VIDEOSORVEGLIANZA


VIDEOSORVEGLIANZA
Introduzione alla videosorveglianza IP
Quali sono i vantaggi di un sistema IP? Da quali componenti è costituito? Cos'è un pixel/metro?

La videosorveglianza su IP è caratterizzata dall'utilizzo di una rete IP, cablata oppure wireless, per il trasporto dei dati video e audio digitali. Per rete IP cablata si intende un'infrastruttura costituita da vettori di trasmissione come il cavo UTP e la fibra ottica, interconnessi ad apparati di rete come switch e router secondo diverse tipologie di architettura. Per rete IP wireless si intende, invece, un'infrastruttura costituita da vettori di comunicazione radio che operano su diverse bande di frequenza, anch'esse interconnesse ad apparati di rete come switch e router secondo diverse tipologie di architettura. Questo tipo d'infrastruttura permette di registrare, visualizzare e mantenere le informazioni video e audio in qualsiasi punto della rete, opportunamente dimensionata. Grazie allo standard IEEE 802.3af PoE (Power over Ethernet) è possibile alimentare direttamente le periferiche IP attraverso il cavo di rete UTP.

I componenti di un sistema IP
Un sistema di videosorveglianza su IP è costituito da telecamere IP, encoder video IP per convertire i flussi video analogici in IP, la rete IP, il videoregistratore IP chiamato più correttamente NVR (Network Video Recorder) sul quale è installato un software per la gestione e l'archiviazione video. Le telecamere e gli encoder video IP sono caratterizzati da un web server integrato, attraverso il quale è possibile configurare i dispostivi e beneficiare di una serie funzionalità che non sono disponibili per una telecamera analogica. Il software di gestione e archiviazione video, tipicamente, è sviluppato per la videosorveglianza su rete, in ambito della sicurezza. L'infrastruttura di rete, costituita da switch, router, dispositivi wireless, cassetti ottici, ecc., nonché i server per la gestione e gli archivi di rete per il salvataggio delle informazioni, sono apparati tipici del mondo IT: una loro conoscenza permette di operare più semplicemente in questo settore.

Gli accessori
A corredo dei componenti fondamentali di una sistema di videosorveglianza IP esistono una serie di accessori tipici di un sistema di videosorveglianza tradizionale come le ottiche, le custodie, gli accessori di fissaggio e gli illuminatori oppure accessori tipici di un sistema IP come le ottiche Megapixel, moduli PoE e dispositivi ethernet I/O per la gestione degli allarmi fisici.

Telecamera IP
Una telecamera di videosorveglianza, che necessita di una connessione di rete per inviare il flusso video, viene chiamata telecamera IP. E' da questa basilare definizione che si può partire per conoscere le caratteristiche e i benefici della videosorveglianza su IP. La connessione di rete mette in luce da subito 3 vantaggi fondamentali della videosorveglianza IP: l'integrazione del dispositivo in reti esistenti, la possibilità di alimentare il dispositivo tramite il cavo di rete e la disponibilità di un flusso video senza nessun limite alla risoluzione. Pensando ad un impianto di videosorveglianza analogico tradizionale, avremmo la necessità di cablare una rete video dedicata, poco flessibile e scalabile, e dovremmo portare un'alimentazione dedicata ad ogni punto di ripresa ma, soprattutto, avremmo una risoluzione massima legata allo standard PAL/NTSC. Dal punto di vista costruttivo, una telecamera IP è costituita da un obbiettivo, da un sensore delle immagini, dai processori per la compressione, l'analisi video intelligente, l'elaborazione dei dati e per i servizi di rete, da una memoria per il firmware e per l'eventuale registrazione a bordo della telecamera stessa. E' spesso caratterizzata da un ingresso e un'uscita relè per l'interfaccia con allarmi fisici, da un ingresso e un'uscita audio, dalla porta di rete con connettore RJ-45 e dalla possibilità di alimentazione diretta da 12-24 Vc.c. o 24 Va.c., oppure compatibile allo standard IEEE 802.3af Power over Ethernet. Dal punto di vista logico, una telecamera IP è caratterizzata da un indirizzo IP, ossia un numero univoco sulla rete LAN, che le permette di essere posizionata in qualsiasi punto della rete. Per anni le telecamere IP sono state conformi agli standard di compressione Motion JPEG ed MPEG-4, ma sono ormai diffuse telecamere IP con standard di compressione H.264.

Telecamere IP Megapixel

Le telecamere IP sono caratterizzate da un sensore, tipicamente CMOS, che offre la possibilità di restituire un flusso video a diverse risoluzioni, in funzione del numero dei pixel contenuti. Quando il numero dei pixel supera il valore di un milione, stiamo parlando di telecamere Megapixel. Sul mercato sono presenti da anni telecamere IP a bassa risoluzione, quindi equivalenti alle telecamere analogiche ma, soprattutto, telecamere Megapixel, a partire da 1,3 - 2 - 3,1 - 5 fino a 10 milioni di pixel. La risoluzione di una telecamera da 1,3 Megapixel equivale a quella di 4 telecamere analogiche, offrendoci quindi un vantaggio in termini di numero di telecamere da installare per monitorare una determinata area, a parità di risoluzione. Ma come si sceglie una telecamera IP in funzione della risoluzione? E' necessario iniziare a chiedersi: cosa voglio vedere nella mia inquadratura? Una semplice panoramica di un parcheggio? Leggere la targa dei veicoli che transitano all'ingresso di un varco? Oppure riconoscere il volto di una persona? E' da qui che bisogna partire e per questo viene introdotto il concetto dei pixel/metro, ossia, per esempio, la mia inquadratura dovrà garantire alla massima distanza un risoluzione di 130 pixel/metro al fine di riconoscere una targa e, in funzione della larghezza del varco inquadrato, potrò calcolare quale tipo di telecamera soddisferà questa richiesta.

Tipologie di telecamere IP
Più elevata è la risoluzione di una telecamera e maggiore è l'ingrandimento che un'immagine può sostenere senza perdere il dettaglio Sul mercato sono a disposizione diverse tipologie di telecamere IP in grado di soddisfare tutte le condizioni ambientali e installative. In particolare: – Telecamere IP a colori oppure day/night con filtro IR removibile; – Telecamere IP fisse e PTZ; – Telecamere IP da interno o da esterno; – Telecamere IP con custodia per fissaggio a parete, a soffitto oppure a parapetto; – Telecamere IP in formato tradizionale; oppure in custodia mini dome antivandalo; – Telecamere IP integrate in custodia bullet con illuminatore IR integrato; – Telecamere IP panoramiche per inquadrature a 180° oppure 360°.

La rete IP
Una postazione di controlla che visualizza le immagini riprese dalle telecamere su due monitor affiancati La rete rappresenta la dorsale sui cui transitano tutti i flussi video e audio IP: è importante, quindi, dimensionare correttamente questo componente dei sistemi di videosorveglianza IP perché, durante la progettazione, viene sovente trascurato. In questa fase è necessario conoscere il tipo di architettura di rete, spesso a stella, il numero di telecamere IP, la loro risoluzione, la velocità di archiviazione, il tipo di compressione, ecc. per calcolare l'occupazione di banda in Mbit/s e scegliere, quindi, il vettore e gli apparati di rete adeguati. E' importante anche valutare la distanza che esiste tra i dispositivi e i punti di derivazione e centralizzazione. Tutto ciò garantisce affidabilità ed efficienza anche al sistema di archiviazione.

La videoregistrazione IP
La videoregistrazione su IP rappresenta la scelta più difficile per chi, per la prima volta, affronta un sistema di videosorveglianza su IP; un altro aspetto complesso riguarda la necessità di realizzare impianti con numerose periferiche. Esistono sostanzialmente due possibilità di gestione e archiviazione video IP: soluzioni NVR, ossia server sui quali viene installato un software dedicato, con un numero di licenze pari al numero di telecamere da archiviare, oppure soluzioni embedded costituite da dispositivi hardware con firmware dedicato all'archiviazione e alla gestione video integrato con un numero di canali predefinito. La prima soluzione offre opportunità e prestazioni decisamente superiori, senza porre limite al numero di flussi video da gestire, al tempo di archiviazione oppure per l'integrazione di più server in soluzioni di grandi dimensioni. Richiede una maggiore cura dell'hardware utilizzato, che deve essere calcolato in funzione del numero di telecamere da gestire, la risoluzione, il tipo di compressione, la velocità di registrazione, la modalità di registrazione, la percentuale di movimento nell'arco della giornata, i giorni di storico richiesti, le modalità di visualizzazione, ecc. Per quanto riguarda la seconda soluzione si tratta di apparati pronti all'uso, di semplice configurazione, utilizzo e manutenzione, ideali per impianti che raggiungono le 16 telecamere. Queste soluzioni sono veramente interessanti per chi non ha mai affrontato soluzioni video IP e chi non ha grande esperienza nel mondo IT, ma la base ideale da cui partire.

La tecnologia HD
Lo standard HDTV è stato introdotto anche nel mondo della videosorveglianza. Le telecamere HD offrono risoluzioni fino a 5 volte superiori allo standard tradizionale PAL, tipico delle telecamere analogiche. Questa tecnologia, seppur per alcune tipologie di risoluzione inferiore alle telecamere Megapixel, offre alcune caratteristiche chiave, ad esempio: la fedeltà cromatica, il formato 16:9 e, soprattutto, una scansione progressiva che supporta fino a 60 fotogrammi per secondo. Anche nel mondo della videosorveglianza over IP i prodotti stanno evolvendosi come nel mondo dell'elettronica di consumo, dallo standard HD 720p con risoluzione 1280x720 pixel allo standard HD 1080p con risoluzione 1920x1080. Basandosi su una tecnologia a pixel, i flussi video prodotti dalle telecamere IP, in questo caso con risoluzioni HD, possono essere visualizzati su TV HD oppure su monitor per PC senza dover effettuare alcuna conversione o deinterlacciamento.

Power Over Internet
Lo standard IEEE 802.3af Power over Ethernet è una tecnologia che permette di alimentare, attraverso il cavo di rete, un dispositivo IP come, per esempio, una telecamera IP. In sostanza, con un solo cavo UTP Cat5e è possibile veicolare sia i flussi video e audio, sia l'alimentazione per la telecamera. L'energia viene fornita ai dispositivi tramite gli switch di rete, compatibili con lo standard PoE, in grado di erogare l'alimentazione sufficiente ad alimentare tutti gli apparati. Per ognuna delle porte è possibile veicolare una potenza che raggiunge i 15 Watt, fino ad una distanza massima di 100 metri. Sono anche presenti, sul mercato, produttori di switch con i quali si possono alimentare dispositivi compatibili allo standard PoE fino a 150 metri. La potenza fornita tramite questa tecnologia viene utilizzata anche per le termoresistenze presenti all'interno delle custodie oppure di telecamere bullet, evitando così la necessità di cablare un cavo di alimentazione dedicato, con un notevole risparmio di tempo e costi in termini di cablaggio per l'installatore e, soprattutto, per l'utente finale.