A&S Adria, Stručni magazin za kompletna sigurnosna rješenja

Piše: Ajit Dubey,
viši projekt menadžer,
Embedded System Group, eInfochips
Ova e-mail adresa je zaštićena od spam robota, nije vidljiva ako ste isključili JavaScript

Prema podacima sa stručnog portala IPVideoMarket.info, predviđa se da će prodaja proizvoda iz domena IP videonadzora porasti za cijelih 200 posto u periodu između 2010. i 2012. godine. Ukupan prihod na ovom tržištu dostići će iznos od 6,48 milijarde američkih dolara u 2012. godini, stoji u izvještaju pod nazivom “World Internet Protocol Surveillance Markets”, kompanije Frost & Sullivan, specijalizirane za ispitivanje tržišta, tržišne analize i izvještavanje. Iz kompanije sličnog profila – IMS Research predviđaju da će videonadzorno tržište dostići vrijednost od cijelih četiri milijarde američkih dolara do 2011. godine.

Nekoliko faktora koji će voditi ovakvom rastu videonadzornog tržišta uključuju veću zastupljenost relativno jeftinih modela HD kamera, sa 720 horizontalnih scan linija ili 1,3 megapikselnom rezolucijom. Hibridni DVR i NVR uređaji za pohranu videopodataka uklonit će barijere narednim generacijama ovakvih uređaja za migraciju ka IP baziranim rješenjima. Na kraju, dozreli standardi iz domena mrežnih kamera i protokola će smanjiti troškove i složenost IP videonadzornih rješenja.

Dok IP osigurava prednosti povezivanja, šire shvatanje ove materije suočava se s mnoštvom izazova. Proizvođači imaju izbor standarda za videokodiranje, od kojih svaki ima različit profil. Postoji i dosta razilaženja po pitanju protokola za promet podataka, formata za pohranu i videoanalitike. Konfiguriranje PTZ funkcionalnosti također je otežano između videouređaja različitih proizvođača. Interoperabilnost je ključni izazov za profesionalce iz domena sigurnosti koji se bave upravljanjem PTZ funkcionalnostima, konfiguracijom mreže i kompatibilnošću.

Razvoj u IP nadzoru vođen je kvalitetom usluge i kvalitetom propusnosti mrežnog opsega. Standard H.264 nudi visoku kompresiju korištenjem manjeg propusnog opsega. Poređenja radi, M-JPEG, MPEG-4 i MPEG-2 standardi kompresije koriste više mrežnog kapaciteta za isti kvalitet slike.

Kamere, DVR i NVR uređaji podržavaju RTP/RTSP i HTTP protokole, koji preo­vladavaju na tržištu. Neki pravni sistemi zabranjuju pohranu nadzornih audiopodataka u cilju zaštite privatnosti ili zbog nekih drugih razloga. Ovo baca posebno svjetlo na razmatranje te teme. Uređaji koji podržavaju samo video mogu vršiti samo pohranu osnovnih tokova podataka u njihovom izvornom obliku, dok uređaji koji podržavaju audio, video i metapodatke zahtijevaju elemente nositelje, poput MP4, MOV, 3GP, AVI i MPEG-2-TS.

Pojava videoanalitičkih rješenja povećava sposobnost skladištenja videosistema koji podržavaju uvjetno skladištenje uz generiranje alarma, dok je više od 20 PTZ protokola dostupno širom sveta, od strane različitih proizvođača videonadzornih kamera.

Standardne specifikacije

Mogućnost povećanja udjela na tržištu nadzornih rješenja izrodila je potrebu za otvorenim standardima kako bi se ostvarila interoperabilnost. Razumijevanje u kompanijama o tome kako je uspostavljanje standarda za mrežne kamere od značaja za širenje i sazrevanje IP videonadzornog tržišta dovelo je do kreiranja dviju odrednica: ONVIF – Open Network Video Interface Forum i PSIA – Physical Security Interoperability Alliance.

PSIA i ONVIF osnovani su tokom 2008. u samo nekoliko mjeseci razlike, s ciljem stvaranja standardnog interfejsa za uređaje i softverske platforme, namijenjene tehničkoj zaštiti i sigurnosnim aplikacijama. Ove dvije grupe streme ka istom osnovnom cilju – uvođenju interoperabilnosti u rješenja koja sadrže IP bazirane sigurnosne sisteme. Grupu ONVIF predvode kompanije Axis Communications, Sony Corporation i Bosch Security Systems, predstavljajući 14 interoperabilnih mrežnih videoproizvoda, koje je dosad proizvelo devet kompanija. ONVIF članstvo je naraslo do 103 kompanije, a obuhvata 12 punopravnih članova, 13 članova učesnika i 78 članova korisnika. ONVIF je objavio svoj prvi nacrt specifikacije u novembru 2008. godine. PSIA je svjetski konzorcij sačinjen od 50 proizvođača i sistem integratora opreme za sigurnosne aplikacije i tehničku zaštitu. U septembru 2008. predstavili su svoju specifikaciju na uvid, a danas osam kompanija članica ima interoperabilne proizvode.

ONVIF i PSIA –komparacije

Istraživanje kompanije IMS Research iz jula 2009. pokazalo je da kompanije članice ONVIF-a kontroliraju preko 40% prihoda na cjelokupnom svjetskom tržištu videonadzorne opreme, dok oko 25% prihoda ostvaruju kompanije okupljene oko PSIA. Ova razlika još je više zapanjujuća ukoliko uzmemo u razmatranje opreme za mrežni videonadzor. U ovom slučaju kompanije članice ONVIF-a kontroliraju oko 60% prihoda na globalnom tržištu, a članice PSIA negdje oko 20%. Proizvođači i integratori izgledaju pogođeni neodlučnošću kad se pred njih postavi pitanje koju od ove dvije specifikacije prihvatiti.

ONVIF se, izgleda, opredijelio za IP video, prvenstveno za kamere i videoanalitiku. Njegov osnovni fokus je, zapravo, interfejs između mrežnih videotransmitera (NVT) i mrežnih videoklijenata (NVC). Specifikacija ONVIF-a pokriva otkrivanje uređaja, konfiguraciju uređaja, događaje, PTZ kontrolu, videoanalitiku i funkcije vezane za protok podataka u realnom vremenu.

PSIA je definirala specifikacije, koje su primjerenije općoj upotrebi na širokom tržištu opreme za tehničku zaštitu. Dakle, standard PSIA primjenjiv je na uređaje za kontrolu pristupa, pohranu podataka itd., a ne isključivo na IP video. U nastavku je i nekoliko tehnoloških različitosti između ONVIF-a i PSIA koje bi mogle voditi ka usvajanju standarda na IP videonadzornom tržištu.

1. Specifikacija ONVIF je okvirno izgrađena prema standardima web servisa. To je standardizirana metoda integracije aplikacija korištenjem nezavisnog standarda otvorenih platformi, poput XML-a, protokola Simple Object Access (SOAP, SOAP 1.2, Part 1) i WSDL (WSDL1.1) preko IP mreže. XML se koristi kao sintaksa za opis podataka, SOAP se koristi za prijenos poruka, a WSDL za opis usluge. SOAP je XML baziran protokol za razmjenu poruka i koristi se za kodiranje informacija na zahtjev web servisa kao i kod povratnih poruka, prije slanja informacija preko mreže. SOAP se smatra složenim i krutim za implementaciju.

S druge strane, PSIA koristi arhitekturu Representational State Transfer (REST). REST je najnoviji favorizirani pristup, koji danas koriste gotovo svi web servisi. REST je, u odnosu na SOAP, jednostavan za korištenje i zahtijeva samo jednostavan XML konvertor, s manje obrade, što u konačnici rezultira manjom količinom korištenih resursa. Nadalje, REST arhitektura zahtijeva manje dodataka nego SOAP, a prednost su mu i za ljude čitljive protokolarne poruke, koje se lako integrišu u sistem za otklanjanje grešaka. Zbog njegove potrebe za dodacima, SOAP ima određene nedostatke kako u pogledu zahtijevane snage računara tako i pogledu neophodnog propusnog opsega. SOAP, također, zahtijeva potpunu usklađenost s HTTP serverom, SSL i potpunu usklađenost sa XML konvertorom.

Naprimjer, da biste promijenili PTZ poziciju, standard ONVIF zahtijeva SOAP-ovu deklaraciju u zaglavlju od oko 12 MB, što je prekomjerno ukoliko imamo na umu da ga treba poslati za svaku poruku posebno. Kod standarda PSIA promjena PTZ pozicije zahtijeva posjetu URL linku, za koju je potreban relativno mali broj bajtova u odnosu na ONVIF-ov pristup.

2. ONVIF-ova mrežna detekcija omogućuje korištenje na Microsoftu orijentirane tehnologije (WS Discovery) za mehanizam otkrivanja svojih uređaja. Ovo sugerira da svi uređaji usklađeni s ONVIF-om moraju primijeniti metod WS Discovery.

PSIA, s druge strane, pruža više mehanizama poput Zeroconfa, UPnP-a i Bonjoura za detekciju uređaja. Dok s jedne strane PSIA pruža više fleksibilnosti kako bi prilagodio mehanizme za otkrivanje uređaja, s druge strane pokazuje kompleksnost u interoperabilnosti kod povezivanja s PSIA-om usklađenih uređaja. Naprimjer, kamere usklađene s PSIA-om koje podržavaju Bonjour ne mogu biti povezane sa sistemom za upravljanje videom, koji je također usklađen s PSIA-om, ali podržava UPnP, unatoč tome što su i kamera i sistem za upravljanje videom, kako gore stoji, usklađeni s PSIA-om.

Ukoliko razmatramo mehanizam za otkrivanje uređaja, s obzirom na to da proizvodi usklađeni s ONVIF-om uvijek podržavaju WS Discovery, ONVIF nudi 100-postotnu interoperabilnost između proizvoda usklađenih s ovim standardom.

3. ONVIF-ovo upozorenje na događaje (sigurnosno relevantna dešavanja) zasniva se na WS-Notify okruženju. Ove specifikacije diktiraju kako kamera treba obavijestiti o događajima prema višim slojevima, za razliku od PSIA-ovih generaliziranih formata za poruke i obavještenja. Ovo opet ne nudi 100-postotnu interoperabilnost PSIA-ove specifikacije za razliku od ONVIF specifikacije.

4. PSIA osigurava jednostavno sučelje za integraciju i analizu u odnosu na ONVIF-ove krute specifikacije.

5. Zahvaljujući svojoj arhitekturi baziranoj na REST-u, implementacija PSIA je dosta lakša od implementacije ONVIF-ove arhitekture bazirane na SOAP-u.

6. PSIA je već definirala specifikacije za medije za pohranu i skladištenje, dok ih ONVIF tek treba definirati. Ovo bi trebalo biti uključeno u neku od budućih verzija ONVIF-ovih specifikacija.

7. S obzirom na to da se specifikacije PSIA fokusiraju na širi aspekt u tehničkoj zaštiti, PSIA također nudi specifikacije za upravljanje integriranim sistemima tehničke zaštite – physical security information management (PSIM) integration.

Izbor standarda

Pošto se bitka za standardizaciju mrežnih kamera između ONVIF-a i PSIA nastavlja, pogled izbliza nam govori kako su, zapravo, oba standarda veoma slična jedan drugom. Oba nude osnovne mogućnosti za upravljanje i kontrolu uređaja s ciljem uspostavljanja interoperabilnosti među različitim uređajima. I jedan i drugi nude mehanizme i uputstva za otkrivanje uređaja i upravljanje njima, zatim za mrežna podešavanja, analitiku, podešavanja PTZ funkcija, protoka preko HTTP/RTSP-a kao i za sigurnost proizvoda.

Kompanije mogu prilagoditi svoje proizvode ONVIF-ovom standardu za visokokvalitetne videouređaje s funkcijama analitike i podešavanja mrežnih postavki.

Kompanije koje imaju potrebu kontrolirati uređaje za PTZ funkcije, skupa s drugim uslugama kao što su skladištenje i PSIM, mogu prilagoditi svoje proizvode PSIA-ovim specifikacijama. S obzirom na to da je standard PSIA baziran na REST-u, pogodniji je za ostale oblasti tehničke zaštite u okviru industrije sigurnosti.

Strukturni model se ne razlikuje značajno između standarda. Pošto su specifikacije mrežnih kamera više logičke specifikacije nego fizičke karakteristike, neće biti iznenađujuće ukoliko proizvođači počnu implementirati oba standarda ili ih spoje u jedan jedinstven obrazac. Naprimer, Cisco i Milestone podržavaju svojim proizvodima oba navedena standarda. eInfochips također planira ukazati podršku za oba standarda u njihovoj primjeni kod softverskih rješenja za upravljanje videom, kamerama, te DVR i NVR uređajima.

Jednostavna standardizacija mrežnih kamera ubrzat će napore integracije i kompatibilnost između komponenti više proizvođača. Ovo će se odraziti na smanjenje ukupnih troškova nadzornih rješenja.

O kompaniji eInfochips

eInfochips je kompanija koja se bavi uslugama i rješenjima iz domena tehnološkog dizajna, a nudi usluge dizajniranja softverskih proizvoda i aplikacija, takozvanih “embedded” sistema, te application-specific integrated circuit – ASIC i field-programmable gate array – FPGA uređaja i komponenti od 1995. godine. Klijentima omogućuje ostvarenje njihovih poslovnih ciljeva, te im daje mogućnost da svoje proizvode nude po konkurentnim cijenama i s kraćim vremenom neophodnim za izlazak na tržište, usklađujući na takav način svoje osnažene “outsourcing” modele, operativne kvalitete i beskompromisnu posvećenost kvalitetu.