Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

6 собак VSaaS, или Wireless для передачи видео

6 собак VSaaS, или Wireless для передачи видео

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

6 собак VSaaS, или Wireless для передачи видео

Видеонаблюдение после долгой остановки на стандартах PAL и NTSC сделало резкий рывок и перешло вслед за потребительским рынком на цифровые стандарты формирования, передачи и хранения данных, такие как IP и HD-SDI. При этом храним мы видео с аналоговых камер на HDD относительно недавно, а использовать так называемые Pure IP, или полностью цифровые системы, стали вообще буквально вчера
Р.Р. Шарифуллин
Менеджер по региону Россия
компании Milestone Systems

Однако назвать современные системы видеонаблюдения – CCTV (Сlosed Circuit Television) – замкнутыми и локальными язык не поворачивается. Регистраторы имеют сетевой выход давно, не говоря уже о компьютерных системах и тем более об IP-системах, ключевыми фишками которых являются возможность смотреть картинку с камеры, находящейся в любой точке земли, и получать в разы более высокое качество изображения.

Отдельной "веткой", хотя и тупиковой, на мой взгляд, выступают системы HD-SDI. Будучи полностью цифровыми, они позволяют работать с цифровой системой видеонаблюдения, как с обычной аналоговой, – то есть минимум настроек, знаний и расчетов. Что само по себе временно консервирует развитие инсталляторов и системных интеграторов, а также ложно снимает остроту вопроса о необходимости изучения ими IP-систем.

Итак, почему цифра?

Во-первых, думаю, все и так знают, что PAL, являющийся стандартом со времен Второй мировой, давно морально и технологически устарел (максимально 560 ТВЛ в цвете, и дальнейшего пути его развития просто нет).

Во-вторых, несмотря на отставание от потребительского сегмента, рынок безопасности все равно следует в его фарватере. Потребительский сегмент диктует моду и задает направление на цифровое фото и видео, многомегапиксельные CMOS-сенсоры, разрешение в несколько тысяч ТВЛ, компактные и емкие SDHC-карты, широкоэкранный стандарт HDTV, скоростной Интернет, беспроводную передачу данных. Все более новые и быстрые версии iPhone и iPad в качестве клиентского рабочего места, а также доступ из любой точки мира к своим документам, фотоархивам и социальным сетям, хранящимся в облаке. Об этом написано достаточно, в том числе и мной, поэтому давайте посмотрим не на сегодня, а в недалекое будущее.

Сервисы: от TV к CCTV

Согласно независимому агентству IMS Research, следующей точкой роста в системах видеонаблюдения будет широкое использование парадигмы Video Surveillance as a Service (VSaaS), или Hosted Video as a Service (HVaaS), или Audio Video Hosted Service (AVHC) – кто как называет. Что же это такое?

Самый простой пример из потребительского сегмента (хотя, возможно, и не самый правильный) – это цифровое телевидение, предоставляемое провайдерами. Когда вы арендуете у провайдера ТВ-приставку, оплачиваете только саму услугу в виде абонентской платы и можете смотреть огромное количество телевизионных каналов, в том числе и высокой четкости (HDTV), включая и видео по запросу.

Видеонаблюдение также может предоставляться как сервис. А именно когда вы, скажем, для своей розничной сети маленьких магазинов вместо покупки нескольких независимых систем видеонаблюдения покупаете и оплачиваете только сервис или услугу "Видеонаблюдение для сети розничных магазинов". При этом вам не надо заботиться о том, какой сервер выбрать, какое ПО приобрести, а также считать, сколько дисков HDD для хранения архива глубиной 1 месяц вам нужно – все это уже сделали за вас и реализовали в модных сегодня облачных сервисах (Cloud Service) и ЦОД (центрах обработки данных). Причем с вас не просят все деньги за систему вперед и сразу, а дают возможность повысить безопасность ваших объектов уже сегодня, позволяя иметь оперативный доступ к онлайн-видео и видеоархиву из дома, офиса и даже со смартфона.

Благодаря низкой "плате за вход", доступность сервиса гораздо выше, чем построение собственной системы видеонаблюдения. Это позволяет надеяться на широкое и повсеместное его внедрение как в частном секторе, так и в филиальной сети организаций. Подобные проекты уже реализованы в Европе и США и продолжают развиваться.

Кто предложит и кому это нужно

Попробуем представить, кто может предоставлять услугу VSaaS в России и кто может ею воспользоваться.

Поставщики
От компании, предоставляющей видеонаблюдение как сервис, требуются существенные вложения ресурсов (нужен ЦОД, хорошие магистральные каналы, реклама, маркетинг и PR, call-центр для помощи пользователям и обучение собственного персонала) в довольно узкий сегмент, причем без гарантии, что все действительно заработает как надо и принесет потенциально рассчитанную прибыль.

Таким образом, проще всего запустить подобный сервис будет операторам широкополосного доступа в Интернет. Они уже обладают необходимыми ключевыми ресурсами:

  • собственная клиентская база активного и платежеспособного населения, использующего Интернет;
  • собственные каналы связи до абонента (в том числе и магистральные);
  • техническая компетенция в виде специалистов в области сетевой передачи данных и call-центра.

Пользователи
Можно выделить три группы типичных пользователей сервисов VSaaS.

1. Активный человек, который хочет знать, что происходит в его отсутствие дома или на даче. Причем ему не интересно вникать в нюансы и тонкости построения систем видеонаблюдения.

2.  Небольшие компании, которые не имеют возможности делать крупные инвестиции в безопасность, но при этом желают в случае возникновения критических ситуаций проанализировать их или использовать в качестве доказательной базы в судах.

3. Крупные сетевые компании с небольшими и территориально распределенными офисами или точками продаж (например, турагентства или магазины по продаже сотовых телефонов).

Итак, все выглядит очень перспективно. Операторы Интернета давно, по идее, должны начать внедрять VSaaS/HVaaS. Однако, как вы знаете из жизни, где-то собака точно зарыта. Например, IP-видеонаблюдение имеет ограничение максимального расстояния в 100 м между активными устройствами, и использование видеонаблюдения как услуги сопряжено с многочисленными подводными камнями, во многом связанными с технической составляющей.

Давайте попробуем откопать несколько "собак" и рассмотреть их поближе.

Первая "собака" – качество

Раз видеонаблюдение как услуга ориентировано на частных пользователей и сетевые розничные компании, то качество превыше всего. Вот тут-то мы и откапываем первую "собаку":

  • качественная камера с разрешением 1 Мпкс, выдающая картинку со скоростью 25 кадр/с, сжатую самым лучшим на сегодня кодеком H.264, в формате HD Ready или 720p занимает в среднем поток в 1,5–2 Мбит/с;
  • при прочих равных камера с разрешением 2 Мпкс, соответствующая стандарту FullHD или 1080p, потребляет уже до 4–5 Мбит/с.

Использование же камер низкого разрешения не имеет особого смысла, так как без возможности увидеть детали или опознать по картинке человека видеонаблюдение теряет всякий смысл.


Что, в свою очередь, приводит нас к необходимости довольно мощных сетей передачи данных либо жертв в виде снижения скорости картинки в кадр/с (табл. 1).

Вторая "собака" – удобство

Представив себе модель VSaaS, можно сказать, что она должна работать через Web. Это связано с рядом причин:

  1. отсутствие необходимого количества "белых" адресов в 4-м поколении IP;
  2. дешевая возможность для провайдеров предоставить огромный пул "серых" айпишников;
  3. необходимость обеспечить гибкий доступ для абонента к камере и видеоархиву в любое время и из любой точки, где есть доступ к Интернету, без инсталляции клиентского ПО.

Поскольку типовое ПО, обеспечивающее данный сервис, пока еще отсутствует как класс, следует разрабатывать его и внедрять, пусть даже на базе существующих систем с федеративной архитектурой (Federated Arctecture), а также принимая во внимание, что пользователи данной системы не специалисты в ПО.

Третья "собака" – простота

С этим тоже есть большие сложности. Если мы не ориентируемся на установку с помощью профессионалов и системных интеграторов, то устройство должно подключаться буквально в один клик.


И такие примеры есть, например камеры AXIS можно купить со специальной прошивкой под оператора услуги "Видео как сервис". При единичном нажатии кнопки на камере (в теории, автоматически) заводится аккаунт и происходит регистрация в системе. После регистрации камера начинает отправлять видеопоток с некими базовыми настройками на запись провайдеру AVHS (рис. 1).

Четвертая "собака" – надежность сетей передачи данных

С точки зрения пиковой пропускной способности сети. Это, на мой взгляд, самое узкое место, причем присутствует некий дуализм.

Пиковая активность
С одной стороны, в сетях передачи данных широкополосных провайдеров (в связи с переменной активностью абонентов) максимальные объемы трафика передаются в рабочие часы, а также в вечерние, когда люди приходят с работы домой и начинают скачивать фильмы и активно общаться в социальных сетях.

В это же время максимальной будет и активность передачи видеокартинки – как раз днем и вечером наибольшее количество людей посещает офисы и магазины, а также просматривает, что происходило в их отсутствие.

Вариант решения 1: наращивание пропускной способности. Но это нерентабельно, так как в остальное время (не в пике нагрузки) сеть будет работать в недозагруженном режиме, то есть большая часть будет простаивать.

Вариант решения 2: введение приоритезации видеотрафика за счет остальной (обычной) информации, что может вызвать справедливое недовольство "стандартных" абонентов, которые столкнутся с ограничениями их скорости.

Надежность
С другой стороны, есть вероятность умышленного разрушения или технологического обрыва в сети. Этот аспект связан с невозможностью отправки информации в случае неполадок в сети передачи данных.


Использование двойной избыточности зачастую слишком дорого, что приводит нас к необходимости так или иначе вести запись локально, например в самой камере на SD-карту. На сегодня из известных мне только программный продукт компании Milestone Systems – Xprotect Corporate имеет технологию EDGE Storage, позволяющую при восстановлении связи после обрыва, в фоновом режиме, восполнять в центральном архиве пропущенные фрагменты путем скачивания их с SD-карты камеры (рис. 2). Это является необходимым элементом повышения надежности в отсутствие двойного резерва.

Пятая "собака"– надежность записи

То есть с точки зрения надежности серверов и дисковых массивов. Все мы знаем, что RAID5 позволяет потерять один любой диск в массиве, что не приведет к потере информации. Существуют также рейды с большей надежностью. Но что делать, если выйдет из строя, например, материнская плата сервера или рейд-контроллер? В этом случае дисковая избыточность не гарантирует сохранения информации.

Вариант решения: кластерные сервера и ПО, поддерживающее быструю "горячую" замену (или замену "на лету") вышедшего из строя сервера. Такой восполняющий сервер называется Fileover Server – заменяющий сервер, вышедший из строя. Наиболее продвинутый вариант решения – у компании Pivot3: создается кластер реальных серверов, и поверх него "поднимается" пул виртуальных, жестко не связанных с физическими серверами. Это позволяет при сбое в одном из физических серверов просто перераспределить нагрузку и информацию на оставшихся реальных серверах с помощью виртуальных.

Шестая "собака" – цена

Хотя IP-камеры сильно подешевели, стоимость брендовой мегапиксельной камеры довольно высока и составляет около 450–550 долл. (рис. 3). При этом дизайн зачастую оставляет желать лучшего и не допускает скрытую установку дома или в офисе.


Беспроводная передача видео

Основных популярных стандартов на сегодня, по сути, три: Wi-Fi, WiMAX и 3G (табл. 2). Остальные – это либо ответвление от основных, либо принципиально не подходят в силу особенностей.


(Например, Bluetooth не выдерживает никакой критики с точки зрения расстояния и скорости. Однако будем объективны – не для нашей задачи стандарт разработан.) Пойдем по порядку.

Wi-Fi (IEEE 802.11g)
В силу технологических ограничений (таких, как до 300 м при использовании всенаправленной антенны и сильной зависимости от загруженности эфира) его можно не брать в расчет и использовать только для локальной беспроводной передачи данных в пределах одного объекта. В этом нас убеждают и встроенный интерфейс Wi-Fi во многих моделях камер (в том числе высокоскоростной стандарт IEEE 802.11n, обещающий до 450 Мбит/с в обе стороны, но опять же с ограничением по расстоянию, что подходит, к сожалению, для работы в основном внутри помещений). Использование же направленных антенн сильно удорожает систему.

WiMAX (IEEE 802.16e)
Самый перспективный кандидат в качестве технологии беспроводной передачи видеопотоков от камеры к оператору. Скорость между абонентом и базовой станцией до 40 Мбит/с. Надежду вселяет и наличие компаний, развивающих эту сеть для коммерческого использования по стране, например известная торговая марка Yota.

3G
Пожалуй, самым перспективным и массовым выглядит использование 3G – обещает волшебную скорость передачи данных, достаточную для того, чтобы (согласно рекламе) лежа в траве на лужайке смотреть фильм онлайн или общаться по видеосвязи в Skype. Обеспечивает теоретическую скорость между абонентом и оператором до 14,4 Мбит/с. Однако, как показывает практика, не все столь чудесно, и реальные скорости сильно далеки от теоретических максимальных. Так, в частности, и камера, продвигаемая одним из операторов большой тройки как Security, на деле может отправлять лишь отдельные картинки MMS – о видеопотоке в таком случае и речи быть не может.

Финансовая сторона

Попробуем представить светлое будущее – все вышеперечисленные задачи провайдерами решены и необходимая инфраструктура (в том числе и беспроводная) уже есть. И любой человек свободно может купить готовую IP-камеру со встроенным беспроводным модулем, зарегистрировать ее в один клик и начать вещание и запись на удаленное хранилище у провайдера. Оставим юридические тонкости нелегальной установки подобных камер в неприличных местах и оценим стоимость владения такой системой на основе существующих тарифов основных операторов беспроводной связи.


Из табл. 3 видно, что заключение договора с любым оператором беспроводной связи выливается в довольно значительные инвестиции, которые увеличивают стоимость владения системы в несколько десятков раз. Так что вариантов остается немного. Либо заключать договоры на частных лиц и использовать проводные коммуникации, либо ждать, когда тарифы снизятся и провайдеры будут предоставлять специальные тарифы под задачи безопасности.

Ждем развития беспроводных технологий

1. На сегодня стандарты PAL и NTSC устарели во всех отношениях. Единственное направление развития – это переход вслед за потребительским рынком на цифровые стандарты.

2. Точкой роста в видеонаблюдении в будущем может стать видеонаблюдение как сервис. Однако тут есть довольно много нерешенных проблем – технические сложности и развитие технологий.

3. Для модели VSaaS/HVaaS/AVHC наибольшей популярностью могут пользоваться беспроводные камеры небольшого размера, передающие видео провайдеру для хранения и доступа к видеоархиву при необходимости за абонентскую плату. Здесь не исключены проблемы, связанные со скоростью и надежностью передачи видеопотока от камеры к провайдеру. Второй негативный момент – слишком высокая цена за беспроводной трафик на сегодня.

В целом на текущий момент в России беспроводная услуга "Видеонаблюдение как сервис" является не самой рентабельной, а местами ее предоставление в силу технических сложностей пока невозможно.

С другой стороны, проводные каналы в городах достаточно развиты, что может быть хорошим стимулом для широкого внедрения услуг AVHC со стороны проводных провайдеров. А там, возможно, через несколько лет повысятся скорости беспроводных технологий передачи данных. И мы сможем говорить о реальных перспективах массового предоставления и использования VsaaS в любом месте и в любое время.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #5, 2011
Посещений: 6452


  Автор
Шарифуллин Р. Р.

Шарифуллин Р. Р.

Менеджер по России и СНГ
NUUO

Всего статей:  33

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций