Бюджетна система бездротового (Wi-Fi) автономного (від АКБ) відеоспостереження

by Степан Лютий · 29 Серпня, 2018

Завдання:
Бюджетна система бездротового автономного відеоспостереження для моніторингу поточної ситуації на будмайданчику з можливістю швидкого перенесення IP-камер в різні місця і установки елементів без переривання сервісів.

Рішення:
Система відеоспостереження з елементами, що підтримують технологію бездротової передачі даних в складі: IP-відеореєстратор з Wi-Fi + монітор, IP-камери з Wi-Fi і живлення від АКБ, відеосервер з системою зберігання даних (опціонально, дротове підключення).

Дана стаття не є рекламою певного бренду, визначених елементів або програмного забезпечення. За фактом вийшло, що використовувалося описуване нижче обладнання для розв’язання задачі з умовами від Замовника – недорого, проста в налаштуванні і стабільна система.

Схема рішення.

Опис елементів поточного рішення:
IP-відеореєстратор DS-N304W:
IP-відеореєстратор – опис параметрівВідео/аудіо
Формат відеосжатія: H. 265/ H. 264.
IP камери: 4 канали.
Входить пропускна здатність: 50 Мб/с.
Відео/аудіовихід
Відеовихід: 1 HDMI, 1 VGA.
Дозвіл виводу HDMI/VGA: 1920х1080/60Гц, 1280х1024/60Гц, 1280х720/60Гц, 1024х768/60Гц.
Аудіовихід: 1 канал RCA (Лінійний, 1 KΩ).

Запис
Кількість потоків: 2.
Основний потік: 5Мп/4Мп/3Мп/1080p/1.3 Mp/720p.
Тип потоку: Відео, відео і аудіо.

Жорсткий диск
SATA: 1 SATA.
Обсяг до 6 Тб кожен.
Інтерфейси
Мережевий інтерфейс: 1 RJ-45 10M/100M Ethernet.
USB-інтерфейс: 2 USB 2.0.

Wi-Fi
Стандарт Wi-Fi IEEE802.11b/g/n.
Діапазон частот: 2,4 ГГц.
Антена: 2 х зовнішні антени 2MIMO. Підтримують модулі PA і LNA.
Швидкість передачі: 300мбіт/с.

Загальні
Живлення: DC12В.
Споживана потужність: до 18Вт (без HDD).
Робочі умови: -10°C— +55°C, вологість 10% ~ 90%.
Розмір: 205×205×45 мм.
Вага: ≤1 кг (Без жорстких дисків).

Фото з коробки:

Порти ззаду:

Під кришкою:

В даний реєстратор був встановлений HDD 160GB, штатно реєстратор йде без HDD.

Блок живлення:

Зібраний пристрій:

З монітором і даними з камер:

IP-камера DS-I250W:
IP-камера 1 – опис параметрівIP-камера DS-I250W:
Матриця: 1/2.8 Progressive scan CMOS.
Чутливість: 0.025 лк @(F1.2, AGC вкл.), 0.07 лк @(F2.0, AGC вкл.).
Швидкість електронного затвора: 1/3 з ~ 1/100 000 с.
Об’єктив: 2.8 мм, 4мм, 6мм, 8мм @F2.0, варіооб’єктив.
Кріплення об’єктива: М12.
Кут огляду: 114° (2.8 мм), 90° (4мм), 54° (6мм), 43° (8мм).
Режим «День/ніч»: Механічний ІЧ-фільтр.
Регулювання кута установки: поворот: 0° — 360°; нахил: -90° — 90°; обертання: 0° — 360°.

Стиснення
Формат відеосииснення: Основний потік: H. 265/H. 264. Додатковий потік: H. 265/H. 264/MJPEG.
Профіль H. 264: Baseline Profile / Main Profile/High Profile.
Профіль H. 265: Main Profile.
Бітрейт відео: 32 кб/с ~ 8 Мбіт/с.
Аудіосжатіе: G. 711/ G. 722.1/ G. 726/ MP2L2/ PCM.
Бітрейт аудіо: 64кбіт/с (G. 711)/ 16кбіт/з(G. 722.1)/ 16кбіт/з (G. 726)/ 32-160Кбит/з (MP2L2).

Зображення
Максимальна роздільна здатність: 1920 × 1080.
Основний потік: 25 к/с @ (1920×1080, 1280х960, 1280×720).
Додатковий потік: 25 к/с @ (704х576, 640×480, 352×288, 320×240).
Налаштування зображення: Насиченість, яскравість, контраст, різкість, віддзеркалення і маска конфіденційності настроюються через клієнтське ПЗ або веб-браузер.
Поліпшення зображення: DWDR, 3D DNR, BLC, ROI (1 зона на кожен потік).
Перемикання «День/ніч»: Авто/за розкладом.

Читайте також FreeCAD — новий метод малювання

Мережа
Мережеве зберігання: NAS.
Протоколи: TCP/IP, ICMP, HTTP, HTTPS, FTP, DHCP, DNS, DDNS, RTP, RTSP, RTCP, PPPoE, NTP, UPnP, SMTP, SNMP, IGMP, 802.1 X, QoS, IPv6, UDP, Bonjour.
Безпека: Аутентифікація користувача, водяні знаки, фільтрація IP-адрес.
Сумісність: ONVIF (PROFILE S, PROFILE G), PSIA, CGI, ISAPI.
Спрацювання тривоги: Виявлення несанкціонованих дій, розрив мережі, конфлікт IP-адрес.
Дії по тривозі: Повідомлення на клієнтське ПЗ, відправка електронної пошти, завантаження на FTP, активація каналу запису.

Інтерфейс
Мережевий інтерфейс: 1 RJ45 10M/100M Ethernet.
Аудіо вихід: вбудований мікрофон.
Фільтрація шумів навколишнього середовища: підтримується.
Частота дискретизації: 48кГц.
Кнопка скидання налаштувань.

Wi-Fi
Стандарт Wi-Fi IEEE802.11b/g/n.
Діапазон частот: 2,4 ГГц ~ 2.472 ГГц.
Ширина каналу: 20/40МГц.
Протоколи: 802.11 b: CCK, QPSK, BPSK.
802.11 g/n: OFDM.
Безпека: 64/128-біт WEP, WPA/WPA2, WPA-PSK/WPA2-PSK, WPS.
Потужність передавача:
11b: 17±1.5 dBm @ 11Мбит/с, 11g: 14±1.5 dBm @ 54мбіт/с, 11n: 12.5±1.5 dBm.
Чутливість приймача
11b: -90dBm @ 11Мбит/с (Типова), 11g: -75dBm @ 54мбіт/с (Типова), 11n: -74dBm (Типова).
Швидкість передачі даних: 11b: 11 Мбіт/з, 11g: 54 Мбіт/с, 11n: до 150 Мбіт/с.
Радіус прийому: до 150 м (залежить від умов навколишнього середовища).

Основне
Живлення: DC12В±25%.
Споживана потужність: 5Вт макс.
Робочі умови: -30°С — 60°С, вологість 95% або менше (без конденсату).
Захист: IP66.
Матеріал корпусу: Метал/ Пластик.
Дальність дії ІЧ-підсвічування: до 30 м.
Розміри: Ø76 мм х 150.1 мм.
Вага: 0.37 кг

Фото з коробки:

Вигляд ззаду:

В комплекті немає блоку живлення, що підключається за допомогою кабелю акумулятор.

IP-камера DS-I252W:
IP-камера 2 – опис параметрівIP-камера DS-I252W:
Матриця: 1/2.8 Progressive scan CMOS.
Чутливість: 0.025 лк @(F1.2, AGC вкл.), 0.07 лк @(F2.0, AGC вкл.).
Швидкість електронного затвора: 1/3 з ~ 1/100 000 с.
Об’єктив: 2.8 мм, 4мм, 6мм, 8мм @F2.0, варіооб’єктив.
Кріплення об’єктива: М12.
Кут огляду: 114° (2.8 мм), 90° (4мм), 54° (6мм), 43° (8мм).
Режим «День/ніч»: Механічний ІЧ-фільтр.
Регулювання кута установки: поворот: 0° — 355°; нахил: 0° — 75°.

Стиснення
Формат відеосииснення: основний потік: H. 265/H. 264, додатковий потік: H. 265/H. 264/MJPEG.
Профіль H. 264: Baseline Profile / Main Profile/High Profile.
Профіль H. 265: Main Profile.
Бітрейт відео: 32 кб/с ~ 8 Мбіт/с.
Аудіосжатіе: G. 711/ G. 722.1/ G. 726/ MP2L2/ PCM.
Бітрейт аудіо: 64кбіт/с (G. 711)/ 16кбіт/з(G. 722.1)/ 16кбіт/з (G. 726)/ 32-160Кбит/з (MP2L2).

Зображення
Максимальна роздільна здатність: 1920×1080.
Основний потік: 25 к/с @ (1920×1080, 1280х960, 1280×720).
Додатковий потік: 25 к/с @ (704х576, 640×480, 352×288, 320×240).
Налаштування зображення: Насиченість, яскравість, контраст, різкість, віддзеркалення і маска конфіденційності настроюються через клієнтське ПЗ або веб-браузер.
Поліпшення зображення: DWDR, 3D DNR, BLC, ROI (1 зона на кожен потік).
Перемикання «День/ніч»: Авто / за розкладом.

Читайте також Реалізація BottomAppBar. Частина 2: Меню і елемент управління Navigation Drawer

Мережа
Протоколи: TCP/IP, ICMP, HTTP, HTTPS, FTP, DHCP, DNS, DDNS, RTP, RTSP, RTCP, PPPoE, NTP, UPnP, SMTP, SNMP, IGMP, 802.1 X, QoS, IPv6, UDP, Bonjour.
Безпека: Аутентифікація користувача, водяні знаки, фільтрація IP-адрес.
Сумісність: ONVIF (PROFILE S, PROFILE G), PSIA, CGI, ISAPI.
Спрацювання тривоги: Виявлення несанкціонованих дій, розрив мережі, конфлікт IP-адрес.
Дії по тривозі: Повідомлення на клієнтське ПЗ, відправка електронної пошти, завантаження на FTP, активація каналу запису.

Wi-Fi
Стандарт Wi-Fi IEEE802.11b/g/n
Діапазон частот: 2,4 ГГц ~ 2.472 ГГц.
Ширина каналу: 20/40МГц.
Протоколи: 802.11 b: CCK, QPSK, BPSK.
802.11 g/n: OFDM.
Безпека: 64/128-біт WEP, WPA/WPA2, WPA-PSK/WPA2-PSK, WPS.
Потужність передавача: 11b: 17±1.5 dBm @ 11Мбит/с, 11g: 14±1.5 dBm @ 54мбіт/с, 11n: 12.5±1.5 dBm.
Чутливість приймача:
11b: -90dBm @ 11Мбит/с (Типова), 11g: -75dBm @ 54мбіт/с (Типова), 11n: -74dBm (Типова).
Швидкість передачі даних: 11b: 11 Мбіт/з, 11g: 54 Мбіт/с, 11n: до 150 Мбіт/с.
Радіус прийому: до 150 м (залежить від умов навколишнього середовища).

Основне
Живлення: DC12В±25%.
Споживана потужність: 5 Вт макс.
Робочі умови: -20°С — 45°С, вологість 95% або менше (без конденсату).
Захист: IP66.
Матеріал корпусу: Пластик.
Дальність дії ІЧ-підсвічування: до 30м.
Розміри: Ø 121.36 мм х 92.21 мм.
Вага: 0.465 кг

Фото з коробки:

Вигляд ззаду:

З АКБ:

Налаштування і підключення обладнання:
В принципі, все досить просто. Але є нюанси.

IP-відеореєстратор налаштовується за допомогою підключеного безпосередньо монітора і USB-мишки.
Задаємо графічний ключ обов’язково:

Загальні установки:

Мережеві налаштування дротові:

Налаштування бездротові мережні:

Тепер можемо через веб-інтерфейс заходити через дротове підключення:

Wi-Fi мережі в окрузі:

Підключаємося тепер до IP-відеореєстратора по Wi-Fi:

Камери неактивні:

Одна камера підключилася:

Що видно на моніторі з реєстратора:

Перейменовуємо назви камер:

Первинне налаштування IP-камер краще так само проводити в провідному режимі. Виставляємо логінпароль, налаштовуємо мережеві настройки для проводового підключення. Там вже входимо в веб-інтерфейс і підключаємося до бездротової мережі.

Проблема — Як переглядати пристрій у браузері.

Internet Explorer наше все…. Ось таке майбутнє.

Дозволяємо застосування стороннього плагіна і підключається відеопотік:

Включаємо ONVIF і заводимо там користувача (це буде потрібно для З відеосервера)

Підключаємося, але вже через Wi-Fi:

Логіка роботи і конструювання архіву відеопотоку у нас такі:
— відеореєстратор записує на HDD всі дані по Wi-Fi в максимальній якості (відео + аудіо) з кожної камери (у режимі перегляду буде видно, де рух був так само, а не просто статика);
— відеосервер отримує потоки камер від відеореєстратора по протоколу RTSP і записує дані з великим часом зберігання + обробляє відеопотік – аналізує за певним алгоритмом (є каска на людину, детектор диму і вогню тощо).

Читайте також Що таке UX/UI дизайн насправді?

Після спілкування з тех. підтримкою, отримав дані:
За реєстратор: в разі, якщо зазначений Вами реєстратор може віддавати потоки підключених до нього камер по протоколу RTSP, то Ви зможете підключити ці потоки в VideoNet по протоколу Універсальний RTSP в якості окремих ip-камер. Для підключення цих потоків необхідні повні RTSP ДО s кожного компонента потоку.

VideoNet міг отримувати звук, потрібно, щоб в запитуваній з реєстратора RTSP-потоці цей звук був. Можливо, для цього необхідно якось додатково налаштовувати реєстратор, можливо, потрібно використовувати інші RTSP ДО и (в яких буде вказівка на потоки зі звуком). Має сенс уточнити ситуацію у виробника реєстратора.

У нашому випадку це потоки:
rtsp://admin:admin1234@192.168.1.2:554/Streaming/Channels/101
rtsp://admin:admin1234@192.168.1.2:554/Streaming/Channels/201

Підключаємо до відеосервера відеореєстратор:

Налаштовуємо параметри ip-камер:

Журнал подій:

Потоки з IP-камер від відеореєстратора отримані:

Підказка по RTSP:

А тепер найцікавіше – автономність роботи IP-камер.

Використовується тестовий АКБ — акумулятор Vision CP1250 (12В, 5аг). АКБ не нові, а вже використані, їм більше трьох років. На об’єкті будуть нові АКБ (17Аг і більше)

Заряджаємо АКБ:

Перевіряємо:

Дані по споживанню з IP-камери:

Вимірюємо фактичне споживання IP-камер:

У результаті вийшло:
У купольної камери споживання камери по 12В DC – заявлено виробником 400мА, фактичне заміряне при роботі 160мА-180мА, при включенні до 220мА.

У циліндричної камери споживання камер по 12В DC – заявлено виробником 400мА, фактичне заміряне при роботі 140мА-160мА (з ІК до 200мА доходило в пік), при включенні до 210мА.

Протестований автономний час роботи камер від АКБ 5аг (в налаштуваннях максимальний роздільний + постійний запис на реєстратор):
— купольна DS-I252W — 12 годин;
— циліндрична DS-I250W – 16 годин.

Планується використовувати більш ємкі АКБ, звичайно, але за фактом максимально живлення від блоків живлення, а в місці, де немає можливості організувати електропідключення, будуть встановлюватися камери з АКБ.

Стан АКБ після відключення IP-камер: