Сетевые технологии и, в частности, беспроводные сети с каждым днем все глубже и прочнее входят в нашу повседневную жизнь. Уже невозможно представить себе современный офис без компьютеров, Интернета, локальной сети и надежной защиты. При построении IP-систем видеонаблюдения мы можем использовать все преимущества локальных сетей, одним из которых является возможность передачи данных по беспроводным каналам

Возможно выделить 3 основных варианта передачи видео с использованием IP-видеокамер по беспроводным каналам связи:

1. технологии Wi-Fi;
2. технологии WIMAX;
3. каналы связи GSM.

Рассмотрим любой вариант в отдельности и постараемся выделить преимущества, недочеты и особенности каждого них.

IPCCTV на базе Wi-Fi

Для лучшего понимания всей специфики технологии Wi-Fi приведу некоторую информацию из истории ее создания и общие сведения, которые требуется знать при построении системы видеонаблюдения с использованием Wi-Fi.

Технология Wi-Fi появилась благодаря принятию решения Федеральной комиссии по связи США об открытии некоторого количества полос беспроводного спектра для эксплуатации без государственной лицензии. Эти полосы уже применялись для любого рода оснащения.

Чтоб трудиться в таких частотах, устройства обязаны применять технологию "распространения спектра". Благодаря технологии Wi-Fi радиосигнал распространяется в более широком диапазоне частот, делая сигнал наименее чувствительным к помехам и сложно перехватываемым.

Особенности сетей Wi-Fi

Как правило схема Wi-Fi-сети содержит не меньше одной точки доступа и не меньше одного клиента. Вероятно к тому же подключение 2-х клиентов в режиме "точка-точка", когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются при помощи сетевых адаптеров напрямую.

В РФ и Беларуси требуется регистрация всех сетей Wi-Fi, работающих вне помещений. Точки беспроводного доступа, и адаптеры Wi-Fi мощностью, превышающей 100 Мвт (20 Дбм), подлежат обязательной регистрации. Использование Wi-Fi без разрешения на эксплуатацию частот от Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) вероятно для организации сети внутри зданий, закрытых складских помещений и производственных территорий. Для легального развертывания внеофисной беспроводной сети Wi-Fi (к примеру, радиоканала м/у 2-мя соседними домами) требуется получение разрешения на эксплуатацию частот. Действует упрощенный порядок выдачи разрешений на использование радиочастот в полосе 2400 — 2483,5 МГЦ (стандарты 802.11b и 802.11g; каналы 1-13) — для получения подобного разрешения не требуется частное решение ГКРЧ. Эти условия регулярно претерпевают перемены, в связи с этим лучше отслеживать правовые аспекты данного вопроса.

Где выгоден Wi-Fi

Технология Wi-Fi позволяет организовывать сеть без прокладки кабеля, что позволяет сократить затраты при создании системы. Wi-Fi удобен в местах, где нельзя проложить кабель, к примеру в зданиях, имеющих историческую ценность или в помещениях, где уже закончены ремонтные работы, а кабель для системы видеонаблюдения не заложен.

Технологии Wi-Fi теперь широко используются в видеокамерах ведущих мировых изготовителей, таких как ACTI Corporation, Axis Communications, Brickcom, Panasonic и др. Ассортимент Wi-Fi-систем коммутации для построения беспроводных сетей еще более широкий, и все известные производители — Cisco, D-Link, HP/3com, TRENDNET/UPVEL — активно представляют данное оснащение в своих линейках.

Что нужно учитывать

Создание любой системы видеонаблюдения начинается с проекта. IP-системы не являются исключением. Перед тем как начинать закупку оснащения и монтаж, составляется спецификация оснащения и рассчитываются все инженерные параметры системы. IP-видеонаблюдение требует не меньшего внимания при предварительных расчетах системы. Не будем углубляться во все тонкости и остановимся на главных моментах, которые требуется прояснить при использовании Wi-Fi.

1. Совместимость оснащения

При подборе оснащения важно учитывать совместимость оснащения в плане стандартов. IP-камеры обязаны быть совместимы с коммутаторами. Чаще всего, все современные устройства универсальны, однако при использовании уже готовых сетей стоит обратить внимание на этот миг.

2. Расстояния м/у камерой и роутером

Дальность размещения камеры от роутера тоже ограничена возможностями устройства. Этот показатель не должен превышать допустимого значения — при увеличении расстояния уменьшается уровень сигнала и, как следствие, падает пропускная способность канала, что может стать препятствием для передачи потока с IP-видеокамеры. Как показывают результаты тестирования, наибольшая реальная пропускная способность оказывается приблизительно в 3 раза ниже, чем та, что указана в спецификациях к устройствам коммутации или к тому или иному стандарту IEEE группы 802.11 (стандарты технологии Wi-Fi).

3. Скорость передачи

Средний поток для камеры с разрешением 1 Мпкс варьирует от 3 до 10 Мбит/с в зависимости от объекта наблюдения, кодека, качества сжатия и иных настроек камеры. Для передачи видео без утраты качества по сетям Wi-Fi требуется, чтоб суммарный поток данных, передаваемых от IP-камер, не превышал реальную максимальную скорость системы.

4. Защита от взлома и помех

При построении сетей на базе Wi-Fi стоит помнить о безопасности и защите системы от несанкционированного доступа — требуется применять шифрование с максимальным уровнем защиты. Любая беспроводная технология чувствительна к помехам, и нужно учитывать условия, в которых будет трудиться система.

Система IP-видеонаблюдения на базе Wi-Fi

Принимая во внимание тонкость вопроса о построении беспроводных устройств безопасности, привожу пример организации системы видеонаблюдения Wi-Fi на базе неплохо известной мне марки Brickcom.

Состав оснащения:

• беспроводная IP-камера WCB-100ap с поддержкой Wi-Fi (802.11b/g/n);
• Wi-Fi-коммутатор DWRT-600n или любой иной с поддержкой необходимых стандартов Wi-Fi;
• пк с предустановленным ПО PC-NVR;
• приемники-передатчики Wi-Fi — для камер без встроенного модуля Wi-Fi.

Параметры:

• дальность установки камеры от роутера — до 100 метров;
• наибольший поток — до 300 Мбит/c (Wi-Fi) (реально в 2-3 раза меньше) и 300 Мбит/с (LAN).

Использование: офисы; квартиры; частные дома; мелкие магазины и т.д.

IPCCTV на базе 3g 

3g — технологии мобильной связи 3-го поколения — набор услуг, объединяющих как высокоскоростной мобильный доступ с услугами сети Интернет, так и технологию радиосвязи, которая создает канал передачи данных. Сейчас под термином 3g чаще в общей сложности подразумевается технология UMTS.

HSPA (High Speed Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных) — технология беспроводной широкополосной радиосвязи, использующая пакетную передачу данных и являющаяся надстройкой к мобильным сетям WCDMA/UMTS. Наибольшая теоретическая скорость передачи данных по стандарту составляет 14,4 Мбит/с (скорость передачи данных от основной станции до всех локальных абонентов) и до 5,8 Мбит/с от абонента.

I-е этапы введения стандарта как правило имеют скорость 3,6 Мбит/с к абоненту (Downlink). После введения II-го этапа (Uplink, то есть ускорения передачи от абонента) всю систему именуют сокращенно HSPA. Эта технология дает возможность передавать данные в местах, где нет никаких каналов связи кроме мобильного Интернета. Максимально частыми заказчиками данного решения являются хозяева разных вышек или объектов, удаленных от стандартных центров связи.

Встроенные технологии 3g (помощь SIM-карт в видеокамерах) доступны на сегодняшний день в камерах брендов Brickcom и D-Link. Иные производители предлагают решения с использованием доп. 3g-модулей.

Особенности 3g 

Недостатком данной технологии является низкая пропускная возможность и приоритет голосовой связи на основных станциях. Предпочтение будет постоянно отдаваться голосовым звонкам, и применение 3g IP-камер в зонах с крупным скоплением людей, пользующихся мобильной связью (бизнес-центры, торговые центры, вокзалы и т.д.) будет практический невозможным. Возможно, с течением времени эта сложность перестанет быть актуальной, так как технологии всегда совершенствуются. 

На сегодняшний день 3g IP-камеры — оптимальные решения для удаленных объектов, и объектов, труднодоступных для прокладки кабельных коммуникаций. Беспроводные технологии, бесспорно, упрощают жизнь и делают системы IP-видеонаблюдения более доступными и универсальными. 

Невзирая на преимущества любого типа беспроводной передачи данных, наиболее популярным на сейчас в РФ является стандарт Wi-Fi. 

IP-камеры с поддержкой Wi-Fi представляют собою максимально оптимальное решение по соотношению "стоимость/качество" из беспроводных решений. Однако стоит помнить, что современная система видеонаблюдения обязана быть прежде всего действенной, по этой причине для определенных условий нужно выбирать оснащение индивидуально. 

Как настроить 3g-камеру

I вопрос, который появляется у счастливых обладателей видеокамер 3g, — как ее настроить?

1. Необходимо убедиться, что в точке установки IP-камеры есть 3g. Для этого возможно воспользоваться сотовым телефоном с поддержкой 3g, в который будет поставлена SIM-карта, предназначенная для IP-камеры. (Для примера пускай это будет SIM-карта Beeline.)
2. Если тест пройден успешно, то устанавливаем SIM-карту в камеру, сперва убедившись, что для SIM-карты активирована функция Public IP.
3. Подключаемся к камере с использованием ноутбука или персонального компьютера, заходим в интерфейс управления камерой и изменяем разрешение на минимально нужное, так как скорость передачи по 3g небольшая и не даст возможность пропустить в максимальной степени возможный поток от камеры.
4. Дальше переходим в раздел настроек и задаем характеристики передачи данных для 3g (на примере Билайн):
   • APN — public.beeline.ru;
   • Dial number — *99#;
   • PIN code — 0000;
   • Username — beeline;
   • Password — beeline;
   • Сохраняем настройки.
5. Подключаем компьютер к Интернету и в адресной строке браузера вводим IP-адрес, полученный нами при подключении услуги Public IP. Вводим логин и пароль, запрашиваемый камерой, и получаем полный доступ к видеоизображению и настройкам камеры. 

Система IP-видеонаблюдения на базе 3g

Состав оснащения:

• 3g IP-камера (возможно применять IP-камеры со встроенными USB-портами и 3g USB-модемами);
• SIM-карта оператора сотовой связи с активированной функцией Public IP;
• пк с предустановленным ПО ПК-NVR и выходом в Интернет или каждое компактное устройство с доступом в Интернет и возможностью просматривать потоковое видео.

Параметры:

• дальность установки камеры — ограничена зоной работы оператора мобильной связи с предоставлением функции 3g;
• наибольший поток — Uplink 5,76 Мбит/с.

Использование: объекты, на которых отсутствуют любые каналы связи за исключением 3g; мобильные объекты

IPCCTV на базе WIMAX

WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на крупных расстояниях для широкого спектра устройств, основана на стандарте IEEE 802.16. WIMAX — система дальнего действия, она покрывает километры пространства и как правило использует лицензированные спектры частот.

Применительно к IP-системам видеонаблюдения — технология WIMAX интересна, однако, к несчастью, практический недоступна. Главное преимущество WIMAX заключается в дальности передачи данных (до 10 километров). Основной недостаток — запрет на применение без специальных разрешений (получить их весьма трудно, а чаще всего просто нереально).

Аналогично системам Wi-Fi, в системах видеонаблюдения на базе WIMAX пропускная возможность зависит от расстояния, на коем размещены базовая станция и передающие устройства. При использовании наибольшей дальности (10 километров) пропускная возможность будет составлять 26 Мбит/с, при этом возможно подключить в максимальной степени 2 IP камеры с настройками: 1280×800, 25 кадр/с, максимальное качество. При дальности 1 километр имеем пропускную возможность 60 Мбит/с и можем подключать до 40 IP-камер к одной основной станции с разрешением 1 Мпкс (настройки качества — стандартные).

Система IP-видеонаблюдения на базе WIMAX

Для этих систем потребуется применять приемопередающие устройства (Alcatel-Lucent, Brickcom, Cisco, ZYXEL и др.), так как технологии WIMAX напрямую в видеокамерах не используются.

Состав оснащения:

• IP-камера;
• передатчик WIMAX CPE (возможно применять несколько передатчиков и 1 приемник);
• приемник WIMAX BS (802.16d); коммутатор Wi-Fi; пк с предустановленным ПО ПК-NVR.

Параметры:

• дальность установки камеры от роутера — до 10 километров;
• наибольший поток — 60 Мбит/с.

Использование: промышленные объекты; большие компании; объекты, требующие передавать видео на расстояния до 10 километров.

Свои советы и примечания оставляйте в комментариях