Если вы попали сюда впервые, например по ссылке из поисковой системы, эта статья - начало большого цикла публикаций об организации автономного видеонаблюдения. Вводная статья здесь, а ссылки на статьи о других компонентах системы - внизу публикации.
В первой части были рассмотрены общие соображения относительно построения автономной системы видеонаблюдения.
Центральным ее звеном является, конечно же, камера. О ней сегодня и поговорим.
Так как в моей системе работают камеры VStarcam именно они станут героями описания. Это не реклама. Просто у меня есть опыт работы только с такими камерами. Хотя, готов их рекомендовать. Не ожидал, что за столь скромные деньги получу такие большие возможности и хорошую живучесть, подтвержденную резко континентальным климатом Юга Западной Сибири
Нам потребуется так называемая p2p или PNP IP камера. Что это такое? Вообще это довольно таки сложный многофункциональный аппаратно программный комплекс который в одном корпусе выполняет целый ряд функций. Основные функции это, собственно, получение видеопотока с камеры, сжатие видеопотока (чаще всего в стандарте H.264), сохранение его на карту памяти и передачу по сети на сервер производителя. Также процессор камеры выполняет и ряд дополнительных функций. Прежде всего это установление и поддержание сеанса связи с сервером, прием и обработка команд управления от того же сервера.
Интересный факт. С точки зрения клиент-серверной модели p2p камера это клиент, в отличии от классической IP-камеры, которая всегда является сервером, отдающим свой видеопоток. Поэтому p2p камера не может работать без центрального сервера. Однако классическая IP-камера для глобального доступа требует "белого" IP-адреса, а p2p камера в этом не нуждается, так как "белым" адресом обладает центральный сервер. Многие (но не все) p2p камеры могут работать в локальной сети и в серверном режиме, как классические IP-камеры.
Функциональная схема камеры VStarcam c34s-x4 представлена на рисунке
Как видно из схемы, камера имеет азимутально-угломестную поворотную головку (в англоязычных источниках это называется pan/tilt), оптическое увеличение (зум) и фокусировку, а также инфракрасную подсветку с датчиком освещенности. Все это управляется достаточно мощным процессором, который также выполнят сжатие видео и реализацию сетевых протоколов. Камера работает как через центральный сервер, так и имеет для работы в локальной сети собственный сервер ONVIF и Web-интерфейс для просмотра видео и управления настройками через браузер.
Схема взаимодействия камеры, сервера и клиентской программы представлена на следующем рисунке
Как видно из схемы, клиентская программа напрямую не взаимодействует с камерой. Каждая камера передает свой видеопоток серверу (его содержит производитель камеры) идентифицируя себя по заводскому идентификатору (ID). Сервер кратковременно запоминает видео (30-60 секунд) по принципу буфера FIFO (first input first output то есть "первый пришел - первый вышел"), но если включена платная услуга облачного хранилища - передает видео туда. Также сервер отслеживает работу каждой известной ему камеры и если от нее давно не было видеоданных присваивает ей статус "не в сети" (offline).
Для того, чтобы просмотреть видео клиентская программа направляет серверу запрос по ID камеры. Если камера в сети и пароль доступа верен, сервер ретранслирует клиентской программе видео из своего буфера FIFO. Клиентская программа также может послать серверу команду управления, которую он ретранслирует камере.
Мой опыт показывает, что задержка видео на сервере лежит в диапазоне 10-40 секунд, но команды ретранслируются почти мгновенно. Поэтому, вращая камеру учитывайте эту задержку.
Камеры VStarcam с прошивками начиная с 2017 года умеют устанавливать и прямое соединение с клиентской программой если это позволяют условия маршрутизации траффика. По такому же принципу, в общем-то, работают Skype и WhatsApp. Начальный сеанс связи устанавливается через сервер, а потом, если становится ясно, что камера и клиент имеют "прямую видимость" через сеть - видеопоток идет напрямую. Соответственно, скорость передачи видео растет, задержки падают. Как конкретно это работает - не знаю, но предположу, что клиент просто подключается к ONVIF серверу камеры.
Настройку камеры и клиентской программы рассмотрим в последующих выпусках.
Камеры имеют ночной режим с инфракрасной подсветкой. Разрешение видео у старых моделей 1280х720 у более поздних - Full HD 1920x1080.
Питаются такие камеры постоянным током напряжением 12 вольт. В комплект поставки входит сетевой блок питания (адаптер). Нам он не нужен. Потребляет камера около 0,4 ампера в режиме, когда двигатели не работают и до 2 А при повороте и фокусировке. Инфракрасная подсветка требует еще 0,2 -0,4 А.
Здесь описана самая сложная камера из модельного ряда VStarcam. Другие камеры проще. Они смотрят в фиксированном направлении, не имеют зума и автофокуса.
Перед началом эксплуатации в камеру надо установить microSD карту памяти. На ней будет храниться архив видео.
Лайфхак. Наличие SD карты заставляет процессор постоянно заниматься сжатием видео и выделять тепло. В зимнее время в условиях России это важно. Мой, да и не только мой опыт показал, что камеры, в которые установлены карты память не сбоят даже в сильный мороз. А вот если карты памяти нет - процессор не нагружает себя так сильно, электроника остывает и "глючит". Вот так вот маленькая карточка зимой согревает камеру!
В следующих выпусках мы рассмотрим солнечные панели и их особенности. Следите за каналом
В цикле статей рассмотрены особенности:
Камер видеонаблюдения, поддерживающих технологию p2p
Солнечных панелей - как основного источника питания
Применения аккумуляторных батарей для хранения электроэнергии
Контроллеров, управляющих зарядом батарей и нагрузкой
Модемов 3G/4G, антенн для них и маршрутизаторов, для доступа камеры в Интернет
Конструкции всей системы
