Videovigilância sobre IP Uma oportunidade para o Canal
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Videovigilância sobre IP Uma oportunidade para o Canal
em foco www.itchannel.pt Videovigilância sobre IP Uma oportunidade para o Canal A integração de CCTV digital em redes IP é uma oportunidade de negócio para quem integra e revende tecnologia. Para quem dispõe do know-how de redes IP, um projeto de videovigilância não será “rocket science”, mas existem alguns pontos a serem observados E xiste uma apetência de empresas e instituições por adotarem soluções de videovigilância, ou reformarem os velhos sistemas analógicos e IP de primeira geração, mas existem também frequentemente clientes que subvalorizam as exigências de um projeto. Ir ao supermercado e comprar um câmara de IP WiFi para monitorizar um bebé ou a porta da garagem acaba por dar um falso sentido de simplicidade a quem decide pela aquisição destes sistemas para uso profissional. Portanto, é frequente os clientes subestimarem a complexidade e os valores envolvidos quando se trata de cobrir a segurança de forma eficiente, fiável e útil em determinado espaço empresarial ou público. Em sistemas que vão trabalhar 24/7 sem interrupções durante muitos anos, sujeitos às mais variadas condições, a fiabilidade dos equipamentos, nomeadamente das câmaras e dos gravadores, é crítico para que não tenha problemas futuros com o seu cliente, mas, mais importante, na “hora da verdade”, as imagens têm de ser úteis. Neste artigo vamos descrever de forma sumária cada um dos componentes de um sistema de videovigilância, assim como a sua integração e gestão. Resolução Rácio de imagem Megapixéis SD 4x3 0,4 Mp HD 728p 16x9 0,9 Mp HD 1080p 16x9 2 Mp UHD 4k 16x9 8,3 Mp As óticas Todos temos alguma experiência de fotografia enquanto amadores. Os conceitos óticos aplicáveis são similares nas câmaras de CCTV: existem câmaras com objetivas que não podem ser removidas do chassi ( a maioria) , e câmaras preparadas para objetivas intermutáveis, onde se pode optar pela gama de lentes oferecida pelo próprio fabricante ou por um fabricante independente. Como essas necessidades são muito específicas, centremo-nos na generalidade dos casos: a câmara vem com a sua própria objetiva, que pode ser classificada em 4 grupos principais: ❚ ❚ ❚ ❚ distância focal fixa distância focal variável manual distância focal variável elétrico Com auto-foco Como na fotografia, os dois parâmetros fundamentais para entender uma objetiva é a sua luminosidade ótica (abertura na escala f ) e a sua distância focal. A distância focal é o parâmetro-chave para o planeamento prévio do numero de câmaras necessárias e para a área que elas vão cobrir. Como os sensores variam de tamanho, a distância focal de uma objetiva não é comparável entre câmaras diferentes e temos de usar o ângulo de visão como valor de referência. Para câmaras com focal fixa, a maioria dos modelos tem um ângulo de visão superior a 45 graus horizontais, ( 45º é a referencia comparativa com o olho humano ), portanto produzem imagens mais “afastadas” para abrangeram uma cena maior. Com um custo adicional, uma objetiva variável manual pode ser a melhor solução, porque se afina o zoom durante a instalação, escolhendo assim o enquadramento ideal. Frame rate Um dos aspetos mais importantes é o frame rate (fps) ou imagens por segundo que o sensor capta. Abaixo de 25 imagens por segundo (varrimento do antigo televisor), a perceção visual humana começa a distinguir as frames individualmente e perde-se a noção de continuum. As câmaras A caraterística determinante de cada câmara é a resolução do seu sensor. Se a imagem captada não tiver resolução suficiente para um visionamento eficaz, só pode esperar mesmo que esta seja inútil, pois não será possível a identificação clara da cena. Só mesmo na ficção policial televisiva uma imagem de má qualidade pode ser ampliada indefinidamente e otimizada como por “milagre”. Se pensarmos que o visionamento ocorre no mínimo num monitor ou televisor HD (1080p), estabelecemos a resolução de referência. Os dois últimos tipos de objetivas são normalmente reservados às câmaras com montagem em PTZ (pan– tilt–zoom) que se destinam a ser controladas remotamente por um operador de segurança. Fig. 1 – Câmara Canon de montagem PTZ com zoom ótico de 20x tem um campo de visão horizontal dos 60º aos 3º. Mas em videovigilância o frame rate torna-se um problema de armazenamento e de rede. Com exceção de aplicações muito específicas cujo alvo está em movimento muito rapidamente (exemplo da videovigilância do transito automóvel), o frame rate é sempre menor, porque a avaliação de potenciais riscos pode ser feita com muito menos frames por segundo. É óbvio que por software é possível baixar os fps de uma câmara, mas o reverso não é verdade. 39 em foco www.itchannel.pt do consumo das câmaras; em último caso poderá ser necessário utilizar um pequeno injetor de PoE junto ao switcher. Fig. 2 – Câmara box da Vivotek com objetiva de distância focal variável; pode fazer até 60 fps, o que a torna ideal para situações de monitorização de viaturas. Esta variação de frame rate é em algumas câmaras possível de ser automaticamente programada. Assim, se a câmara não detetar alteração na imagem faz um frame rate abaixo de 1/s e quando deteta movimento usa o frame rate máximo, poupando assim largura de banda e armazenamento. Muitas marcas profissionais usam atualmente o padrão de 30 fps (existem com taxas superiores), mas uma boa câmara com 10 fps pode ser suficiente para a maioria das situações e existe uma diferença de preços a considerar. Ver o invisível O desenvolvimentos dos sensores nos últimos anos tem permitido sensibilidades de luminância antes consideradas absurdas. A Sony acaba de anunciar uma máquina fotográfica com 400.000 ISO num nível aceitável de ruído. Estas tecnologias de sensores estão a chegar ao CCTV. Mesmo em condições de frame rate de 30, alguns fabricantes apresentam funcionamento em modo de cor com tão pouco como 0,02 lux. Claro que a relação sinal/ruído (S/N) se deteriora. Abaixo dos 40 db a imagem é considerada de fraca qualidade. Mas existem condições extremas de baixa luminosidade que, para distâncias até alguns metros, podem ter ajuda de uma fonte de luz infravermelha incorporada na câmara. O ponto negativo é que a imagem é monocromática. Sem alimentação Alguns fabricantes dispõem no seu portfólio câmaras que não necessitam de ser alimentadas com energia elétrica separadamente, utilizando para isso o PoE (Power over Ethernet). Esta tecnologia é útil para fornecer energia às câmaras de rede para as quais pode ser inconveniente, ou até mesmo impraticável fornecer energia em separado. Claro que depende do tipo de switcher utilizado e 40 Fig. 3 – DLink montagem Dome para interiores dispõe de emissores de luz IR e pode ser alimentada em PoE. Sem Ethernet? Existem muito poucas câmaras profissionais Wi-Fi e a razão é facilmente entendida: largura de banda. No wi-fi 802.11n a largura de banda media é de 150 Mbps, o streaming em MJPEG de um frame rate 30 em HD 1080 é de 60 Mbps, logo duas câmaras apenas bastariam para saturar um access point. Claro que em situações especificas onde existe energia elétrica, mas não é possível mesmo levar cablagem de rede. É uma situação praticável, usando menos frame rate e uma maior compressão em H.264 Entendendo a compressão O streaming transporta três tipos de compressão de video/áudio possível; O motion jpeg (MJPG) , o MPEG-4 (Moving Picture Experts Group) e no seu codec mais evoluído o H.264 (MPEG-4 AVC), que é usado por exemplo nos Blu-ray e em muitos operadores de TV cabo. As diferenças na qualidade da imagem são subtis, mas o seu impacto na rede e no armazenamento não. Centremo-nos no que ocorre em dois tipos de compressão e qual o seu impacto na rede e no armazenamento. Para uma câmara 1080 full HD em 10 fps e alta qualidade de compressão: Compressão Banda ocupada Armazenamento /hora MJPEG 20.0 Mbps 9.0 GB H.264 4.0 Mbps 1.8 GB Num projeto de 10 câmaras com ficheiros guardados durante uma semana: Compressão Banda ocupada Armazenamento /semana MJPEG 200.0 Mbps 15.1 TB H.264 40.0 Mbps 3.0 TB Esta quantidade de armazenamento de vídeo necessita de servidores de armazenamento dedicados, mas existe outra opção: a gravação ser inteligente, mas sobre isso falaremos no final do artigo. Streaming e servidor HTTP Cada câmara é dotada de um servidor de streaming que pode ser acedido diretamente em UDP multicast ou TCP ou usando HTTP(S), com o webserver da câmara. As funções específicas em cada câmara controláveis por HTTP são inúmeras, desde o som, o controlo dos parâmetros da câmara e do streaming como em alguns modelos DDNS para acessos por WAN. Uma função importante controlável pela interface web é o controlo de movimento, quer por zonas pré-definidas diretamente na câmara quer na imagem no geral. Isso permite que na ausência de movimento o frame rate seja tão baixo com algumas imagens por minuto, o que poupa largura de banda e armazenamento. Video Recorder ou PC? A pergunta que se coloca com a videovigilância sobre IP é se ainda são necessários gravadores de imagem dedicados ou se pode dar esta função a um PC, onde se instalará o software de monitorização. A resposta é que um PC devidamente configurado cumpre bem a função. Mas existem vantagens em incluir um NVR (Network Video Recorder) no projeto, pese que o custo final deste será ligeiramente mais alto. em foco www.itchannel.pt rador a possibilidade de verificar se a ocorrência é mesmo um problema de segurança. As principais marcas Não pretendemos dar uma lista exaustiva de fabricantes, mas apenas indicar as mais relevantes marcas com distribuição, que trabalham com o Canal de IT. Fig. 5 – O software de videovigilância incluído na compra do hardware cumpre a maioria das funções necessárias, mas pode estar limitado. Fig. 4 – Este Vivotek NVR (Network Video Recorder) tem 8 portas PoE ,saidas para alarmes, servidor de HTTP, acesso por Mobile, e tem os seu próprio software de visionamento e controlo dispensando um PC. A grande vantagem é que a maioria dos NVR na verdade cumprem várias funções para além do armazenamento. Muitos são também switches de PoE (se este requisito fizer parte do projeto), adaptando-se às caraterísticas do streaming de vídeo. Os controladores dos discos RAID são otimizados para vídeo, correm o software de vídeovigilância do fabricante e têm outputs diretos para alarmes e outros dispositivos externos. Alguns NVR no mercado não são mais caros que um PC com configuração média. Dependendo dos requisitos de armazenamento em função do tipo e número de câmaras, todos os NVR permitem a ligação de discos externos ou de NAS, e mesmo Cloud Storage, o que é um recurso inteligente para o caso de furto. Lembramos que, no limite, uma câmara true HD pode consumir mais de 1 TB por semana, e se o projeto for em espaço público o Artigo 9º da Lei 1/ 2005 obrigada a guardar as imagens por 30 dias. Existam vários processos de não gravar em continuum a imagem, como veremos no ponto seguinte. A inteligência Embora cada câmara individualmente já disponha de alguma “inteligência”, o centro de um sistema de videovigilância é o seu software de monitorização. As marcas oferecem software multi-câmara na compra do hardware que cumpre as funções mais importantes, nomeadamente o estabelecimento de zonas de atividade em cada cena para poupar armazenamento e permitir um visionamento mais rápido do arquivo, assim como o controlo de câmaras PTZ, servidor web para acesso WAN entre outros. Porém, existem algumas funções específicas necessárias para projetos maiores que podem necessitar de software de um fabricante independente ou um upgrade pago do fabricante do hardware. Isto é particularmente verdade quando o número de câmaras é superior à capacidade de monitorização de um operador. Neste caso é preciso ajudar o técnico a saber o que é relevante, e o que é relevante em segurança é o que foge à normalidade: um aumento súbito de barulho, uma pessoa a correr onde o normal seria andar, um objeto que não deveria estar parado mais que X minutos, uma variação súbita de luminância ou mesmo de crominância que pode indicar uma explosão ou um início de incêndio. E essa monitorização automática é feita para cada imagem, até centenas de câmaras, dependendo da dimensão projeto, dando imediatamente ao ope- Resumo Podemos dividir as marcas em três grupos, pela sua própria origem. O grupo das marcas que tem origem no vídeo profissional e são elas próprias fabricantes dos seus sensores, casos da Canon, Panosonic e Sony. Todos oferecem um array de produtos de gama muito vasta, incluindo servidores de armazenamento e software de videovigilância, sendo a Canon o fabricante que tem mais tradição nacional na relação com o Canal de IT. No segundo grupo as empresas exclusivamente da área da segurança, como a Bosch Security e a Vivotek Por último, o grupo as empresas que são do universo IT, como a Axis (agora parte do grupo Canon) e a D-Link. A videovigilância está sujeita a requisitos legais que o seu cliente deverá conhecer consultando o site da Comissão Nacional de Proteção de Dados www.cnpd.pt ❚ Faça o planeamento rigoroso das áreas a cobrir ❚ Providencie o espaço de discos para no mínimo uma semana de gravação de todas as câmaras. ❚ Escolha preferencialmente câmaras com resolução igual ou superior a 2 Mp ( HD 1080p) ❚ Para videovigilância de espaços públicos, as gravações têm de ser guardadas 30 dias ❚ O uso de objetivas de distância focal variável manual permite maior liberdade de opções dos locais de instalação ❚ O software oferecido gratuitamente pelas marcas de hardware pode estar limitado em número de câmaras ou funções (veja custo de upgrade) ❚ As câmaras PoE facilitam a instalação por dispensarem alimentação, especialmente em situações no exterior ❚ Optar por um fabricante com a solução completa pode garantir um mais rápido projeto ❚ Os NVR são frequentemente melhor opção que o uso de PC para armazenamento do vídeo. ❚ A videovigilância está sugeita a leslislação, com requisitos adicionais para locais públicos. ❚ www.cnpd.pt Links úteis Axis: www.axis.com/pt/ Bosch: pt.boschsecurity.com Canon Portugal: www.canon.pt D-Link: www.dlink.com/pt Sony: pro.sony.com Vivotek: www.optivisus.pt Comissão Nac. Proteção Dados: www.cnpd.pt 41 em foco Vigilance, segurança avançada para todos os ambientes A nova família Vigilance de câmaras de videovigilância IP da D-Link foi desenhada para satisfazer as mais exigentes necessidades em ambientes empresariais e industriais, interiores e exteriores. São cinco os modelos disponíveis – desde os que permitem gravar sem software ou equipamento adicional até aos mais resistentes a intempéries P ara desenvolver as câmaras Vigilance, a D-Link convocou todo o seu know-how e experiência em tecnologia de videogivilância IP, área onde lidera, e à qual se juntam a de networking, switching, wireless e storage. Este ecossistema amplo de soluções fazem da D-Link o único fabricante com capacidade de entregar uma solução unificada de Convergência IP para qualquer projeto de videovigilância que também necessite de eletrónica de rede cablada ou sem fios, assim como de armazenamento. A nova gama é composta por cinco câmaras, compatíveis com uma ampla variedade de formatos de gravação e pensadas para um desempenho irrepreensível em vários contextos. Advertorial ❚ HD Wireless (DCS-4201) – para vigilância interior, com possibilidade de gravação local (permite a utilização de cartões microSD, até 32 GB, com a possibilidade de gravar vídeo ou tirar fotos instantâneas sem necessidade de software ou de armazenamento adicional). O sensor PIR (passive infrared sensor) deteta mediante o calor emitido por objetos em movimento, o que permite reduzir os falsos alarmes. 42 ❚ Full HD Outdoor Vandal-Proof PoE Dome (DCS-4602EV) – para entradas de edifícios e área mais propensas a vandalismo. Tem redução de ruído 3D, o que significa que consegue capturar vídeos mais nítidos em condições luminosas inferiores. É indicada para identificação facial ou de objetos. O seu revestimento em metal, de elevada resistência, tem certificação IK-10 (à prova de vandalismo) e IP-66 (resistente a intempéries). ❚ Full HD PoE Dome (DCS-4603) – detém as mesmas caraterísticas do modelo anterior, sendo indicada para escritórios e lojas, nomeadamente monitorizar a receção e a entrada do edifício. Tem filtro ICR para bloquear a luz infravermelha. A tecnologia WDR, também presente na DCS-4602EV, torna-a eficaz em condições de contraste luminoso. ❚ HD Outdoor PoE Mini Bullet (DCS-4701E) – para entradas ao ar livre e perímetros de edifícios. Destaque para o sensor de luz de elevada sensibilidade (LowLight+), que permite visualizar os detalhes a cores, mesmo com pouca luz, e para a visão noturna a 30 metros. Reúne as demais caraterísticas da Outdoor Vandal-Proof PoE Dome (redução de ruído 3D, classificação IP6 para exterior e WDR). ❚ Full HD Outdoor PoE Mini Dome (DCS-4802E) – para vigilância discreta em interiores ou ao ar livre. Além do WDR, da redução do ruído 3D e da classificação IP66, permite realizar ajustes horizontais, verticais e rotação, para visualizar amplamente a área vigiada. Mais informações www.dlink.com/vigilance [email protected] D-Link Cam, software de gestão gratuito Todos os modelos de videovigi- vimento ou manual. Funcionalidades adicionais, como lância IP da D-Link incluem o D- auto-patrol, rotação, zoom e foco, dão acesso a um -View Cam, software que permite controlo otimizado dos equipamentos. O software está administrar de um modo centra- disponível também através de uma aplicação móvel, a lizado múltiplas câmaras – até 32 D-View Cam Mobile, para Android e iOS. câmaras e 64 utilizadores. O software disponibiliza controlo e gravação digital, permitindo que seja realizada gravação em simultâneo de vídeo, reprodução e visualização em direto. É possível também programar uma gravação, em mo- Parceiros têm Programa de Canal dedicado Para apoiar os Parceiros, a D-Link dispõe do Smart Installer Program, que contempla quatro categorias de produtos, complementares entre si: câmaras de videovigilância, switches de rede, software de monitorização e armazenamento (NAS e NVR). Os Parceiros podem aceder a preços especiais e a margens atrativas. Têm, ainda, a garantia de que estão a trabalhar com um fabricante líder em networking, com a capacidade de oferecer soluções IP unificadas. tudar a sua posição num plano real da instalação, para O programa dá acesso a ferramentas especializadas, oferecer aos clientes uma apresentação mais profis- com destaque, por exemplo, para o Surveillance sional) e para o Bandwidth Calculator (para calcular a Floor Planner Pro (para criar novos ambientes de vi- largura de banda e a capacidade de armazenamento deovigilância, permitindo selecionar as câmaras e es- do sistema de videovigilância). VIGILANCE VEMOS TODO, GRAVAMOS O IMPORTANTE. Videovigilância IP Unificada | A solução inteligente D-Link, como marca líder em networking, dispõe de uma ampla gama de Câmaras IP, Gravadores NVR, Switches Smart com funcionalidades PoE/AutoSurveillance VLAN e soluções Wireless para enfrentar qualquer projeto de Videovigilância com a vantagem de integrar uma solução unificada. Agora, com a nova gama "Vigilance", oferecemos um completo portefólio de Câmaras IP desenhadas para cumprir com as mais altas exigências de segurança em qualquer ambiente com grande facilidade de instalação e custos acessíveis. DCS-4802E DCS-4701E DCS-4603 DCS-4201 DCS-4602EV Wireless AP DWL-8600AP DNR-326 (NVR) Switch Smart PoE DGS-1210-28P www.dlink.com/vigilance [email protected] em foco www.itchannel.pt Câmaras VIVOTEK garantiram segurança do Mundial FIFA 2014 O fabricante equipou as instalações militares de defesa do Brasil, que suportaram a segurança do Mundial de Futebol 2014 da FIFA A prestigiosa nomeação do evento em 2014 foi atribuída ao Brasil onde, em conjunto com o anúncio da mesma, veio uma celebração em massa, isto é, celebração em massa e preparação. Um evento com tal grandeza requer um planeamento intensivo, coordenação e medidas de segurança. Advertorial O Projeto 44 A competição não tinha apenas o apoio do Comando de Operações Especiais (COPESP) - uma das forças militares do Brasil - mas também os equipamentos de alta tecnologia fornecidos pela VIVOTEK. A segurança em todos os locais do Campeonato do Mundo foi garantida, e as únicas batalhas que preocuparam os fãs de futebol, ocorreram dentro de campo. A preocupação principal do COPESP é a segurança nacional e, de modo a garantir que existe estabilidade em todo o país, o exército deve encontrar-se bem treinado, quer na utilização de tácticas, quer em tecnologia. Um exemplo brilhante desta simbiose é a plataforma móvel C2. A plataforma móvel C2 é um camião militar com uma capacidade de carga de 17 toneladas, tracção 2x4, um gerador de 12 KVA, que alimenta todo o equipamento interno, e pode percorrer 2000 km sem necessidade de reabastecer. O veículo permite ao COPESP a operacionalidade sem problemas, integrando o subsistema ISR (Inteligência, Vigilância e Reconhecimento) com o C4 (Comando, Controlo, Comunicações e Computadores). Este quadro baseia-se na utilização de tecnologias modernas e é extremamente flexível. Tem a capacidade de incorporar sistemas novos e/ou periféricos que trabalhem com sinal digital, como por exemplo, vídeos registados por câmaras VIVOTEK. Durante o Campeonato do Mundo no Brasil, sempre que a segurança fosse considerada muito importante numa determinada situação, a plataforma móvel C2 era destacada, independentemente da localização. Espaços grandiosos, como os estádios de futebol construídos no Brasil, são um alvo potencial de terrorismo. A dimensão e a capacidade dos locais tornam a sua vigilância um desafio, algo que a FIFA - organização que coordenou o Campeonato do Mundo - estava bem consciente. Para mitigar a ameaça de ataque, existem muitas linhas de defesa diferentes que podem ser implementadas, abrangendo os períodos preliminares, de- correntes e posteriores às partidas de futebol. Uma das promessas da FIFA foi a de que os jogos no Brasil promovessem a paz, o que colocou a segurança no topo da agenda do Campeonato do Mundo. O COPESP, a sua plataforma móvel C2, e o apoio da tecnologia da VIVOTEK, tornaram o desejo da FIFA uma realidade. A Solução A união de vários esforços humanos tornou este projeto uma realidade. O integrador de sistemas Equipe Engenharia conquistou este projeto ao exército brasileiro e o distribuidor local da VIVOTEK, a Alca Network, foi o fornecedor de produtos. A VIVOTEK forneceu cerca de 300 unidades do modelo SD8363E, uma câmara da série SUPREME que tem resolução Full HD 1080p, certificações IP66 e NEMA 4X, H.264 em tempo real, compressão MPEG-4 e MJPEG. A câmara possui uma versatilidade incrível e uma qualidade de imagem, quase idêntica ao que o olho humano pode produzir. Durante os jogos do Campeonato do Mundo, ter disponível o melhor controlo de vigilância era crucial, razão pela qual as funções tempo real e integração de sistemas eram essenciais para as câmaras. Com tantas coisas a acontecer ao mesmo tempo, os operadores contaram com a panorâmica contínua de 360° e a inclinação de 220°, assim como todas as caracterís- ticas citadas anteriormente, para funcionar perfeitamente em tempo real. No final, os operacionais do COPESP foram capazes de navegar no sistema com facilidade, movendo câmaras e monitorizando todos os elementos em redor dos estádios apenas com o clique de alguns botões e as rotações de um joystick. Comentário do cliente Claudio Freitas, o Coronel do COPESP, revelou que “existia uma grande tensão antes e durante a realização do Campeonato do Mundo. É um evento internacional e nós sabíamos que o mundo inteiro estaria a assistir. Assim, o controlo da segurança em tempo real é crucial. Os jogadores atuaram bem no seu palco e nos bastidores, o meu pessoal do COPESP também fez um trabalho incrível, garantindo que os locais fossem seguros para desfrutar de uma partida de futebol.” Guilherme de Mello Barandas, Diretor Comercial da Alca Network, ficou igualmente satisfeito com a forma como o campeonato decorreu: “Foi um prazer trabalhar com a VIVOTEK e as forças militares brasileiras. As câmaras chegaram, foram distribuídas de forma rápida e tiveram um desempenho de acordo com as expectativas. Todo o processo funcionou com precisão.” Contactos Distribuidor em Portugal: Optivisus Mais informações: www.visus.pt / www.vivotek.com