Θερμική απεικόνιση & video analytics: Διασφαλίζοντας την περίμετρο

Πώς άραγε μπορούν οι θερμικές κάμερες αλλά και τα video analytics να βοηθήσουν όσους ασχολούνται με εφαρμογές περιμετρικής προστασίας;

Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για όσους εμπλέκονται με θέματα ασφάλειας είναι το πώς θα διασφαλίσουν την περίμετρο μιας εγκατάστασης. Και αυτό, διότι εμπλέκονται πολλές παράμετροι, όπως μεγάλες αποστάσεις, αλλαγές στις καιρικές συνθήκες, μεταβολές του φωτισμού κατά τη διάρκεια του 24ώρου, άνθρωποι ή οχήματα ή και ζώα που τη διασχίζουν. Είναι λοιπόν δύσκολο να υλοποιηθεί ένα σύστημα που θα εξασφαλίζει τον αποτελεσματικό έλεγχο της επιτηρούμενης ζώνης. Εντούτοις, όσο η τεχνολογία βελτιώνεται, τόσο εμφανίζονται νέα εργαλεία που μπορούν να δώσουν ένα σημαντικό χέρι βοήθειας σε όσους αναλαμβάνουν παρόμοια έργα. Δύο τέτοια εργαλεία είναι τα video analytics και οι θερμικές κάμερες. Μπορεί μεν να φαίνεται ότι αποτελούν δύο εντελώς διαφορετικές τεχνολογίες, όμως η αξιοποίηση και των δύο μπορεί να βοηθήσει πολύ στην προσπάθεια για τη δημιουργία ενός αποτελεσματικού συστήματος περιμετρικής προστασίας

Video analytics
Όσοι ασχολούνται με τις εξελίξεις στην τεχνολογία των εφαρμογών CCTV θα έχουν συναντήσει πολλές φορές τα τελευταία χρόνια τον όρο video analytics. Ουσιαστικά πρόκειται για τη δυνατότητα που έχουν τα συστήματα επιτήρησης να ελέγχουν τις εικόνες που καταγράφουν και έπειτα από ανάλυση να "διαπιστώνουν" αν υπάρχει κάποια μη προβλεπόμενη ή ύποπτη κίνηση ή ενέργεια. Θα μπορούσαμε να χαρακτηρίσουμε τον τομέα των video analytics ως μια προσπάθεια για την εισαγωγή στοιχείων τεχνητής ευφυΐας στις εφαρμογές CCTV. Κάτι το οποίο εξαιτίας και του όγκου των δεδομένων που καταγράφονται από τις κάμερες των συστημάτων είναι μάλλον επιβεβλημένο. Είναι πολύ δύσκολο ακόμα για τους πλέον έμπειρους και ευσυνείδητους χειριστές να μένουν προσηλωμένοι απέναντι στις πολυάριθμες – πολλές φορές – οθόνες των control rooms προκειμένου να εντοπίσουν μια ύποπτη κίνηση ή μια απρόβλεπτη ενέργεια. Αυτόν το φόρτο προσπαθούν οι εταιρείες που ασχολούνται με τα συστήματα επιτήρησης να μειώσουν, με την εμφάνιση και χρήση της τεχνολογίας video analytics. Ειδικά σε εφαρμογές περιμετρικής προστασίας όπου τα συστήματα CCTV χρησιμοποιούνται ως επί το πλείστον ως μέσο εντοπισμού μιας παραβατικής ενέργειας, τα video analytics έχουν ένα πολύ σημαντικό ρόλο. Εντούτοις, για να αξιοποιηθούν πλήρως οι δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας θα πρέπει να ληφθούν ορισμένα μέτρα που θα βελτιώσουν κατά πολύ την απόδοση του συστήματος.
Μία από τις πλέον σημαντικές ενέργειες είναι η δημιουργία μιας στείρας ζώνης (sterile zone) στην οποία υπό φυσιολογικές συνθήκες δεν θα πρέπει να κινείται τίποτα. Η ιδέα πίσω από τη δημιουργία αυτής της ζώνης δεν είναι τόσο η απαγόρευση πρόσβασης, αλλά η διασφάλιση ότι οποιοσδήποτε εισχωρεί σε αυτήν τη ζώνη το κάνει με πρόθεση και όχι τυχαία. Για την υλοποίησή της μπορεί να χρησιμοποιηθούν εναλλακτικές προσεγγίσεις, όπως η χρήση φράκτη, η σήμανση με πινακίδες ή η προειδοποίηση με ηχητικές ενδείξεις.
Σκοπός λοιπόν της δημιουργίας μιας στείρας ζώνης είναι ότι κάθε κίνηση που γίνεται μέσα σε αυτήν, θεωρείται ως παραβίαση. Αυτό απλοποιεί κατά πολύ τους κανόνες βάσει των οποίων θα αξιολογούνται τα συμβάντα από το σύστημα video analytics. Ουσιαστικά εξαλείφονται όλες οι μεταβλητές παράμετροι και παραμένει η εξής μία.: "Κάθε κίνηση μέσα στο χώρο της στείρας ζώνης σηματοδοτεί κατάσταση συναγερμού".
Σε ένα σύστημα περιμετρικής προστασίας που συνήθως καλύπτει εκατοντάδες ή και χιλιάδες μέτρα, αυτή η απλοποίηση βοηθά κατά πολύ τους χειριστές. Αλλιώς το σύστημα των video analytics είτε θα έπρεπε να φιλτράρει βάσει πρόσθετων παραμέτρων τα διάφορα συμβάντα με αποτέλεσμα να αυξάνεται ο κίνδυνος των λανθασμένων συναγερμών ή αντίθετα να αφαιρούνται διάφορα κριτήρια φιλτραρίσματος με σαφή τον κίνδυνο να μην εντοπισθεί μια υπαρκτή απειλή.
Μια άλλη πρακτική που είναι χρήσιμο να ακολουθείται όταν επιλέγεται η προσέγγιση της δημιουργίας στείρας ζώνης είναι ο διαχωρισμός των καμερών που θα παρακολουθούν τη στείρα ζώνη, με τη χρήση τεχνολογίας video analytics με τις υπόλοιπες κάμερες. Είναι θεμιτό να χρησιμοποιούνται άλλες κάμερες για τη γενική επιτήρηση του χώρου. Αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για περαιτέρω διερεύνηση ενός συμβάντος που έχει εντοπισθεί από τις κάμερες video analytics, χωρίς να επηρεάζεται η απόδοση των δεύτερων.
¶λλωστε στην περίπτωση που δεν διαχωριστούν οι κάμερες και στην προσπάθεια για να τοποθετηθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να ανταποκρίνονται και στους δύο ρόλους τους, μπορεί να γίνουν συμβιβασμοί που θα μειώσουν τη συνολική απόδοση του συστήματος επιτήρησης. Κάτι που φυσικά κανείς δεν επιθυμεί, ειδικά όταν έχει επενδύσει ένα σημαντικό ποσό για το συνολικό εγχείρημα.

Θερμικές κάμερες
Η θερμική απεικόνιση αναπτύχθηκε σαν εργαλείο για συστήματα περιμετρικής προστασίας, ενώ ήδη χρησιμοποιούνταν σε άλλες εφαρμογές υψηλότερων προδιαγραφών (ερευνητικές, στρατιωτικές κ.ά.). Φυσικά, έγιναν ορισμένοι συμβιβασμοί στο επίπεδο της χρησιμοποιούμενης τεχνολογίας σε σχέση με τις άλλες εφαρμογές. Συμβιβασμοί που ήταν απαραίτητοι προκειμένου να μειωθεί το κόστος των συστημάτων θερμικής απεικόνισης που θα χρησιμοποιούνταν σε μια αγορά όπως αυτήν των συστημάτων περιμετρικής προστασίας, που δεν είναι τόσο απαιτητική όσο οι τομείς στους οποίους πρωτοχρησιμοποιήθηκε.
Αυτά τα συστήματα λοιπόν έχουν τη δυνατότητα ανίχνευσης σε μεγάλες αποστάσεις και σε συνθήκες απόλυτου σκότους, ομίχλης, σκόνης, χωρίς να μειώνεται η απόδοσή τους. Αυτό συμβαίνει διότι δεν βασίζονται καθόλου στο φως. Χρησιμοποιούν τη θερμογραφία και ανιχνεύουν την εκπεμπόμενη ακτινοβολία από τα διάφορα αντικείμενα. Είναι γνωστό ότι όλα τα σώματα με θερμοκρασία πάνω από το απόλυτο μηδέν εκπέμπουν θερμική ακτινοβολία. Εδώ πρέπει να διευκρινίσουμε ότι το θερμοκρασιακό απόλυτο μηδέν ορίζεται στην κλίμακα Kelvin και άρα στην κλίμακα Celsius ισούται με -273ο. Οπότε ακόμα και τα σώματα που νομίζουμε ότι είναι πολύ κρύα, όπως π.χ. μια στήλη πάγου, εκπέμπουν μια ποσότητα θερμικής ακτινοβολίας. Αυτή η ακτινοβολία σχηματίζει με μια κατάλληλη επεξεργασία που πραγματοποιείται μέσα στη θερμική κάμερα, τη θερμική εικόνα.
Τα συστήματα θερμικής απεικόνισης προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα και κάτω από ορισμένες συνθήκες μπορεί να δώσουν μια πολύ ικανοποιητική σχέση απόδοσης -κόστους. Αυτό φυσικά δεν σημαίνει ότι είναι μια τεχνολογία χαμηλού κόστους, αλλά ότι αν χρησιμοποιηθεί σωστά μπορεί να συμβάλλει σημαντικά στη μεγάλη βελτίωση του συστήματος περιμετρικής προστασίας και θα γίνει απόσβεση του ποσού που επενδύθηκε. Για να γίνει όμως αυτό θα πρέπει τόσο ο εγκαταστάτης αλλά και ο τελικός χρήστης να κατανοήσουν τη συγκεκριμένη τεχνολογία, να είναι σε θέση να εκμεταλλευτούν τα δυνατά σημεία της και φυσικά να έχουν συγκεκριμένες προσδοκίες για αυτά που μπορεί να προσφέρει.

Φυσική ερμηνεία
Για να αντιληφθούμε λοιπόν τα οφέλη που προκύπτουν από τη θερμική απεικόνιση, πρέπει πρώτον να σταματήσουμε να έχουμε στο νου μας τη συμβατική προσέγγιση της οπτικής απεικόνισης μιας εικόνας. Για να το εξηγήσουμε καλύτερα, αν οι συμβατικές εικόνες μπορούν να θεωρηθούν σαν την απεικόνιση του φωτός, τότε οι θερμικές εικόνες μπορούν να χαρακτηριστούν σαν την απεικόνιση της θερμότητας. Δίνοντας πιο συγκεκριμένα παραδείγματα, ένα έμβιο ον υπό κανονικές συνθήκες θα παράγει περισσότερη θερμότητα από το χώρο που το περιβάλλει. Ένα όχημα που βρίσκεται σε κίνηση ή έχει κινηθεί πρόσφατα, πάλι θα παράγει περισσότερη θερμότητα από ένα όχημα που είναι σταθμευμένο για κάποιο μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Όλα αυτά τα στοιχεία τα συλλαμβάνει η θερμική κάμερα και δημιουργεί την εικόνα που βλέπει ο χρήστης. Επειδή όμως στις θερμικές κάμερες που δημιουργήθηκαν για χρήση στις απλές εφαρμογές ασφαλείας έχουν γίνει κάποιο συμβιβασμοί όσον αφορά στις προδιαγραφές τους – σε σχέση με θερμικές κάμερες που χρησιμοποιούνται σε άλλους χώρους -λειτουργούν αποτελεσματικότερα όσο μεγαλύτερες είναι οι θερμοκρασιακές διαφορές. Αυτό όμως δεν μειώνει τη χρησιμότητά τους, ειδικά όταν πρόκειται να χρησιμοποιηθούν σε μεγάλες ή υπαίθριες εγκαταστάσεις. Σε αυτού του είδους τις εφαρμογές, ακόμα και αυτές οι θερμικές κάμερες μπορούν να φανούν πολύ αποτελεσματικές. Είναι σε θέση να ανιχνεύσουν κινήσεις σε πολύ σκοτεινά περιβάλλοντα, πίσω από θάμνους ή ακόμα και κάτω από το έδαφος. Παρέχουν δηλαδή λειτουργίες που σε καμία περίπτωση δεν μπορούν να γίνουν από τις απλές συμβατικές κάμερες ενός συστήματος CCTV.

Συνδυάζοντας με συμβατικά CCTV
Όταν όμως συνεργάζονται με τα συμβατικά συστήματα, τότε εκτοξεύεται η αποτελεσματικότητα του περιμετρικού συστήματος προστασίας. Μπορεί δηλαδή το σύστημα ανίχνευσης να εντοπίσει κάτι ύποπτο και στη συνέχεια να αναλυθεί επακριβώς το συμβάν με τη χρήση μιας θερμικής κάμερας. Αλλά πιθανώς να γίνει και το αντίθετο. Δηλαδή να εντοπιστεί μια ύποπτη κίνηση μέσω μιας θερμικής κάμερας και στη συνέχεια να παρακολουθηθεί η εξέλιξη του γεγονότος με τις συμβατικές κάμερες. Αυτά φυσικά ακούγονται πολύ εντυπωσιακά. Αλλά όπως προαναφέραμε, θα πρέπει και οι χρήστες να έχουν συγκεκριμένες προσδοκίες, καθότι ειδικά οι θερμικές κάμερες που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις εφαρμογές είναι κάποιων προκαθορισμένων δυνατοτήτων. Η εικόνα που παράγουν δεν είναι υψηλής ποιότητας και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αναγνώριση ή ταυτοποίηση κάποιου προσώπου ή αντικειμένου. Αυτό οφείλουν να το έχουν υπόψη τους σε κάθε περίπτωση.
Εντούτοις, τόσο τα video analytics όσο και η θερμική απεικόνιση μπορούν να προσθέσουν ένα επιπρόσθετο επίπεδο ασφάλειας σε κάθε εφαρμογή περιμετρικής επιτήρησης. Ακόμα καλύτερο, αν χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με κάποιες πιο παραδοσιακές λύσεις, τότε μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά ο συνολικός βαθμός προστασίας της εγκατάστασης.

Του ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ ΛΥΜΠΕΡΟΠΟΥΛΟΥ