Οι καινοτομίες στα CCTV

IP δίκτυα, έξυπνες κάμερες, βίντεο ακόμα και τη νύχτα, επιτήρηση μέσω smart phones και tablets. Αυτές είναι μόνο ορισμένες από τις δυνατότητες που υπάρχουν σήμερα στην αγορά των CCTV συστημάτων και θα μας συνοδέψουν τα επόμενα χρόνια. Στις επόμενες σελίδες προσπαθούμε να εξετάσουμε όλες τις εξελίξεις στα CCTV και πώς αυτές θα επηρεάσουν το χώρο.

Την τελευταία δεκαετία γίναμε μάρτυρες τεράστιων τεχνολογικών εξελίξεων στον κλάδο των συστημάτων επιτήρησης. Εξελίξεων, που μεταμόρφωσαν εντελώς τις εφαρμογές CCTV και έδωσαν τη δυνατότητα ενσωμάτωσης λειτουργιών στα συστήματα, που μέχρι πριν λίγα χρόνια φάνταζαν βγαλμένες από σενάρια επιστημονικής φαντασίας.
Εξ αποστάσεως επιτήρηση, χρήση φορητών συσκευών σε εφαρμογές CCTV, ενσωμάτωση στοιχείων τεχνητής ευφυΐας για αποτελεσματικότερη επεξεργασία δεδομένων, εγγραφή βίντεο υψηλής ανάλυσης και άριστης ποιότητας, καταγραφή εικόνων χωρίς να επηρεάζονται από τις συνθήκες φωτισμού, είναι ορισμένες μόνο από αυτές τις αλλαγές.
Βρισκόμαστε λοιπόν σε ένα κομβικό σημείο στη διαδρομή των CCTV εφαρμογών. Σε ένα σημείο όπου πλέον όλα αυτά τα οποία αναπτύσσονταν σε εργαστηριακό και ερευνητικό επίπεδο έχουν αρχίσει να μετουσιώνονται σε εμπορικές εφαρμογές. Οπότε έχει ενδιαφέρον να εξετάσουμε ποιες θα είναι οι καινοτομίες που θα διαμορφώσουν τον κλάδο της επιτήρησης τα επόμενα χρόνια. Ακόμα και σε επίπεδο καθημερινής διαχείρισης, δηλαδή στο επίπεδο των security managers, αυτή η γνώση έχει πολύ μεγάλη σημασία. Διότι γνωρίζοντας προς τα πού θα κινηθεί ο χώρος, μπορούν να κάνουν με μεγαλύτερη επιτυχία τους μεσοπρόθεσμους και μακροπρόθεσμους σχεδιασμούς τους.

Επέλαση του IP
"Είναι το IP.". Παραλλάσσοντας την εφευρετική ρήση του Bill Clinton μπορούμε να αποδώσουμε εύγλωττα τη σημαντικότερη τάση της τελευταίας δεκαετίας στον κλάδο των συστημάτων επιτήρησης. Μια τάση γύρω από την οποία περιστρέφονται όλες οι εξελίξεις και η οποία συμβάλλει σε έναν εντυπωσιακό μετασχηματισμό των εφαρμογών CCTV. Είναι λοιπόν το IP και η αναμενόμενη κυριαρχία του, που επικεντρώνει το ενδιαφέρον όλων: Εταιρειών, εγκαταστατών, μελετητών, συμβούλων και φυσικά χρηστών. Σε κάθε συζήτηση που γίνεται με αφορμή την έναρξη ενός έργου εγκατάστασης ή αναβάθμισης ενός συστήματος CCTV, το πρώτο θέμα που έρχεται στην επιφάνεια είναι εάν το σύστημα θα είναι IP και πώς θα γίνει η υλοποίησή του.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον θα παρουσιάσουν και οι υβριδικές λύσεις. Πρόκειται για τις εφαρμογές στις οποίες ορισμένες συσκευές θα ανήκουν στην κατηγορία των IP, ενώ οι υπόλοιπες συσκευές του εξοπλισμού θα είναι αναλογικού τύπου. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η χρήση των IP DVR με αναλογικές κάμερες. Σε αυτού του τύπου τις εφαρμογές συνδέονται οι υφιστάμενες αναλογικές κάμερες στο DRV, το οποίο με τη σειρά του συνδέεται στο δίκτυο και μέσω αυτής της διασύνδεσης μπορούν οι υπόλοιποι χρήστες να έχουν πλήρη δικτυακή πρόσβαση. Με αυτόν τον τρόπο εξασφαλίζεται η όσο το δυνατόν ομαλότερη μετάβαση από την αναλογική κατάσταση των προγενέστερων συστημάτων σε σύγχρονες IP λύσεις, χωρίς όμως να αυξάνεται το κόστος του εγχειρήματος.

Power over Ethernet & Ethernet over Coax
Η διευκόλυνση των εγκαταστατών και των χρηστών και η μείωση του κόστους εγκατάστασης αλλά και μετάβασης από μία τεχνολογία σε μία άλλη, είναι πάντα κάτι που απασχολεί τις εταιρείες που παράγουν ηλεκτρονικές εφαρμογές. Ο κλάδος των CCTV δεν αποτελεί εξαίρεση. Όπως νέο δεν αποτελεί ότι πλέον όλοι οι κλάδοι των ηλεκτρονικών εφαρμογών και της πληροφορικής αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η χρήση του πρωτοκόλλου Power Over Ethernet. Δηλαδή, η παροχή της απαραίτητης ηλεκτρικής ενέργειας για να λειτουργήσει μία κάμερα μέσω του δικτύου Ethernet. Τα κυριότερα οφέλη είναι η ευκολότερη εγκατάσταση αλλά και το μειωμένο κόστος για το χρήστη, καθώς δεν χρειάζεται πλέον η εγκατάσταση παροχικών καλωδίων ρεύματος. Ένα απλό καλώδιο UTP, το οποίο ούτως ή άλλως θα τοποθετούνταν για τη σύνδεση της κάμερας με το δίκτυο, επαρκεί και για την ηλεκτρική τροφοδοσία της κάμερας. Όμως ακόμα και το UTP πλέον δεν απαιτεί απαραίτητη προϋπόθεση. Με τη χρήση της τεχνολογίας Ethernet Over Coax (EoC) μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το υφιστάμενο δίκτυο των ομοαξονικών καλωδίων, για να υλοποιήσουμε ένα καινούριο δίκτυο CCTV με IP τεχνολογία. Πρότυπα όπως το SDI (Serial Digital Interface) και το HDCVI (High Definition Composite Video Interface) αναμένεται να παίξουν καθοριστικό ρόλο στην υλοποίηση υβριδικών δικτύων, όπου οι συσκευές θα είναι τύπου IP και η καλωδίωση ομοαξονική. Το πιο εντυπωσιακό είναι ότι οι τεχνολογίες EoC και PoE μπορούν να λειτουργήσουν συνδυαστικά, προσφέροντας ακόμα μεγαλύτερη εξοικονόμηση στον τελικό χρήστη.

Φορητότητα
Ήδη μιλήσαμε στην προηγούμενη ενότητα για την έννοια της πλήρους δικτυακής πρόσβασης. Με την εμφάνιση και μεγάλη διάδοση των φορητών συσκευών τύπου smartphones και tablets, η πρόσβαση πλέον δεν περιορίζεται μόνο σε τοπικό επίπεδο, αλλά παίρνει μια νέα διάσταση. Σε συνδυασμό με τη χρήση του IP πρωτοκόλλου είναι πολύ εύκολο πλέον ο κάθε χρήστης να έχει πρόσβαση σε ένα σύστημα επιτήρησης από οποιοδήποτε σημείο του κόσμου, μέσω της φορητής του συσκευής. Η μόνη προϋπόθεση είναι να έχει σύνδεση σε κάποιο δίκτυο – είτε αυτό είναι δίκτυο κινητής τηλεφωνίας τύπου 3G ή ακόμα πιο εξελιγμένο τύπου 4G είτε ένα ασύρματο δίκτυο. Οι εταιρείες αντιλαμβάνονται αυτήν την ανάγκη και πλέον δημιουργούν κατάλληλες εφαρμογές, τα γνωστά μας apps, μέσω των οποίων είναι ακόμα ευκολότερη η εξ αποστάσεως πρόσβαση στις εφαρμογές τους. Το μέλλον αναμένεται λοιπόν να είναι φορητό και η χρήση αυτών των συσκευών θα γίνεται όλο και μεγαλύτερη, καθώς όλο και περισσότεροι χρήστες θα αντιλαμβάνονται τις νέες δυνατότητες που τους προσφέρονται.

Μετάδοση – Συμπίεση – Αποθήκευση
Ουσιαστικά πρόκειται για ένα τρίπτυχο που αποτελείται από τους όρους μετάδοση, συμπίεση, αποθήκευση. Οι όροι αυτοί είναι αλληλένδετοι μεταξύ τους, διότι ουσιαστικά όλοι βασίζονται σε μια κοινή παράμετρο που δεν είναι άλλη από το μέγεθος των αρχείων. Αναφέραμε προηγουμένως τη χρήση των δικτύων IP και την ενσωμάτωση των φορητών συσκευών στα συστήματα επιτήρησης. Αυτό θα ήταν όμως δύσκολο εξαρχής να επιτευχθεί, αν χρησιμοποιούσαμε τα αρχεία βίντεο στο αρχικό τους μέγεθος χωρίς καμία μορφή συμπίεσης. Για αυτόν το λόγο όλες οι εταιρείες εργάστηκαν προς τη βελτίωση των προτύπων συμπίεσης. Είναι ξεκάθαρο πλέον ότι πρωτόκολλα συμπίεσης όπως το H.264 και το MPEG θα συνεχίσουν να κυριαρχούν και τα επόμενα χρόνια. Αυτό που περιμένουμε είναι διάφορες πρόσθετες βελτιώσεις στις συγκεκριμένες τεχνολογίες, που θα επιτρέπουν σε ακόμα μεγαλύτερο βαθμό την όσο το δυνατόν περισσότερη συμπίεση των αρχείων, χωρίς όμως να γίνονται εκπτώσεις στην ποιότητα των εικόνων. Αυτές οι εξελίξεις θα συνεισφέρουν στην καλύτερη αξιοποίηση των διαθέσιμων δικτύων (αξιοποίηση του bandwidth) αλλά και των αποθηκευτικών συστημάτων. Εδώ καθοριστικό ρόλο θα έχει και το cloud computing, το οποίο θα επιτρέπει την αποθήκευση των δεδομένων όχι σε ένα τοπικό σημείο αλλά σε σημεία στο διαδίκτυο. Μια νέα έννοια παράλληλα θα κάνει την εμφάνισή της, με το όνομα Video Surveillance as a Service (VSaaS). Σύμφωνα με αυτήν την τεχνολογία, οι χρήστες θα είναι υποχρεωμένοι να εφοδιάζονται μόνο με τις κάμερες. Όλα τα υπόλοιπα θα τα αναλαμβάνει ένας εξωτερικός πάροχος υπηρεσιών που θα είναι υπεύθυνος για την επεξεργασία, αποθήκευση και μετάδοση των βίντεο.

Wide Dynamic Range
Οι κάμερες εκτεταμένου δυναμικού εύρους ή Wide Dynamic Range (WDR) – καθώς όσο επί το πλείστον χρησιμοποιείται ο αγγλικός όρος για τη συγκεκριμένη λειτουργία – αποτελούν μια κατηγορία για την οποία τα επόμενα χρόνια αναμένεται ότι θα υπάρξει ιδιαίτερη ζήτηση. Η τεχνολογία WDR επιτρέπει σε μία κάμερα να καταγράφει περισσότερες λεπτομέρειες σε μία σκηνή, ανεξάρτητα από το εάν αυτές οι λεπτομέρειες βρίσκονται υπό συνθήκες χαμηλού φωτισμού ή κρύβονται από δυνατό οπίσθιο φωτισμό (backlight). Αυτό γίνεται εφικτό με τη λήψη δύο εικόνων για κάθε σκηνή που καταγράφεται. Στη μία εικόνα προβάλλονται τα λιγότερο φωτισμένα στοιχεία ενώ στη δεύτερη τα στοιχεία με το δυνατότερο φωτισμό. Για το τελικό αποτέλεσμα γίνεται μια συνδυασμένη επεξεργασία των δύο εικόνων, ώστε να προκύπτει μία εικόνα με διαύγεια, ευκρίνεια και ισορροπημένη όσον αφορά στο φωτισμό.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί μια εικόνα ενός δωματίου στο οποίο υπάρχει ένα έντονο φως στο κέντρο του χώρου, ενώ οι γωνίες είναι σκοτεινές. Σε μια κάμερα χωρίς WDR αυτές οι διαφορές θα φαίνονται πιο έντονες με μειωμένη ευκρίνεια. Αντίθετα, σε μια κάμερα WRD δεν υπάρχουν αυτά τα προβλήματα και η όλη εικόνα καταγράφεται με ευκρίνεια και με εξισορροπημένο φωτισμό, επιτρέποντας στο χρήση να δει πολύ ευκολότερα τα σημεία που τον ενδιαφέρουν.

Κάμερες ημέρας/ νύχτας
Μέχρι πριν λίγα χρόνια η καταγραφή βίντεο σε συνθήκες νυχτερινού φωτισμού θεωρούνταν κάτι σχετικά αδύνατο – ή ακόμα και όταν γίνονταν εφικτό, οι προσδοκίες των χρηστών από την ποιότητα των εικόνων ήταν σε πολύ χαμηλό επίπεδο. Αυτό όμως έχει αλλάξει πλέον και στο εφεξής θα θεωρείται ως μία βασική προϋπόθεση για την επιλογή μιας κάμερας ασφάλειας. Κάτι το οποίο είναι λογικό άλλωστε, αν λάβουμε υπόψη το γεγονός ότι τα περισσότερα περιστατικά που έχουν να κάνουν με το σύστημα ασφάλειας ενός χώρου, γίνονται κατά τη διάρκεια των νυχτερινών ωρών. Η δυνατότητα καταγραφής σε συνθήκες νυχτερινού φωτισμού γίνεται δυνατή με τη χρήση φίλτρων υπέρυθρων ακτίνων (IR- cut filter). Αυτά λειτουργούν σαν μηχανικά διαφράγματα. Κατά τη διάρκεια της ημέρας το φίλτρο υπέρυθρων είναι ενεργοποιημένο προκειμένου να εμποδίζει τον υπέρυθρο φωτισμό. Τη νύχτα ή όταν υπάρχουν συνθήκες σκοτεινού φωτισμού, τότε ο χρήστης αφαιρεί το φίλτρο και η κάμερα αντιλαμβάνεται το υπέρυθρο φως, προκειμένου να καταγράψει εικόνες σε ασπρόμαυρο χρωματισμό. Αυτό λοιπόν που μέχρι πριν λίγα χρόνια το βλέπαμε εντυπωσιασμένοι στις κινηματογραφικές ταινίες, γίνεται πλέον στοιχείο της καθημερινότητάς μας.

Αισθητήρες εικόνας
Δεν υπάρχουν πολλές επιλογές όσον αφορά στην τεχνολογία των αισθητήρων. Το δίλημμα ήταν και παραμένει μεταξύ των αισθητήρων τύπου CCD και CMOS. Η βασική αρχή λειτουργίας τους είναι παρόμοια. Συλλαμβάνουν το φως μέσω των φακών και το μετατρέπουν σε ψηφιακά σήματα. Αυτό που αλλάζει με εντυπωσιακό ρυθμό τα τελευταία χρόνια είναι η επεξεργαστική τους ισχύς. Οι σύγχρονοι επεξεργαστές έχουν τη δυνατότητα ανάλυσης της εικόνας ανά εικονοστοιχείο και παραγωγής εικόνων με πολύ μεγάλη λεπτομέρεια σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών φωτισμού. Επιπλέον, οι βελτιωμένοι αισθητήρες μπορούν πλέον να δώσουν στους χρήστες δυνατότητες έξυπνης επεξεργασίας των εικόνων που καταγράφουν, τα περίφημα video analytics, με την τεχνολογία των οποίων έχει ασχοληθεί πολλάκις το Security Manager. Ανίχνευση κίνησης, αναγνώριση προσώπου, εντοπισμός προσπάθειας φραγής της κάμερας (anti-tampering detection) είναι ορισμένες μόνο από τις δυνατότητες, που από εδώ και πέρα θα είναι αναπόσπαστα στοιχεία ενός συστήματος επιτήρησης.

Η πληροφορική στα CCTV
Οι προαναφερθείσες τεχνολογικές καινοτομίες επιτρέπουν πλέον τη μετεξέλιξη των συστημάτων CCTV από την κατηγορία των επονομαζόμενων "χαζών" εφαρμογών στην κατηγορία των χαρακτηριζόμενων έξυπνων συστημάτων. Κομβικό ρόλο σε αυτήν τη μετάβαση θα παίξουν τα Physical Security Information Management (PSIM). Πρόκειται για Ολοκληρωμένα Πληροφοριακά Συστήματα που ανήκουν στην ευρύτερη κατηγορία των Decision Support Systems (Συστήματα Υποστήριξης Αποφάσεων). Συλλέγουν επεξεργασμένα στοιχεία από τα CCTV (μπορούν φυσικά να πάρουν στοιχεία και από τα υπόλοιπα συστήματα ασφάλειας) από τη στιγμή που και αυτά τους δίνουν αυτήν τη δυνατότητα και βάσει αυτών δημιουργούν σενάρια για να μπορεί ο χρήστης να βρίσκει τη βέλτιστη επιλογή για την αναβάθμιση της ασφάλειας ενός Οργανισμού. Αλλά εκτός της χάραξης μεσοπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων σχεδίων μπορούν να χειριστούν και τα διάφορα έκτακτα περιστατικά, προτείνοντας προτάσεις και λύσεις. Όλα αυτά γίνονται κάτω από μια ενιαία πλατφόρμα λειτουργίας, χωρίς να είναι αναγκασμένοι οι χειριστές να μεταβαίνουν από μια οθόνη ελέγχου σε μια άλλη. Τα συστήματα PSIM είναι το μέλλον όχι μόνο στις εφαρμογές CCTV αλλά γενικότερα στα συστήματα ασφάλειας, καθώς αλλάζουν εντελώς την προοπτική με την οποία εξετάζουμε το θέμα της ασφάλειας. Η χρήση τους συμβάλλει στην επιστημονική επεξεργασία των δεδομένων και μειώνεται η σημασία της εμπειρικής αντιμετώπισης των καταστάσεων. Αυτό βοηθά στη συνολική αναβάθμιση του κλάδου και στην αποτελεσματικότερη πρόληψη επικίνδυνων καταστάσεων.

Του Αριστοτέλη Λυμπερόπουλου