نظارت تصویری (دوربین مدار بسته)

دوربین مدار بسته (تلویزیون مدار بسته) یک سیستم تلویزیونی است که در آن سیگنال ها به طور عمومی پخش نشده بلکه برای اهداف نظارتی و امنیتی مورد نظارت قرار می گیرند. دوربین مدار بسته متکی به جانمایی استراتژیک دوربین ها و مشاهده ورودی دوربین در مانیتور می باشد. از آنجا که دوربین ها با مانیتور و یا ضبط کننده ویدیو در بین کابل های کواکسیال یا تحت شبکه اختصاصی یا پیوندهای ارتباطی بی سیم، ارتباط برقرار می کنند، به عنوان "مدار بسته" اطلاق می شوند تا نشان دهند که دسترسی به محتوای آنها از طریق طراحی فقط برای افرادی که قادر به دیدن آن هستند، محدود شده است.

سیستم های دوربین مدار بسته قدیمی تر از مانیتورهای سیاه و سفید با وضوح پایین و بدون قابلیت ارتباط استفاده می کردند. نمایشگرهای دوربین مدار بسته مدرن می توانند از لحاظ رنگی، نمایشگرهای با وضوح بالا باشند و هم چنین می توانند شامل قابلیت بزرگنمایی بر روی تصویر یا ردیابی چیزی (یا شخصی) از جمله ویژگی های آن باشند. هم چنین قابلیتTalk CCTV به یک ناظر اجازه می دهد تا با افراد در محدوده بلندگوهای همراه دوربین صحبت کند.

دوربین مدار بسته معمولاً برای اهداف مختلفی استفاده می شود که عبارتند از:

• حفظ امنیت محیط در مناطق و تأسیسات حساس؛

• مشاهده رفتار زندانیان در زندان و بیماران خطرناک در مراکز درمانی؛

• نظارت بر ترافیک شهری؛

• نظارت بر مکان هایی که برای انسان خطرناک است مانند محیط آلوده به رادیواکتیو یا مواد سمی؛

• امنیت ساختمان ها و زمین ها؛

• به دست آوردن سابقه بصری از فعالیت ها در شرایطی که لازم است امنیت مناسب یا کنترل های دست یابی حفظ شود(مثلا: در یک عمل برش یا مرتب سازی الماس؛ در بانک ها، فروشگاه ها یا فرودگاه ها)؛

دوربین مدار بسته در راستاي نيل به کارآیی بیشتری در اجرای قانون برای همه چیز از مشاهده ترافیک (و بلیط اتومبیل) تا مشاهده مناطق یا محلات با جرم و جنایت بالا می باشد. چنین استفاده هایی از فناوری دوربین مدار بسته سبب ایجاد نگرانی در مورد حریم خصوصی افراد در بسیاری از نقاط جهان به ویژه در مناطقی از انگلیس و اروپا شده که بخشی از رویه پلیس در ایجاد امنیت، بدل شده است.

تاریخچه دوربین های مداربسته:

فناوری دوربین مدار بسته برای اولین بار در دهه 1940 برای نظارت بر آزمایش موشک های V2 آلمان نازی مورد استفاده قرار گرفت. سیستم دوربین مداربسته به مسئولان این پروژه این امکان را می داد كه آزمایشات را به صورت زنده و بدون خطر رصد كرده و بدین ترتیب مراقب نقایص و مشكلاتی باشند كه فقط از این طریق قابل بررسی بودند. 

در سال 1949 اولین سیستم دوربین های مداربسته تجاری در ایالات متحده به بازار عرضه شد. تا دهه 1960، مقامات بریتانیا نصب سیستم های دوربین مدار بسته را در اماکن عمومی شروع کرده و از آن برای نظارت بر افراد به هنگام راه پیمایی و گرد هم آيي ها استفاده می کردند. با توسعه این فناوری، نصب دوربین های مداربسته هم در فضاهای عمومی و هم در فروشگاه های خرده فروشی محبوب تر شد. سیستم های دوربین مدار بسته در انگلیس به طور فزاینده ای برای نظارت بر جاده ها، پیاده روها و میادین در مراکز شهر، ایستگاه های ریلی عمومی و اتوبوس ها و همچنین فروشگاه ها و سایر مشاغل مورد استفاده قرار می گرفت. در سال 1996، هزینه های دولت برای فناوری دوربین مدار بسته هفتاد و پنج درصد از بودجه پیش گیری از وقوع جرم در انگلیس را به خود اختصاص می داد.

در ایالات متحده ، اولین ساختمان عمومی که از یک سیستم دوربین مدار بسته استفاده کرده است، ساختمان شهرداری نیویورک در سال 1969 بود. سایر ساختمان های عمومی نیز به زودی شروع به اجرا این سیستم اقدام کرده و به تدریج این عمل گسترده تر شد. در دهه 1970 و 80 استفاده از دوربین مدار بسته در مراکز مستعد تهدیدهای امنیتی مانند بانک ها، فروشگاه های راحتی و پمپ بنزین، رایج تر شد. در اواسط دهه 1990، دستگاه های خودپرداز در سراسر کشور معمولاً به دوربین های مدار بسته مجهز بودند و بسیاری از فروشگاه ها از دوربین مدار بسته برای جلوگیری از سرقت استفاده می کردند.

امروزه به جهت پیشرفت فن اوری دوربین های مداربسته، استفاده شخصی از آسان تر و فراگیرتر شده است. صاحبان خانه ها در حال اجرای سیستم های دوربین مدار بسته برای محافظت از اموال و اقلام با ارزش بوده و هم چنین صاحبان مشاغل کوچک نیز از این فن اوری قابل در جهت نظارت بر رویه های تجاری و محافظت از تجهیزات گران قیمت، استفاده می کنند.

عملكرد دوربین های آنالوگ:

سیستم های دوربین مدار بسته از دوربین هایی تشکیل شده اند که به صورت اختصاصی برای انتقال سیگنال ها به مانیتور به منظور نظارت تصویری، تنظیم شده اند. سیگنال ویدئویی در فرمت آنالوگ برای نظارت بر یک محل از یک مکان نظارت مرکزی (اتاق مانیتورینگ)، پردازش و انتقال می یابد. بر خلاف پخش تلویزیونی که سیگنال هایی را که ممکن است توسط هر گیرنده دریافت شود، منتشر می کند، سیگنال های دوربین مدار بسته فقط در یک محدوده مشخص وجود دارند و از این رو به آن "مداربسته" می گویند.

اگرچه این موضوع ممکن است محدود کننده به نظر برسد، امروزه بیشتر دوربین های مدار بسته با تجهیزاتی مانند ضبط کننده فیلم های دیجیتالی (DVR) همراه بوده که به دوربین های آنالوگ اجازه می دهد وارد دنیای نظارت دیجیتال شوند. پیشرفت در تصویربرداری دیجیتال، تصاویر با وضوح بالا، سرعت شبکه و فناوری DVR باعث بهبود کارآیی دوربین مدار بسته شده و امنیت را برای بسیاری از سازمان ها کارآمدتر و مقرون به صرفه تر کرده است.

ارزيابي کیفیت تصویر دوربین های مداربسته:

وقتی در مورد وضوح دوربین نظارتي سخن گفته شود، ممکن است کیفیت تصویر دوربین، بر مبناي مگاپیکسل سنجيده شود. ولي در دوربین مدار بسته آنالوگ، وضوح تصویر متفاوت بوده و در عوض، جزئیات تصویر در دوربین های مدار بسته آنالوگ معمولاً از طریق TVL (یا خطوط تلویزیون) انتقال می یابد.

وضوح TVL: عبارت از تصویر ویدئویی دوربین های مدار بسته آنالوگ است كه به جای پیکسل های جداگانه، از خطوط تلویزیونی افقی معینی تشکیل شده است. اصطلاح خطوط تلویزیوني به تعداد خطوط افقی قابل تشخیصی که روی صفحه نمایش داده می شوند، اطلاق می گردد. خطوط در دو قسمت تنظیم نشده، به مانیتور یا دستگاه ضبط (DVR) تحویل داده می شوند. یک قسمت حاوی خطوطی است که با عدد شماره گذاری شده است، در حالی که دیگری خطوط با شماره های عجیب و غریب می باشد. بدین ترتیب اپراتورهای ناظر تصویر کاملی را مشاهده می کنند زیرا خطوط به صورت در هم تنیده می باشند.

تصویر آنالوگ دارای نسبت ابعادی 4*3 است، بدین معنی که مقدار جزئیاتی که می توانید در سه چهارم از عرض تصویر اندازه گیری کنید، وضوح تصویر TVL افقی را تعیین می کند. دوربین های مدار بسته استاندارد دارای وضوح در حدود  TVL420 هستند. دوربین های مدار بسته با وضوح بالا تصاویر را بهTVL 700-600 نزدیک تر می کنند.

تأثیر تبدیل دیجیتال بر کیفیت تصویر دوربین مدار بسته: امروزه بیشتر سیستم های دوربین مدار بسته آنالوگ از ضبط کننده فیلم دیجیتال (DVR) برای ضبط تصاویر استفاده می کنندDVR . سیگنال های آنالوگ را از دوربین گرفته و آن ها را به منظور ضبط و تحویل از طریق شبکه دیجیتالی می کند.  DVR یک راه حل مقرون به صرفه را ارائه داده و مزایای بسیاری از قبیل ذخیره دیجیتال و نظارت از راه دور را با هزینه ای به مراتب پایینتر عرضه می کند.

با این وجود یکی از اشکالات استفاده از DVR، افت جزئی در کیفیت تصویر است. به دلیل تبدیل های متنوع آنالوگ به دیجیتال که از دوربین نشات گرفته و تا ضبط کننده ادامه می یابد، حفظ کیفیت تصویر سخت تر و سخت تر می شود. فاصله کابل کشی نیز در کاهش کیفیت تصویر نقش دارد. هرچه بیشتر سیگنال های ویدئویی مجبور به جابجایی شوند، ضعیف تر می شوند. استفاده از DVR هنوز هم برای افرادی که به دنبال استفاده از دوربین های مدار بسته کم هزینه جهت بهبود عملکرد و کارایی سیستم نظارت تصویری خود هستند، گزینه ای عالی محسوب می شود.

مزایای DVR:

ضبط کننده فیلم های دیجیتال (DVR) یک جزء مهم در اکثر سیستم های دوربین مدار بسته مدرن است. سیستم های مدار بسته با تکیه بر VCR ها و نوارهای کاست بزرگ برای ضبط جریان های ویدئویی مجزا به کار گرفته می شوند. این فرآيند، سیستم منسوخ شده ضبط و ذخیره سازی ناکارآمد را فراهم می کند و در صورتی که کاربران بخواهند تصاویر مربوط به یک رویداد خاص را ببینند، حرکت در آن بسیار دشوار است. با ظهورDVR ، اپراتورهای نظارتی می توانند تصاویر سیستم های مداربسته آنالوگ را به فرمت دیجیتالی شده تبدیل کرده و راه حل فوق العاده مقرون به صرفه اي را برای انواع برنامه های نظارتی ارائه دهند.

الف) ذخیره سازی دیجیتال

DVR ها نیاز به یافتن فضای ذخیره سازی برای نوارهای کاست را از بین برده اند. با تبدیل سیگنال های آنالوگ به تصاویر دیجیتال، DVR ها به کاربران این امکان را می دهند که بدون گرفتن فضای زیادی از اتاق، فیلم های قابل توجهی بیشتری را ذخیره کنند. ذخیره سازی دیجیتال هم چنین بدان معنی است که اگر رویداد خاص ضبط شده اي نیاز به جداسازی داشته باشد، دسترسی فیلم های بایگانی شده بسیار آسان تر می شوند.

ب) فشرده سازی فیلم

DVR  ها هم چنین با استفاده از چندین فن اوری فشرده سازی مختلف، فضای ذخیره سازی را بهینه می کنند. قالب های فشرده سازی که معمولاً استفاده می شوند شامل موشنJPEG ،MPEG-4 و H.264 است. این روش های فشرده سازی اجازه می دهد تا حجم فایل بدون اینکه کیفیت کیفیت تصاویر به خطر بیفتد، تا حد ممکن به شدت کاهش یابد.

ج) نظارت از راه دور

سیستم های دوربین مدار بسته از گذشته به کاربران این امکان را می دادند که فقط فیلم را به یک ایستگاه مانیتورینگ منتقل کنند. اکنون، بیشتر DVR های موجود در بازار به اپراتورهای نظارتی اجازه می دهند از راه دور از طریق اینترنت به دوربین های مداربسته دسترسی پیدا كرده و هنگام بررسی نحوه پخش جریان های ویدیویی، انعطاف پذیری بیشتری را ارائه می دهند. هنگام اتصال بهDVR ، تصاویر از دوربین های مداربسته آنالوگ را می توان در هر زمان واقعی از هر رایانه ای با اتصال اینترنت یا دستگاه های تلفن همراه سازگار مشاهده کرد.

د) اتصالات ایمن:

یکی دیگر از مزایای DVR، اتصال ایمن است. بیشتر اوقات، DVR ها از رمز عبور محافظت می کنند. این امر به جلوگیری از دسترسی کاربران غیرمجاز به فیلم های ویدئویی از نقاط دور افتاده و ایمن نگه داشتن تصاویر کمک می کند.

انواع دوربین های مدار بسته:

دوربین های مداربسته (CCTV) اطلاعات آنالوگ را از طریق کابل های کواکسیال به یک ضبط کننده ویدیوی دیجیتالی (DVR) مستقر در مرکز انتقال می دهند. DVR ها داده ها را دیجیتالی كرده تا فیلم ها به طور موثر بایگانی، جستجو و تجزیه و تحلیل شوند. نظارت تصویری دوربین مدار بسته (CCTV) یک فناوری مقرون به صرفه و قابل اعتماد است که می تواند متناسب با انواع برنامه های داخلی و خارجی تنظیم شود.

الف) دوربین های مداربسته ثابت:

دوربین های مدار بسته ثابت، بعد از نصب همیشه در یک جهت قرار می گیرند. این دوربین ها پوشش مداوم از یک منطقه خاص را فراهم می کنند. دوربین های ثابت غالباً قابل رویت بوده و به آن ها امکان می دهند در جلوگیری از فعالیت غیرقانونی کمک کنند. علاوه بر این، بسیاری از دوربین های ثابت را می توان با لنزها و بدنه های قابل تعویض که متناسب با یک سناریوی نظارت تصویری خاص باشند، استفاده کرد. به عنوان مثال، دوربین های کروی ثابت (دام) به دلیل دوام خود محبوب هستند.

ب) دوربین های PTZ

دوربین های (PTZ) (دوربین های دارای قابلیت های گردش به صورت افقی و عمودی و بزرگ نمایی) منطقه بیشتری را نسبت به دوربین های ثابت به صورت کاملا انعطاف پذیر پوشش می دهند. عملکردهای افق گرد و عمود گرد دوربین را قادر می سازد منطقه ای بزرگتر از دوربین های ثابت را پوشش دهد. قابلیت های بزرگنمایی امکان مشاهده جزئیات را به خوبی فراهم می کند در حالی که امکان بزرگ نمایی را در یک میدان دید گسترده حفظ می کند. دوربین های PTZ که اغلب در دام های شیشه ای قرار دارند، نسبت به همتایان ثابت خود کوچکتر، باهوش تر و زیبایی تر هستند. دوربین های PTZ می توانند به صورت دیواری یا متصل به سقف نصب شوند و همچنین در مدل های آویز قرار می گیرند.

ج) دوربین های دید در شب:

دوربین های مداربسته دید در شب به خلق تصاویر در نور کم و حتی تاریکی مطلق می پردازند. با استفاده از نور مادون قرمز نزدیک غیر قابل کشف برای چشم انسان (IR)، دوربین های دید در شب تصاویر سیاه سفید را در تاریکی تولید می کنند. برخی از مدل ها دارای چراغ های داخلی هستند که نورپردازی نامرئی را تقویت می کنند و باعث تقویت قابلیت دید در شب دوربین می شوند. در طول روز، دوربین ها فیلم کامل رنگی تولید می کنند.

د) دوربین های محیط داخل: 

دوربین های مدار بسته داخلی برای استفاده مسکونی، محیط های فروشگاهی و اداری ایده آل هستند. این دوربین ها در مدل های ثابت یا PTZ موجود است و بسته به نحوه قرارگیری و طراحی می توانند مخفی یا قابل رویت باشند. اکثر دوربین های مدار بسته داخلی به اندازه دوربین های فضای باز در برابر خطر مقاوم نیستند، اما برخی به گونه ای طراحی شده اند که در برابر لکه گیری، خرابکاری، رطوبت و گرد و غبار دوام داشته باشند. بسیاری از دوربین های مدار بسته داخلی از قابلیت های دید در شب برای نظارت در تاریکی مطلق، برخوردار هستند.

ه) دوربین های فضای باز: 

دوربین های مداربسته در فضای باز در محفظه ضد آب قرار گرفته شده اند تا قطعات در برابر باد، رطوبت، گرد و غبار و سایر مخاطرات محافظت شود. بدنه های مجاز از نظر IP66 و IP67 دارای حداکثر محافظت در برابر هوای شدید و خوردگی هستند. در بعضی موارد، دوربین های فضای باز به اندازه کافی قوی هستند که در برابر تلاش های دستکاری و دمای شدید مقاومت کنند. از دوربین های خارج از منزل نیز می توان در محیط های داخلی خطرناک مانند انبارها و آزمایشگاه ها استفاده کرد. بسیاری از دوربین های مداربسته در فضای باز از قابلیت های دید در شب برخوردار هستند که آن ها را برای نظارت دقیق در شبانه روز ایده آل می نماید.

فن اوری دوربین مدار بسته به اندازه کافی انعطاف پذیر است که انواع مختلفی از دوربین های مدار بسته را در یک سیستم واحد قرار می دهد. DVR ها از دوربین های بی شماری پشتیبانی كرده، بنابراین طراحی سیستمی که از انواع مختلف دوربین پشتیبانی می کند، از جمله مدل های ثابت، PTZ، دید در شب، فضای داخلی و خارجی بسیار آسان است.

اجزای سیستم دوربین مداربسته:

سیستم های دوربین مدار بسته آنالوگ یک گزینه مقرون به صرفه، قابل اعتماد و مهمتر از همه گزینه های کارآمد برای طیف گسترده ای از برنامه های نظارت تصویری است. برای کسانی که به دنبال راه حل نظارت تصویری با قیمت مناسب هستند، سیستم های دوربین مدار بسته از اجزای متنوعی برای مشاهده، ضبط و بایگانی فیلم های ویدئویی تشکیل شده اند که طیف گسترده ای از مزایای نظارت تصویری را ارائه داده و ذيلا به شرح آن ها پرداخته شده است:

الف) دوربین:

انتخاب دوربین معمولاً نقطه پرش هنگام شروع یک پروژه سیستم دوربین مدار بسته است و انتخاب به هیچ وجه محدود نمی شود. دوربین ها و لنزهای دوربین مدار بسته متنوعی از جمله مدل های ثابت برای نظارت بر مکان های خاص، دوربین های دید در شب با فیلترهای  IR cut ، دوربین های(PTZ) برای پوشش مناطق وسیع، مدل های بیرونی با محفظه محافظ سخت و موارد دیگر وجود دارد. دوربین های مداربسته با سطوح مختلف کیفیت تصویر نیز در دسترس هستند. وضوح استاندارد برای دوربین های مدار بسته حدود  TVL 380 است، در حالی که دوربین های آنالوگ با وضوح بالا می توانند دارای رزولوشن(حساسيت) TVL 540 یا بالاتر باشند.

ب) مانیتورها:

برای مشاهده فیلم های ضبط شده توسط دوربین ها، سیستم های دوربین مدار بسته معمولاً از مانیتورهایی که در یک اتاق مانیتورینگ (اتاق نظارت) قرار دارند استفاده می کنند. مانیتورها دقیقاً مانند تلویزیون مورد استفاده قرار می گیرند، اما از کیفیت وضوح بالاتری برخوردار هستند. مانیتورها می توانند برای مرور فیلم از یک دوربین واحد اختصاص داده شوند و یا می توان آن ها را برای دسترسی به چندین دوربین در یک زمان پیکربندی کرد.

ج) کابل کواکسیال:

سیستم های دوربین مدار بسته برای انتقال فیلم های ویدئویی از دوربین های آنالوگ به یک سیستم کابل کواکسیال متکی هستند. کابل ها دوربین های مداربسته را به دستگاه ضبط کننده مانند ضبط کننده فیلم دیجیتال (DVR) وصل می کنند.

د) ضبط کننده ویدیوهای دیجیتال (DVR)

DVR ها یک جزء اصلی در هر سیستم دوربین مدار بسته مدرن هستند. DVR ها فیلم های آنالوگ را به تصاویر دیجیتال تبدیل كرده که این امر ظرفیت ذخیره سازی را افزایش می دهد، جست و جوی تصاویر از طریق بایگانی شده را آسان تر كرده و به اپراتورهای نظارت امکان می دهد فیلم ها را از طریق شبکه برای مشاهده از راه دور از چندین مکان پخش کنند.

برخی از سیستم های دوربین مدار بسته هم چنین دارای یک حافظه خارجي(هارد اکسترنال) اضافی بوده که ظرفیت ذخیره سازی را حتی بیشتر گسترش می دهد. سیستم های دوربین مدار بسته می توانند با استفاده از تنظیمات اصلی چهار دوربین  برای عملیات نظارت کوچک تا تنظیمات بسیار بزرگتر برای برنامه های کاربردی که به تعداد زیادی از دوربین ها نیاز دارند، نظارت کنند.

تاریخچه تکنولوژی دوربین های تحت شبکه (IP)

دوربین های IP یا دوربین های با پروتکل اینترنت و دوربین های تحت شبکه نوعی دوربین فیلمبرداری دیجیتالی هستند که معمولاً در مواقعی که به امنیت ویدیوئی نیاز دارند، استفاده می شوند. این دوربین ها نسبت به دوربین های مدار بسته آنالوگ متفاوت کار می کنند و داده ها را از طریق شبکه رایانه ای و اینترنت ارسال و دریافت می کنند.

دوربین های IP در دهه 1990 به عرصه نظارت تصویری معرفی شدند. اولین دوربین IP متمرکز در سال 1996 اولین دوربین غیر متمرکز در سال 1999 عرضه شد. دوربین های IP با آنالیز محتوای ویدیویی به صورت on-board در سال 2005 در بازار شروع به کار کردند که به دوربین ها اجازه می دهد تعدادی از رویدادهای مختلف را کشف کنند از جمله اگر شخصی از یک خط عبور کند یا یک شیء به سرقت رفته باشد، فرد به محدود از پیش تعریف شده، وارد شده است.

در دوربینIP ، از فشرده سازی ویدیویی برای بهینه سازی پهنای باند شبکه و ظرفیت ذخیره سازی با کاهش اندازه فایل های ویدئویی و در عین حال حفظ کیفیت تصاویر، استفاده می شود. انواع مختلفی از فن آوری های فشرده سازی در سراسر صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. موشن JPEG  یکی از اولین استانداردهای فشرده سازی به کار رفته و رایج ترین استاندارد موجود است. با استفاده از تصويرJPEG ، یک دوربین IP فیلم را به عنوان یک سری از تصاویر JPEG منفرد ارائه می دهد. با عرضه  MPEG-4، از یکی دیگر از فن آوری های فشرده سازی رایج رونمایی شد. با MPEG-4، میزان بیت تصاویر پایین آمده تا سطح کیفیت تصویر مورد نیاز را برآورده کند. آخرین استاندارد فشرده سازی ویدیو H.265 است. H.265 با کاهش چشم گیر اندازه فایل ها بدون اینکه کیفیت تصویر را کاهش دهد، به میزان قابل توجهی استانداردهای قبلی را بهبود می یابد.

با در نظر گرفتن وضوح تصویر از 3/0) وضوح (VGA تا 11 مگاپیکسل، وضوح تصویر برای دوربین های IP هم چنان در حال بهبود است. در سال های اخیر، تغییراتی در جهت بهینه سازی عملکرد دوربین IP  برای نمایشگرها و تلویزیون های مدرن با وضوح HDTV وجود داشته است. عملکرد HDTV نمایان گر رنگی برجسته، میزان فریم کامل و یک فرمت صفحه 16: 9 است.

به منظور استاندارد سازی رویه ها و پروتکل های موجود در صنعت IP ، دو گروه در سال 2008 ایجاد شدند. انجمن ارتباط ویدیویی تحت شبکه قابل گسترش (ONVIF) و اتحاد همکاری متقابل امنیتی سیستم های فیزیکی (سخت افزاری) و نرم افزاری (PSIA) که هر دو برای ایجاد استاندارد هایی برای چگونگی ارتباط محصولات IP با یک دیگر کار می کنند.

عملكرد دوربين هاي تحت شبكه:

سیستم های دوربین IP به طور ایده آل و با کاربردی فراگیر و همه جانبه طراحی شده اند تا هر برنامه امنیتی را به چالش بکشند. سیستم های دوربینIP، راه حل های کارآمد را برای کاربری های مسکونی و تجاری ارائه می دهند.

الف) مسکونی

خانه ها، آپارتمان ها و کاندوها می توانند از نعمت سیستم های دوربین امنیتی IP بهره مند شوند. صاحبان خانه می توانند با نظارت بر خانه و املاک خود، امنیت شخصی و امنیت محله را افزایش دهند. بر هیچ کس پنهان نیست که دوربین های امنیتی می توانند به جلوگیری از سرقت ها کمک کنند. در صورت وقوع جرم، پلیس از دوربین فیلم برداری می تواند برای شناسایی مظنونان استفاده کند. علاوه بر این ، صاحبان خانه می توانند در هنگام مطالبه، ویدیو را به شرکت های بیمه ارسال کنند.

دوربین های امنیتی IP به والدین این امکان را می دهد که کودکان، خدمتکاران و پرستاران کودکان را تحت نظر بگیرند. حفظ چشم مراقب کسانی که در خانه شما هستند به ایمنی و صداقت کمک می کند. یکی دیگر از برنامه های جالب خانگی استفاده از دوربین های IP برای نظارت بر حیوانات خانگی است. خصوصاً برای افراد مسن، بیمار و حیواناتی که هنوز آموزش می بینند، نظارت بر حیوانات خانگی روشی عالی برای نظارت بر سلامت و رفتار حیوان خانگی است.

ب) کسب و کار

علاوه بر کمک به امنیت خانه ها و سایر املاک مسکونی، دوربین های IP معمولاً در طیف گسترده ای از مشاغل نیز یافت می شوند. دوربین های IP نه تنها با ممانعت از کار در فروشگاه و جرائم دیگر به امنیت ملک و سایر تجهیزات با ارزش کمک می کنند، بلکه می توانند به مشتریان در امنیت بیشتر در محل شرکت نيز مفيد واقع شوند.

ج) فروشگاه ها

از بوتیک های مستقل گرفته تا انبارهای گسترده، هر محل فروشگاهی می تواند از فناوری دوربین های IP بهره مند شود. دوربین های قابل رویت مانع از دزدی شده و از پول نقد و کالا در مقابل سرقت کارمندان، محافظت می کنند. علاوه بر این، دوربین های امنیتی می توانند اخلاق کارکنان را بهبود بخشیده و آنان را به ارائه خدمات به مشتری، ترغیب کنند. سیستم های دوربین IP هم چنین راحتی را برای صاحبان چندین مکان فروشگاهی فراهم كرده و به آن ها امکان می دهند از راه دور هر یک از فروشگاه های خود را بررسی کنند.

علاوه بر بهبود امنیت، از نظارت ویدیویی می توان برای به حداکثر رساندن سود استفاده کرد. فروشگاه ها می توانند با تجزیه و تحلیل رفتار مشتری از منظر فروش از طریق فیلم، بر تلاش و فروش کالا نظارت کنند. همچنین موقعیتی ارزشمند برای بررسی رفت و آمد مشتریان است. این امر می تواند به فروشگاه ها در بهینه سازی طرح، دکوراسیون و سازماندهی، نظارت بر سهام و تجزیه و تحلیل کارآیی صندوق های پرداخت کمک کند.

د) رستوران ها

با داشتن تعداد زیادی پرسنل برای نظارت، رستوران ها غالباً پول و کالای خود را برای کارمندان بی صدا یا بی احتیاط از دست می دهند. رستوران ها باید برای صندوق پول و هم چنین در انبار و آشپزخانه محل هایی را جهت نصب دوربین در نظر بگیرند. در بسیاری موارد، فقط آگاهی از وجود دوربین های مداربسته، کارمندان را تشویق كرده تا با صداقت رفتار کنند. فیلم امنیتی می تواند به عنوان سندی در زمینه ایجاد انضباط یا جلوگیری از کلاه برداری مورد استفاده قرار گیرد.

ه) مدارس

دانش آموزان سزاوار یادگیری در امنیت کامل هستند. مدارس وظیفه دارند امنیت را در اولویت کاری خود قرار دهند. با استفاده از فناوری IP، مدیران قادر به نظارت بر دانش آموزان، کارمندان و بازدید کنندگان هستند. نظارت تصویری می تواند رفتار غیرقانونی مانند سیگار کشیدن یا استفاده از مواد مخدر، سرقت، زورگویی و خشونت را ضبط کند. در برخی موارد، حضور دوربین حتی ممکن است مانع رفتار ناخواسته و حفظ نظم و انضباط دانش آموز شود. مدیران هم چنین می توانند کلاس های درس و تعامل معلم و دانش آموز را ضبط کنند. علاوه بر این، از دوربین ها می توان برای نظارت بر بازدید کنندگان ثبت شده و تعیین مزاحمان استفاده کرد تا از طریق امنیت مدرسه پی گیری آنها امکان پذیر شود.

انواع دوربین های IP

تقریباً مانند دوربین های مدار بسته آنالوگ، انواع مختلفی از دوربین های IP موجود است. با انتخاب از میان گزینه های مختلف، پیدا کردن یک راه حل امنیتی که تقریباً در مورد هرگونه امنیت ویدئویی تنظیم شده باشد، کار را آسان می کند. در زیر برخی از رایج ترین انواع دوربین IP ذکر شده است:

الف) دوربین های IP ثابت:

دوربین های IP ثابت و کیوب (مکعبی)، انتخاب مناسبی برای نظارت بر یک منطقه بسیار خاص هستند. مسیری که این دوربین ها به آن اشاره می کنند، به طور معمول بسیار واضح بوده و به محض تنظیم مکان دوربین، در آن موقعیت قرار می گیرد. دوربین های ثابت نیز در مدل های دام یا کروی موجود است. این مجموعه معمولاً کوچک و با هوش است و نظارت بی پرده ای را ارائه می دهد.

ب) دوربین های IP دید در شب:

با دوربین های دید در شب، نظارت مستمر و شبانه روزي بر اماكن مورد نظر، امکان پذیر است. این دوربین های IP با استفاده از نور مادون قرمز(IR)  می توانند تصاویر را در نور کم و حتی در تاریکی کامل تولید کرده که برای چشم انسان قابلیت رویت نیست. برخی از مدل های دوربین IP دید در شب دارای چراغ های داخلی هستند که به منظور تقویت قابلیت فیلم برداری در شب دوربین، ایجاد روشنایی می کنند. در طول روز دوربین ها تصاویر کاملاً رنگی تولید كرده ولي در شب تصاویر دوربین ها به رنگ سیاه و سفید است.

ج) دوربین های IP دید در شب:

دوربین های بی سیم یکی از انعطاف پذیر ترین انواع دوربین های IP است. دوربین ها بدون استفاده از سیم به یک شبکه متصل شده و این امکان را به شما می دهد دوربین ها را در هر کجا که از نظر امنیتی لازم باشد قرار دهید. هر دوربین با اضافه کردن آنتن خارجی می تواند بی سیم شود. 

ب) دوربین های IP محیط داخلی:

دوربین های محیط داخلي به صورت ایده آل برای استفاده در محیط های مسکونی، اداری و فروشگاهی مناسب هستند. دوربین های داخلی در طیف وسیعی از مدل ها شامل مدل هایی با مقاومت در برابر خراب کاری، قابلیت های دید در شب، PTZ ، تشخیص خراب کاری و موارد دیگر وجود دارد.

ب) دوربین های IP فضای باز:

دوربین های فضای باز خصوصاً به صورت مقاوم در برابر مشکلات رایج در فضای باز طراحی شده اند. دوربین ها به طور معمول در محفظه ضد آب و هوا IP66 یا IP67 قرار داشته که در برابر باد، رطوبت، گرد و غبار و سایر خطرات محافظت می شود. بسیاری از دوربین های IP در فضای باز هم چنین به قابلیت های شبانه روزی و برای امنیت زمانی مجهز شده اند.

ب) دوربین های IP PTZ:

با دوربین های IP PTZ، اپراتورهای کنترل دوربین بیشتری برای کنترل مناطق وسیع تر و تمرکز بر روی افراد خاص، اشیاء و فعالیت ها دارند. دوربین های PTZ به کاربران اجازه داده تا کنترل های دستی یا خودكار را به صورت گردش افقی، گردش عمودی و بزرگ نمایی داشته باشند.

مولفه های اصلی یک سیستم دوربین مدار بسته IP

در حالی که ممکن است طیف گسترده ای از دوربین های IP برای انتخاب وجود داشته باشد، همه سیستم های دوربین IP دارای چند مؤلفه اساسی یکسان هستند. سیستم های دوربین IP بطور باورنکردنی از نقطه نظر نصب آسان، ضبط و بایگانی فیلم ها، گزینه امنیتی همه کاره ای محسوب شود.

الف) دوربین های IP:

دوربین ها در خط مقدم هر سیستم IP هستند. با وجود انتخاب های فوق العاده متنوع موجود، یافتن راه حل امنیتی مناسب آسان است. با وجود گزینه های ثابت، PTZ، محیط داخل، فضای باز، دید در شب و موارد دیگر، دوربین های IP را می توان برای پاسخگویی به نیازهای هر کار نظارتی انتخاب کرد.

دوربین های IP نیز با سطوح مختلف کیفیت تصویر در دسترس هستند. دوربین های مگاپیکسلی وضوح بسیار بالاتری نسبت به دوربین های امنیتی سنتی ارائه می دهند و تصاویر ویدیویی با جزئیات بیشتری را با نمای کلی ارائه می دهند. دوربین های HDTV IP جزئیات تصویر را به صورت واضح و شفاف ارائه می دهند که برای نمایشگرها و تلویزیون های مدرن فرمت شده است. HDTV برای موقعیت هایی که نیاز به میزان فریم کامل و کیفیت تصویر استثنایی دارند ایده آل است.

ب) ضبط کننده ویدیویی تحت شبکه (NVR:

ضبط کننده فیلم های ویدیویی یکي از اجزاء مهم در هر سیستم IP است. NVR ها وظیفه نظارت بر فیلم، مدیریت رویداد و ذخیره سازی را بر عهده داشته و فیلم رویداد ها را از دوربین های IP از راه دور ضبط می کنند و آن ها را روی یک دیسک سخت ذخیره می کنند. ضبط کننده های ویدیوی تحت شبکه با استفاده از انواع فن آوری های فشرده سازی از جملهH.264،MPEG-4 و MJPEG فضای ذخیره سازی را بهینه می کنند. فیلم برداری فیلم ها به راحتی قابل توجهی آسان تر و بایگانی شده است. همچنین از طریق اینترنت می توان به فیلمبرداری دسترسی داشته و انعطاف پذیری بیشتری را برای نظارت فراهم می کند.

ج) سوئیچ POE

از مزایای قابل توجه سیستم های دوربین IP استفاده از سوئیچ های POE می باشد. با POE ، انتقال داده ها از دوربین و برق به دوربین، همه از طریق یک کابل شبکه واحد منتقل می شوند. سوئیچ POE برای دوربین های غیر POE لازم نبوده، بلکه یک سوئیچ استاندارد یا روتر مورد نیاز است.

د) مانیتور(نمايشگر)

به منظور مشاهده فیلم از دوربین های IP، یک مانیتور معمولاً در یک اتاق مانیتورینگ یا مرکز نظارت تصویری قرار می گیرد. مانیتورها از وضوح تصویر بالاتری نسبت به تلویزیون برخوردار هستند. مانیتور را می توان به منظور مشاهده فیلم از یک دوربین واحد اختصاص داده و یا می توان برای مشاهده چند دوربین به طور همزمان استفاده کرد. بسیاری از اپراتورها برای نظارت بر فیلم ها، از رایانه شخصی یا لپ تاپ موجود خود استفاده می کنند، و هم چنین عامه مردم برنامه هایی را برای نظارت تصویری برنامه هایی روی گوشی های آیفون، iPad و گوشی های اندرویدی دارند.

كاربرد دوربين هاي مداربسته بي سيم:

سیستم های دوربین مداربسته بی سیم معمولاً زمانیکه کابل کشی اضافی سبب ایجاد خسارت شده و یا بسیار گران است، مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم دوربین مداربسته بی سیم اغلب در مکان هایی که یک شبکه بی سیم در دسترس بوده و یا در مکان هایی که دوربین ها مجدداً نصب می شوند، استفاده می شوند. راه حل دوربین های مداربسته بی سیم، پویایی، انعطاف پذیری، راحتی و گزینه ای را برای ارتباط از راه دور فراهم می کند.

یكي از روش هاي ارتباطی بدون سیم، LAN های بی سیم است. LAN بی سیم یک شبکه محلی بی سیم است که معمولاً در داخل خانه تنظیم شده اند و مسافت های کوتاه را پوشش می دهند. محصولات از فروشندگان مختلف معمولاً می توانند به راحتی در یک شبکه به راحتی کار کنند. زیرا استاندارد های این نوع شبکه بی سیم به خوبی تعریف شده است. رایج ترین پروتکل های بی سیمB و G هستند. این شبکه ها با استفاده از شبکه 2.4 گیگاهرتز امکان استفاده تا 150 فوت فاصله را در اختیار کاربران قرار می دهند. پروتکل N جدیدترین پروتکل بی سیم است که در یک شبکه با فرکانس پنج GHz و تا مسافت تا 230 فوت کار می کند.

سیستم های دوربین بی سیم داخلی در مقیاس کوچکتر از تحرکی که دوربین های بی سیم ارائه داده، سود زیادی می برند. اگر صاحبان مشاغل خانگی یا مشاغل کوچک تصمیم بگیرند مناطق مختلف موجودی که دوست دارند پس از تنظیم سیستم دوربین های امنیتی خود، آن ها را کنترل کنند، می توانند دوربین ها را به طور مکرر جابه جا کنند. در حالی که دوربین ها هنوز به منبع تغذیه نیاز دارند، بسیاری از آن ها می توانند به یک پریز برق دیواری استاندارد وصل شوند.

برای مکان هایی که دوربین فاصله زیادی نسبت به NVR دارد، معمولاً از دوربین های بی سیم استفاده می كرده زیرا استفاده از کابل کشی هم گران و هم غیر عملی است. مکان هایی مانند مزارع می توانند یک ایستگاه مرکزی بی سیم را در یک مرکز اصلی مانند یک خانه در مزرعه قرار دهند که در این صورت با مکان های از راه دور مانند ساختمان های خارجی دیگر ارتباط برقرار می کنند. در هر محلی که دوربین بیسیم نصب می شود یک آنتن نیز قرار داشته تا با ایستگاه مرکزی بی سیم ارتباط برقرار کند. دوربین های بی سیم با کمک فرستنده های بی سیم از فاصله ای تا 10 مایل، با گیرنده ارتباط برقرار می کنند.

اجزاي سیستم دوربین مدار بسته  بیسیم:

سيستم هاي دوربين هاي بي سيم مدار بسته نيز داراي اجزايي چون دوربين، ضبط كننده، مانيتور و موارد ديگر است كه ذيلا به شرح آن ها پرداخته شده است:

الف) دوربین های بی سیم:

این دوربین ها بدون استفاده از سیم به یک شبکه وصل شده و به استفاده این امکان را می دهند که دوربین ها را در هر کجا که برای ایجاد امنیت نیاز است، قرار دهند. دوربین های بی سیم با امکانات گسترده ای از جمله قابلیت های دید در شب، کیفیت مگاپیکسلی، وضوح HDTV و موارد دیگر در دسترس هستند.

ب) دوربین تحت شبکه و آنتن یا گیرنده بی سیم

هر دوربین IP با اضافه کردن آنتن خارجی یا فرستنده گیرنده می تواند به دوربين بی سیم تبديل شود. دوربین های IP در یک انتخاب بسیار متنوع با گزینه های ثابت، PTZ ، فضای داخلی، فضای باز، دید در شب و موارد دیگر قرار دارند.

ج) ضبط کننده ویدیویی تحت شبکه :(NVR) 

NVR  ها وظیفه نظارت و ذخیره ویدیو را بر عهده دارند و هم چنین روی دادهای ویدئویی را از دوربین های IP از راه دور ضبط می کنند و فیلم ها را روی هارد دیسک ذخیره می کنند. ضبط کننده های ویدیوی تحت شبکه با استفاده از انواع فن آوری های فشرده سازی از جمله  H.264،MPEG-4  و MJPEG فضای ذخیره سازی را بهینه می کنند. بایگانی فیلم ها به صورت قابل توجهی آسانتر شده است. هم چنین از طریق اینترنت می توان به فیلمبرداری دسترسی داشت و انعطاف پذیری بیشتری را برای نظارت فراهم کرد.

ج) اکسس پوینت بی سیم:

اکسس پوینت بی سیم به دوربین های بی سیم اجازه می دهد تا با استفاده از Wi-Fi به شبکه وصل شوند. نقطه اکسس پوینت به تقویت اطلاعات ما بین دوربین های بی سیم و سایر دستگاه های سیمی متصل به شبکه مانند NNR ها می پردازد.

د) سیستم های بی سیم در فضای باز:

سیستم های بی سیم در فضای باز برای استفاده بیشتر برای استفاده در مسافت های طولانی یا در شرایطی طراحی شده است که اجرای کابل کشی غیرممکن یا بسیار گران است. این سیستم ها به چند مؤلفه دیگر نسبت به سیستم های داخلی احتیاج دارند. علاوه بر دوربین های بی سیم، NVR و مانیتور، سیستم های بی سیم در فضای باز مجهز به تجهیزات پیشرفته تر شبکه های بی سیم برای رسیدگی به خواسته های مورد نیاز در فضای باز با برد طولانی هستند.

ه) فرستنده بی سیم

فرستنده بی سیم بخشی از ایستگاه مرکزی بی سیم را به همراه آنتن تشکیل می دهد. فرستنده در هر جایی که یک شبکه موجود باشد، نصب شده است. ایستگاه مرکزی به یک NVR شبکه وصل می شود و با دوربین در هر مکان از راه دور ارتباط برقرار می کند.

و) آنتن جهت دار Omni

آنتن های جهت دار Omni در ایستگاه مرکزی بی سیم و در هر مکانی که با دوربین از راه دور ارتباط دارد، قرار دارند. این آنتن ها به کل سیستم اجازه می دهند تا ارتباط برقرار کند.

ز) انژکتور  PoE:

انژکتور های PoE برای ایستگاه مرکزی بی سیم، دوربین ها و آنتن هاي مورد استفاده در شبكه دوربين مدار بسته بي سيم، در هر مکان از راه دور برق فراهم می کنند.

فرآيند عملكرد سیستم دوربین های مداربسته بی سی:

در حالی که دوربین های مداربسته بی سیم در فضای باز ممکن است پیچیده به نظر برسند، دست یابی به فن آوری از آنچه به نظر می رسد، آسان تر است. اجزای سیستم مداربسته بی سیم در فضای باز به صورت یکپارچه با هم کار كرده تا راه حل های پیشرفته و آینده نگرانه ای ارائه دهد.

الف) ایستگاه بی سیم

در ایستگاه مرکزی بی سیم، یک فرستنده بی سیم و آنتن در تمام جهات، به یک NVR متصل شده به شبکه وصل می شوند.  NVRامکان نظارت و ضبط زنده را فراهم می کند. ایستگاه مرکزی در هر جایی که یک شبکه موجود باشد، نظیر قسمت بیرونی یک ساختمان اصلی مانند یک مزرعه یا تأسیسات سایت ساخت و ساز، نصب می شود. ایستگاه مرکزی بی سیم با هر مکان دارای دوربین به صورت از راه دور ارتباط برقرار می کند.

ب) موقعیت مکانی دوربین کنترل از راه دور:

در هر محلی که از راه دور نظارت می شود، یک دوربین و آنتن وجود دارد. این دو مؤلفه برای برقراری ارتباط به ایستگاه مرکزی با یک دیگر کار می کنند. دوربین های بی سیم با کمک فرستنده های بی سیم از فاصله ای تا 10 مایل ارتباط برقرار می کنند. دوربین ها و آنتن ها با استفاده از انژکتورهای PoE کار می کنند. البته برای انژکتورهای PoE باید یک منبع تغذیه وجود داشته باشد.