Как работают тревожный вход и выход IP-камеры

Для большинства IP-камер не имеет смысла круглосуточный, непрерывный режим наблюдения. Если в помещении ничего не происходит, то и записывать в этот момент нечего. Постоянная съемка чревата не только необходимостью хранить где-то достаточно объемные данные, но длительно просматривать их в поисках нужного момента. Как результат, современные модели снабжены датчиками движения, активация которых является сигналом для начала записи, а также тревожными входами/выходами.

Тревожные входы и выходы – это контакты, взаимодействующие со сторонними датчиками, и позволяющие камере реагировать на определенное событие. Давайте разберемся чем они отличаются, какие возможности предоставляют, и насколько полезен такой функционал в целом.

Благодаря тревожным входам запуск работы камеры может стать реакцией на множество событий: открытие дверей или разбитие окна, включение пожарного или любого другого датчика. Источником сигнала может оказаться человек, появившийся в конкретном помещении, или сигнал, который инициировал сотрудник охраны, — проще говоря, нажатая кнопка тревоги. Тревожным входом может послужить сбой в работе системы видеонаблюдения или отдельных его компонентов: потеря соединения, прекращение передачи картинки, механическое повреждение.

Тонкая настройка позволяет не только определить множество факторов для включения записи, но и задать реакцию системы на каждое отдельное событие или их группу. Открытая дверь может послужить предлогом для старта съемки, а вот такой фактор, как активированный пожарный датчик станет веским поводом для сигнала в пожарную службу.

Это и есть главная особенность тревожных выходов – способность взаимодействовать с внешними службами, отправляя им сообщение об аварийной ситуации. Конечно, сигнал для пожарных – это более редкий тип оповещения. Приоритетная настройка – отправка экстренного сообщения в охранную службу при разбитом стекле, открытой двери.

Такая автоматизация позволяет среагировать на проникновение злоумышленников без потери драгоценного времени. И даже если сигнал станет «ложным», стекло разобьет ветка дерева, а «злоумышленником» окажется закрытый в доме кот, минимальная оплата выезда службы охраны будет меньшей из возможных потерь.

Чем дороже и профессиональнее камера, тем больше у нее возможностей – это закономерно. Важно понимать, что количество тревожных входов и выходов в разных моделях будет отличаться. Естественно, входов будет больше – 6, 8, 10 и т.д., в то время как выход в «домашних» IP-камерах может быть всего один.

То же самое относится и к вопросу настройки работы входов/выходов. Кроме простейших факторов современные системы IP-видеонаблюдения позволяют задать множество условий срабатывания «тревоги». К примеру, если кто-то зайдет в помещение, камера начнет съемку, а если «незваный гость» пересечет определенную границу, настроенную линию, сигнал будет отправлен охране.

Детальная настройка тревожного входа и выхода позволяет учесть мельчайшие изменения, возможно задать:

• длительность нажатия на кнопку тревоги;
• передачу картинки на экран конкретного монитора при срабатывании тревоги;
• подсчет количества лиц, находящихся в помещении и т.д.
• Введенные настройки можно защитить паролем, который поможет исключить человеческий фактор – обход IP-видеонаблюдения персоналом предприятия.

Как видите, тревожные входы и выходы IP-камеры – это необходимые компоненты надежной системы безопасности. Однако при выборе камеры важно учитывать особенности объекта и степень необходимого контроля, чтобы не только обезопасить себя в нужной степени, но и не разориться на покупке системы видеонаблюдения.

Периметральное видеонаблюдение. Какие коммутаторы использовать — управляемые или неуправляемые?

Стоимость управляемых и неуправляемых коммутаторов отличается значительно. Зачастую в проект закладываются дорогие и навороченные управляемые коммутаторы безо всякого обоснования, их никто не настраивает и, в итоге, они используются как обычные коммутаторы.

Базовые задачи и требования к объектовому коммутатору на периметре:

• обеспечение питания IP-камер по PoE;
  передача данных на станционное оборудование по оптическому или медному кабелю;
• функционирование в диапазоне температур от -40 до +60 град.

Эти задачи способен выполнить любой, самый простой и недорогой, промышленный неуправляемый коммутатор. Управляемый коммутатор при выполнении базовых задач не даст никаких преимуществ ни в скорости передачи данных, ни в надежности и долговечности.

Задачи для управляемых коммутаторов:

• поддержка сетевого протокола RSTP для работы в «кольце»;
• передача данных о состоянии портов и режимах работы коммутатора;
• дискретные входы для подключения дополнительного оборудования и датчиков (например, датчика открытия шкафа);
• создание VLAN;
• настройка QoS;
• шифрование данных.

Все перечисленные задачи для управляемого коммутатора требуют дополнительной настройки и обоснования необходимости использования. Автоматически работает только протокол RSTP для создания «кольца», об этом подробнее ниже в этой статье.

VLAN, QoS и шифрование востребованы при работе в существующих сетях заказчика, когда часть трафика проходит через корпоративную сеть заказчика. Для замкнутой и автономной системы видеонаблюдения на периметре указанные протоколы и технологии не востребованы.

Что касается задачи мониторинга состояния портов и режимов работы коммутатора, то это крайне полезная функция при эксплуатации системы видеонаблюдения на периметре, которую редко кто задействует. Мониторинг позволяет определить и локализовать проблему до выхода из строя оборудования. Удаленное управлении портами позволяет перезапустить зависшую камеру, что, к сожалению, иногда бывает необходимо.

Способы подключения IP-камер на дистанцию более 100 метров. Беспроводная связь

Помимо сопоставимой с «оптикой» дальностью этот вариант обладает ещё одним преимуществом — для передачи сигнала вообще никакие кабели не нужны. Нередко, кстати, радиоканальный вариант является единственным, безальтернативным вариантом. Пропускная способность при этом составляет от 11 до 54 Мбит/с, что вполне позволяет пропустить «живое» мегапиксельное видео.

Подключение IP-камеры по радиоканалу
Подробно о системах радиосвязи здесь говорить не будем, т.к. тема уже рассмотрена в нашей другой статье «Радиоканал в системах видеонаблюдения». Перейдём к преимуществам и недостаткам. Итак, преимущества:

• длина линии до нескольких десятков километров;
• оборудование стандартизировано;
• не требуется прокладка магистрального кабеля.

И, соответственно, недостатки:

• требуется прямая видимость между антеннами;
  пропускная способность ниже, чем у «медного» Ethernet;
• высокая чувствительность к помехам и наличию других сетей радиосвязи (работающих в этом же диапазоне).

Как видим, задача построения длинной линии связи с камерой, отстоящей от коммутатора на большом расстоянии, может успешно решаться разными способами. Какой же способ выбрать? Думаем, что выбор зависит прежде всего от требуемой дальности (при этом не забываем про питание камеры и размер потока). Отсюда советы:

Если от коммутатора до камеры от 200 до 300 метров, то сначала рассмотреть вариант с PoE-экстендерами;

• Если от коммутатора до камеры расстояние от 300 до 600 метров, то начать стоит с поиска подходящей пары приемника и передатчика по «витой паре» или коаксиальному кабелю;
• Если же расстояние более 600 метров, то прежде всего следует изучить вариант с «оптикой»;
• Если кабель вообще невозможно проложить — смотрим радиоканальное оборудование;

И ещё раз скажем: всегда! В любом случае! В любом варианте! Обязательно уточнить пропускную способность получающейся линии и (для PoE-оборудования) получение-потребление питания камерой, коммутатором и выбранным оборудованием связи.

Способы подключения IP-камер на дистанцию более 100 метров. Оптоволоконные линии связи

Этот способ пользуется всё большей популярностью. Оборудование, работающее с оптическими линиями связи, может обеспечить длину линии связи в несколько десятков километров! Способ же построения линии связи будет следующим:

Наверняка сразу вспоминается вариант с приемниками-передатчиками по «меди». Да, медиаконвертер можно считать разновидностью таких устройств. Вместо медиаконвертера можно использовать коммутатор с SFP-модулем, и даже найти камеру с возможностью установки SFP-модуля и подключать «оптику» напрямую.

Преимущества очевидны:

• длина линии до нескольких десятков километров;
• высокая пропуская способность, не зависящая от расстояния;
• оборудование стандартизировано;
• не чувствителен к помехам и наводкам от электромагнитного воздействия;
• огромный ассортимент оборудования, кабельной продукции и аксессуаров.

Недостатки тоже есть, однако их критичность снижается со временем в связи с широким распространением оптоволоконных технологий:

• требуется специализированное оборудования для монтажа и тестирования;
• требуется более высокий уровень квалификации проектировщика и инсталлятора;
• невозможно передать питание.

На ценовую сторону вопроса, думаем, можно не обращать особого внимания. Да, сами по себе кабели дороже «медных», но итоговая стоимость «оптической» системы может быть даже ниже стоимости системы, построенной целиком на «меди» (с учётом стоимости экстендеров, передатчиков, промежуточных коммутаторов и аксессуаров к ним); особенно если сравнивать линии одинаковой пропускной способности.

Способы подключения IP-камер на дистанцию более 100 метров с помощью преобразователей сигнала и передатчиков-приемников

Такого рода оборудование начало применяться ещё в эпоху господства аналогового видеонаблюдения. Специалисты помнят надёжные и недорогие преобразователи коаксиала в витую пару. В наши дни производители переориентировались на IP-технологии, Ethernet и PoE, общий же подход остался прежним… Итак, берётся пара устройств — передатчик и приёмник. Передатчик ставится рядом с камерой, приёмник — рядом с коммутатором. Линия связи между передатчиком и приёмником может быть как «витая пара», так и коаксиальный кабель.

Отдельные модели приемников-передатчиков поддерживают питание по PoE и передачу питания на камеру. Именно о таких устройствах для систем видеонаблюдения мы и поговорим.
Существует немало оборудования такого рода: с разной максимальной дальностью, для разного типа кабеля и т. д. Наиболее широко декларируемое применение — это использование существующей кабельной инфраструктуры в случае замены аналоговой системы видеонаблюдения на IP, т. к. может использовать уже проложенные аналоговые кабели. Но на практике же состояние уже имеющихся кабелей не позволяет применять такого типа приемники-передатчики: за годы эксплуатации в кабелях могут появиться внутренние изломы, может нарушиться изоляция, да и сам кабель изначально может не отвечать, как требуемым (со стороны приёмников-передатчиков), так и заявленным электрическим характеристикам (быть бракованным, проще говоря). Так что считаем, что линию всё равно надо прокладывать заново и переходим к «плюсам» и «минусам».

Преимущества такого способа:

• возможность использования имеющейся кабельной структуры;
• меньшее (по сравнению с экстендерами) потребление передаваемой по PoE мощности;
• реально использовать кабель длиной в несколько сотен метров;
• передача как сигнала, так и питания.

Недостатков, к сожалению, тоже хватает:

• несовместимость между собой устройств разных марок в паре «приемник – передатчик» (нет единых стандартов);
• пропускная способность зависти от расстояния;
  максимальная передаваемая мощность питания зависит от расстояния. И ещё один момент, который является следствием большой длины кабеля — влияние помех, наводок, статического электричества гораздо более ощутимо, чем при разделении линии на 100-метровые сегменты. Как минимум стоит задуматься о защищенности линии связи.

Внимание. Большинство производителей комплектов «приемник и передатчик» настоятельно рекомендуют дополнительно устанавливать устройства грозозащиты, специально разработанные для работы с такими комплектами (подробнее о грозозащите — в статье «Грозозащита Ethernet для IP-видеонаблюдения» на нашем сайте).

В итоге мы имеем вариант, который действительно позволяет преодолеть 100-метровое ограничение и может быть рекомендован в случаях, когда оборудования можно установить только непосредственно рядом с коммутатором и IP-камерой (и невозможно установить где-то «на линии»). Однако проектировщику обязательно нужно будет уточнить пропускную способность и передаваемую по приемо-передатчикам мощность на камеру (PoE) для каждого конкретного случая применения — для конкретной длины кабеля.

В принципе, на этом «медную» часть статьи можно и закончить. Да! Мы не рассказали про передачу через RS-422/RS-485, про использование SHDSL- и VDSL-оборудования, про передачу данных по силовым линиям и прочую экзотику, так как считаем, что принципиально такие виды связи мало чем отличаются от использования комплектов «приемник-передатчик». Ну разве что применением стандартизированных протоколов, что позволяет не привязываться к конкретной марке оборудования, уменьшить влияние помех и зависимость от качества кабельной инфраструктуры.

Казалось бы — раз есть проблемы с «медью», так переходи на другие среды! Наиболее очевидными решениями будут «оптика» и «радиоканал».

Способы подключения IP-камер на дистанцию более 100 метров с помощью удлинителей-экстендеров

Можно сказать, что это —  вариант удлинения с коммутаторами, оптимизированный и предназначенный для подключения одного достаточно далеко расположенного устройства. Экстендер (от англ. «extender») по сути является этаким сильно упрощённым коммутатором — только с одним входом и одним выходом. Питание может требоваться от внешнего источника питания (т.е. к месту установки экстендера нужно подводить линию питания), но большинство экстендеров работают по PoE. Фактически использование экстендеров с внешним питанием ничем не отличается от варианта с промежуточными коммутаторами — и далее говорим только об экстендерах, питающимся по PoE.
Заметим, что экстендеры можно подключать друг за другом. Как и коммутаторы. Экстендер размещается не реже чем через каждые 100 метров «медного» Ethernet (причины этого — в начале статьи): проектировщику достаточно выбрать место установки и герметичную коробку для размещения экстендера внутри (в случае уличной установки).
В итоге имеем неоспоримые «плюсы»:

• увеличение расстояния без потери пропускной способности;
• передача не только данных, но и питания;
• простота подключения и использования.

«Минусы» такого решения тоже есть:

• использование части передаваемой по PoE энергии для питания самого экстендера. Камера требует 15 Ватт? Значит, коммутатор должен отдавать все 30, т.к. часть заберёт экстендер.
• Количество экстендеров в «цепочке» ограничено отдаваемой на порт по PoE мощностью, потреблением питания экстендерами и требованиями к питанию со стороны камеры.

Соотнесение потребляемой мощности камеры и экстендеров в данном варианте подключения является ключевым вопросом для проектировщиков.

Некоторые IP-камеры (большей частью — поворотные управляемые) потребляют мощность до 60 Ватт, т.е. максимум что могут отдавать современные PoE-коммутаторы и PoE-инжекторы. Использовать экстендеры с такими камерами невозможно.

Ряд производителей IP-камер имеют в линейке не только экстендеры, но и PoE-инжекторы, специально спроектированные выдавать в линию PoE с «запасом» для возможного подключения экстендера. Это может помочь в случаях, когда мощность стандартного PoE-коммутатора или инжектора недостаточна для питания и камеры и экстендера.

Увеличение длины линии на специализированном оборудовании (правый столбец)
В общем, неплохой вариант для не самых «прожорливых» камер в случае, когда дальность линии ненамного превышает границу в 100 метров — и его смело можно рекомендовать к применению.

Способы подключения IP-камер на дистанцию более 100 метров — установка промежуточных коммутаторов

Идея проста: если нельзя использовать один длинный кабель, то используем несколько коротких, соединённых через промежуточные коммутаторы. В таких случаях иногда используют термин «цепочка». Перечислим преимущества и недостатки. Начнём с преимуществ:

• пропускная способность не зависит от расстояния;
• допустимо большое количество промежуточных коммутаторов.

И недостатки такого подхода:

• требуется организовать питание каждого из промежуточных коммутаторов;
• требуется место для установки каждого промежуточного коммутатора (что не всегда возможно);
• увеличивается стоимость решения, пропорционально количеству дополнительных коммутаторов, необходимых для формирования линии связи;
• ухудшается надежность системы – любое активное оборудование имеет свойство время от времени выходить из строя.

Да, таким образом действительно можно обеспечить надёжную передачу данных, но придётся потратиться на дополнительные коммутаторы, их установку, подведение питания к каждому из них и пр. Такой вариант может быть применим в небольших системах видеонаблюдения, с небольшим трафиком, при условии, что уже есть места где можно расположить коммутаторы и без особых усилий подать на них питание. И, если в помещении чаще всего нет сложностей с подводом питания, то вне помещений это может стать большой проблемой. Специально рекомендовать вариант с промежуточными коммутаторами мы не станем, т.к. есть более удобное, более простое ну и более красивое решение, о котором идёт речь дальше.

Способы подключения IP-камер на дистанцию более 100 метров — мощные коммутаторы с большой дальностью действия

Вариант одновременно и простой, и не очень. Простота заключается в том, что у производителя IP-камер могут быть в ассортименте коммутаторы, у которых заявлено подключение камер по кабелям длиною более 100 метров:

И получается, что в проект достаточно заложить соответствующие коммутаторы и камеры, после чего вопрос с расстоянием считать решённым.

Преимущество налицо:

• увеличение дальности до 250 метров.

Недостатки же в том, что:

• ассортимент подобных изделий невелик;
• не рекомендуется использовать оборудование от разных производителей, т.е. привязка к конкретному бренду;
• пропускная способность линии связи будет снижена до 10 Мбит/с. С учётом рекомендуемого запаса по пропускной способности рассчитывать стоит на передачу потока не более 5 Мбит/с, что резко сужает область применения подключённых таким образом камер.

Внимание. Увеличение длины линии свыше 100 метров не является каким-то новым стандартом или новой технологией! Нередко это всего лишь результат опыта по подключению оборудования высококачественным кабелем при ограничении скорости в 10 Мбит/с (напомним, что изначально 10BASE-T разрабатывался для кабеля т.н. 3-ей категории — Cat.3)

В результате имеем весьма узкую область применения таких изделий: с камерами либо небольшой разрешающей способности (порядка 1 Мпикс), либо невысокой скорости передачи видео (1-2 к/с). Что ж, может быть, кому-то достаточно и этого. И, если поставщик гарантирует работоспособность такого варианта и готов помогать с настройкой и эксплуатацией — то можно применить для задач наблюдения со «скромными» требованиями к изображению.

Автономные системы видеонаблюдения с солнечной батареей

Солнечные электростанции давно стали трендом в области альтернативной энергетики. Такие системы автономны и способны работать везде, где работа солнечных панелей днем покрывает расходы электроэнергии ночью. Конечно, с учетом возможной пасмурной погоды.

Сейчас солнечные панели могут эффективно работать на протяжении всего года во многих северных регионах России. Стоит помнить, что чем ближе к полярному кругу, тем большего размера требуются аккумуляторы и солнечные батареи.

В системах видеонаблюдения солнечная энергия применяется достаточно широко. Лучше всего использовать солнечные батареи там, где прокладывать коммуникации для подключения видеокамер дорого или трудно.

Кроме обязательных для любой системы видеонаблюдения видеокамер, коммутатора, а также видеорегистратора или сервера, потребуются сами солнечные батареи, беспроводной интерфейс (WiFi, 3G/4G/LTE). В камерах за непрерывную подачу электропитания отвечает контроллер заряда, а накопленная электроэнергия хранится в аккумуляторах.

Кстати, благодаря беспроводным технологиям передачи данных за объектом можно следить из любой точки мира. Главное, чтобы был доступен интернет. Благодаря солнечным батареям, аккумуляторам и беспроводным технологиям, система видеонаблюдения может стать полностью автономной, требующей минимального обслуживания.

В зависимости от месторасположения, будет меняться площадь солнечной панели и ее угол наклона относительно горизонта; тип, емкость и количество аккумуляторов. Это необходимо, чтобы система работала эффективно вне зависимости от длины светового дня и погодных условий.

Стоит обратить внимание, что на параметры системы будут влиять наличие прожектора, работающего в инфракрасном или видимом спектре, а также наличие беспроводного интерфейса.

Обычно камеры видеонаблюдения, аккумулятор и солнечные батареи устанавливают на силовую металлическую опору. Рекомендованная высота мачты – не более 5 метров. Связано это с тем, что система весит порядка 70 кг и может иметь довольно большую парусность. Частично нагрузку на опору можно компенсировать, разместив монтажный шкаф на высоте 1 метра.

Самый эффективный прибор для обнаружения пожара в квартире

При пожаре, как правило, выделяется дым, который способствует обнаружению пожара. Также выделяется угарный газ без цвета и запаха, вследствие чего обнаружить его практически невозможно. Самым лучшим средством для обнаружения пожара в наших домах является автономный дымовой пожарный извещатель. Этот прибор помогает обнаружить пожар на ранней стадии. Он издаёт оглушительный сигнал тревоги, если в комнате обнаружено определённое количество дыма.

В Российской Федерации, начиная с 2002 года, в строящихся многоквартирных жилых домах автономный пожарный извещатель становится неотъемлемой частью интерьера квартир.

В то же время, пожары, происходящие в домах, сданных в эксплуатацию после 2002 года, показывают, что многие владельцы квартир демонтируют пожарные извещатели, считая, что они портят внешний вид жилища, надеясь на «авось», полагая, что пожар может случиться где угодно, но не у него дома. К сожалению, пожарная статистика показывает обратное. Почти ежедневно пожарные сводки сообщают о новых и новых жертвах огненной стихии, жертвах, которых можно было бы избежать.

Тем временем оценить точно, сколько пожаров предотвратили пожарные извещатели, достаточно сложно. Они срабатывают даже при незначительном количестве дыма и, затлевшие от сигареты постельные принадлежности, прожжённая забытым утюгом простынь, загоревшаяся от детской шалости газета, тушатся стаканом воды, без вызова пожарной охраны, а значит – не попадают в пожарную статистику.

На каждом этаже здания должно быть установлено по крайней мере одно устройство. Необходимо регулярно проверять состояние батареек в датчиках дыма и угарного газа и при необходимости заменять их новыми. Таким образом, сигнал вовремя оповестит жителей дома о возникшем пожаре. Пронзительный сигнал тревоги разбудит всех спящих и позволит им безопасно покинуть очаг возгорания.

В жилых помещениях с печным отоплением или камином также рекомендуется установить датчик угарного газа, поскольку по причине преждевременного закрытия отопительного очага может возникнуть ситуация, когда угарный газ без цвета и запаха будет выделяться из очага, в то время как дыма не будет.

Регулярно проверяйте работу автономного пожарного извещателя, установленного у вас дома, нажимая на кнопку для тестирования.