دوربین مداربسته تحت شبکه IP

دوربین مداربسته تحت شبکه یا دوربین IP مخفف لاتین Internet Protocol Camera است. در دوربین IP، تصاویر از طریق شبکه ارسال و دریافت می‌شوند. به زبان ساده، دوربینی که قادر است تصاویر خود را از طریق اینترنت انتقال دهد، دوربین IP است. در مقابل، در دوربین‌های مداربسته آنالوگ، ارسال و دریافت تصاویر از طریق کابل‌ها و سیگنال‌های آنالوگ انجام می‌شود.

تاریخچه دوربین مداربسته تحت شبکه IP

تاریخچه دوربین‌های مداربسته تحت شبکه (IP) به اواسط دهه ۱۹۹۰ برمی‌گردد. در آن زمان، شرکت سوئدی AXIS Communications بعنوان یکی از پیشروان در حوزه فناوری شبکه و سیستم‌های اطلاعاتی، به توسعه و تولید دوربین‌ مداربسته با استفاده از تکنولوژی شبکه متمرکز شد.

در سال ۱۹۹۶، AXIS Communications به عنوان یکی از شرکت‌های اولین تولیدکننده‌های دوربین‌های مداربسته تحت شبکه (IP) معرفی شد. این دوربین‌ها از پروتکل شبکه استفاده می‌کردند تا تصاویر خود را از طریق اینترنت انتقال دهند و به راحتی قابل اتصال به شبکه‌های کامپیوتری می‌بودند.

دوربین‌مداربسته تحت شبکه (IP) در ابتدا برای استفاده در محیط‌های تجاری و صنعتی طراحی و تولید شدند. این دوربین‌ها امکاناتی نظیر کیفیت تصویر بالا، ذخیره‌سازی متمرکز و امکانات امنیتی پیشرفته را ارائه می‌دادند.

با گذر زمان و پیشرفت فناوری، دوربین‌های مداربسته تحت شبکه (IP) در بازار مصرف عمومی و سازمانی رونق گرفتند. این دوربین‌ها بهبود قابلیت‌هایی نظیر کیفیت تصویر فوق‌العاده با رزولوشن بالا، امکانات شبکه پیشرفته، امکان ضبط و ذخیره‌سازی به صورت محلی و ابری، امکان نظارت به طور راه دور و امنیت افزایش یافته را به کاربران ارائه می‌کنند.

اکنون دوربین‌های مداربسته تحت شبکه (IP) به عنوان یکی از تکنولوژی‌های اصلی در صنعت نظارت و امنیت شناخته می‌شوند و در بسیاری از مکان‌های عمومی، اداری، تجاری و خانگی استفاده می‌شوند.

انواع دوربین مداربسته تحت شبکه IP

دوربین مداربسته تحت شبکه دام (Dome):  

دوربین مداربسته تحت شبکه دام یک دوربین کروی است که درون یک گنبد محافظ نصب شده است. دوربین مداربسته دام (Dome) برای نظارت بر مناطق داخلی و خارجی مناسب هستند. طراحی آن‌ها به صورت کروی و مستقیم به طرفین است که اجازه می‌دهد زاویه دید وسیعی داشته باشند.

دوربین مداربسته تحت شبکه دام معمولاً مقاوم در برابر آب و گرد و غبار هستند و برخی از مدل‌های آن دارای قابلیت دید در شب و ضبط صدا نیز هستند.

دوربین مداربسته تحت شبکه اسپید دام (چرخشی):

دوربین مداربسته تحت شبکه اسپید دام یا همان PTZ (پان - تیلت - زوم) دارای قابلیت‌های چرخش، نورپردازی و زوم بزرگنمایی است.دوربین اسپید دام قابلیت پانوراما ۳۶۰ درجه دارند و به وسیله اپراتور و نرم افزارهای خاصی کنترل می‌شوند. معمولاً در محیط‌هایی که نیاز به پوشش وسیع و قابل تنظیم دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، قابلیت شناسایی حرکت و پیگیری اشیاء نیز در برخی از مدل‌ها وجود دارد.

دوربین مداربسته تحت شبکه بولت (Bullet):

دوربین مداربسته تحت شبکه بولت شبیه به یک گلوله یا استوانه است و معمولاً در محیط‌های باز استفاده می‌شود. طراحی قوی و مقاوم آن‌ها به دوربین‌ مداربسته بولت امکان نصب در شرایط سختتر مانند آب و هوای بد و شرایط خارجی را می‌دهد. دوربین‌های بولت در برابر خرابکاری و ورودی غیرمجاز مقاومت بالایی دارند و بسیار مناسب برای نظارت بر مناطق مستعد خطر مانند پارکینگ‌ها، محوطه‌ها و ورودی‌ها هستند.

برخی دارای تکنولوژِهای پیشرفته تصویری می باشند که قادر به پلاک خوانی و تشخیص اشیاء و چهره می باشند.

مزیت های دوربین مداربسته تحت شبکه IP

دوربین‌ مداربسته تحت شبکه IP از قابلیت‌ها و مزایای بسیاری برخوردار است که به ترتیب عبارتند از:

کیفیت تصویر بالا: دوربین‌ مداربسته تحت شبکه IP توانایی ضبط و انتقال تصویر با رزولوشن بالا و کیفیت بسیار بالا را دارد. برخی از دوربین‌ ها قادر به ضبط تصاویر با رزولوشن 4K و حتی بالاتر هستند، که تصاویر جزئیات دقیق‌تری از محیط را ارائه می‌دهند.

امکان انتقال تصاویر به صورت بی‌سیم: دوربین‌ مداربسته تحت شبکه IP از طریق شبکه بی‌سیم (WiFi) قابلیت ارتباط بی‌سیم با سیستم‌های مدیریت تصاویر را دارد. دوربین مدار بسته بی سیم به کاربران اجازه می‌دهد تصاویر را به سرعت و بدون نیاز به کابل‌های اضافی تراکم کنند.

امنیت بالا: دوربین‌ مداربسته تحت شبکه IP از پروتکل‌های رمزنگاری محافظت می‌کند، که این به معنی این است که تصاویر توسط اشخاص غیرمجاز نمی‌توانند دسترسی یابند. همچنین، ارتباط شبکه‌ای دوربین مداربسته تحت شبکه نیز با استفاده از پروتکل‌های امن مانند HTTPS و SSL انجام می‌شود.

امکان اتصال به شبکه: دوربین‌ مداربسته تحت شبکه IP قابلیت اتصال مستقیم به شبکه میزبان را دارد، به این معنی که تصاویر مستقیماً به رایانه‌های محلی یا سرورها منتقل می‌شوند. این امکان به کاربران امکان مشاهده و نظارت بهتر بر روی تصاویر را می‌دهد.

قابلیت امکانات هوشمند: دوربین‌ مداربسته تحت شبکه IP می‌تواند از امکانات هوشمند مانند تحلیل تصویر، تشخیص حرکت، تشخیص چهره و  تشخیص پلاک خودرو و دیگر امکانات پیشرفته استفاده کند. این امکانات هوشمند به کاربران اجازه می‌دهد سیستم‌ها را به طور خودکار و هوشمندتر در چالش‌های امنیتی استفاده کنند.

معایب دوربین مداربسته تحت شبکه یا دوربین مداربسته IP

دوربین‌های مداربسته تحت شبکه IP همچنین دارای برخی معایب هستند. برخی از معایب این تکنولوژی عبارتند از:

هزینه: دوربین‌های مداربسته تحت شبکه IP در مقایسه با دوربین‌های آنالوگ معمولی معمولاً گران‌تر هستند و ممکن است نیاز به سرمایه‌گذاری بیشتری برای نصب و راه‌اندازی داشته باشند.

پهنای باند شبکه: دوربین‌ مداربسته تحت شبکه IP برای انتقال تصاویر با کیفیت بالا نیازمند پهنای باند شبکه بالا هست. این ممکن است مشکلاتی را برای شبکه سازمانی ایجاد کند و نیازمند ارتقاء زیرساخت‌های شبکه باشد.

پیچیدگی نصب و پیکربندی: نصب و پیکربندی دوربین‌ مداربسته تحت شبکه IP نسبت به دوربین‌ آنالوگ، AHD و دوربین HDCVI و دوربین معمولی پیچیده‌تر است و برای اجرا و راه اندازی آن نیازمند نیروی متخصص است.

اجزای تشکیل دهنده سیستم دوربین مداربسته تحت شبکه

اجزای تشکیل دهنده سیستم دوربین مداربسته تحت شبکه عبارتند از:

دوربین مداربسته تحت شبکه (IP Camera): دوربین IP تصاویر را با کیفیت بالا ضبط و از طریق شبکه انتقال می‌دهد. دوربین مداربسته تحت شبکه یا دوربین IP معمولاً دارای ویژگی‌های مختلفی مانند رزولوشن بالا، قابلیت پوشش گسترده، زوم بزرگنمایی، حسگرهای حرکت و حرارتی و دید در شب رنگی و لیزری هستند.

دستگاه ضبط تصویر شبکه (Network Video Recorder - NVR): این دستگاه وظیفه ضبط و مدیریت تصاویر از دوربین های تحت شبکه را بر عهده دارد.

هارد دیسک: برای ذخیره سازی تصاویر ضبط شده از دوربین ها در دستگاه ضبط تصویر استفاده می‌شود.

سوئیچ شبکه (Network Switch): این تجهیز مورد استفاده قرار می‌گیرد تا ارتباط شبکه بین دوربین ها و دستگاه ضبط تصویر را فراهم کند. در برخی از دوربین‌های مداربسته تحت شبکه، سوئیچ POE (Power Over Ethernet) استفاده می‌شود که به دوربین ها اجازه می‌دهد تا هم تصاویر را انتقال دهند و هم برق مورد نیاز آنها را تأمین می کند.

کابل شبکه: برای اتصال دوربین مداربسته و دستگاه ضبط تصویر به سوئیچ شبکه یا روتر و مودم و انتقال داده ها و تغذیه استفاده می‌شود.

منبع تغذیه (Power Supply): برای تأمین برق مورد نیاز دوربین ها و دستگاه های مداربسته استفاده می‌شود. ممکن است از آداپتورها یا سیستم POE (Power over Ethernet) برای تامین این برق استفاده شود.

سوکت شبکه RJ45: سوکت RJ45 برای اتصال شبکه با تجهیزات مداربسته استفاده می شود، در حالی که سوکت برق برای اتصال کابل برق به دوربین و منبع تغذیه استفاده می شود.

سیستم مدیریت تصاویر (VMS): سیستم مدیریت تصاویر یا VMS مخفف Video Management System وظیفه مدیریت و نمایش تصاویر را دارد. این سیستم به کاربر امکان مشاهده لحظه‌ای و زنده تصاویر از دوربین‌ها را می‌دهد، همچنین قابلیت‌های متنوعی مانند ضبط، تحلیل تصاویر، جستجو و کنترل دستگاه‌ها را فراهم می‌کند.

صفحه نمایش (Monitor): صفحه نمایش استفاده می‌شود تا تصاویر ضبط شده را بتوان به صورت زنده یا ضبط شده مشاهده کرد.

سایر تجهیزات جانبی: از جمله تجهیزاتی که ممکن است در سیستم دوربین مداربسته تحت شبکه استفاده شود، می‌توان به کابل‌های برق، کابل‌های اتصال، فیوزها، کیس‌های محافظ و غیره اشاره کرد.

نحوه کار دوربین مداربسته تحت شبکه IP

دوربین مداربسته تحت شبکه IP عملکردی مشابه دوربین‌های آنالوگ دارند اما با فرق اصلی که در ارتباط دوربین با سایر تجهیزات و انتقال تصاویر دارند. در زیر به صورت ساده نحوه کار دوربین مداربسته تحت شبکه IP را توضیح می دهیم:

تهیه تصویر: دوربین مداربسته تحت شبکه IP تصویر را با استفاده از حسگر تصویر خود تهیه می‌کند. این حسگر تصویر تغییرات نور و رنگ را به داده دیجیتال تبدیل می‌کند.

فشرده‌سازی تصویر: تصویر تولید شده توسط دوربین معمولاً بزرگ است و برای انتقال آسانتر و ذخیره‌سازی بهینه‌تر، به صورت دیجیتال فشرده‌سازی می‌شود. در این مرحله، الگوریتم‌های فشرده‌سازی مانند H.264 و H.265 استفاده می‌شوند.

اتصال به شبکه: دوربین مداربسته IP از طریق کابل Ethernet یا شبکه بی‌سیم (Wi-Fi) به شبکه متصل می‌شود. اتصال به شبکه با استفاده از پورت شبکه دوربین یا با استفاده از ماژول بی‌سیم صورت می‌گیرد.

انتقال تصویر: دوربین با استفاده از پروتکل های انتقال دیتا (مانند TCP/IP یا UDP) تصاویر را از طریق شبکه به دستگاه ضبط تصویر یا سرور ارسال می‌کند. این تصاویر می تواند در زمان واقعی باشد (در حالت زنده) یا ضبط شده باشد.

مدیریت و ذخیره‌سازی: دستگاه ضبط تصویر (NVR) مسئول دریافت و ذخیره تصاویر از دوربین‌ها است. با استفاده از نرم‌افزار مدیریتی مربوطه، می‌توان تصاویر را بررسی، ضبط، پخش و مدیریت کرد.

دسترسی از راه دور: با استفاده از اینترنت، می‌توان به دوربین‌های مداربسته تحت شبکه IP از راه دور دسترسی داشت و تصاویر ضبط شده را در هر زمان و در هر مکان مشاهده کرد. برای این منظور، نرم‌افزارهای مدیریت دوربین و نرم‌افزارهای مشاهده تصاویر از راه دور مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دوربین‌های مداربسته تحت شبکه IP به دلیل قابلیت‌های شبکه، مدیریت آسان، انتقال تصویر با کیفیت بالا و دسترسی از راه دور، روز به روز محبوبیت بیشتری پیدا می‌کنند.

پروتکل Onvif چیست؟

پروتکل ONVIF (Open Network Video Interface Forum) یک استاندارد صنعتی است که برای تبادل اطلاعات و کنترل تجهیزات مبتنی بر IP مداربسته استفاده می‌شود. این پروتکل توسط یک گروه صنعتی با همین نام تشکیل شده است و هدف آن تسهیل یکپارچه‌سازی اجزای مختلف تجهیزات دوربین مداربسته بر پایه بستر IP است.

با استفاده از پروتکل ONVIF، تجهیزات مبتنی بر IP مانند دوربین‌های مداربسته، تسهیلات ذخیره‌سازی تصاویر، سامانه‌های اطلاعاتی و سایر اجزا می‌توانند به راحتی با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و هماهنگی داشته باشند. به عبارت دیگر، اجزای مختلفی که با استفاده از پروتکل ONVIF سازگاری داشته باشند، قادر خواهند بود تا به صورت مبتنی بر استاندارد با یکدیگر کار کنند و اطلاعات را به اشتراک بگذارند.

مزایای استفاده از پروتکل ONVIF عبارتند از:

1. سازگاری: با استفاده از پروتکل ONVIF، می‌توان تجهیزات مختلف دوربین مداربسته را از تولیدکنندگان مختلف به راحتی با هم سازگار کرد و از آن‌ها به عنوان یک سامانه یکپارچه استفاده کرد.

2. امکان انتقال داده: این پروتکل امکان انتقال اطلاعات و متادیتاها مانند ویدیو، صوت، مکان دوربین و سایر اطلاعات را بین تجهیزات مختلف فراهم می‌کند.

3. امنیت: ONVIF از پروتکل‌های امنیتی قوی برای حفاظت از اطلاعات استفاده می‌کند، این امر باعث می‌شود اطلاعات ارسالی بین تجهیزات در شبکه محافظت شود.

4. سهولت استفاده و مدیریت: استفاده از پروتکل ONVIF به مدیران شبکه امکان می‌دهد تا تجهیزات مختلف را به راحتی تنظیم کنند و به آن‌ها دسترسی داشته باشند. همچنین قابلیت تغییر پیکربندی و مدیریت از راه دور نیز فراهم می‌شود.

نکته مهمی که باید مدنظر قرار داد، این است که هرچند استفاده از پروتکل ONVIF مزیت‌های زیادی دارد، اما جهت برقراری ارتباط و اینتراکتیویتی میان تجهیزات، نیاز به پشتیبانی از استاندارد ONVIF از سوی تجهیزات مختلف وجود دارد.