Видеонаблюдение для частного дома своими руками: проектирование + правила монтажа

После принятия решения на общем собрании собственников жилья об установке на придомовой территории двух шлагбаумов, сразу же было принято решение и об установке системы онлайн видеонаблюдения. Установка системы видеонаблюдения была вызвана необходимостью защиты шлагбаумов от вандалов, обеспечением безопасности жителей дома при возвращении в позднее время и охраной припаркованных во дворе автомобилей. Всем было очевидным, что наличие установленных на стенах дома видеокамер и предупреждающих табличек о видеонаблюдении отпугнет практически всех потенциальных нарушителей закона. Поэтому проголосовали все единогласно.

Определение точек установки видеокамер

Самым ответственным и трудным этапом при создании системы уличного видеонаблюдения является выбор точек установки видеокамер, так как необходимо не только обеспечить наблюдение за требуемой зоной придомовой территории, но и учесть множество дополнительных технических требований. Ведь необходимо не только выбрать надежную поверхность для крепления видеокамер, но и минимизировать длину кабелей, через которые подается питающее напряжение и передается видеосигнал на активное оборудование. Кроме того необходимо исключить попадание прямых солнечных лучей в объектив видеокамер и падение глыб снега с крыши дома. Необходимо еще подумать о защите видеокамер и активного оборудования от воров и вандалов.

Проектирование системы видеонаблюдения за придомовой территорией начинается с ее обхода и изучения зон наблюдения. После обозначения предполагаемой точки установки видеокамеры нужно взять любой фотоаппарат (подойдет даже мыльница с Zoom) и став у стены под намеченным местом установки видеокамеры посмотреть, как выглядит зона, за которой требуется наблюдать на экране фотоаппарата. Изменяя с помощью системы Zoom фокусное расстояние объектива фотоаппарата можно с большой достоверностью определить, насколько удачно выбрана точка для установки видеокамеры. Таким простым способом можно определить не только точки установки видеокамер, но и их количество. В дополнение, зная диапазон изменения фокусного расстояния объектива фотоаппарата, можно будет прикинуть, какое фокусное расстояние должен будет иметь объектив видеокамеры.

После выбора точек установки видеокамер и нанесения их на план придомовой территории получилась схема уличного видеонаблюдения, представленная на чертеже.

Как видно на схеме, система из трех видеокамер позволит с перекрытием обеспечить видеонаблюдение за всей придомовой территорией, включая шлагбаумы, входы в подъезды, стоянку автомобилей и наблюдение за местами установки самих камер. Как показала практика, для детального наблюдения за входом в пятый подъезд и расположенной рядом с ним автостоянкой необходима установка четвертой видеокамеры (ее нам обещали установить арендаторы, поэтому в рамках этого проекта камера отсутствует).

Расстояние от камеры до видеорегистратора

Камеры, устанавливаемые в домашних системах видеонаблюдения, запитываются от сети с напряжением 12 Вольт (ток постоянный) и напряжением 14 Вольт (ток постоянный). В составе современных систем видеонаблюдения встречаются также устройства, подключаемые к сети 220 Вольт (ток переменный), но они больше подходят для крупных охраняемых объектов, и их не следует рассматривать в качестве варианта для системы домашнего видеонаблюдения.

Значительная удаленность видеокамеры от источника питания приводит к падению напряжения на входе в потребитель. Следовательно, чтобы сделать систему видеонаблюдения, следует обратить особое внимание не только на расчет подходящего блока питания, но и на грамотный выбор кабеля для запитки и передачи видеосигнала. А для этого неплохо было бы прислушаться к важному комментарию специалиста:

Denispnt участник FORUMHOUSE

Питание 12 Вольт я рекомендую использовать, если расстояние от камер до регистратора не более 50 метров. В этом случае можно проложить специальные комбинированные кабели, что позволит сэкономить средства и время прокладки трасс. Питание 220 Вольт придется использовать при длине трасс более 50 метров. Если комбинированный кабель не подойдет (возможны наводки на коаксиал), лучше будет пустить отдельно питающую линию и отдельно видео. При длине трасс более ста метров я советую передавать видео по витой паре, а питание пустить по 220 вольт. Естественно, надо понимать, что питание должно быть резервным.

В целях обеспечения непрерывной видеосъемки в условиях незапланированного отключения электроэнергии, необходимо выбирать блоки питания, способные при отсутствии напряжения в общей сети переходить на питание от аккумулятора. Речь идет о специальных резервируемых блоках питания, используемых в системах домашнего видеонаблюдения.

Резервным питанием необходимо обеспечить не только все видеокамеры, но и видеорегистратор. Мощность блока питания должна соответствовать суммарной мощности (Ватт) всех подключаемых к нему потребителей.

Учитывая неравномерность падения напряжения в зависимости от удаленности камеры, самым надежным блоком питания будет устройство, имеющее возможность регулировки напряжения. Используя такой блок в комплекте с бытовым вольтметром, можно легко получить требуемую величину на входе в потребитель.

Структурная схема системы уличного видеонаблюдения

Благодаря построению системы видеонаблюдения на основе IP камер структурная схема системы получилась очень простой и представляет собой видеокамеры с блоком питания, подключенные с помощью кабеля витых пар к портам роутера. Выход роутера WAN подключен к сети Интернет. Видеокамеры устанавливаются на улице, а роутер и блок питания видеокамер в металлическом боксе в подъезде дома.

Применение IP камер в системе видеонаблюдения исключило необходимость установки видеорегистратора в непосредственной близости от них. В дополнение запись видеоизображения может осуществлять любой желающий имеющий доступ в Интернет с помощью стационарного компьютера, ноутбука или видеорегистратора. При этом для записи подойдет даже самый маломощный компьютер, главное чтобы винчестер был достаточного объема.

Из личной практики, для записи изображения с трех видеокамер цветного изображения в течение суток в формате Full HD (1920×1080) при частоте 5 кадров в секунду требуется 30 Gb места на винчестере. В неделю, что вполне достаточно, архив будет занимать всего 210 Gb, что для современных жестких дисков совсем немного.

Представленная схема системы видеонаблюдения позволяет легко увеличить количество видеокамер. Достаточно заменить четырехпортовый роутер на роутер с восьмью портами.

Если видеокамеры установлены на значительном удалении друг от друга, то целесообразно подключить их отдельными группами. Каждая дополнительная группа подключается к сетевому коммутатору (свитчу), а свитч подключается к роутеру всего одним кабелем витых пар.

При такой схеме построения системы видеонаблюдения через Интернет, вне зависимости от количества видеокамер, понадобится только одни фиксированный IP.

Если требуется создать локальную систему видеонаблюдения без подключения к Интернету, то тогда роутер заменяется коммутатором, к которому можно подключить любое количество компьютеров, сервер, видеорегистратор и другие IP устройства. Число подключаемых устройств ограничивается только количеством портов и быстродействием коммутатора. Все порты коммутатора равнозначны и поэтому правил подключения устройств, если это не указано в документации к коммутатору, нет. Схема организации простейшей локальной системы видеонаблюдения изображена на фотографии.

Таким образом, минимальный комплект системы видеонаблюдения может состоять всего из одной IP черно-белой или цветной видеокамеры и компьютера. Если создается система видеонаблюдения, состоящая из большого количества видеокамер, то дополнительно понадобится коммутатор или роутер любого производителя.

Подготовительные работы по подбору необходимого оборудования

С помощью видеонаблюдения можно узнавать приходящих гостей, наблюдать за детьми, пожилыми членами семьи. Это более экономный вариант, чем заключение договора с охранной организацией. Системы видеонаблюдения действуют круглые сутки, при этом потребляют очень мало электроэнергии. Оборудование работает самостоятельно без привлечения человеческого фактора.

Состав системы видеонаблюдения определяется целями и задачами, которые она будет выполнять. Для начала стоит разобраться с вопросом о том, как выбрать комплекс видеонаблюдения для частного дома. Определите зоны отслеживания и другие функции видеоконтроля:

• подходы к земельному участку (по всему периметру ограды или только входные элементы);

• включать или нет прилегающие части улицы;
• внутренний двор (полностью или отдельные строения);
• весь дом по периметру или только окна и двери;
• расстояние, с которого можно идентифицировать человека;
• нужна ли запись видеонаблюдения (в дневное, ночное время);
• передача видеозаписи через интернет на смартфон, планшет, телевизор.

Один и тот же участок может обозреваться несколькими камерами. Их нужно выбрать ещё до начала монтажа. Если поставить задачу контролировать всю территорию, нужно учитывать, что это будет довольно дорогой вариант. Прежде чем его воплощать в реальность следует хорошо продумать и обосновать такую необходимость.

Исходя из выбранных зон и объектов, подбирают комплект видеонаблюдения для частного коттеджа. Зная количество камер слежения, выбирают места их установки. Для этого следует воспользоваться схемой территории, на неё нанести точки монтажа приборов и отметить площади, на которые распространяется их контроль. Чаще всего отслеживают:

• входную зону на участок;
• входную дверь в дом;

• гаражные ворота;
• входы во все строения на участке;
• места стоянки и хранения дорогой техники.

Для наблюдения по всему периметру коттеджа камеры устанавливают по углам здания. Для обозрения всего участка хватит одной камеры, смонтированной на высокой опоре.

Для слежения по периметру ограды применяют камеры с небольшим углом обзора. Их размещают на достаточно высоких опорах, при этом учитывают и устраняют преграды, перекрывающие зону наблюдения.

Для съёмки в зоне входной двери в дом устанавливают фронтальные камеры с хорошим разрешением. Для входной двери, как вариант, подойдёт камера-глазок, для входных ворот – видеодомофон.

Места установок камер выбирают с учётом защиты их вандалов и природных явлений: дождя, града, солнечного излучения, ветра.

Выбор видеокамер

Главным условием жителей дома при принятии решения об установке системы видеонаблюдения было обеспечение круглосуточного просмотра видеоизображения с камер в онлайн режиме на любом мобильном или стационарном компьютере без установки дополнительного программного обеспечения. Исходя из этого требования, и с учетом современных тенденций развития систем уличного видеонаблюдения и производился выбор видеокамер.

В зависимости от типа, выходящего из видеокамеры видеосигнала, для видеонаблюдения применяются два вида видеокамер – аналоговые и цифровые. Для передачи видеосигнала с аналоговой видеокамеры в Интернет необходимо его преобразовать с помощью видеорегистратора или другого устройства в цифровой сигнал. В отличие от аналоговых видеокамер цифровые IP видеокамеры имеют встроенный WEB сервер и подключаются непосредственно к любой сети – локальной, WAN или Интернет. Поэтому видеорегистратор в системах видеонаблюдения, выполненных с применением IP камер можно устанавливать как непосредственно рядом с IP видеокамерами, так и в любом другом месте. При этом в качестве видеорегистратора можно использовать любой компьютер, подключенный к сети Интернет. Такая возможность, в совокупности с другими преимуществами, определила выбор IP видеокамер для системы уличного видеонаблюдения, так как установка видеорегистратора в подъезде дома предоставляла возможность его порчи или хищения злоумышленниками для уничтожения улик совершенного преступления.

Хотя IP видеокамеры стоят на много дороже, чем аналоговые, зато обладают, кроме выше перечисленных, рядом дополнительных преимуществ: сохраняют первоначальное качество изображения в независимости от длины кабелей, имеют более высокую детализацию картинки, позволяют осуществлять дистанционную настройку параметров и управлять правами доступа, имеют встроенный датчик движения, совместимы с сетевым оборудованием любых производителей.

Выбор IP камеры по техническим характеристикам

Работать IP видеокамерам предстояло на улице в сложных климатических условиях. Поэтому температура эксплуатации и влажность стояли на первом месте. Так как камеры должны были работать круглосуточно (днем при ярком солнце и ночью, практически в полной темноте), то вторым требованием была способность видеокамер выдавать качественное изображение в широком диапазоне освещенности. Чтобы была возможность видеть номера проезжающих автомашин и лица прохожих камеры должны были обладать высоким разрешением. Этим требованиям видеокамеры должны были удовлетворять в полной мере.

Дополнительными требованиями было наличие возможности ручного механического изменения фокусного расстояния объектива, поддержание всех современных потоков видеоинформации и возможность подачи питающего напряжения и цифрового сигнала через один кабель по стандарту PoE (IEEE 802.3at-2009).

Из представленных на рынке цветных IP-видеокамер полностью соответствовала предъявляемым требованиям цветная IP-камера в уличном исполнении Space Technology St-182 IP, но она была очень дорогой. Дальнейший поиск позволил найти более дешевый не брендовый аналог – цветную IP-видеокамеру ROKA R-2020. Как показало время, выбор оказался правильным. В таблице приведены основные технические характеристики цветной IP-видеокамеры ROKA R-2020. Внешний вид видеокамеры представлен на фотографии выше.

Технические характеристики видеокамеры ROKA R-2020
Параметр	Единица измерения	Значение	Комментарии
Температура эксплуатации	°С	-40…+50	Температура окружающей среды при которой камера будет сохранять работоспособность
Класс защиты	—	IP66	Видеокамера способна работать в условиях запыленности и сильных струй воды
Фокусное расстояние объектива	мм	2,8-12,0	Возможность изменения фокусного расстояния объектива позволяет менять угол обзора камеры (приближать или удалять картинку)
Инфракрасная подсветка	м	до 40	Расстояние, на котором камера будет видеть в полной темноте
Разрешение камеры	точка	1920×1080	Количество точек в изображении по ширине и высоте (Full HD)
Разрешение матрицы	Mp	2,0	Количество миллионов пикселей на одном квадратном дюйме матрицы
Размер матрицы	дюйм	⅓	Размер матрицы по диагонали (8 мм)
Минимальное освещение	лк	1,0	Способность камеры видеть при низкой освещенности объекта, чем значение меньше, тем лучше
Электронный затвор	секунды	1-0,00001	Способность камеры автоматически изменять чувствительность в зависимости от освещенности объекта
Соотношение сигнал/шум	дБ	более 52	Способность камеры работать при низкой освещенности объекта
Гамма-коррекция	дБ	0,2-1,0	Улучшение распознавания деталей на темных участках изображения
Скорость трансляции	кадров/секунду	25	При разрешении изображения 1920×1080
Встроенный web-сервер	—	—	IE8, Google chrome, Firefox Mozilla
Поддерживаемые протоколы	—	—	HTTP, TCP/IP, IPv4/IPv6, ARP, IGMP, ICMP, RTSP, RTP, UDP, SMTP, FTP, DHCP, DNS, DDNS, PPPOE, UPnP, NTP, SNMPv3, IPFilter, QoS, Multicast, ONVIF v2.4, P2P
Поддержка мобильных платформ	—	—	iOS, Android OS, Windows phone OS, Единая CMS для DVR, IP-камер, NVR, AHD-DVR
Напряжение питания	В	12±10%	Постоянное стабилизированное напряжение с поддержкой PoE
Ток потребления	А	не более 1,0	Максимальная потребляемая мощность при включенной IK подсветке не превышает 12 Вт
Геометрические размеры	мм	220×80×80
Способ крепления	2D	Позволяет перемещать угол обзора камеры в горизонтальном и вертикальном направлениях

В правой колонке таблицы приведены мои комментарии, позволяющие понять влияние того или иного параметра на функциональные возможности видеокамеры.

ПЗС-матрица

Светочувствительная матрица видеокамеры выполняет роль фотоприёмника, и является одной из главных составляющих схемы камеры видеонаблюдения, благодаря которой формируется выходное изображение.

Матрица – это прямоугольная полупроводниковая пластина, преобразующая световой поток, полученный от объектива, в электрический заряд, который передаётся на процессор для обработки, усиления, формирования видеосигнала. Светочувствительная ПЗС-матрица имеет соотношение сторон 4:3, сформирована из огромного числа светочувствительных элементов – пикселей. Чем больше число пикселей содержит матрица, тем менее заметна дискретность формируемого изображения, т.е. лучше качество картинки. Количество пикселей матрицы указывается в технических характеристиках, например, 2 Мп обозначает, что матрица сформирована из двух миллионов пикселей.

Формат матрицы

Формат ПЗС-матрицы – это округленное значение, что обозначает диаметр передающей трубки, через которое проходит световой поток на матрицу. Как правило, формат матрицы (диаметр трубки) равен диагонали ПЗС-элемента. Наиболее частые форматы: 1/4″ (3.6 x 2.7) мм, 1/3″ (4.8 x 3.6) мм, 1/2″ (6.4 x 4.8) мм, 2/3″ (8.8 x 6.6) мм, 1″ (12.8 x 9.6) мм. Чаще всего, камеры видеонаблюдения строятся из ПЗС-матрицы формата 1/3 или 1/4, реже – более габаритные форматы из-за их дороговизны, а так же дороговизны, сложности подбора оптики, линз, оправ. Чем больше формат ПЗС-матрицы, при условии одинакового количества составляющих пикселей, тем меньше уровень шумов, соответственно, лучше качество изображения. Знание размера матрицы необходимо, чтобы правильно подобрать объектив.

Настройка системы уличного видеонаблюдения

Перед монтажом системы видеонаблюдения целесообразно настроить видеокамеры и роутер в стационарных условиях. Это позволит быть уверенным в исправности оборудования и упростит запуск системы видеонаблюдения после монтажа в эксплуатацию.

Что такое IP адрес

Адрес IP (Internet Protocol Address), произносится ай-пи, представляет собой запись из четырех чисел, разделенных точками, например, 192.168.1.1. IP адрес является аналогом Вашего почтового адреса и отличается только тем, что вместо букв и чисел используются только числа, которые обозначают адрес устройства в Интернете, например сайта, сервера или роутера. IP адреса бывают двух видов: статические и динамические. Статический IP назначается одному устройству и никогда не изменяется. Динамический IP адрес является временным и при каждом новом подключении устройства (компьютера или роутера) к Интернету может изменяться. Для возможности просмотра изображений с видеокамер через Интернет требуется белый статический IP адрес

. В настоящее время провайдеры, как правило, выделяют динамический IP и для замены его на статический требуют ежемесячную доплату к абонентской плате. Узнать вид IP надежнее всего, позвонив провайдеру.

Расчет пропускной способности канала

Один разряд в двоичном числе, принимающий значения 0 или 1, называется битом и обозначается бит (б) или bit (b). В битах удобно измерять скорость передачи данных в системах связи. Для этого служит величина — количество переданных бит в секунду (bps или бит/с). Если скорость передачи данных большая, то для сокращения числа добавляется приставка К (кило) или М (мега).

Для учета количества переданной информации используют единицу измерения байт в секунду, которая обозначается (Bps или байт/с). Бит и байт связанные величины, 1 байт = 8 битам. При сокращении бит всегда пишут со строчной буквы, например Кб (килобит), а килобайт с прописной, например КБ (килобайт). Разобравшись с единицами измерения теперь можно приступать к расчету необходимой скорости канала передачи.

Сначала нужно определить какой поток информации в секунду будет выдавать матрица видеокамеры. Для этого необходимо ее разрешение (1920×1080) умножить на глубину цвета (современные IP видеокамеры в основном обеспечивают глубину цвета 8-12 бит) и число кадров в секунду (5 кадров вполне достаточно для наблюдения за дворовой территорией). В результате получим поток, равный 118 Мбит/сек. Видеосигнал перед передачей в Интернет сжимается по стандарту Н.264, что уменьшает поток более чем в 70 раз. В результате расчетов получается, что поток с одной видеокамеры не превысит 1,7 Мбит/сек. На практике в зависимости от детализации и динамики картинки поток будет в несколько раз меньше.

Приведу данные, полученные по результатам практики эксплуатации видеокамер. Исходя из объема памяти, занимаемого на винчестере видео с одной камеры, поток составляет 0,115 мегабайт в секунду. В мегабитах 0,115×8=0,92 Мбит/сек. С трех камер 0,92 Мбит/сек×3 камеры=2,76 Мбит/сек. Как видно, реальный поток видеосигнала в два раза ниже расчетного. Очевидно, что это связано со статичностью наблюдаемого объекта и переход видеокамер в ночное время в черно-белый режим работы.

В роутере модели ZyXEL Keenetic Start есть возможность наблюдать за фактическим трафиком в текущий момент времени. Наблюдения показали, что реальный трафик не превышает 3,5 Мбит/сек.

Расчет требуемого места на жестком диске для записи сигнала с одной видеокамеры

Зная величину потока видеосигнала с одной видеокамеры не сложно рассчитать, сколько понадобится места на жестком диске для записи. Из предыдущего расчета величина потока получилась — 1,7 Мбит/сек. Так как емкость жесткого диска выражается в байтах, то необходимо перевести поток в мегабайты. Для этого 1,7 Мбит/сек поделим на 8 и получим 0,21 Мбайт/сек. В сутках 86400 секунд, следовательно за сутки видео с одной видеокамеры будет занимать на жестком диске 18144 Мбайт=18,2 Gb.

На практике объем записанного видеосигнала с одной видеокамеры за сутки занимает около 10 Gb, так что, запланировав объем жесткого диска исходя из результатов расчета, Вы не ошибетесь.

Настройка видеокамер

Настройка видеокамеры описана на примере настройки цветной IP-видеокамеры ROKA R-2020. Представленная методика настройки стандартная и с успехом подойдет для настройки других моделей IP-видеокамер.

Для настройки видеокамер необходимо по очереди каждую из них подключить к стационарному компьютеру или ноутбуку с помощью сетевого LAN кабеля. Далее необходимо подать на видеокамеру питающее напряжение, подключив ее блок питания к электрической сети.

Настройка Сетевых подключений операционной системы Windows при подключении видеокамеры является стандартной, поэтому в данной статье не приведена.

На следующем шаге необходимо получить доступ к web-интерфейсу камеры для её дальнейшей настройке. Для этого нужно запустить браузер Internet Explorer и в адресной строке прописать IP адрес видеокамеры, который обычно указан в документации или на ее упаковочной коробке. По умолчанию большинство видеокамер, как и роутеры, имеют IP 192.168.0.1 или 192.168.1.1. Существует и специальные программы, например IPSearch, позволяющие в автоматическом режиме найти все устройства в локальной сети и определить IP видеокамеры, маску подсети, номер порта, серийный номер и другие данные.

Если после открытия страницы настройки камеры появляется предложение скачать и установить дополнительное ПО, то нужно согласиться и следовать инструкциям. Этот процесс также должен быть описан в руководстве по эксплуатации камеры.

Далее будет запрошен логин и пароль для входа в меню настройки камеры. Если этого не происходит, то можно обновить страницу в браузере, нажав F5. Если окно для ввода логина и пароля не появилось, то необходимо установить уровень безопасности браузера. Для этого нужно: Выбрать пункт меню Свойства обозревателя\Безопасность\Местная Интрасеть, далее нажать на кнопку «Другой», внизу списка поставить галочки против «Разрешить использовать Active X без запроса», и «Разрешить запуск управления Active X». Далее нажать кнопки Ок. Для просмотра изображения видеокамеры через Интернет такую же настройку нужно сделать для Интернета, выбрав пункт меню: Свойства обозревателя\Безопасность\Интернет, далее нажать на кнопку «Другой» и поставить галочки, как описано выше. Обновить страницу в браузере, нажав F5. Теперь обязательно должно появиться окно для ввода логина и пароля.

Для доступа к настройкам всех IP-видеокамер логин по умолчанию устанавливается – admin, а пароль – admin, 1234 или поле оставляется не заполненным. Пароль и логин обычно указывается в документации на видеокамеру. Для IP-видеокамеры ROKA R-2020 по умолчанию логин – admin, пароль – admin.

Получив доступ к панели управления и настройки видеокамеры в первую очередь нужно сменить пароль. Для разных моделей видеокамер это может осуществляться разным образом и должно быть описано в руководстве по ее эксплуатации. Для камеры ROKA-R2020 это осуществляется нажатием на кнопку «Пользователь». В видеокамере ROKA R-2020 предусмотрена возможность установки трех уровней доступа: администратор, наблюдатель и оператор. Администратору и оператору предоставляется полный доступ к управлению режимами работы и настройке видеокамеры. Наблюдатель может только наблюдать за видеотрансляцией.

Далее нужно нажать на «Сеть» и прописать параметры сети, как на приведенном изображении. После сохранения новых данных потребуется повторный вход в панель управления видеокамеры. Для этого нужно будет ввести в адресную строку браузера установленный IP 192.168.1.201 и придуманный вами ранее новый пароль.

На следующем шаге нужно войти в панель «Установки видеокамеры» и изменить данные в окошках, как на приведенной фотографии. Число кадров я выбрал 5, что вполне достаточно для наблюдения, и позволяет свести к минимуму сетевой трафик и место на жестком диске для хранения видео на компьютере.

Установленные по умолчанию в закладке «Настройка видео» параметры являются универсальными, для всех случаев работы видеокамеры. Так как в системе уличного видеонаблюдения видеокамерам приходится работать как при практически полной темноте, так и при высокой интенсивности освещения двора, то экспериментально были подобраны параметры, позволяющие обеспечить высокое качество изображения при этих условиях.

В закладке «Дата и время» нужно выбрать временную зону, выставить текущее время и выбрать источник синхронизации. Настройки в остальных закладках выполнять не обязательно.

Настройка остальных IP-видеокамер для системы уличного видеонаблюдения выполняется аналогичным образом, за исключением назначения параметров сети. Для наглядности привел параметры настройки трех видеокамер системы уличного видеонаблюдения в виде таблицы.

Таблица настройки параметров сети IP-видеокамер для уличного видеонаблюдения
Видеокамера	IP	Маска сети	Шлюз, DNS, FTP сервер	HTTP порт	RTSP порт	Мобильный порт
№1	192.168.1.201	255.255.255.0	192.168.1.1	8201	5541	1025
№2	192.168.1.202			8202	5542
№3	192.168.1.203			8203	5543

Как видно из таблицы, отличаются в сетевых настройках видеокамер только IP, HTTP порт и RTSP порт. При этом отличие заключается только в последней цифре, которая и говорит о присвоенном номере видеокамере. Для видеокамеры номер 4, IP будет иметь вид — 192.168.1.204, HTTP порт — 8204 и RTSP порт — 5544, и так далее.

Завершив настройку IP-видеокамер, Вы практически создали локальную сеть видеонаблюдения. Достаточно видеокамеры подключить к компьютеру через свитч (коммутатор) по приведенной в начале статьи схеме. Но для того, чтобы появилась возможность просматривать видеоизображение с видеокамер из любой точки, где есть доступ к Интернету необходимо вместо коммутатора использовать роутер (маршрутизатор) и получить у провайдера услуг Интернет белый статический IP адрес.

Настройка роутера

Для работы в системе видеонаблюдения был выбран недорогой, проверенный временем, роутер (маршрутизатор) модели ZyXEL Keenetic Start. Как показало время, выбор оказался удачным. Роутер стабильно работает без зависаний уже более трех лет.

Пошаговую инструкцию по настройке роутера ZyXEL Keenetic Start я приводить не стал, так как в Интернете есть много сайтов, где представлены пошаговые инструкции. Остановлюсь только на описании особенностей настройки для системы видеонаблюдения, а именно пробросе портов, которое опубликовано на странице сайта «Как пробросить порты на маршрутизаторе».

Основные компоненты

• IP-камеры – устройство фиксирует изображение и сжимает сигнал в формате, который используется для передачи данных в интернете – протокол TCP / IP. Видеоизображение в таком виде можно напрямую передавать через доступное интернет-соединение на компьютер, цифровой видеорегистратор, мобильный телефон.
• Сервер – блок управления системой. Он запрашивает изображение, передает данные, записывает и сохраняет. Сервер может работать как приложение на автономном оборудовании или в виртуальной среде.
• Кабели – компоненты системы соединяют кабелями по типу витой пары или Ethernet.
• Программное обеспечение – бесплатный или коммерческий софт. ПО обеспечивает инструменты для выполнения наблюдения и записи. Платное ПО дает больше возможностей: неограниченный архив для хранения, интеграция с другими подсистемами, распознавание номеров и прочее.

Стандартный веб-браузер позволяет просматривать изображения с камер. Однако для управления несколькими устройствами стоит установить специальное ПО.

Монтаж системы видеонаблюдения

Монтаж системы видеонаблюдения выполняли специалисты нанятой по договору фирмы. Благодаря уже установленному вдоль всей внутренней стены дома коробу для кабелей строителями при капитальном ремонте фасада дома, прокладка проводов от видеокамер к боксу не представляла большой трудности.

Конструкция короба представляет собой закрепленные на стене параллельно два деревянных бруска, к которым с помощью саморезов закреплены профилированные полосы кровельного оцинкованного железа. В случае необходимости проложить новый кабель, достаточно открутить саморезы и заправить его в короб.

На стене видеокамеры закреплены с помощью дюбелей и саморезов. Соединение проводов, идущих от видеокамер, с магистральными кабелями выполнено в распределительных коробках с помощью герметичных коннектора RJ-45 и коаксиального разъема. Магистральный кабель, проложенный вне короба, спрятан в гофрированную пластиковую трубку. На фотографии показан внешний вид закрепленной на стене видеокамеры №3. Две другие видеокамеры закреплены аналогичным способом.

От короба магистральные кабели заведены в металлическую коробку-бокс, закрепленную на стене под потолком в одном из подъездов дома. Коробка неприметна и хорошо маскируется среди других коробок, установленных на стенах провайдерами интернета и кабельного телевидения. При выборе места установки коробки необходимо учесть возможность подвода к ней питающего напряжения переменного тока 220 В и кабеля витых пар интернет-провайдера.

Если открыть крышку бокса, то перед глазами появится картина, как на фотографии. На дне коробки лежит блок питания, выше него закреплен роутер, а справа вверху двойная розетка для подключения приборов к электрической сети.

Как видно монтаж в боксе выполнен небрежно. Особенно мне не понравилось, что соединение проводов кабеля подачи питающего напряжения на видеокамеры с проводами блока питания выполнено методом скрутки. Тут следовало применить клеммные колодки. Но, как показала практика эксплуатации, на работоспособность системы видеонаблюдения такой монтаж не повлиял.

Схема распайки видеокамеры для подключения к сети и источнику питания

В видеокамерах ROKA R-2020 предусмотрена возможность подключения к сети Интернет и подача питающего напряжения по стандарту PoE IEEE 802.3af и IEEE 802.3at. Это означает, что при подключении видеокамеры не требуется дополнительного кабеля для подачи питающего напряжения. Питание на видеокамеру можно подавать по свободным парам кабеля витых пар непосредственно на розетку RJ-45, установленной на конце кабеля, выходящего из камеры. Одновременно предусмотрена возможность подачи питающего напряжения и на отдельный коаксиальный разъем.

Вне зависимости от вариантов обжатия RJ45 с положительного вывода источника питания напряжение подается одновременно на контакты 4 и 5 (синяя пара), а отрицательного – на 7 и 8 (коричневая пара).

Особенно это удобно делать, если в системе видеонаблюдения используется коммутатор, например, 9-портовый PoE коммутатор ROKA R-KM-POE0801, в котором для каждого из портов предусмотрена возможность подача через RJ-45 постоянного напряжения 12 В мощностью до 30 Вт.

Кабель должен быть не ниже 6 категории длиной не более 100 м. Передаваемая мощность не должны превышать 30 Вт.

Монтаж и подключения кабеля КВК-П

Теперь нужно проложить кабель КВК-П к каждой видеокамере, или вернее к тому месту, где вы запланировали их разместить. Прокладывать его в помещении можно как в пластиковом канале, так и просто поверх стен.

На улице при желании его можно защитить гофрой, но не обязательно.

Чтобы защитить от снега и дождя места соединений кабеля от регистратора и кабеля от камеры, смонтируйте на стене распаечную коробку и заведите провода в нее.

Далее снимаете с кабеля верхний слой изоляции, примерно на 8-9 см и зачищаете две жилы питания. Опрессовываете их наконечниками НШВ.

Вставляете эти жилы в коннектор питания типа «папа». Там два разъема «+» и «-«. Как мы уже условились до этого, красный провод будет плюсовым контактом, черный — минусовым.

После этого снимаете изоляция с коаксиального кабеля.

Внешнюю оплетку из меди аккуратно сдвигаете назад, чтобы ни у одного волоска не было случайного контакта с жилой по центру. Иначе качество картинки будет плохим, либо ее вообще не будет.

Оголяете центральную жилу на 3-4мм и монтируете BNC-F разъем.

Сверху все изолируете защитным колпачком.

Далее устанавливаете на стену саму видеокамеру. Провода от нее запускаете в распаечную коробку, где вы только что установили разъемы BNC-F.

Соединяете в ней коннекторы между собой и плотно закрываете крышку.

Для предотвращения попадания влаги во внутрь необходимо использовать коробку с герметичными кабельными вводами по бокам.

Точно также производится подключение всех остальных видеокамер на стенах вашего дома. До каждой из них придется тянуть отдельный кабель КВК-П.

Способы видеонаблюдения через Интернет на компьютере

Наблюдать трансляцию с IP-видеокамер на компьютере или ноутбуке с операционной системой Windows можно несколькими способами: с помощью браузера IE (Internet Explorer), широко распространенного бесплатного медиапроигрывателя VLC или специальной программы HeroSpeed CMS.

Просмотр видео с помощью стандартного браузера Internet Explorer

Необходимо запустить браузер Internet Explorer и в адресной строке прописать IP адрес видеокамеры, для нашего случая 135.135.135.135:8201. 135.135.135.135 это IP, который выдал провайдер, 8201 – это HTTP порт, который был нами присвоен видеокамере №1 при ее настройке. Всплывает окно с предложением ввести логин и пароль. После введения логина, пароля и нажатия кнопки «Войти» загрузится панель видеокамеры с изображением. Если кликнуть быстро два раза по изображению, оно займет весь экран монитора.

Если после введения IP в браузере появилась страница в синих тонах, то нужно выполнить действия, описанные выше в разделе «Настройка видеокамер для системы видеонаблюдения».

Просмотр видео с помощью бесплатного медиапроигрывателя VLC

Если медиапроигрыватель VLC на компьютере не установлен, то необходимо скачать из Интернета его дистрибутив и установить. Инсталляция VLC проходит в автоматическом режиме и трудностей не представляет. После установки нужно запустить проигрыватель, нажать закладку «Медиа» и в выпадающем меню выбрать «Открыть URL». В окошко всплывшего окна ввести следующий адрес: rtsp://135.135.135.135:5541/0. 135.135.135.135 это IP, который выдал провайдер, 5541 – это номер ранее назначенный нами RTSP порта камеры №1, 0 – является обязательным только для считывания RTSP с IP-видеокамеры ROKA R-2020. Для других моделей видеокамер после слеша требуется прописывать другой параметр, который назначен производителем камеры.

Просмотр и запись видео с помощью специальной программы HeroSpeed CMS

Программа HeroSpeed CMS является специализированной клиентской программой для работы в системах видеонаблюдения и подходит для работы с IP-видеокамерами многих производителей. Обычно в комплекте с видеокамерой имеется CD диск, на котором имеется программа для данной видеокамеры от производителя. В настоящее время производитель обычно указывает ссылку на сайт, с которого можно скачать необходимое программное обеспечение.

HeroSpeed CMS позволяет одновременно выводить на экран монитора и записывать на жесткий диск видео со всех видеокамер системы видеонаблюдения. Программа имеет множество настроек и поддерживает много языков. Правда, перевод на русский язык сделан довольно непрофессионально.

Для того чтобы программа начала показывать видео необходимо внести параметры связи. Для этого нужно нажать левую пиктограмму в виде списка на верхней панели, добавить все видеокамеры и внести их адреса. На фотографии показана панель, заполненная для видеокамеры №1. Где 135.135.135.135 IP, выданный провайдером, номер RTSP порта 5541 и номер HTTP порта 8201. С остальными настройками легко разобраться самостоятельно.

После того, как система видеонаблюдения заработала, останется только выполнить более точное кадрирование и фокусировку видеокамер.

Как видите разработать и установить систему онлайн видеонаблюдения двора через Интернет на базе IP видеокамер после ознакомления с представленной статьей вполне можно выполнить самостоятельно.

Что входит в состав схемы видеонаблюдения частного дома и дачи через смартфон

Для организации постоянного видеоконтроля потребуется приобрести:

• видеокамеры в количестве, соответствующем созданному проекту охраны;
• видеорегистратор с жестким диском для записи информации;
• коммутатор (свитч), позволяющий к одному информационному кабелю подключать несколько камер;
• роутер с SIM картой, осуществляющий связь через интернет;
• соединительные провода и кабели для передачи информации.

Продажа предлагает очень большой ассортимент такого оборудования. Его выпускают производители с разными возможностями и программным обеспечением. Поэтому при покупке необходимо обращать внимание на его совместимость.

Опытные пользователи могут собрать комплект видеонаблюдения из отдельных частей, настроить его посредством установки различных программ. Но, даже они стараются покупать оборудование от одного производителя, что избавляет от выполнения сложных настроек.

Начинающим домашним мастерам рекомендую пользоваться готовым решением. Полностью подготовленный производителем комплект видеонаблюдения позволяет быстро выполнить монтаж и настройки, избавляет от непонятных «танцев с бубном».

Видеорегистратор можно приобрести вместе с жестким диском или по отдельности. Его емкость лучше выбрать на 2 терабайта. Тогда реже придется удалять записанную информацию.

Проанализируйте вопрос повышения надежности хранения данных за счет установки двух регистраторов, один из которых работает на внешнем периметре здания постоянно, а второй — внутри дома, реагируя на движение.

Помимо хранения снятой информации на жестком диске полезной функцией является возможность одновременно со съемкой пересылать фотографии кадров на почту через интернет. По ним можно восстановить события даже при хищении видеорегистраторов.

Отправлять эти снимки можно через Яндекс почту, для чего потребуется точно настроить программу. Есть и более оптимальное решение: использовать выделенный сервис для отправки писем.

Каждое письмо — это отдельная фотография. Они очень быстро накапливаются. Поэтому использование датчика движения и таймера работы видеокамеры будут очень полезны. Они создадут щадящий режим отправки писем.

Но даже в этом случае снимков будет много. Учтите, что частую отправку писем Яндекс может посчитать спамом и заблокирует аккаунт. Здесь требуется оптимально выбрать настройки.

Загружаемые на почту Яндекса фотографии необходимо автоматически уменьшать до размера 640×480. Это позволит снизить объем загрузки сервера, предотвратит его блокировку.

ЛВС (локальная вычислительная сеть)

Структурированная кабельная система (СКС) для обеспечения работы ЛВС проектируется в строгом соответствии со стандартами. Здесь меньше всего поля для творчества. При этом СКС является основой будущей системы и наиболее проблемная для модернизации часть. Ошибка при проектировании СКС может привести к значительным затратам при реализации системы.

По проектированию СКС написано большое количество рекомендаций, методических пособий, книг. В данном разделе мы отметим наиболее значимые и тонкие моменты, с которыми встречается проектировщик IP-видеонаблюдения.

Использование существующей ЛВС

При проектировании транспортной инфраструктуры для IP-видеонаблюдения у заказчика существует большой соблазн использовать сегменты существующей ЛВС. Это продиктовано стремлениями сэкономить на внедрении и укоренившимся представлением, что одним из главных преимуществ IP-видеонаблюдения является использование существующих ЛВС.

При использовании существующих сетей следует учитывать:

• IP-видеонаблюдение характеризуется большим постоянным потоком передаваемых данных в режиме реального времени. Задержки и перебои в передаче данных приводят к потере части информации
• IP-видеонаблюдение может привести к проблемам в работе важных офисных сетевых приложениях (бухгалтерские программы, базы данных, и т.п.)
• IP-видеонаблюдение – это безопасность предприятия и следует продумать специальные меры защиты от взлома, хакерских атак, преднамеренного сбоя, при работе в общих сетях
• сложности в диагностике неисправности и устранения проблем при внедрении системы IP-видеонаблюдения

Использовать существующую ЛВС следует только в самых крайних случаях, выполнив полный расчёт трафика в сети, произведя мониторинг и аудит существующей СКС. Любые проектные решения следует в обязательном порядке согласовывать с IT службой заказчика.

Обеспечение передачи информации

При расчёте трафика от видеокамеры следует учитывать и суммировать все возможные потоки, которые будут запрошены у камеры. В зависимости от возможностей и особенностей программного обеспечения и тактики использования, это могут быть отдельные поток на запись, поток на отображение, поток RTSP для широковещательных запросов, просмотр камеры через WEB и т.п.

При большом количестве потоков следует обратить внимание на аппаратные ограничения камеры на передачу нескольких потоков, и тем самым вести расчёт исходя из максимально возможного трафика, определяемого камерой, а не поступившими запросами.

Для камер с ограничением битрейта правильнее рассчитывать по максимальному значению битрейта. В любом случае, при расчёте точных цифр трафика от видеокамеры следует учитывать характер наблюдаемой сцены, тип сжатия, количество к/с, степень сжатия. Все эти данные есть у любого серьезного производителя. Если указанной информации не имеется, то можно ориентироваться на аналогичные значения у другого производителя. Практика показывает, что данные будут сопоставимы.

При расчёте трафика на сетевых портах станционного оборудования обработки и мониторинга следует учитывать особенности работы программного обеспечения. От алгоритмов работы программного обеспечения значительным образом зависит и трафик в сети. В частности, трафик при использовании Multistreem и без, будет сильно отличаться, в виду того, что камера передает несколько потоков.

Любые точные расчёты трафика в IP-видеонаблюдении всегда будут примерны, поэтому рекомендуется делать запас пропускной способности 30-40%. Этот запас позволит избежать проблем при пиковых нагрузках, создать возможность расширения системы.

Стоит отметить, что в сети Ethernet реальная пропускная способность в реальных условиях (т.е. скорость передачи информации) составляет 40-50% от номинальной скорости в канале передачи данных. Т.е. для 100BASE-T скорость передачи данных составит 40-50 Мбит/с.

Обеспечение необходимого трафика — базовая задача при проектировании сети для IP видеонаблюдения. Но при этом данные по расчёту трафика всегда приблизительные. Рекомендуется итоговую схему с указанием трафика по каждому каналу передачи данных согласовать как у поставщика/производителя камер, так и у поставщика/производителя станционного оборудования.

Более подробно аспекты проектирования сети для видеонаблюдения рассматриваются в наших статьях, посвящённых СКС и ЛВС.

Нормативная документация для проектирования СКС

В России действуют два основных Государственных стандарта:

• ГОСТ Р 53245-2008 Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания.
• ГОСТ Р 53246-2008 Информационные технологии. Структурированные кабельные системы. Проектирование основных узлов системы. Общие требования.

Но данные стандарты написаны сухим и довольно сложным языком. Кроме того, они содержат ошибки и неточности, и с их применением стоит быть аккуратным. Для того чтобы ознакомиться с основами построения СКС наилучшим решением будет воспользоваться опытом и рекомендациями специалистов и изучить соответствующие книги, посвященные этой тематике.

Те, кому интересна тема нормативов в видеонаблюдении, могут ознакомиться с нашей статьёй по данному вопросу.

Выбор программного обеспечения (ПО) для видеонаблюдения

В качестве решений по обработке информации с видеокамер, можно выделить следующие:

• сервер обработки со специализированным программным обеспечением
• NVR (сетевой видеорегистратор)
• запись видеоданных на встроенную видеокарту или сетевое хранилище непосредственно самой камерой

Решения NVR и записи на встроенную карту удобны для небольших и простых объектов. Для большинства задач для современного объекта требуется расширенный функционал, который может предоставить только специализированное ПО. Выбор программного обеспечения для работы с IP-камерами в конечном итоге определяет параметры и возможности системы видеонаблюдения.

Программное обеспечение, с точки зрения назначения и тактики применения, можно разделить на следующие классы:

• программное обеспечение производителя камер
• бесплатные версии программного обеспечения
• программные интеграционные платформы

Программное обеспечение от производителя камер обеспечивает, как правило, работу только с одной «родной» маркой камер и обладает ограниченным функционалом. В большинстве случаев, такое ПО использует видеоаналитику, встроенную в камеру, имеет односерверную архитектуру и распространяется бесплатно. Производители камер не делают ставку на использование потребителями «родного» ПО с их камерами и соответствующим образом относятся к развитию и поддержке. Не стоит рассматривать ПО от производителя как основу системы видеонаблюдения, решающую сколь либо сложные и ответственные задачи.

Бесплатные версии программного обеспечения от серьезных именитых производителей, это, как правило, ограниченные по функционалу и дальнейшему развитию версии платных программных продуктов. Зачастую производители тестируют на бесплатных версиях новые и перспективные технологии. Данные продукты вполне рабочие, но рассчитывать на оперативную техническую поддержку, не имея финансовых и договорных рычагов воздействия, сложно.

В настоящее время на рынке софта для систем IP-видеонаблюдения присутствует большое количество всевозможных предложений от зарубежных и российских компаний. Конкуренция в этой сфере высока, что стимулирует компании на создание качественных продуктов с наличием востребованных функций. В рамках данной статьи у нас нет задачи сравнивать продукты конкретных компаний. Рассмотрим основные и наиболее значимые моменты, которые могут предопределить выбор программного продукта.

Возможность использования видеоаналитики встроенной в IP-камеры

Современные IP-камеры содержат на «борту» богатый функционал видеоаналитики. Это может позволить уменьшить нагрузку на сервер обработки, убрав с него функции видеоанализа, а соответственно и необходимость декомпрессии. В то же время, современные алгоритмы обработки изображения оптимизированы и не сильно нагружают сервер обработки и позволяют реализовать более сложные алгоритмы, нежели чем на борту камеры. Решать нужно в каждом конкретном случае. Более подробно о работе «камерной» аналитики можно прочитать в нашей статье.

Работа с несколькими потоками. Поддержка Multistreem

Одна из наиболее актуальных функций в программном обеспечении. При работе с несколькими потоками данных есть возможность значительно уменьшить нагрузку на сервер и ПЭВМ рабочего места оператора. Как правило, один поток с максимальными качеством и количеством к/с в H.264 используют для записи, а второй поток в MJPEG с меньшим разрешением для отображения.

Следует учитывать, что дополнительный поток от камер повышает нагрузку на каналы и оборудование связи с IP-устройствами.

Использованию второго потока от камеры посвящён ролик на нашем канале в YouTube.

Возможности расширения системы. Техническая поддержка. Смена версий продукта

Система IP видеонаблюдения расширяема и масштабируема по сути. Для этого есть изначально все необходимые предпосылки. Это необходимо учитывать не только оставляя запас в кабельной инфраструктуре, активном оборудовании, ресурсах сервера, но и закладывая эту возможность в программное обеспечение.

Некоторые программные продукты требуют покупки пакета поддержки на определенный период вперед, и только в этот период у пользователя будет возможность докупать лицензии на новые камеры, объекты конфигурации системы, задействовать новые функции, производить апгрейд и переходить на новые версии. Если пакет поддержки не приобрести, то в дальнейшем не будет возможности даже подключить новые модели камер для предоплаченных заранее лицензий. Такая особенность часто встречается у иностранных продуктов.

Техническая поддержка программных продуктов для IP-видеонаблюдения одна из самых востребованных опций. Рекомендуется на этапе проектирования заручиться технической поддержкой продукта от производителя, либо поставщика. Особое внимание на эту возможность следует обратить для зарубежных продуктов, т.к. она может быть платной или трудно доступной.

Современные интеллектуальные функции обработки видеоизображения

Современные детекторы движения с контролем направления, размера, скорости, цвета объекта позволяют тонко настроить реакции системы на любое событие в кадре. Прочие сервисные детекторы засветки, поворота, оставленных предметов и т.п. позволят повысить безопасность объекта и своевременно предоставить оператору соответствующую информацию. Подсчет людей в очереди, посетителей, определение зон наибольшего интереса и анализ движения в торговом зале магазина повышают эффективность работы ритейла. Распознавание номеров автомобилей автоматизирует работу автостоянок, и разгружает оператора для более важных задач. Распознавание лиц повышает безопасность объекта, предотвращая проникновение злоумышленника, и позволяет автоматизировать верификацию на КПП.

В каждом конкретном случае необходимо смотреть на наличие и качество работы той или иной требуемой функции ПО. В то же время, если в данный момент нет необходимости использования части функционала ПО, то в будущем такая возможность может потребоваться. В связи с этим ПО следует выбирать исходя из возможного максимального набора разнообразного рода функций и при выборе ПО ориентироваться на те продукты и те версии, которые позволяют производить апгрейд.

Стоимость

Стоимость программного продукта следует рассматривать в совокупности всей системы. Нередко возникают ситуации, когда более дорогой продукт, за счёт оптимальной архитектуры и своим возможностям позволяет сэкономить на аппаратном обеспечении сервера, ПЭВМ мониторинга, активном оборудовании, дисковом пространстве для хранения видеозаписей с камер.

При выборе программного обеспечения следует крайне настороженно относится к всевозможного рода рекламным проспектам и обещаниям производителей. Полезным будет обратиться к профессионалам и проанализировать реальный опыт использования выбранных программных продуктов. Важно заранее заручиться поддержкой от производителя или поставщика программного продукта.

Разобраться в нюансах при выборе программного обеспечения для видеонаблюдения поможет наша статья на данную тему.