Домашний микросервер. Аппаратное обеспечение. Китайская NoName IP-видеокамера на основе чипа HI3518E_50H10L_S39.

Содержание:

  1. Типы камер
      1. DeviceManager
      2. CMS
      3. Другое программное обеспечение
    1. Копаем глубже
  2. В работе
    1. Фото
    2. Видео
    3. PIR и прожектор
    4. Переключение в ИК
    5. ИК подсветка
  3. Мобильный
  4. Облачное видеонаблюдение
  5. Выводы

Идея сообразить скромную систему видеонаблюдения посетила меня очень давно, прям совсем давно, но за неимением необходимого ресурса — времени, идея все откладывалась, да откладывалась. Но с началом проекта микросервера было четко решено, что видеонаблюдению быть! Осталось только определиться с камерами, да типами записи с камер.

Типы камер

Чтобы не городить огород с различным «железом», было решено нагрузить микросервер, помимо его основных задач по транслированию мультимедийного контента по домашней сети, еще и видеонаблюдением. Решение, надо признаться, отчаянное, но вполне живое. Отчаянное оно в том плане, что без лишних хлопот видеонаблюдение можно организовать на основе видеорегистратора — небольшой коробочке, которая заведует записью потоков данных с камер. Но и совмещенная схема вполне работоспособна, благодаря множеству программных решений для организации видеонаблюдения на серверах и персональных компьютерах.

Прежде всего, перед началом проекта передо мной встал вопрос, какие камеры брать? В первую очередь тут существует две альтернативы — аналоговые камеры и цифровые IP-камеры для видеонаблюдения. Аналоговые камеры — технология, отработанная годами, они дешевы и неприхотливы. Но у них есть свой нюанс — необходимость в использовании платы захвата или специального регистратора, ставят твердое нет даже несмотря на категорически низкую стоимость комплектов с аналоговыми камерами. Да и большинство производителей стараются активными шагами уйти от аналогового видеонаблюдения к цифровому. Причин тут может быть несколько.

IP-Camera HI3518E_50H10L_S39 с упаковкой

IP-Camera HI3518E_50H10L_S39 с упаковкой

Во-первых, цифровые IP-камеры стоят дороже аналоговых сопоставимого качества. А это позволяет увеличить маржинальность продавца. Ведь рынок видеонаблюдения хоть и растет, но не настолько быстро как того хотелось бы изготовителям.

Во-вторых, цифровые IP-камеры легки в установке. Достаточно подключить такую камеру к сети и считай, что половина работы выполнена. А, следовательно, открывается обширный рынок непрофессионального использования.

В-третьих, цифровая IP-камера есть не что иное, как мини-компьютер с объективом и матрицей. И соответственно, его можно настроить и запрограммировать как душе угодно. На самом деле переход с аналоговых систем на цифровые открывает перед производителями поистине колоссальные перспективы. Ведь функциональность таких компьютеризированных камер зависит только от фантазии самих разработчиков.

Поэтому при выборе камер пришлось ограничиваться только и исключительно IP-камерами, а аналог оставим для дооснащения уже установленных ранее сетей видеонаблюдения.

Следующим шагом необходимо определиться с вариантом подключения к локальной сети. Выбор тут невелик — либо по витой паре, либо через Wi-Fi. В условиях городской застройки, особенно с учетом безобразия, которое учиняет МГТС вместе с МТС, строить сеть видеонаблюдения на основе Wi-Fi занятие неблагодарное. Прокачать по загруженному свыше всякой меры эфиру поток данных с видеоконтентом будет непросто. Однако, в условиях села, Wi-Fi вполне работоспособная идея. Но меня остановило два момента.

Момент первый — ограничение количества клиентов, подключающихся к бытовой точке доступа. Как правило, это около 12 — 16 устройств. Такой объем с легкостью набирается семьей из 4 человек и двух гостей. У каждого есть мобильник, планшет, ноутбук и так далее. А нагрузить все это непотребство еще и пятком камер, значит гарантированно получить проблемы. Клиенты будут самопроизвольно отключаться.

Момент второй — помимо данных, к камере необходимо подвести еще и питание, поэтому совсем без проводов обойтись нельзя. Придется как-то привязывать камеру к линии электропитания.

Именно по совокупности этих двух причин и было решено остановиться именно на камерах исключительно проводных, где подключение к локальной сети осуществляется по витой паре Ethernet. Кстати, почти все камеры, может быть за редким исключением работают с интерфейсом 10/100 Мбит Ethernet. Связано это с достаточностью именно такой скорости подключения и использования, а в некоторых случаях передачей питания по кабелю Ethernet.

Кстати о питании, оно может подаваться в камеру двумя способами. Первый — через специальный разъем камеры от отдельного блока питания либо посредством подключения питания по технологии Power over Ethernet (PoE). В случае использования питания от отдельного блока питания, недалеко от камеры придется установить розетку 220 В и от нее провести слаботочный кабель питания напрямую к камере. Вариант не самый удобный. Мне по душе больше использование технологии PoE, когда по кабелю с данными к камере подается еще и электропитание. Однако, в этом случае необходимо использовать либо специализированный коммутатор, который обеспечивает передачу электропитания по кабелю Ethernet, либо применять связки из инжекторов, для подачи напряжения в кабель, и сплиттеров, для съема напряжения с кабеля.

При использовании PoE, если камера не поддерживает стандарт питания PoE, то для ее подключения необходимо использовать сплиттер, который вычленяет питание из кабеля Ethernet и подает его на разъем питания камеры. Ну а если ваш коммутатор не поддерживает передачу питания по стандарту PoE, то в кабель Ethernet придется подмешивать напряжение питания через использование инжектора. Сложности в этом никакой нет, нужно только быть внимательным в настройках переключателей напряжения в сплиттере, поскольку часто попадаются модели, которые могут выдавать 12 В, 9 В или 5 В.

8-портовый свитч с функцией передачи питания по PoE D-Link DGS-1008P

8-портовый свитч с функцией передачи питания по PoE D-Link DGS-1008P

Предвидя развитие событий, а именно увеличение количества подключенных потребителей и камер, я заблаговременно запасся коммутатором с поддержкой технологии PoE. После недолгих раздумий, а выбор тут не такой уж и большой, мой взгляд пал на устройство D-Link DGS-1008P. Последние лет 10 я старался обходить стороной продукцию D-Link, как не самую продвинутую и надежную, но судя по отзывам потребителей именно эта модель не только производительна, но и надежна. По небольшому опыту ее использования могу смело сказать, что устройство работает. А такие заявленные характеристики, как автоматический выбор вольтажа для каждого из подключенного PoE порта и полноскоростная внутренняя матрица коммутации дают надежду на то, что и в будущем проблем при подключении камер или скорости обмена между устройствами наблюдаться не будет.

Кстати, следует заметить, что при PoE максимальная скорость соединения устанавливается в 100 Мбит. Все потому что для передачи напряжения используется несколько проводников витой пары. Но, как я уже упомянул выше, для камеры вполне достаточно будет и 10 Мбит, хотя конечно картинка при такой скорости обмена данными будет совсем не ахти какая, все же лучше использовать 100 Мбит подключение. А независимые порты и полноскоростная коммутационная матрица в D-Link позволяют использовать максимальную скорость соединения на каждом из портов.

Сразу же предостерегу начинающих строителей сетей. Не стоит путать PoE и EoP. Ethernet over Power технология противоположная PoE. Если вам нужно получить проводную локальную сеть в вашей квартире или доме, но тянуть витую пару очень не хочется, то можно рискнуть и попробовать собрать ее на основе технологи EoP, хотя чаще ее называют Power Line или сокращенно PLC. В основе технологии EoP лежит модуляция сигналов данных на обычную электропроводку здания или квартиры. Для подключения к сети достаточно только включить адаптер в розетку и подключить к нему патч-корд. Разумеется, что каждое из подключаемых устройств должно быть подключено именно через EoP адаптер, но можно к этой же сети подключить и ваш роутер или свитч, создав тем самым гетерогенную сеть. В такой сети обмен данными будет происходить по трем различным технологиям и средам: по электрической сети, по витой паре и по воздуху с использованием радиосигналов Wi-Fi.

Кстати, по технологии EoP можно подключить и IP-камеру, если рядом с ней есть розетка, но тянуть витую пару очень тяжело. Однако, стоит обратить внимание на то, что между адаптерами EoP разных производителей может присутствовать определенная несовместимость, а различные устройства типа электродвигателей или неисправных блоков питания персональных компьютеров могут существенно снижать скорость обмена данными между устройствами по сети EoP.

Можно ли использовать технологию EoP для подключения камер видеонаблюдения? Да можно, если никакие другие способы не могут быть применены без мучительных жертв.

Что касается разрешающей способности, то тут не все так просто. По моему мнению, брать камеру с разрешением меньше, чем 720p не стоит совсем. Иначе качество результирующей картинки будет далеко не ахти каким. Если бюджет и опыт позволяют, то лучше остановиться на камерах с разрешением 1080p. От них будет больше пользы, когда потребуется разглядеть мелкий предмет в кадре или опознать человека. Но помимо собственно размера кадра важную роль в качестве картинки играет и применяемая оптика. Она должна обеспечивать достаточное разрешение иначе вместо высококачественной картинки будет большая, но не детализированная посредственная фотография. И толку от высокого разрешения не будет никакого. При использовании видеорегистратора, стоит обратить внимание на то, какой максимальный поток он может записывать. Иногда случается так, что мощностей простенького видеорегистратора оказывается маловато для одновременной записи видео даже с трех камер. Как правило, производители указывают суммарный поток в кадрах в секунду для определенных разрешений.

Если уж говорить об оптике, то при приобретении стоит обратить внимание на фокусное разрешение объектива либо посмотреть на модели с варифокальными объективами. В общем случае чем меньше фокусное расстояние, а для IP-камер оно обычно находится в пределах от 2.3 мм и до 12 мм, тем больший угол захватит камера на видео. Другими словами, если вам нужно поставить камеру впритык к снимаемому объекту, то ее необходимо оснастить объективом с меньшим фокусным расстоянием, а если камера наблюдает за удаленным объектом, то чтобы не рассматривать движения микроскопических человечков на видео, лучше поставить длиннофокусный объектив. Угол обзора будет меньше, но изображение в кадре будет ближе, как если бы мы использовали бинокль.

Подобрать верный объектив к камере не просто, в этом не помогают даже многочисленные таблички у продавцов, разжевывающие углы и расстояния в зависимости от фокусного расстояния камеры. Дело в том, что помимо фокусного расстояния на угол обзора влияет еще и размер матрицы. Рассматривать необходимо фокусное расстояние вкупе с размером матрицы. Хорошо, что в сети есть уже работающие калькуляторы, позволяющие проводить подобные вычисления в автоматизированном виде.

Для передачи информации с камеры на регистратора видеопоток необходимо сжать. Раньше, когда вычислительных мощностей в IP-камерах было недостаточно, поток передавался с использованием сжатия по стандарту MJPEG. Для сжатия видео в этом формате не требуется больших вычислительных мощностей, но сам поток вызывает приличный трафик в сети и требует либо повторной перекодировки в более удобоваримый формат. Следующим этапом стало внедрение сжатия видеопотока по стандарту H.264. Данный стандарт обеспечивает более сильное сжатие нежели MPEG при сопоставимом качестве картинки и позволяет экономить не только полосу пропускания локальной сети, но и место на жестком диске видеорегистратора. Применение H.264 требует более сложной обработки видеопотока для анализа движения в кадре. Поэтому далеко не все программное обеспечение может с успехом обрабатывать данные с камеры в формате H.264. А я все же рекомендую остановиться именно на стандарте сжатия H.264 который производится на аппаратном уровне в самой камере. Продавцы обычно делают особый упор на это обстоятельство.

Для уличной камеры, а именно такую я и собирался приобрести и установить, в ночное время суток требуется подсветка, иначе в кадре будут исключительно черные квадраты Малевича. Подсветку можно организовать как обычными фонарями, включая светодиодные, а можно обеспечить инфракрасную, невидимую глазу подсветку в темное время суток. Хорошая камера имеет специальный подвижный ИК фильтр, который позволяет получать естественные цвета в дневное время, но и обеспечивать хорошую картинку в темное время суток при наличии инфракрасной подсветки. Некоторые камеры, особенно последних модельных годов имеют встроенную подсветку прямо на борту. Определить такие камеры можно по наличию нескольких или множества ИК светодиодов, вмонтированных в корпус.

Они включаются автоматически и освещают небольшой участок тьмы перед камерой. Не стоит ожидать, что встроенные светодиоды обеспечат хорошую подсветку на удалении более 10 метров от камеры, да и 10 метров дистанция явно завышенная. Для таких расстояний лучше использовать не встроенную подсветку камеры, а мощные инфракрасные прожектора, которые будут достоверно освещать территорию для видеонаблюдения. У встроенной подсветки есть и еще один минус. Мощные светодиоды могут нагревать матрицу камеры, приводя к излишнему ее шуму. Этот эффект особенно актуален для камер в компактных корпусах. Ночная подсветка мне нужна, в планы не входит оснащение дополнительными прожекторами, поэтому смотрю в сторону камеры с встроенной подсветкой.

А вот со стандартами обмена информацией между камерами и регистратором все очень плохо. В этом мире на рынке царит настоящая неразбериха. Все сколько-нибудь представительные компании выдумывают свои собственные стандарты на видеопоток и обмен данными. Посему, разработчики программного обеспечения для видеонаблюдения вынуждены поддерживать огромный массив разношерстной техники подчас несовместимой ни с чем другим. И риск того, что приобретенная камера будет работать только с фирменным регистратором — ненулевой.

Единственным более-менее распространенным стандартом, первой пробой пера в этом направлении, стал стандарт ONVIF. Но и поддержка этого стандарта вашей камерой, не означает автоматически, что все заработает с первого раза. Как правило, ONVIF описывает на каком порту и в каком виде камера отдает видеопоток. Обычно видеопоток с IP-камеры идет в нескольких вариантах, а самым распространенным, наличие которого является хорошим тоном, является поток по протоколу RTSP. Поэтому, если предстоит собирать видеонаблюдение на разношерстных или неизвестных камерах, то лучше убедиться, что они поддерживают ONVIF и RTSP.

В российских магазинах можно купить IP-камеру без особого труда. В них представлены лучшие образцы основных производителей камер, таких как Hikvision, D-Link и многих прочих. Камеры проверены временем, вполне работоспособные и проблем с ними как правило очень мало. Но единственное, что останавливает от их приобретения, так это их стоимость и желание экспериментов. Поэтому пытливые стопы ведут экспериментаторов на сайты магазинов типа Bang Good, eBay, MiniInTheBox или AliExpress. А вот там есть где разгуляться, есть что выбрать и есть куда приложить свои усилия в плане поиска нужного устройства.

Итак, после единоличного мозгового штурма и поиска информации по вышеприведенным сайтам была выбрана и приобретена, за сущие копейки, IP-камера без рода и без племени с поддержкой ONVIF 2.0, RTSP, светодиодной подсветкой, компактным корпусом и кодированием по стандарту H.264.

Камера HI3518E_50H10L_S39

Итак, после некоторого ожидания, заказанная в Китае, удивительно функциональная и при этом совершенно недорогая IP-камера оказалась у меня на рабочем столе. Прежде осуществления монтажа на объекте, я решил ее немного поисследовать. Вернее, узнать о камере немного больше. Продавец рекламирует свою камеру как чистый OEM, выпускаемый одним из китайских производителей.

Китайская noname IP-камера HI3518E_50H10L_S39

Китайская noname IP-камера HI3518E_50H10L_S39

Камера прибыла ко мне в небольшой, очень скромной коробке, на которой не было совершенно никаких опознавательных знаков производителя. Вообще, китайцы очень любят подобный вид упаковки, вполне возможно, что сборкой аналогичной продукции занимаются небольшие артели, которым просто не по карману своя полиграфия. Они закупают небольшими партиями отдельно корпуса, платы, объективы, а затем собирают готовое изделие и упаковывают в единую для всех коробку. С одной стороны, мелкая сборка позволяет получить минимальную стоимость на продукцию, но с другой стороны, есть риск получить некачественное изделие как раз из разряда, собранного чистокровным китайцем у себя в хижине на кухонной циновке.

Различные форумы на русском языке пестрят множеством сообщений, связанных с такими «OEM» камерами. Кто-то жалуется на то, что камеры перегреваются, поскольку умельцы не поставили дополнительный радиатор, кто-то не может найти прошивку посвежее, а другие вообще, собирают такие камеры самостоятельно, закупая корпуса, матрицы и прочее все у тех же самых китайских производителей. В общем — чистая лотерея. Я решил проверить, что же находится внутри у моей камеры, но на мое удивление она оказалась на редкость хорошо собранной и даже покрашенной так, что разобрать ее нет никакой возможности. Вернее, разобрать-то можно, все что угодно, но герметичность изделия при этом нарушится. Посему пришлось довольствоваться только внешним и программным «осмотром» изделия из Поднебесной.

По сравнению с другими камерами в форме пули, корпус этой очень компактен. По сути он состоит из части где установлен объектив, датчик освещенности и множество светодиодов. И скромной крышки. Найти аналог среди известных науке именитых фирм на ниве камеростроения мне не удалось. Поэтому пришлось проводить исследования немного глубже и разбираться с камерой удаленно.

Программное обеспечение в комплекте

Вместе с камерой, в той же самой коробке я обнаружил жалкое подобие инструкции на английском языке и небольшой компакт-диск с программным обеспечением. Вот именно с него и начнем разбирательство, поскольку инструкция совершенно ни на что не годная. А вот на диске обнаружилось много весьма полезного. Во-первых, это подробная инструкция по самой камере, вернее по тому как с ней работать из прилагаемого ПО. А во-вторых, собственно само программное обеспечение.

Хочу сразу предупредить, что все программы, которые идут с камерой работают только из-под современных версий Windows. Никаких Linux или Mac OS.

DeviceManager

Начать знакомство с камерой лучше всего с небольшого приложения DeviceManager. Итак, вы подключили камеру в свою локальную сеть по витой паре, подали на камеру напряжение. Осталось понять на каком IP-адресе она зарегистрировалась в сети и провести первоначальное конфигурирование. Именно для этого и предназначено приложение DeviceManager. Забегая немного вперед, если вы ненароком закупились сразу несколькими камерами, то настоятельно рекомендую подключать и настраивать их по одной. Причина тому — все камеры изначально сконфигурированы на адрес 192.168.1.10 или аналогичный. И если подключить сразу несколько камер, то будет не просто реконфигурировать их на отдельные адреса.

Утилита DeviceManager для IP-камеры

Утилита DeviceManager для IP-камеры

В приложении DeviceManager необходимо присвоить локальный IP-адрес камере согласно тем правилам, которые установлены в вашей локальной сети. Там же необходимо задать параметры DNS и шлюза в вашей сети. Для облегчения этого процесса в приложении присутствует небольшая автоматизация, позволяющая применить параметры компьютера, на котором запущен DeviceManager. По желанию, можно поменять имя пользователя и пароль на доступ к камере.

Веб-интерфейс камеры HI3518E_50H10L_S39

Веб-интерфейс камеры HI3518E_50H10L_S39

После проведения первичной настройки к камере можно подключиться уже и через web-интерфейс. Но и тут не все так просто. Работать через web-интерфейс, конечно можно, но как-то не всегда получается переключиться на язык отличный от китайского, да и для нормального отображения необходимо использовать Internet Explorer с установленным плагином от производителя. Плагин устанавливается при первом подключении к интерфейсу камеры. Оставим работу через браузер только в качестве экстренной возможности, ведь все, что нужно настроить можно сделать через поставляемую вместе с камерой Camera Management System (CMS).

CMS

Поставляемая CMS в комплекте, заточена и нормально работает только под операционными системами типа Windows. Но, вполне неплохо себя ведет и будучи запущенной в среде виртуальной машины.

Добавление камеры с медиапортом 34567 в родную CMS

Добавление камеры с медиапортом 34567 в родную CMS

CMS, как и все остальное сделано исключительно в стиле «OEM». Нет никаких идентификаторов производителя, ничего. Только крупная надпись H264 на весь экран и все. В целом у меня нет никаких серьезных нареканий к CMS. Работает стабильно, память не есть, не падает от каждого чиха, компьютер сильно не грузит. И именно через поставляемую CMS я рекомендую проводить все настройки.

Настройка детектора движения камеры с медиапортом 34567 в родной CMS

Настройка детектора движения камеры с медиапортом 34567 в родной CMS

В CMS H264 есть весь функционал, который требуется для организации видеонаблюдения и по сути, это единственно нормально работающее с камерой ПО, какое существует в природе. Дело в том, что сама камера помимо совместимости с ONVIF и передачей видеопотока по RTSP, работает по порту 34567. И именно по номеру этого порта иногда их идентифицируют, поскольку никаких других опознавательных знаков на камере нет. Люди так и пишут «камера с портом 34567» или «камера с медиапортом 34567». Кстати, набирать 34567 на клавиатуре очень удобно, цифири идут одна за другой.

Через поставляемое CMS можно не только производить запись видео на диск, организовывать выполнение определенных действий по событиям в кадре, но и конфигурировать саму камеру или камеры. Собственно, это первое, что нужно сделать. Первоначально камеру нужно подключить к CMS, а затем уже ее конфигурировать.

Другое программное обеспечение

Если пользоваться сторонним ПО, то у меня получилось найти и немного поработать с камерой в плане конфигурирования при использовании утилиты для работы с ONVIF камерами ONVIF Device Manager. Правда, много сделать с камерой при помощи этой утилиты не удалось, камера просто была найдена, протестирована на совместимость с протоколом ONVIF и все.

ONVIF Device Manager

ONVIF Device Manager

Что касается других программ для работы с камерами, то на платформе Windows, помимо родной CMS камеру нашла и смогла с ней работать программа iSpy. Особенностью iSpy является то, что программа разрабатывается с целью поддержки как можно большего зоопарка камер, поэтому в нее встроен специальный мастер, который сканирует сеть в поисках хоть каких-то совместимых устройств. Однако, соединение с камерой осуществляется только по протоколу RTSP, родной поток с порта 34567 игнорируется.

Подключение камеры к Ivideon

Неудачное подключение камеры к Ivideon

Популярное облачное решение Ividion отказалось работать с камерой как в версии под Linux, так и под Windows. Хотя продукт популярный и набирает популярность, но угнаться за всеми извертами многочисленных производителей, сообщество программистов не может. Под Linux с камерой смогла работать только Xeoma, как и iSpy подключившаяся к камере посредством RTSP протокола. Немного пришлось помучаться с Surveillance Station (SS) для Synology. Однако, мастер SS смог определить камеру только после того, как в качестве исходного порта я указал порт 8899. После этого SS смог определить RTSP порты и привязаться к камере.

Подключение камеры к Survelliance Station от Synology

Подключение камеры к Surveillance Station от Synology

Особенность данной камеры в