané na začiatku tejto kapitoly, bytový dom nemá súvislé oplotenie a bezpečnostné brány. Preto som sa rozhodol riešiť tento nedostatok IP kamerovým systémom, ktorý si nevyžaduje rozsiahle stavebné úpravy a nezabraňuje voľnému pohybu osôb. Jeho hlavnou výhodou je široká škála využitia, nízke nároky na údržbu a prevádzku. 34

36 3. VÝBER A NAVRHNUTIE RIEŠENIA ZABEZPEČENIA OBJEKTOV Výber vhodného kamerového systém sa dá rozdeliť do piatich základných bodov a pod otázok. 1. Snímacia časť Čo sa bude sledovať? Aká je vzdialenosť kamery od snímaného objektu a jeho veľkosť? Dôležitým údajom sú šírka sledovaného objektu a jeho vzdialenosť. Prostredníctvom týchto parametrov dokážem vybrať správny objektív s ohniskovou vzdialenosťou. Pre výber objektívu sú podstatné aj naše nároky na detail snímania napr. rozpoznávanie tváre, poznávacej značky vozidla atď.. S možnosťou zachytiť detail sa spája aj rozlíšenie IP kamery. Pri výbere musíme vedieť, či IP kamery budú pracovať počas dňa alebo aj cez noc. Aká je v snímanom mieste kvalita osvetlenia, aby sme vedeli vybrať IP kameru so správnou citlivosťou snímača aj pri použití prisvietenia. Ak potrebujeme mať širší záber snímacej scény musíme vedieť, či použijeme viac kamier alebo postačí jedna PTZ IP kamera. Ak použijeme otočné kamery, ktoré budú riadené človekom, alebo na základe pohybových senzorov a výstupov zo senzorov. Musíme pri snímaní použiť špeciálne kamery, ako sú kamery so extrémnou svetelnou citlivosťou, skrytou montážou. 2. Umiestnenie kamerových bodov Kde bude IP kamera umiestnená, v interiéri alebo exteriéri. Na základe umiestnenia vieme upresniť typ uchytenia IP kamery a krytu (IP krytie, viď príloha). Prípadne vyberieme model určený do vonkajšieho prostredia. Potrebujeme umiestniť IP kameru do špeciálneho prostredia s atypickými fyzickými podmienkami. Môžeme očakávať útok na IP kameru (kamerový bod)? Ak áno, použijeme kameru s označením antivandal, ktorá je voči násilným útokom odolnejšia. Akým spôsobom budeme kamery a kamerové kryty napájať energiou? Štandardné napätia sú 12V DC (jednosmerné napätie), 24 V AC (striedavé napätie) a 230V AC. Najvýhodnejšie je napájanie po Eternetu. Exteriérové IP kamery s krytom majú väčšie nároky na napájanie, preto tu funkciu PoE nepoužijeme. 3. Pripojenie externých zariadení 35

37 Budeme kamery niečím ovládať? IP kamera začne posielať záznam na základe externého signálu PIR senzora, zmien snímaného prostredia. S ovládaním a natáčaním IP kamier sa môžeme stretnúť v mestách, ktoré obsluhuje Mestská polícia. Budú IP kamery niečo ovládať? Odomknutie dverí, spínanie osvetlenia, otvorenie brány na základe identifikácie poznávacej značky vozidla atď.. 4. Sieťová infraštruktúra Mali by sme vedieť ako chceme kamerové body pripojiť k videoserveru. Pripojené môžu byť prostredníctvom Eternetového kábla, bezdrôtového wifi pripojenia, alebo Powerline (prenos dát po napájacom vodiči s 230V AC napätím).podmienkou tohto pripojenia je, že prenos môže nastať iba cez jeden elektrický okruh. Aké budeme mať dátové toky? Vieme to určiť podľa rozlíšenia obrazu a fps (Frame Per Second) IP kamier. Niektorí výrobcovia ponúkajú k svojim IP kamerám aj tabuľky, podľa ktorých vieme určiť dátový tok (viď príloha). Prostredníctvom týchto prepočtov dostaneme výsledné požiadavky na priepustnosť siete a jej jednotlivých častí. Koľko užívateľov bude sledovať stream z IP kamier a z koľkých kamerových bodov súčasne? Takto vzniká násobenie dátových tokov (unicast, multicast, restreaming). Bude sprístupnený kamerový stream aj cez internet? Ak chcem mať sprístupnené IP kamery cez internet, tak musíme mať dostatočný upload, t.j. tok dát smerom z IP kamerového systému do internetu. Zároveň musíme mať nastavený stream s nižšími dátovými nárokmi, pre internetové spojenie. 5. Záznam a ovládanie Chceme mať záznam z IP kamier, alebo iba živé sledovanie. Akým spôsobom chceme systém ovládať, napríklad prepínanie pohľadov, vyhľadávanie záznamu, ovládanie PTZ. Aké máme požiadavky na nahrávacie zariadenie, ktoré bude ukladať záznam. V akom režime sa budú jednotlivé kamery nahrávať. Musíme vedieť, či záznam z jednotlivých IP kamier bude neustály, alebo sa bude spúšťať na základe presne definovaných pravidiel. Záznam môže byť spustený na základe určitých pravidiel, alebo sa bude spúšťať v určitých časových intervaloch, prípadne bude trvať určitý čas po spustení. Musíme vedieť, či záznam bude vytváraný naraz zo všetkých IP kamier, alebo sa bude prepínať medzi IP kamerami v určitých časových intervaloch. Podľa dĺžky trvania záznamu a požiadavky na jeho 36

38 archiváciu vieme približne vypočítať potrebnú diskovú kapacitu. Preto výrobcovia IP kamier poskytujú aj dátové tabuľky pre jednotlivé IP kamery (vid príloha). Prostredníctvom dátového toku a počtu pripojených zariadení vieme určiť nároky na výkon dátového zariadenia, ktoré zaznamenáva streamy a klientskej stanice na zobrazenie streamov Výber kamerového systému Na základe otázok, ktoré sú na začiatku 3. kapitoly, vieme spresniť naše požiadavky na IP-kamery, ich umiestnenie a celý kamerový systém. Ako najrýchlejšie a najjednoduchšie je riešenie prostredníctvom wifi bezdrôtového spojenia. V tomto prípade stačí, aby IP kamera mala funkciu wifi a bola napájaná požadovaným napätím. Na vytvorenie spojenia s kamerou použijeme wifi AP router. Prostredníctvom tohto wifi routra môžeme pripojiť viacero zariadení a IP kamier naraz. Nevýhodou wifi AP smerovačov je, že pri náraste počtu pripojených zariadení klesá prenosová rýchlosť. Ďalšou z nevýhod bezdrôtového spojenie, je ovplyvniteľnosť kvality signálu a tým aj rýchlosti prenosu. Kvalitu signálu ovplyvňujú rôzne faktory. Najčastejším faktorom zníženia kvality prenosu signálu sú steny, rôzne iné prekážky pevného skupenstva. Pri prechode cez viacero stien môže signál zaniknúť, alebo tak zoslabnúť, že spojenie je neuskutočniteľné. Pri otvorenom priestranstve sila signálu klesá spolu s narastajúcou vzdialenosťou od zdroja signálu. V exteriéry na kvalitu signálu vplýva počasie (sneženie, dážď). V prípade vedomého narušenie wifi kanálu sa preruší aj spojenie IP kamier s AP smerovačom. Prenosový signál je ľahko odpočúvateľný, aj keď je šifrovaný, nie je taký bezpečný a je náchylnejší na rušenie. Výhodou wifi spojenia je jeho čiastočná mobilita, flexibilnosť počtu pripojených zariadení. Wifi spojenie si nevyžaduje žiadnu kabeláž okrem napájania, preto nie je náročné na montáž a je finančne nenáročné. Pri spojení IP kamier s PoE switchom je kvalita prenosového signálu zaručená kvalitou kabeláže STP. Jeho výhodou je bezpečný prenos a nemožné odchytenie prenášaných dát bez prerušenia prenosu. Prostredníctvom PoE napájania nám stačí pre IP kameru s funkciou PoE, jeden ethernetový kábel. Nevýhodou je, flexibilita, finančné nároky a mobilita pripojenia. Pretože obytný dom nemá prípravu na pripojenie jednotlivých kamerových bodov a ani pripravené napájanie, použijeme obidva spôsoby pripojenia. 37

39 Výber IP kamier a umiestnenie kamerových bodov Kamerovým systémom budeme monitorovať okolie obytného domu. V interiéry sa bude monitorovať vstupné dvere s chodbami. V interiéry IP kamery sledovať vzdialenosť od 0,4m až po 5m o šírke max. 3m. V exteriéry sú podmienky pre umiestnenie každej kamery odlišné. Na výber máme viacero možností pripojenia. Na základe týchto poznatkov vieme, že do interiéru potrebujeme kameru, ktorá je v nárazu odolnom kryte s napájaním PoE. Pretože v interiéry je umelé osvetlenie, ktoré sa zapína na základe zisteného pohybu v danom priestore, ďalšie prisvetlenie pre interiérovú IP kameru nepotrebujeme. Chodba, v ktorej bude kamera umiestnená je úzka a snímané prostredie je blízko pri kamere. Preto do tohto prostredia je vhodná kamera so širším uhlom záberu. Pre interiérové sledovanie padol výber na IP kameru VIVOTEK FD7160. Model FD7160 patrí do modelového radu FixDome. Tento model patrí do modelovej rady 7000 a disponuje 2 Mpix rozlíšením. IP kamera má podporu dualstreamového videa, prístup aj pomocou mobilného telefónu, inteligentné rozpoznanie manipulácie s kamerou (zakrytie, zo sprejovanie), podporu napájania po eternetovom kábli PoE podľa normy IEEE 802.3af. 10 Kamera je v prevedení antivandal a má fixný objektív 2,8mm prostredníctvom ktorého má záber až pozorovací uhol 77 horizontálne a 100,2 diagonálne. Kamera obsahuje 1/3,2 CMOS snímač s maximálnym rozlíšením 1600x1200 bodov pri 15 obrázkov/ sekundu. Citlivosť snímača je od 0,6 Luxu, čo ju predurčuje na celodennú prevádzku. Kamera má ochranu IP 66 a prevádzkovú teplotu od -25 C až 50 C a vlhkosťou do 90%, preto je vhodná aj na použitie v exteriéry. Kamera má spotrebu od 4,3W do 7,5W pri spustenom vyhrievaní. Kamera je vybavená aj pamäťovým slotom SD/SDHC a podporuje maximálne 4 streamy s kompresiou MPEG4 a MJPEG. IP kamera FD7160 od Vivoteku je vybavená funkciou detekcie sabotáže(zakrytie, zasprejovanie, rozostrenie kamery) Obrázok 6 IP kamera VIVOTEK FD7160 Zdroj: 10 KOUKAAM: VIVOTEK Produkt. In: Technicky koutek. [online] [cit ].dostupné< > 38

40 Kamery budú uchytené na strope vstupnej chodby hneď za vstupnými dverami. Kamery pripojíme a budeme zároveň napájať cez ethernetový kábel, ktorý k nim privedieme z Mini Racku, kde umiestnime PoE switch. Takto máme bezpečne monitorovanú chodbu v každom vchode. Aj keď kamera neobsahuje IR cut filter a ani IR prisvetlenie, kvalitné osvetlenie snímanej scény jej zabezpečí chodbové osvetlenie na fotobunku, ktoré sa rozsvieti pri zaznamenaní akéhokoľvek pohybu a zhoršenej viditeľnosti. Do vonkajšieho prostredia sú vhodné kamery s vyhrievaným krytom, aby dokázali zabrániť poškodeniu IP-kamery, prípadne jej znefunkčneniu. Kamery musia odolať všetkým druhom poveternostných podmienok. Okolie obytného domu monitorované neustále, preto kamery musia byť určené na celodennú prevádzku, t.j. deň/noc. Aj keď sa na noc zapína pouličné osvetlenie v prípade jeho výpadku sú IP kamery s IR prisvietenim a automatickým IR cut filtrom, vo výhode. Exteriérové kamery budú vystavované častejším zmenám osvetlenie, je vhodné aby kamery boli vybavené snímačmi so širokým dynamickým rozsahom. Pre zníženie nárokov na kapacitu záznamov použijeme IP kamery s externou detekciu pohybu. Je vhodnejšie ju použiť, pretože softwarová detekcia pohybu spočíva v zmene snímanej scény, t.j. aj pri polojasnej oblohe počas dňa bez skutočného pohybu. Pre exteriérové monitorovanie vstupu do obytného domu a okolia obytného domu je vhodná kamera VIVOTEK FD7141 pre celodennú prevádzku. Kamera je vybavená 1/3,3 CMOS snímačom s funkciou Wide Dynamic Range, prostredníctvom ktorého má veľký dynamický rozsah. Preto kamera bezproblémový zvládne náhle rozsvietenie osvetlenia nad vstupom do chodby. Podporuje kompresiu videa MPEG-4 a MJPEG, v duál streame. Kamera je umiestnená v kryte IP66 v prevedení antivandal a zabudovaným mikrofónom. Jej spotreba energie je iba 10W, so zapnutím vyhrievaním a IR LED svietením pre nočné videnie. Vďaka 14 IR LED diódam a IR cut filtra kamera dokáže zachytiť kvalitný obraz až do vzdialenosti 15m. Kamera patrí medzi skupinu kamier s napájaním cez PoE. Pre sieťové rozhranie kamera podporuje nasledovné protokoly IPv4, TCP/IP, HTTP, HTTPS, SMTP, FTP, DDNS, UPnP, NTP, DNS, DHCP, IGMP, RTSP/RTP/RTCP, PPPoE. Aj kamera FD7160 podporuje protokol HTTPS, prostredníctvom ktorého dokážu kamery šifrovať ich výstupné signály. RTSP je funkcia restremovania, preto priamo kamera ponúka možnosť živého obrazu a zvuku pre neobmedzené množstvo užívateľov. Cez protokol FD7141 je vybavená variofokálnym objektívom 3,3 12mm s automatiky riadenou clonou. Pri použití tohto objektívu má kamera horizontálny uhol záberu 23-39

41 85,2 a vertikálny uhol 4,8-51,6. Kamera má audio vstup (3.5 mm jack) a výstup (3.5 mm jack), t.j. obojsmerná podpora prenosu audio zvuku. K možnosti kamery patrí aj jeden alarmový vstup pre pripojenie externého zariadenia a jeden napäťový výstup pre ovládanie externého zariadenia jednosmerným napätím 12V. Prevádzková teplota kamery je od - 20 C až po 60 C, pri relatívnej vlhkosti 20% až 95%. Obrázok 7 Vivotek FD7141 Zdroj: Takto vybavenú kameru prichytíme na strop prístrešku nad vchodmi. Jej umiestnenie bude v rohu, pri stene prístrešku. Záber nastavíme tak, aby dostatočne zachytil celý vstupný priestor aj s okolím. K IP kamere napojíme na senzor pohybu a výstup z IP kamery pripojíme k vonkajšej piezoelektrickej siréne so spotrebou 3,6W a akustickým tlakom 116dB/m. IP kameru nastavíme tak, aby pri detekcii jej poškodenia, alebo prekročenia hranice priblíženia, aktivovala sirénu. Vonkajšia piezoelekrická siréna má vlastný zdroj energie Lipol 6V 800mAh, preto je nezávislá na napájaní. Siréna sa spustí aj pri prerušení dodávky energie. Externý pohybový senzor (PIR) musí mať dosah min.10 m a uhol záberu minimálne 180. Nainštalovaný bude v exteriéry pod kamerou nad vstupom do budovy. Z tohto dôvodu musí byť vode aj prachu odolný. Napájaný bude z osvetlenia a nahradí pôvodný pohybový senzor, ktorý ma krátky dosah. Tieto podmienky spĺňa Senzor pohybu LEGRAND 88285, ktoré ma krytie IP 54, dosah 16m a uhol snímania je 180. Obrázok 8 Pohybový senzor Legrand Zroj: 40

42 Takto rozmiestnenie kamier nám umožní monitorovanie vstupov do jednotlivých vchodov, pohyb v ich vstupných chodbách počas celého dňa. Prostredníctvom vonkajších IP kamier nad vstupmi do obytného domu bude monitorovaná aj časť chodníkov a priestoru. Nemonitorovaná nám ostáva severná a južná strana s príjazdovou cestou a 18m na obidvoch stranách od severnej strany obytného domu. Po príjazdovej ceste prichádzajú autá, ktoré zaparkujú na parkoviskách okolo obytného domu na malom parkovisku pri firme oproti. Parkovisko pri firme má kapacitu 6 parkovacích miest. Parkovisko okolo domu je rozdelené na tri časti a to dve po bokoch obytného domu s rozmermi 15 x 25m a jedno pozdĺž časti príjazdovej cesty pre 52 áut. Po dostavaní ďalšieho obytného domu bude príjazdová cesta prejazdná. Preto IP kamera, ktorá bude monitorovať príjazdovú cestu, bude zaznamenávať počet prejazdov motorových vozidiel spolu s poznávacou značkou vozidla. Pre tento účel je vhodná kamera s celodennou prevádzkou, vysoko citlivým snímačom, ktorá dokáže zachytiť poznávaciu značku auta v zhoršených podmienkach a pri rozsvietených svetlometoch automobilu. Kamera by mala mať IP krytie, prípadne musí byť vhodná pre exteriérové kryty IP kamier. Pretože každý výrobca si upravuje svoje kompresné programy a medzi jednotlivými výrobcami je nekompatibilita, prípadné bezproblémové používanie, aj teraz zvolíme IP kameru od Vivoteku. IP kamera, ktorá spĺňa naše požiadavky je IP7361. Obrázok 9 IP kamera VIVOTEK IP7361 Zdroj: Kamera IP7361 je osadená v exteriérovom kryte s ochranou IP67 s napájaním PoE podľa normy 802,3af. Takto chránená kamera dokáže pracovať pri teplotách od -20 C až po + 60 C, za maximálnej vlhkosti 90%. Kamera má 3-9 mm varifokálny objektív s mechanickým IR-cut filtrom pre celodenné použitie. Snímač je tu CMOS 1/3,2 s rozlíšením 2Mpix (1600 x 1200),pri ktorom kamera dokáže snímať objekt rýchlosťou 15 obrázkov za sekundu. Vďaka vysokému rozlíšeniu, kamera podporuje aj eptz (softwarové PTZ) funkcia. Softwarovú detekciu pohybu vieme rozdeliť až do troch nezávislých zón. 41

43 Uzávierka je 1/5 až 1/40000 sekundy. Funkcia BLC jej umožňuje kompenzáciu proti svetla. Uhol záberu snímaného prostredia je od 31,7 až po 93 horizontálne. Kamera dokáže súčasne vysielať štyri nezávislé streamy súčasne (QuadStream) a to v pomocou dvoch kódekov (Dual codec). Kamera je vybavená vstavaným mikrofónom, preto podporuje aj kompresiu audio GSM-AMR/MPEG4 ACC. Vieme k nej pripojiť aj externý mikrofón a reproduktor prostredníctvom audio vstupu a výstupu. Ďalšie dva vstupy do IP kamery sú alarmový a reléový pre ovládanie externého zariadenia. Sieťové rozhranie je také isté ako pri predchádzajúcich modeloch. IP kamera má maximálnu spotrebu 7W a obsahuje aj slot na SD/SDHC pamäťové karty. Pôvodným zámerom bolo umiestniť kameru priamo na stĺp verejného osvetlenia, ktorý sa nachádza na juhozápadnom rohu obytného domu. Ale pre jeho nestabilnosť a kmitanie stĺpa, ktoré je zapríčinené častým náporovým vetrom bude kamera umiestnená na roh budovy vo výške 5,6m nad povrchom zeme. Po jej nasmerovaní na príjazdovú cestu a časť parkoviska bude kamera spoľahlivo zachytávať plochu 20x20m. Pretože kamera nemá podporu pripojenia wifi, pripojíme ju prostredníctvom ethernetového kábla a pre kryt privedieme napájanie priamo z bytovej jednotky. Na monitorovanie juhovýchodného rohu obytného domu je vhodná kamera so širokým horizontálnym uhlom záberu. Kamera musí byť vode a prachu odolná v nárazu odolnom kryte. Pretože kameru umiestnime na spodnú časť balkóna na prvom poschodí, kde nie je žiadny zdroj energie, kamera musí mať napájanie cez PoE. Pomocou eternetového kábla a PoE napájania kameru úplne sfunkčníme. Kamera bude nonstop monitorovať svoju oblasť, preto musí byť určená na celodennú prevádzku. Tak isto ako v predošlých prípadoch aj tu musí kamera podporovať video kompresiu, pre zníženie nárokov na dátový tok a kapacitu záznamu. Pretože pohyb okolo celého obytného objektu nie je nepretržitý, kamera sa musí zapínať záznam až na základe zaznamenaného pohybu. Vhodnou kamerou, ktorá spĺňa podmienky monitorovania danej časti objektu je, ktorou budeme monitorovať aj chodby vstupných priestorov, t.j. IP kamera Vivotek FD7141. Kamera má široký uhol záberu, je napájaná cez PoE a pre detekciu pohybu použijeme software. Kamera bude monitorovať kontajnerové stojisko a časť chodníka s parkoviskom. Tú zvyšnú časť bude monitorovať IP kamera s rovnakým označením a takým istým riešením pripojenia. Prostredníctvom týchto troch IP kamier bude monitorovaná aj celá južná časť obytného domu. Pretože všetky tri kamery sú vybavené IR LED diódami, monitorovanie je zabezpečené aj v prípade výpadku pouličného osvetlenia. 42

44 Požiadavky na monitorovanie severnej časti obytného domu sú také isté ako na južnej strane. Odlišnosť prostredia je, že slnko sem svieti len v letnom období a kamery sú častejšie vystavené priamemu vetru. Odlišnosť je v tom, že severná strana zatiaľ nemá prístupovú cestu, ale len chodník od východnej strany, ktorý ostal zatiaľ nemonitorovaný. Pre monitorovanie severovýchodnej časti obytného domu spolu s chodníkom použijeme tiež IP kameru VIVOTEK FD7141. IP kamera bude uchytená pri múre, zospodu balkóna na prvom poschodí. Takto bude IP kamera aspoň čiastočne chránená pred poveternostným vplyvom. Kameru pripojíme prostredníctvom PoE napájania a eternetového kábla do PoE switcha umiestneného v Mini Racku. Takéto isté pripojenie a uchytenie ďalšej IP kamery bude aj na opačnej strane obytného domu, severozápadnej. Na monitorovanie severného parkoviska bude prichytená IP kamera VIVOTEK IP7361 na severozápadnom rohu budovy vo výške 5,6m. Po nasmerovaní kamery na parkovisko a pripojení do LAN zástrčky v bytovej jednotke, bude kamera schopná dokonale monitorovať priestor parkoviska Výber prepojovacieho zariadenia Dôležitým medzičlánkom medzi IP kamerami a IP záznamovým zariadením, ktorý spája všetky zariadenia k sebe pripojené, je switch. Pre IP kamerový s PoE napájaním je najvhodnejší PoE switch. Maximálny počet IP kamier na jeden vchod obytného domu je sedem, preto bude potrebný maximálne 8 portový 100Mbit/s PoE switch. Príkon IP kamier sa pohybuje od 7W až po 10W, preto musí každý port switch zvládnuť minimálne 12W napájania. Obidva krajné vchody majú po sedem IP kamier, preto pre ich výsledný dátový tok je potrebný viac ako 100Mbit/s. Prostredníctvom tohto vysokorýchlostného pripojenia obidva switche, ktoré budú krajných vchodoch, s hlavným switchom v strednom vchode. Prostredníctvom takéhoto spôsobu prepojenia máme zaručene, že neprekročíme povolenú dĺžku pre STP (Tienená krútená dvojlinka) eternetového kábla. Ďalšou výhodou je, že na prepojenie všetkých troch switchov, nám postačia dva káble STP kategórie 7, ktoré majú prenosovú rýchlosť 1000Mbit/s. Podmienkou je, aby PoE switch v strednom vchode mal minimálne tri 1 Gbit/s eternotvé porty, prostredníctvom ktorých budú switche navzájom prepojené a spojené s IP videoservrom (IPcorder). Pre stredný vchod, v ktorom budú nainštalované štyri IP kamery je potrebný minimálne osem-portový PoE 100Mbit/s switch s minimálne tromi 1 Gbit/s portami. Tak ako predošlé dva switche, tak aj tento switch musí zvládnuť minimálne 10W výkonu pre každý PoE eternetový port. 43

45 Vhodným PoE switchom, ktorý spĺňa všetky uvedené požiadavky, je Linksys SRW208MP. SRW208MP je osemportový PoE switch s ôsmymi RJ-45 10/100Mbit/s (šírka prenosového pásma) s PoE napájaním až do 15,4W podľa normy 802,3af. Okrem ôsmych portov je switch vybavený aj dvomi portami RJ-45 bez PoE napájania, ktoré majú prenosovú rýchlosť až 1000Mbit/s taktiež vybavené funkciou auto MDI/MDI-X. Štandardom pri profesionálnejších switchoch, kam patrí aj tento model, je konzolový port. Výhodou tohto switchu je, že má aj dva SFP sloty, v ktorých si prostredníctvom zásuvného modulu môže vybrať druh prepojenie (STP kábel alebo optický kábel). Tento model switchu podporuje TP káble kategórie 5 a vyššie. Obrázok 10 Linksys SRW208MP Zdroj: Prenos dát je zabezpečený až tromi rôznymi spôsobmi a to 802.1x (Radious overovania), MD5 šifrovanie a filtrovanie pomocou MAC adries. Switch sa ľahko a prehľadne konfiguruje cez webové rozhranie HTTP/HTTPS, ktoré ma podporu SSH/SSL. Switch patrí do energetickej triedy spotrebičov A a dodáva sa s medzičlánkom pre montáž do racku. Tento model použijeme pre všetky tri vchody a umiestnime ich do mini rackov, ktorý sa nachádza v každom vchode. Ich vzájomné prepojenie bude prostredníctvom optického modulu v SFP slote switcha a optického vodiča, ktorý sa musí priviesť od krajných switchov k centrálnemu. Obrovskou výhodou optických vodičov je ich rezistencia voči rušivým faktorom ako sú elektromagnetické polia, rozdielne teplotné skoky, vlastný odpor. Optické vodiče nemajú žiadny vnútorný odpor a ani iné rušivé faktory, ktoré majú TP eternetové káble. Signál je prenášaný len prostredníctvom svetelného toku Výber a zapojenie IP videoservera Videoserver je srdcom IP kamerového systému prostredníctvom ktorého riadime celý kamerový systém a máme prístup k videozáznamu. Pri IP kamerovom systéme sú možnosti rozsiahlejšie. Hlavným kritériom pre výber IP servera je jeho schopnosť 44

46 spracovania streamu podľa počtu IP kamier a ich dátovému toku. V tomto prípade bude pripojených 16 2Mpix IP kamier, ktoré majú nezávislí dátový tok. Záznam z jednotlivých IP kamier nebude nepretržitý ale sa bude spúšťať na základe nastavených pravidiel. Video stream pre monitorovanie bude neustály, ale záznamový stream, ktorý sa nastaví na najvyššiu kvalitu rozlíšenia a frekvencie zobrazenia,bude spustený len pri detekcií pohybu, alebo pri alarmovej situácii. Samozrejme, že musíme rátať s maximálnym streamom, ktorý vzniká pri spustení záznamového streamu na všetkých pripojených IP kamerách. Monitorovanie bude nonstop, preto aj videoserver musí zvládnuť takúto záťaž. IP video sever musí podporovať pripojenie na internet a musí obsahovať software na obsluhu a nastavenie každej IP kamery. IP video sever musí mať eternetové pripojenie s konektorom RJ-45 s prenosovou rýchlosťou 1Gbit/s. Videoserver musí mať výstup pre grafické zobrazenie ale aj pre vstupné periférie, ako sú myš a klávesnica. Videoserver by mal mať ľahko vymeniteľné záznamové zariadenia a nízku spotrebu energie pre dlhšiu výdrž v prípade napájania zo záložného zdroja. Pretože IP kamery sa budú po opotrebovaní vymieňať, video server musí podporovať IP kamery od rôznych výrobcov. Obrázok 2 IPCorder KNR-410 Zdroj: Vyhovujúcim IP videoserverom, ktorý spĺňa všetky nami stanovené podmienky je KOUKAAM IPCorder KNR-410. Je to špeciálne upravené PC s operačným systémom na báze Linuxu. Dokáže spravovať, nahrávať a monitorovať 24 IP kamier súčasne. Vďaka jeho výkonu je vhodný aj pre megapixlové IP kamery s maximálnym rozlíšením až 5Mpix. IPCorder podporuje pripojene cez internet a webovský prehliadač. Dokáže súčasne zobraziť stream z dvadsiatich IP kamier. Sieťové rozhranie má prenosovú rýchlosť 1Gbit/s cez RJ-45 konektor, prostredníctvom ktorého pripojíme IPCorder k voľnému 1Gbit/s portu na switchi v strednom vchode. K vidoeserveru môžeme pripojiť až 4ks SATA diskov s maximálnou kapacitou 1TB na jeden disk. V prípade potreby môžeme výslednú kapacitu zväčšiť na 6TB a to pripojením dvoch 1TB dátových diskov cez esata rozhranie na 45

47 vidoeservery. KOUKAAM IPCorder KNR-410 obsahuje podporu pre IP kamery od firmy Vivotek, IQinVision a ACTi. Videoserver má tri vstupy pre pripojenie senzorov teploty alebo vlhkosti. Spotreba elektrickej energie videoservera je približne 50W, čo je polovica príkonu bežného PC. IPCorder bude umiestnený v Mini racku v strednom vchode, pretože vzdialenosť ku krajným switchom je rovnaká. Tu bude aj pripojená aj výkonnejší záložný zdroj pre napájanie PoE switcha, IPCordera a routera pripojeného na vysokorýchlostný internet. Po zapojení a spustení IPCordera si IPCorder automaticky vyhľadá všetky pripojené zariadenia, pridelí im IP adresy a ak je to možné, tak IP kamery nastaví do dvoch nezávislých streamov (monitorovanie a záznam v najvyššej kvalite). Po manuálnom nastavení pravidiel pre spustenie záznamového streamu pre každú IP kameru je systém plne funkčný a schopný neprerušenej prevádzky. Pre chybné hlásenia jednotlivých porúch bude nastavené automatické zasielanie u správcovi IP kamerového systému s SMS notifikáciou Výber záložných zdrojov napájania IP kamerového systému Ako bolo v kapitole spomenuté, záložné zdroje slúžia na dočasné nahradenie zdroja elektrickej energie pri jeho výpadku. Doba funkčnosti záložného zdroja (UPS) záleží od spotreby elektrickej energie zariadení, ktoré sú k UPS pripojené a od kapacity záložných zdrojov. Ak chceme vybrať vhodný záložný zdroj, musíme vedieť akú majú maximálnu spotrebu zariadenia, ktoré bude UPS napájať a čas, počas ktorého má byť zariadenie schopné pracovať a korektne sa vypnúť. Použité PoE switche majú maximálnu spotrebu 130W a videoserver 50W, preto budeme potrebovať dva záložné zdroje s menšou kapacitou a jeden s väčšou kapacitou aj záťažou, ktorú dokáže napájať. Pretože mini racky sú umiestnené v interiéry, kde sa teploty pohybujú od 12 C po 25 C, nároky na prevádzku sú minimálne. UPS budú umiestnené priamo pod minirackmi, pretože mini rack je umiestnený priamo na stene. Takto umiestnená UPS nám uľahčí prístup a prepojenie so zariadeniami, ktoré budeme napájať v miniracku. Tieto požiadavky spĺňa UPS od firmy APC a modelovým označením Back-UPS CS 650, ktorá ma kapacitu 650VA pri maximálnej záťaži až 400W. Toto zariadenie patrí do produktového radu určeného na nasadenie tak v domácom, ako aj kancelárskom prostredí. Pripojenie je riešené cez konektor RJ-45, čo umožňuje pripojiť UPS priamo do ethernetovej siete a diaľkovo ho spravovať. Na zálohovanie sú dostupné tri zásuvky typu IEC a jedna zásuvka IEC s predpäťovou ochranou. UPS 46

48 obsahuje aj ochranu dátových vstupov. Spolu s ním sa dodáva naozaj kvalitný softvér, no len v odľahčenej verzii. Ten umožňuje správu veľkého množstva UPS po sieti a aj ich priame sledovanie. Veľmi dobre je na tom tento model aj s výdržou, ktorá je až na úrovni 25 minút pri záťaži 130W. Toto UPS je vhodné tam, kde sa okrem zálohovania požaduje aj kvalitný sieťový manažment. 11 Pre tento model použijeme obidva krajné vchody, kde budeme s nimi napájať PoE switch pre IP kamery. V strednom vchode, kde bude aj IPCorder použijem podobný model od spoločnosti APC, ale s kapacitou 800VA pri maximálnej záťaži 540W. Tento model UPS, Back-UPS RS 800I sa líši kapacitou a USB portom ako interface pre jej nastavenie. Jej výdrž pri záťaži je až 29minút, čo nám spoľahlivo umožňuje korektne nastaviť vypnutie kamerového systému s maximálnym využitím kapacity záložného zdroja. Po nainštalovaní ovládačov a softvéru UPS pripojíme prostredníctvom USB portu a kábla k IPCorder. Prostredníctvom IPCorderu UPS-ku nastavíme tak, aby v prípade výpadku energie bol poslaný mail s upozornením výpadku napájania. V prípade jeho opätovného spustenia, IPCorder pošle mail o jeho spustení. Obrázok 11: záložný zdroj APC BACK-UPS RS 800VA 230V Zdroj: Takto zapojený a spustený IP kamerový systém bude monitorovať celý objekt obytného domu aj priestranstvo okolo neho. Systém bude v prevádzke nonstop a IP kamery budú spoľahlivo monitorovať v noci aj pri zhoršenej viditeľnosti. Kamerový systém bude schopný ešte po 20min. od výpadku energie monitorovania. 11 KMEŤO, P.: Záložné jednotky UPS. In PC-revue. ISSN , 2007, roč. XV., č.9, s ISSN

49 4. ZHODNOTENIE A NAVRHNUTIE ODPORÚČANÍ Vývoj nových technológií, zlepšovaním súčasných a ich neustále uľahčovanie dostupnosti zapríčiňuje morálne opotrebovanie technológii a zariadení. Dôsledkom čoho je aj neustále obnovovanie zabezpečovacích systémov a tým aj ich pokrok. Ak zabezpečovací systém obsahuje viacej druhov bezpečnostných prvkov, s veľkou pravdepodobnosťou bude tento systém ťažšie prekonateľný. Najodolnejšie sú špeciálne zabezpečovacie systémy vyvinuté ako prototypy. IP kamerové systémy môžeme zaradiť do bežných zabezpečovacích systémov, preto ich odolnosť môžeme stupňovať prídavným senzormi prípadne ďalšími zabezpečovacími systémami. V navrhnutom IP kamerovom systéme neboli použité najnovšie technológie pre ich finančnú náročnosť. V IP kamerovom systéme boli použité aktuálne štandardné 2Mpix IP kamery a šesť pohybových senzorov pripojených k IP kamerám. Aj keď systém funguje spoľahlivo, stále nájdeme riešenie na jeho zlepšenie. Zlepšením pri tomto kamerovom systéme je jeho návrh a zabudovanie priamo do projektu výstavby obytného domu. Tak by jeho príprava a montáž bola rýchlejšia, jednoduchšia a na vyššej úrovni profesionality. Najviac by to uľahčilo montáž ethernetovej kabeláže a napájania pre jednotlivé kamerové body. Pretože takéto riešenie nebolo vykonané, inštalácia kabeláže bude náročnejšia na čas a tým aj na financie Počet a umiestnenie kamerových bodov Správne umiestnenie IP kamier a ich nasmerovanie nám umožní spoľahlivé monitorovanie celého objektu. V tomto prípade bolo ich umiestenie riešené nad vstupom do obytného domu, čo zabezpečilo bezproblémové pripojenie k ethernetovému káblu, ktorý bol nainštalovaný spolu s káblom vedeným ku kamere umiestnenej nad vstupom do vstupnej chodby obytného domu. Nevýhodou exteriérového snímania sú prekážky v zornom poli kamery. V prípade obytného domu sú to malé stromy do výšky 2m a v noci je to pouličné osvetlenie, ktoré je zdrojom svetelného šumu. Tento svetelný šum ovplyvňuje kvalitu obrazu nachádzajúceho sa za zdrojom takéhoto svetla. Ďalším riešením je použitie IP kamier s novým senzorom Exmor R CMOS, ktorý je odolnejší aj voči priamemu svetlu, napríklad z reflektorov áut. Týmto zlepšením by sme skvalitnili snímaný obraz aj pri náhlych zmenách intenzity osvetlenia snímaného prostredia. Zlepšením monitorovania pohybu sú pohybové senzory, ktoré sú spoľahlivejšie ako softvérové. Nevýhodou softvérového senzoru na IP kamerách je pri monitorovaní 48

50 prostredia, na ktoré má vplyv aj denné svetlo, že aj prechod oblaku nad monitorovaným prostredím, môže IP kamera vyhodnotiť ako pohyb. Preto po pripojení snímačov pohybu v smere snímanom kamerou, sa zvýši účinnosť zachytenia skutočného pohybu. V prípade výpadku senzora pohybu je riešením použitie spínača otvorení vstupných dverí. Toto záložné riešenie bude okamžite spúšťať záznam na obidvoch stranách vstupných dverí. Týmto zabezpečením zvýšime bezpečnosť pri prechode cez vstup do chodby obytného domu. Všetky exteriérové IP kamery boli vybrané zo skupiny antivandal, preto sú odolnejšie voči násilnému poškodeniu. Všetky IP kamery však nie sú spoľahlivo chránené pred krádežou. Aj keď k exteriérovým IP kamerám pri vstupoch do obytného domu je navrhnuté pripojenie externej elektronickej sirény s nezávisím zdrojom. Tieto sirény chýbajú v interiéri. Ich slabosťou môže byť neskorý zásah správcu po ich spustení, pretože ich spätnou väzbou je fyzická kontrola zodpovednej osoby. Najúčinnejším riešeným pred krádežou IP kamery je jej umiestnenie minimálne 5m mimo dosahu nepovolanej osoby. Nevýhodou takéhoto umiestnenia je strata priameho záberu na tvár pohybujúcich sa osôb v blízkosti kamery (pod kamerou), ťažšia dostupnosť aj pre správcu kamerového systému. V interiéri chýba monitorovanie vstupu k racku, kde sa nachádza dôležitý bezpečnostný uzol pripojených IP-kamier. Preto je dôležité, aby tento priestor bol monitorovaný. Zlepšením zabezpečenia tohto priestoru je použitie IP kamery so senzorom CMOS WDR, ktorá je vhodná do prostredia s vysokou dynamickosťou svetelnej zmeny. Riešením tohto zabezpečenia je umiestnenie IP kamery vo výške 2m, na bočnú stenu a nasmerovanie snímania na vstupné dvere. K dverám bude pripojený spínač, ktorý bude spojený s kamerou a bude slúžiť ako spúšťací spínač pre nahrávanie. IP kamera bude pripojená k PoE switchu a bude mať svoj svetelný zdroj, ktorý sa spustí do troch sekúnd od otočenia dverí. Toto oneskorenie prekvapí a zaznamená každý vstup k Miniracku. Ku kamere pripojíme aj senzor teploty prostredia, takto bude monitorovať aj teplotu v miestnosti a v prípade jej náhleho vzostupu IPCorder pošle , v ktorom bude informovať správcu o náhlej zmene teploty, prípadne prekročení stanovenej hranice. Z každého zaznamenaného vstupu sa okamžite uploadne maximálne dvoj minútová vidoesekvenica na FTP server, ktorý bude mimo obytnej budovy Kvalita osvetlenia snímaných scén Aj od kvality osvetlenia záleží kvalita výsledného obrazu, preto je dôležitou časťou IP kamerového systému. Monitorované chodby interiéru obytného domu je zabezpečené 49

51 s IP-kamerami bez zabudovaného svetelného zdroja. Preto pri zlyhaní osvetlenia vstupnej chodby videozáznam stráca svoju kvalitu. Záložným riešením je nezávislý zdroj svetla, ktorý sa vždy zapne pri pohybe a zhoršených svetelných podmienkach. Pretože IP kamery sú citlivé od 0,6 luxu, ako zdroj svetla postačia dve 3W LED diódové lampy. Toto záložné osvetlenie musí byť umiestnené, tak aby nesvietilo do objektívu kamery, ale je svetelné lúče sa odrážali od steny, a tým vytvorili rovnomerné osvetlenie miestnosti. V exteriéri sú všetky IP kamery vybavené IR LED diódovým prisvietenim, ktoré je v tvare prstenca umiestnené okolo objektívu IP kamery. Aj keď toto prisvetlenie je dostatočné, v letnom období nie je vhodné, pretože pri jeho spustení v nočných hodinách, láka hmyz. Náhradným riešením sú prídavné IR LED diódové zdroje svetla umiestnené mimo kameru, ale nasmerované na snímanú scénu Napájanie a záložné zdroje Celý kamerový systém je napájaný cez energetickú rozvodnú sieť a cez PoE switche. V prípade prerušenia dodávky elektrickej energie systém dokáže spoľahlivo pracovať ešte zo záložných zdrojov minimálne 20min.. Ale ak je prerušenie dlhšie ako 40min., systém sa vypne a potom je ľahko narušiteľný bez záznamu. Riešením a zlepšením zabezpečenia je elektrocentrála na naftový pohon. Elektrocentrála musí mať výkon minimálne 500W a s plnou nádržou musí dokázať pracovať minimálne 12 hodín. Pohonné palivo musí byť nafta, pretože bude umiestnená v interiéri a výfukové plyny budú vypúšťané cez odvetrávacie potrubie v obytnom dome. Takto riešené napájanie nám zabezpečí spoľahlivé a nepretržité napájanie celého kamerového systému. Napájanie IP kamier je zabezpečené prostredníctvom ethernetového kábla a funkcii PoE, ktorú musí mať IP kamera v sebe zabudovanú. Ako alternatívne riešenie sa môže použiť napájanie z elektrického rozvodu obytného domu, čo si ale vyžaduje vyššie finančné nároky. Jeho výhodou je, že aj po výpadku pripojenie ethernetového vodiča môže IP kamera fungovať ako samostatné záznamové zariadenie. IP kamera môže nahrávať aj samostatne, ak ma v sebe zabudované záznamové zariadenie, alebo je vybavená slotom, v ktorom sa nachádza pamäťové médium. Ako alternatívu pre zabezpečenie spojenia s PoE switchom môže použiť wifi technológiu. Podpora technológie wifi si vyžaduje zmenu všetkých IP kamier na IP kamery s wifi podporou a pripojením Access pointou k switchom. Rozmiestnenie a počet Access pointov musí byť dostatočný, aby sa k nim dokázala pripojiť každá IP kamera. Wifi spojenie musí byť dostatočne kvalitné a zabezpečiť príjem celej šírky prenosového pásma 50

52 aj pri nepriaznivých podmienkach. Wifi signál musí byť šifrovaná prostredníctvom formátu WPA Nastavenie systému a jeho fyzická kontrola Kamerový systém je nastavený tak, aby v prípade porušenia pravidiel a spustenia alarmu bol o týchto udalostiach informovaný aj správca kamerového systému. Pre ľahšie a rýchlejšie objasnenie poslaného u. Takýto musí obsahovať konkrétne spresnenie narušenej zóny kamerového bodu a spresnenie pravidla, ktoré bolo porušené. Preto ďalším zlepšením zabezpečenia je dôkladné rozdelenie monitorovaného objektu na jednotlivé zóny. Vhodným riešením je upload jedného záberu, pri každom zaznamenanom pohybe, priamo na web server. Záber bude vytvorený z monitorovacieho streamu, ktorý má menšie nároky na kvalitu, a tým je aj kapacitne menší. Prostredníctvom internetu máme možnosť kontrolovať zábery aj z mobilných zariadení, čo nám umožní neustály prístup k záberom z IP kamier. Takto označený kamerový systém je ľahšie a rýchlejšie fyzicky kontrolovateľný. Kamerový systém je prostredníctvom routra a internetového pripojenia pripojený k internetu. Pre jeho zabezpečenie a sprístupnenie len oprávneným užívateľom musí byť tento prístup vytvorený cez bezpečnostný HTTPS protokol spolu so silnými podmienkami prístupového hesla. Prístupové heslo bude mať exspiračnú dobu 90dní, potom sa musí zas zmeniť na nové. Pri používaní týchto zabezpečení je systém odolnejší pred jeho vniknutím a zneužitím. 51

53 ZÁVER Cieľom tejto práce bolo objasnenie základných prostriedkov IP kamerových systémov a návrh IP kamerového systému. V úvode som sa venoval analýze problémovej oblasti a detailne som popísal každú základnú časť IP kamerového systému. Podrobne som sa venoval výberu snímačov ako aj ich použitie pre určené podmienky. Dospel som k záveru, že momentálne dostupné sú aj iné snímače ako CMOS a CCD. Zistil som, že prostredníctvom vývoja a jednotlivými zlepšeniami sa CMOS snímače s novou technológiou Exmor R od firmy Sony, priblížili ku kvalitným snímačom CCD. Podrobne som sa venoval aj objektívom a dôležitosti IR-cut filtrov. Vysvetlili som možnosť použitia IP kamery určenej pre interiér, jej použitie aj v exteriéri ale s vhodným kamerovým krytom. Venoval som sa aj zdrojom svetla pre zlepšenie snímaného obrazu IP kamier. Prostredníctvom týchto poznatkov a technológie LED som navrhol IP kamery so zabudovaným IR zdrojom svetla, ktorý má vysokú účinnosť. Ďalej som sa venoval porovnaniu výhod nových IP kamerových systémov oproti zastaraným analógovým kamerovým, kde som spomenul širokú škálu možnosti nových IP kamerových systémov. Zistil som, že nové IP kamery dokážeme napájať, riadiť a prijímať digitálny signál prostredníctvom jedného ethernetového káblu. Ich veľkou výhodou je vyššie rozlíšenie a progresívne snímanie, ktoré nám umožňuje zachovanie kvality obrazu aj pri sledovaní dynamických objektov. Vďaka získaným poznatkom v oblasti IP kamerových systémov som sa v jadre tejto záverečnej práce zaoberal konkrétnym návrhom IP kamerového systému zameraného na zvýšenie zabezpečenia objektu obytného domu. Tu nájdete aj konkrétne požiadavky, ktoré musia jednotlivé časti IP kamerového systému spĺňať, aby systém mohol spoľahlivo pracovať. Na základe vyšpecifikovaných požiadaviek som uviedol konkrétne riešenia a prostriedky na vytvorenie spoľahlivého IP kamerového systému. Popísal som ich presné umiestnenie a zapojenie do celého kamerového systému. Pre prepojenie celého systému bol navrhnutý ethernetový STP kábel, ktorý som zvolil aj ako napájací vodič pre IP kamery. Pre jadro celého systému som vybral IPCorder, ktorý je plne kompatibilný s IP kamerami. Pretože obsahuje aj slovenskú verziu softwaru, je ľahko porozumiteľný. Prostredníctvom takto popísaného kamerového systému vieme vytvoriť kamerový systém s alternatívnymi prvkami. 52

54 V závere bakalárskej práce ponúkam aj alternatívne riešenia pre zlepšenie navrhnutého systému. Pre vytvorený IP kamerový som ponúkol aj záložne riešenia pre jednotlivé časti. Ako záložné zariadenie pri výpadku napájania elektrickou energiou som zvolil záložné zdroje (UPS) s ktorými bude systém schopný prevádzky ešte ďalších 30min. Záložným riešením pri výpadku pouličného osvetlenia som všetky IP kamery v exteriéri vyberal aj s vlastným IR LED zdrojom. Tieto navrhované riešenia majú za úlohu zvýšiť kvalitu a bezpečnosť navrhovaného kamerového systému. Zistil som, že jednou IP kamerou s 5Mpix rozlíšením dokážem nahradiť až 4 analógové kamery. Prostredníctvom tejto práce som zistil, že výhodnejšie je umiestniť zdroj svetla mimo IP kameru. A aj to, že ak je zdroj svetla zle umiestnený, môže zhoršiť kvalitu snímaného obrazu. Dospel som k záveru, že IP kamery majú skutočne širokú škálu využitia a nepoužívajú sa len pre zabezpečenie a monitorovanie objektov. Stretneme sa s nimi na futbalových a hokejových štadiónoch, v prostriedkoch hromadnej dopravy, v lyžiarskych a turistických strediskách, pri monitorovaní oblačnosti. Snažil sme sa vybrať to najlepšie a najbezpečnejšie riešenie, ktoré bude spoľahlivé aj pri jeho implementovaní v praxi. 53

55 ZOZNAM BIBLIOGRAFICKÝCH ODKAZOV [1] KATEDRA AUTOMATIOZÁCIE A REGULÁCIE: Spoľahlivosť a bezpečnosť automatizačných prostriedkov na procesnej úrovni. [on-line]. 10/1996 [cit ]. Dostupné < [2] HAJADIČ, T.: Mechanické zabezpečenie zámky a kľúče. Žilina: Žilinská univerzita. [on-line]. 2005/2006 [cit ].dostupné < [3] MULT- T-LOCK: Kde ide o bezpečnosť, kompromis nie je riešením. In: Interactive Cliq. [on-line] [cit ].dostupné < > [4] KMEŤO, P.: IP kamery na celodennú prevádzku. In PC-revue, 2008, roč. XVI., č.11, s , ISSN [5] KOUKAAM: Objektivy pro IP kamery. In: Technicky koutek. [on-line] [cit ].dostupné < [6] SONY: Snímač Exmor R CMOS. In: Vysvetlenie technológií. [on-line] [cit ].dostupné < > [7] KMEŤO, P.: IP kamery na celodennú prevádzku. In PC-revue, 2008, roč. XVI., č.11, s , ISSN [8] KMEŤO, P.: IP kamery na celodennú prevádzku, In PC-revue, 2008, roč. XVI., č.11, s , ISSN [9] KMEŤO, P.: IP kamery na celodennú prevádzku, In PC-revue, 2008, roč. XVI., č.11, s. 104, ISSN [10] KOUKAAM: VIVOTEK Produkt. In: Technicky koutek. [on-line] [cit ].dostupné< > [11] KMEŤO, P.: Záložné jednotky UPS. In PC-revue. ISSN , 2007, roč. XV., č.9, s ISSN

56 PRÍLOHY PRÍLOHA A: Stupeň ochrany krytom Druhy IP-krytia (International Protection) podľa IEC 144 udávajú dvoma charakteristikami spôsob ochrany proti vonkajšiemu vniknutiu nepriaznivých prvkov do elektrických častí prístrojov. Prvá číslica charakterizuje ochranu pred cudzím telesom vnikajúcim zvonku a druhá proti vnikajúcej vode. Ochrana voči cudzím telesám zahŕňa ochranu proti dotyku človeka živých častí, ochranu proti priamemu alebo nepriamemu dotyku týchto častí pomocou nástroja, či inej pomôcky a aj ochranu proti vnikajúcim malým pevným telesám rozličných rozmerov až po ochranu proti prachu. Ochrana proti vode sa klasifikuje podľa intenzity, ktorou voda vniká do prístroja. Pred charakteristickou číslicou od 0 až 6 pre ochranu proti dotyku a od 0 až 8 na ochranu proti vode, stoja písmená IP. 12 Tabuľka 1.: Význam čísiel pri udávaných pri stupňoch ochrany Prvá číslica Prvá číslica Ochrana osôb Ochrana pred nebezpečným dotykom Ochrana elektrického zariadenia Ochrana pred vniknutím cudzích predmetov 0 bez ochrany bez ochrany 1 1x chrbtom ruky (> 50 mm) veľkých ( 50 mm) 2 prstom (> 12 mm, dĺžka 80 mm) malých ( 12,5 mm) 3 nástrojom (> 2,5 mm) drobných ( 2.5 mm) 4 nástrojom, drôtom (> 1 mm) veľmi drobných ( 1 mm) 5 akoukoľvek pomôckou prachom čiastočne 6 akoukoľvek pomôckou prachotesné Ako sa môžeme dozvedieť z tabuľky, zariadenie bez ochrany vniknutia cudzieho telesa ma prvú číslicu 0. Tieto zariadenia preto odporúčam kryt ešte vhodným krytom, aby nedošlo k ich prípadnému poškodeniu. Zariadenie, ktoré ma ako prvú číslicu 6, ma najvyššiu ochranu pred vniknutím cudzích predmetov. Takéto zariadenia sú vhodne prašného prostredia. 12 Hutcheon,I.C.: Intrinsic Safety rules OK for process instrumentation, Technical paper No. TP 1091, MTL1993. Dostupne < m/&um=1&ie=utf8&ei=y1h8s5z3c870_aba59cmbg&sa=x&oi=science_links&resnum= 5&ct=sl-related&ved=0CBgQzwIwBA>

57 Tabuľka 2.: Význam čísiel pri udávaných pri stupňoch ochrany Druhá číslica Druhá Zariadenie odolné proti účinkom číslica 0 bez odolnosti 1 zvisle padajúcim kvapkám vody 2 šikmo padajúcim kvapkám 3 kropeniu vodou (dážď) 4 striekajúcej vode 5 tryskajúcej vode 6 intenzívne tryskajúcej vode 7 dočasného ponorenia do vody (do 30 minút) 8 trvalého ponorenia do vody Prídavné písmeno Používa sa iba vtedy ak je skutočná ochrana vyššia ako udávaná prvou číslicou alebo ak je prvá číslica X. Tabuľka 3.: Význam čísiel pri udávaných pri stupňoch ochrany Prídavné písmeno Písmeno Ochrana pred dotykom nebezpečných častí A Chránené pred dotykom chrbtom ruky (priemer 50 mm) B Chránené pred dotykom prstom (priemer 12 mm, dĺžka 80 mm) C Chránené pred dotykom nástrojom (priemer 2,5 mm, dĺžka 100 mm) D Chránené pred dotykom drôtom (priemer 1 mm, dĺžka 100 mm Doplnkové písmeno Udáva doplnkovú informáciu o výrobku. Tabuľka 4.: Význam čísiel pri udávaných pri stupňoch ochrany Doplnkové písmeno Písmeno --- H zariadenie vn M skúšané škodlivé účinky vody ak sú pohyblivé časti zariadenia v pohybe S skúšané škodlivé účinky vody ak nie sú pohyblivé časti zariadenia v pohybe W vhodné pre použitie za stanovených poveternostných podmienok

58 13 Prostredníctvom takejto podrobnej špecifikácie označenia krytu elektronického zariadenia, vieme určiť za akých podmienok môžeme zariadenie používať. T.j. za akých podmienok elektronika bude prevádzkyschopná bez jej poškodenia. Na základe takého označenia potom vieme rozdeliť elektronické zariadenie na interiérové, exteriérové použitie, použitie v prašnom prostredí, vlhkom alebo ponorenom v vo vode. Pri výbere vhodného a správne nainštalovaného zabezpečovacieho zariadenia, očakávame aj jeho spoľahlivosť a použiteľnosť jeho výsledkov 13

59 PRÍLOHA B: Porovnanie dátových tokov pri jednotlivých spôsoboch kompresie a rovnakom rozlíšení s konštantným fps.

60 PRÍLOHA C: Požiadavky na minimálnu veľkosť dátovej kapacity Tabuľka 5: IP kamery IP jej nahrávací čas a kapacita zaznamenaných dát MPEG4 1600x1200 Fixed Quality Mediu m Standard Good Detailed Excellen t Frame Size (KBytes) Frames per Second Record Size per Second (MBytes) 0,17 0,2 0,26 0,33 0,46 Record Size per Minute (MBytes) 10, ,6 19,8 27,6 Record Size per Hour (MBytes) Record Size per Day (MBytes) Motion JPEG 1600x1200 Fixed Quality Medium Standard Good Detailed Excellent Frame Size (KBytes) Frames per Second Record Size per Second (MBytes) 0,34 0,4 0,58 0,86 1,2 Record Size per Minute (MBytes) 20, ,8 51,6 72 Record Size per Hour (MBytes) Record Size per Day (MBytes)

61 PRÍLOHA D: Graf výkonu záložného zdroja Graf výkonu záložného zdroja: APC BACK-UPS RS 800VA 230V, zobrazený je pomer výkonu zdroja k času.

62 PRÍLOHA E Nákres pôdorysu obytného domu s navrhnutým IP kamerovým systémom