ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт математики и компьютерных наук Кафедра информационной безопасностиДопустить к защите в ГАКЗаведующий кафедройинформационной безопасности,д.т.н., профессор А.А. Захаров “____” _________ 2010 г.Баранова Татьяна Владимировна Разработка проекта модернизации системы видеонаблюдения в рамках программы "Безопасный город" (выпускная квалификационная работа)Научный руководитель: старший преподаватель __________Нестерова О.А. Автор работы: __________ Баранова Т.В.Тюмень 2010СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 41.ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ В РАМКАХ ПРОГРАММЫ «БЕЗОПАСНЫЙ ГОРОД» 61.1.Характеристика городской системы видеонаблюдения 61.2Общая характеристика отделения связи, специальной техники и автоматизации ОВД ЯНАО. 81.3Общая характеристика города Тарко-Сале 91.4.Техническая характеристика действующей системы видеонаблюдения 92.ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ 152.1Характеристика беспроводных технологий 152.2GSM 162.3Wi-Fi 162.4WiMAX 183.РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ WiMax 223.1Постановка задачи для проектирования системы видеонаблюдения. 223.2.Цель и назначение усовершенствованной системы видеонаблюдения. 223.3.Аппаратная часть цифровой системы видеонаблюдения 233.4.Реализация проекта 263.5.Программная часть цифровой системы видеонаблюдения 313.6.Рекомендации дальнейшего развития 334.АНАЛИЗ РИСКОВ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ В РАМКАХ ПРОГРАММЫ «БЕЗОПАСНЫЙ ГОРОД» 37ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40Список литературы 41 ВВЕДЕНИЕ Возросший уровень преступности и правонарушений, а также вероятность террористических актов являются одной из проблем для руководства города, милиции и общественности. Привлечение системы городского видеонаблюдения в помощь правоохранительным органам значительно повысит эффективность их работы по профилактике правонарушений в городе. В рамках создания общероссийской информационной системы решено было создать сеть интеллектуального видеомониторинга на территории города Тарко-Сале Пуровского района. Организация данной программы проводится совместно Министерством чрезвычайных ситуаций и Министерством внутренних дел России. «Безопасный город» – это комплексное типовое решение по организации сетей общественной безопасности и экстренного реагирования на базе новейших достижений информационных и телекоммуникационных технологий. Это решение призвано обеспечить видеоохрану и техническую безопасность Целью программы являются обеспечение безопасности жителей Тарко-Сале в местах общественных сборов, проживания, сохранность жилищного фонда, инфраструктуры жилого сектора и имущества различных форм собственности. Современные разработки в области видеонаблюдения позволяют создать интеллектуальную систему видомониторинга, которая даст возможность постоянного контроля за безопасностью населения в местах массового скопления людей, у школ, у важных административных объектах. Информационные технологии являются одной из наиболее обширной областей, которые можно применить в индустрии охранного телевидения. И именно с помощью новейших разработок в сфере передачи информации сейчас стало возможным не только расширить уже существующую систему видеомониторинга, сделать ее более надежной, отказоустойчивой, но и повысить пропускную способность канала. Система видеонаблюдения при возникновении внештатной ситуации (пожар, массовые беспорядки и т.д. ) оперативно отреагировать и устранить преступление в кратчайшие сроки. Объемы информации, передаваемой на пульт в УВД, напрямую зависят от количества камер, задействованных в системе видеонаблюдения. Таким образом, расширяя область контроля за городом, и соответственно увеличивая количество видеокамер, мы сталкиваемся с проблемой нехватки пропускной способности канала. Поэтому решено было найти новый способ передачи видеоинформации, удовлетворяющий требованиям действующей системы сейчас и расширенной системы в будущем. В рамках проекта расширения системы видеонаблюдения необходимо проанализировать существующие технологии передачи информации, рассмотреть возможности их функционирования в условиях Севера, способности противостоять незаконному проникновению в сеть. На основе опыта, полученного при использовании современных средств для осуществления видеомониторинга в городе Тарко- Сале, будут построены системы видеонаблюдения в других городах Пуровского района ЯНАО. Целью дипломной работы является модернизация передачи информации в системе городского видеонаблюдения на основе анализа современных технологий. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи: - проанализировать современные технологии передачи информации - разработать проект системы видеонаблюдения на основе новой технологии - подготовить и настроить необходимое оборудование - внедрить разработки в действующую систему видеонаблюдения Практическая значимость дипломной работы определяется тем, что работа внедрена в существующей организации - УВД Пуровского района ЯНАО.^ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ В РАМКАХ ПРОГРАММЫ «БЕЗОПАСНЫЙ ГОРОД» Характеристика городской системы видеонаблюдения Одной из главных функций системы безопасности города является организация глобального видеонаблюдения: в жилых кварталах, местах скопления людей и проведения массовых мероприятий, на автомобильных магистралях, в государственных учреждениях, на жизненно важных для города объектах. Городская система видеонаблюдения позволяет решить следующие задачи: видеонаблюдение мест массового скопления людей: площадей, парков, бульваров, мест массового отдыха; обеспечение безопасности и видеонаблюдение социально значимых объектов: школ, больниц, государственных учреждений; обеспечение безопасности объектов транспортной инфраструктуры: аэропортов, автовокзалов, железнодорожных вокзалов; видеонаблюдение городских перекрестков и значимых автомобильных дорог; организация тревожных кнопок с двусторонней аудио-видеосвязью «гражданин-милиция» в местах со сложной криминогенной обстановкой; предоставление информации о ситуации в реальном времени.Только организация единой для всего города системы видеонаблюдения является эффективным способом обеспечения его безопасности. Основными результатами создания городской системы видеонаблюдения станут: снижение уровня правонарушений, увеличение числа раскрываемых квартирных краж, уличных преступлений, фактов похищения автотранспорта и повышение результативности поиска транспортных средств, находящихся в угоне; повышение степени контроля органов власти ситуацией в городе и раскрываемостью преступлений; снижение затрат на ремонт и восстановление городского и муниципального имущества в результате краж и вандализма; сокращения общего числа правонарушений вследствие осведомленности потенциальных правонарушителей о наличии видеонаблюдения; оказание помощи правоохранительным органам в следственно-розыскных мероприятиях, при поиске преступников, правонарушителей. Органами внутренних дел будут востребованы данные, предоставляемые системой безопасности, такие как: обнаружение оставленных и представляющих опасность предметов; видеоконтроль обстановки на улицах, площадях, отдельных объектах городской инфраструктуры (образовательные и медицинские учреждения, объекты культуры, др.); выявление противоправных действий и событий, представляющих угрозу жизни людей. ^ Общая характеристика отделения связи, специальной техники и автоматизации ОВД ЯНАО. Отделения связи, специальной техники и автоматизации ОВД по Пуровскому району занимается обеспечением надежной и бесперебойной работы всего компьютерного оборудования, усовершенствованием программного оборудования организации для оптимальной работы.В соответствии с основными задачами на отделение связи, специальной техники и автоматизации возложены следующие функции: Отдел обеспечивает создание, подключение, изменение пользователей и их прав, в локальной компьютерной сети компании. Принимает меры безопасности по защите всех компьютеров и локальной сети от компьютерных вирусов. Оказывает помощь в работе пользователей на компьютерах и в локальной компьютерной сети. Обеспечивает распределение прав доступа и защиту конфиденциальной информации от несанкционированного доступа в соответствии с системной политикой компании. Производит, прием и отправку внешней электронной почты. Производит обслуживание, установку и ремонт радиооборудования, телефонного и факсимильного, а также множительного оборудования. Осуществляет контроль, за обеспечением запасными частями, материалами компьютерного и электронного оборудования, за расходными материалами и комплектующими, для поддержания в рабочем состоянии компьютерного, сетевого и офисного оборудования. Занимается установкой и обслуживанием городской системы видеонаблюдения.^ Общая характеристика города Тарко-Сале Тарко-Сале является административным центром Пуровского района Ямало-Ненецкого Автономного Округа. Население около 30 тысяч жителей. В городе имеются 4 школы, школа-интернат, 7 детских садов, телестудия, культурно-спортивный комплекс. Из города ведут 3 дороги. Основываясь на эти факты, для безопасности граждан необходимо разместить камеры видеонаблюдения в местах массового скопления людей у культурно-спортивного комплекса, на территории школ и детских садов, на набережной. Также необходимо установить камеры на выездах из города и в аэропорту. Для контроля правил дорожного движения камеры видеонаблюдения должны быть расположены в местах частых нарушений- объездная у набережной, на основных перекрестках города, и в местах сложной развязки. Также камеры установлены у зданий УВД, Администрации Пуровского района и Управления миграционной службы. .^ Техническая характеристика действующей системы видеонаблюдения Городская система видеонаблюдения в городе Тарко-Сале строится на базе стационарных и поворотных камер с возможностью приближения изображения, подключенных к устройствам оцифровки. Для передачи видео на пост охраны используются цифровые каналы связи. Компьютерные системы наблюдения предназначены для комплексного управления системой теленаблюдения. Они могут обеспечивать охрану и контроль доступа в помещения как небольших, так и крупных офисов, банков и т.д. Компьютерные системы видеонаблюдения обладают рядом особенностей, которые в различных ситуациях могут играть как положительную, так и отрицательную роль. Перераспределение функций между программными и аппаратными средствами приводит к тому, что компьютерные системы не всегда могут обеспечить быстрое переключение режимов. Кроме того, повышаются требования к оператору – умение работать с компьютером и графическим интерфейсом. Однако компьютерные системы обеспечивают: просмотр цветного и черно-белого видеоизображения от одного до шестнадцати источников видеосигналов одновременно или по выбору оператора; автоматическое или полуавтоматическое покадровое сохранение изображения в цифровом виде с заданной дискретностью. наложение даты, времени, служебных сигналов и другой информации на видеоизображение; сжатие и передачу по каналам вычислительной сети(глобальная, локальная), а также по каналам телефонной связи через модем; покадровый просмотр сохраненной видеоинформации с возможностью задания выборки и сортировке по дате, времени, наименованию объекта и прочее; обработку видеоизображения цифровыми методами в реальном масштабе времени. дистанционное управление системой по телефонной линии; подключение служебных сигналов (сигнал тревоги, вызова, и др.) и возможность автоматического управления системой по заданному алгоритму (например, уменьшение интервалов времени записи кадров при поступлении сигналов тревоги); программное и дистанционное управление системами охраны и многоуровневого доступа.Аппаратная часть цифровой системы видеонаблюдения включает четыре компоненты: Аналоговые видеокамеры. Устройства оцифровки. Цифровые каналы связи. Центр мониторинга.Цветные видеокамеры WV-CW860 и WV-CW864E предназначены для установки в системах наружного наблюдения. Камера в компактном корпусе, рассчитанном на эксплуатацию вне помещений, оборудована цифровым процессором сигнала, механизмом панорамирования по вертикали/горизонтали, объективом с 22-кратном увеличением, а также интерфейсом RS485. Новая конструкция позволяет использовать камеру как при очень слабом освещении, так и при обычном дневном свете. Установочные меню позволяют реализовать такие функции наблюдения как обнаружение движения, цифровой поворот, обучение патрулированию и конфиденциальные зоны.Оцифровка видеоизображения осуществляется в непосредственной близости от видеокамеры. Аналоговые видеокамеры коаксиальным кабелем подключаются к устройству оцифровки. В качестве оцифровывающего устройства используется VisioBox производства VisioWave (Швейцария). Для предотвращения отрицательных погодных воздействий, устройства оцифровки устанавливаются в отапливаемых помещениях или в специализированных термобоксах, рассчитанных для работы в полярных условиях. Для объединения оцифровывающих устройств в единую сеть используются цифровые каналы связи. Каналы связи строятся на основе каналообразующего оборудования и среды передачи. В зависимости от территориального размещения точек наблюдения в г.Тарко-Сале используются два типа каналов связи: по кабельным линиям и беспроводной. Применение каждой из этих технологий требует гибкий подход т.к. каждая из них имеет свои преимущества и недостатки, которые приведены в таблице. Беспроводная сеть Проводная сеть Достоинства Быстрота установки. Высокое и устойчивое качество каналов связи. Недостатки Необходимость в регистрации частот в органах ГосСвязьНадзора. Зависимость качества каналов от погодных условий. Влияние линий высоковольтных передач на возможность создания радиоканалов. Необходимость прямой видимости между антеннами.Ограниченная ширина каналов. Необходимость согласования по проводке кабельных линий по имеющейся инфраструктуре. Сложность монтажа кабельной сети.В случае перепланировки городской инфраструктуры возможно нарушение установленных каналов. Если посмотреть на размещение контролируемых объектов на плане города можно выделить их последовательное распределение. Такое размещение предполагает выделение опорной радио или оптоволоконной сети, к которой точки контроля подключаются радиоканалами малой мощности или линиями витой пары. Опорная сеть строится по трем точкам: КСК»Геолог», Школа №2 и УВД. Конечная точка опорной сети расположена в УВД и подключена непосредственно к центру мониторинга. Центр мониторинга выполняет функции поста видео наблюдения., места удаленного аудио-визуального взаимодействия милиционера с гражданами, ведения видеоархива и управления системой в целом. В центре мониторинга устанавливается мощный компьютер с двумя мониторами и подключенным дисковым массивом для хранения видеоинформации.На компьютере установлено программное обеспечение, через которое оператор взаимодействует с системой: ведет видео наблюдение или просматривать архивы. При первоначальном запуске программы на левом мониторе отображается карта города Тарке-Сале, на которой отражается оперативная обстановка. А на левом выводится изображение от видеокамер. При возникновении тревожных ситуаций в охраняемых областях, обращении граждан по экстренной связи, переохлаждении оборудования, при попытке несанкционированного вскрытия устройств точки на карте высвечиваются соответствующим цветом. Щелчком по видео точке на карте можно вызвать на соседний монитор страницу на которой отображена исчерпывающая информация о состоянии охраняемого объекта. Окна мониторов можно переводить в полноэкранный формат и если идет запись откатывать видеоряд событий назад. Для работы с видеоархивом под одним из мониторов расположена гистограмма. На ней наглядно отображен весь архив записи для данной камеры. Цветом отмечены время начала и конца записи и участки записи по тревоге.В итоге, рассмотрев действующую систему, можно выделить следующие недостатки в функционировании: Проводная технология передачи видеоинформации неактуальна т.к. обладает ограничениями по местам размещения камер, также необходимость согласования по проводке линий в случае расширения системы видеонаблюдения увеличивает сложность монтажа сети в условиях Севера, перемещение и добавление камер вызывает необходимость прокладки дополнительных кабельных коммуникаций К тому же существенны значительные частотные потери и фазовые искажения в спектре передаваемого видеосигнала. Например, при передаче на расстояние 2 км сигнал частотой 4 МГц ослабляется на 80-120 дБ в зависимости от используемой марки витой пары. Компенсация таких потерь приводит к значительному усложнению и удорожанию как передатчиков, так и приемников. Использование многопарных кабелей при передаче видеосигнала на дистанции 1-2 км приводит к сращиванию отдельных кусков кабеля. Для сохранения постоянного волнового сопротивления при разводке линии связи потребуются кабели с близкими параметрами (сечением проводников, диаметром изоляции, направлением и шагом завивки пар). . Качество передачи информации в беспроводной сети сильно зависит от погодных условий, линии высоковольтных передач сильно влияют на возможность создания радиоканалов, необходимость прямой видимости между антеннами и ограниченная ширина каналов. Для построения беспроводного варианта на зданиях администрации и УВД устанавленны радиомосты с направленными антеннами ориентированные друг против друга. Незащищенность системы видеонаблюдения от несанкционированного проникновения.^ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ Характеристика беспроводных технологий Беспроводная передача видео- и аудиоинформации приобретает все большую популярность в системах видеонаблюдения, т.к. зачастую проще организовать канал передачи данных, не используя проводные технологии. В городских условиях это наиболее актуально в связи со сложностью прокладки кабелей. Если есть необходимость передавать сигнал на дальние расстояния (до нескольких километров), беспроводное видеонаблюдение будет наиболее удачным, тем более, не нужно каждые 100-200 метров ставить усилители сигнала, как в случае с проводными системами.Беспроводные сети в настоящее время более удобны по свои функциям: - Монтаж не требует временных затрат, легко развертываются, включая места, где проводные сети не могут находиться(водные объекты, пересеченную местность, удаленные места). - Стоимость беспроводной системы намного меньше, чем к примеру оптоволоконной. - Гибкое размещение камер и абонентских узлов. В случае необходимости перемещения камеры это не нанесет вреда сети. - Высокая пропускная способность беспроводных сетей составляет от 11 до 860 Мбит/с. Это позволяет передавать видеоизображение высокого разрешения в реальном времени, что необходимо для наблюдения. GSM Беспроводные GSM камеры серии применяются там, где невозможно использовать линии проводной связи и доступ по Wi-Fi.Достаточно часто приходится использовать системы видеонаблюдения там, где пока нет никаких линий связи, даже телефона. Типичный пример таких систем – стройплощадки, автозаправочные станции (АЗС), удаленные промзоны, технологические объекты (трансформаторные и газовые подстанции). В этом случае единственный выход - GSM-видеокамера, которая передает видео по каналам сотовой связи по протоколам EDGE или GPRS.При этом встает вопрос об экономии трафика, так его оплата осуществляется помегабайтно и трафик достаточно дорог.Алгоритмы компрессии позволяют достигнуть оптимального качества передачи при меньшем потоке данных (до 40% экономии трафика по сравнению со стандартным форматом MPEG 4). Средняя скорость передачи данных при разрешении CIF 352х288 и 1 кадре в секунду составляет около 40 кбит/с. Wi-Fi IEEE 802.11 — набор стандартов связи, для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне частотных диапазонов 2,4; 3,6 и 5 ГГц. В настоящее время IEEE 802.11 — самый распространённый стандарт, на котором построено большинство беспроводных локальных сетей. Благодаря высокой скорости передачи данных (до 10 Мбит/с), практически эквивалентной пропускной способности обычных проводных ЛВС Ethernet, а также ориентации на диапазон 2,4 ГГц, этот стандарт завоевал наибольшую популярность у производителей оборудования для беспроводных сетей. Поскольку оборудование, работающее на максимальной скорости 11 Мбит/с, имеет меньший радиус действия, чем на более низких скоростях, стандартом 802.11b предусмотрено автоматическое понижение скорости при ухудшении качества сигнала. Мощные средства шифрования трафика WEP (64/128), WPA, WPA2-AES позволяяют существенно повысить защищенность беспроводной сети. Повышенная выходная мощность позволяет подключать IP-камеры в радиусе до нескольких км при использовании направленных антенн. При отсутствии прямой видимости между отдельной камерой и точкой приема, но при наличии прямой видимости между камерами, видеопоток может передаваться по «по цепочке» камер, используя режим работы WDS.Преимуществом Wi-Fi является возможность развернуть сеть без прокладки кабеля, что может уменьшить стоимость развёртывания и/или расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями. Wi-Fi-устройства широко распространены на рынке. Недостатки Wi-Fi: Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения – в России требуется регистрации всех сетей Wi-Fi, работающих вне помещений. Высокое по сравнению с другими стандартами потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру устройства. Самый популярный стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости алгоритма). Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Наложение сигналов закрытой или использующей шифрование точки доступа и открытой точки доступа, работающих на одном или соседних каналах может помешать доступу к открытой точке доступа. Эта проблема может возникнуть при большой плотности точек доступа. Уменьшение производительности сети во время непогоды. Перегрузка оборудования при передаче небольших пакетов данных из-за присоединения большого количества служебной информации. WiMAX Под аббревиатурой WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) понимается технология операторского класса, которая основана на семействе стандартов IEEE 802.16, разработанных международным институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Большинство беспроводных IP-систем видеонаблюдения в настоящее время работают в стандарте IEEE 802.11 ввиду эффективности стандарта на беспроводную связь Wi-Fi. Однако 802.11-решение обеспечивает ограниченную область охвата, делая его пригодным только для применения внутри помещений, например, для мониторинга при наблюдении за детьми и для выполнения функции видеонаблюдения на предприятиях малого бизнеса. Однако следует отметить, что Wi-Fi можно использовать и на улице, например, в прямой видимости от 11 2 м/54 Мбит/с до 500 м/6 Мбит/с. Для решения проблем безопасности некоторые поставщики используют свои беспроводные технические решения. Стоимость применяемого в этом случае оборудования высока, так как речь идет об использовании несерийных компонентов и сравнительно небольших объемах заказа. В настоящее время появилось новое поколение беспроводных IP-систем видеонаблюдения. IEEE предложил для беспроводной мегаполисной цифровой сети (MAN) беспроводной стандарт 802.16, аналогичным которому является WiMAX. Спецификация физического уровня WirelessMAN- OFDM является наиболее интересной с точки зрения практической реализации. Она базируется на технологии OFDM, что значительно расширяет возможности оборудования, в частности, позволяет работать на относительно высоких частотах в условиях отсутствия прямой видимости. Важной особенностью физического уровня является возможность выбора ширины для полосы пропускания канала. Стандарт предусматривает выбор ширины полосы с шагом от 1,25 МГц до 20 МГц со множеством промежуточных вариантов, что позволяет более эффективно использовать радиочастотный спектр. WiMAX поддерживает более высокую скорость передачи данных и действует на больших расстояниях, чем многие конкурирующие беспроводные технологии. Максимальная скорость передачи необработанных данных в стандарте WiMAX достигает 72 Мбит/с, что почти в 7 раз выше, чем при работе в стандарте IEEE 802.11 b, и на 50% -при работе в стандарте IEEE 802.11 a/g. Проводное исполнение обеспечивает скорость передачи данных 1 Мбит/с, на коаксиальном проводе- 10 Мбит/с, на витой паре - до 1000 Мбит/с. Расстояние, охватываемое WiMAX-сетью, составляет десятки километров; для сравнения - сеть Wi-Fi охватывает расстояние 100 м и сотни метров с понижением скорости. Стандарт IEEE 802.16 (WiMAX) позволяет покрыть сигналом площадь радиусом до 11 километров, без прямой видимости. Основанный на проверенной технологии OFDM (мультиплексирование с ортогональным разделением каналов), стандарт позволяет эффективнее, чем Wi-Fi, решать проблемы, связанные с невидимыми (Non-Line of Sight - NLOS) участками среды, в особенности 802.11 a/g. Такие участки, являющиеся главной причиной многоканальной среды, могут вызывать задержки сигнала, и в наружной среде сигналы обычно проходят большее расстояние, чем во внутренней. Кроме того, WiMAX использует алгоритм направления с целью обеспечения необходимого качества услуг (Quality of Service - QoS) для трафика, критичного по времени (голос и видео). WiMAX имеет также встроенные возможности кодирования передаваемых данных для предотвращения их прослушивания. В WiMAX используется стандарт кодирования данных (Data Encryption Standard - DES) и тройной DES - для кодирования ключа. Кроме того, WiMAX использует алгоритм направления с целью обеспечения необходимого качества услуг (Quality of Service - QoS) для трафика, критичного по времени (голос и видео) WiMAX имеет также встроенные возможности кодирования передаваемых данных для предотвращения их прослушивания. Дополнительной особенностью WiMAX является возможность применения Развитой Системы Шифрования (AES), которая используется в наиболее чувствительных к безопасности применениях. Оборудование WiMAX, которое используется в сетях, позволяет достигать результатов, которые более чем в два раза превышают показатели широкополосных сетей беспроводного доступа предыдущего поколения. Данное отличие можно увидеть, сравнив реальную скорость передачи данных в расчете на один Гц ширины канала. Соответственно стандарту WiMAX, к параметрам спектральной маски, характеристикам избирательности приемника по соседним каналам, уровням, допустимым для внеполосного излучения и уровням, которые допускаются каждому виду модуляции для интерференции, предъявляются достаточно высокие требования. Таким образом, оборудование WiMAX имеет веские отличия от систем preWiMAX, потому как способно с наибольшей эффективностью работать, как широкополосные многоканальные системы распределительного типа, который имеет низкий уровень внутрисистемной интерференции и отвечает все поставленным нормам перед электромагнитной совместимостью. Новые качества, предлагаемые технологией WiMAX, способствуют достижению исключительно высоких параметров и экономичности при построении беспроводных IP систем видеонаблюдения следующего поколения. Развитие новых беспроводных технологий содействует внедрению рентабельных коммерческих беспроводных систем видеонаблюдения в тех областях, где традиционно применение таких систем считалось невозможным или непрактичным. Справедливости ради надо отметить, что радиочастотным сетям на основе WiMAX (а в равной степени и другим сетям, в которых используется временной дуплекс) при их применении в сетях видеонаблюдения свойственны и недостатки. Сети видеонаблюдения можно отнести к классу сетей сбора видеоинформации. При этом количество информации, передаваемой в обратных каналах всегда значительно больше, чем в прямом канале, в котором передаются только команды управления параметрами передатчиков трансиверов, к которым подключены периферийные видеокамеры, и команды управления самими роботизированными видеокамерами. При малых размерах сети (малом количестве видеокамер) перекос трафика становится недопустимо большим. С этой точки зрения режим временного дуплекса, закрепленный стандартом WiMAX, оказывается неоправданным. По своей сути WiMAX представляет технологию, позволяющую обеспечить доступ в интернет со скоростью сетей класса T1, с производительностью и покрытием, гораздо большим, нежели у современных сетей Wi-Fi. Гибкость вариантов внедрения и экономическая эффективность делает такую технологию беспроводной связи идеальным средством доставки видеоизображения с большого числа территориально распределенных камер.^ РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ WiMax Постановка задачи для проектирования системы видеонаблюдения. В условиях необходимости расширения системы видеонаблюдения требуется найти технологию передачи данных с видеокамер на пульт дежурного, удовлетворяющую техническим требованиям по ширине канала, легкости в развертывании, и защищенности информации от несанкционированного доступа. ^ Цель и назначение усовершенствованной системы видеонаблюдения. Целью создания усовершенствованной системы видеонаблюдения является оптимизация скорости передачи данных, , снижение трудоемкости развертывания сети, экономия средств бюджета и повышении качества передаваемого изображения. Назначение системы видеонаблюдения: Сбор и передача информации от видеокамер; Круглосуточное осуществление видеоконтроля; Автоматическая обработка видеоданных; Управление поворотными устройствами; Обработка с высокой скоростью потоков видеоинформации; Ограничение доступа к архивам и управлению системы ; Удобное управление архивами записанной видеоинформации.Системы видеонаблюдения должны обеспечивать устойчивость к несанкционированным воздействиям: силовые воздействия; электромагнитные воздействия; управляющие воздействия с применением специальных устройств; воздействия на программное обеспечение; воздействия на архивы.^ Аппаратная часть цифровой системы видеонаблюдения Абонентский модуль Tsunami МР.11- гибкий беспроводной маршрутизатор, позволяющий передавать информацию в сетях WiMax. Предназначен для установки вне помещений и позволяет разрабатывать решения для соединений "точка-точка" и сетей "точка-многоточка". Абонентская станция Tsunami MP.11 2454-R является абонентским устройством в системе точка-многоточка. Оборудование предназначено для наружной установки и может обслуживать до 250 абонентских устройств. Оборудование имеет разъем N-типа для подключения внешней антенны. Tsunami 2454-R может быть развернут в экстремальных погодных условиях, так как выполнено во всепогодном корпусе. Для охлаждения и нагревания применяются элементы Пелтье . Tsunami 2454-R поддерживает частотный диапазон 2.4ГГц , доступны 14 неперекрывающихся канала с пропускной способностью от 6 до 54 Мбит/с.Модуль базовой станции Модуль Базовой Станции– центральное устройство, контролирующее связь. Базовая станция передает информацию на Абонентские Устройства или Пользовательские Абонентские Устройства .Является центральным узлом в системе точка-многоточка, выполняет функции контроля за трафиком в сети. Пропускная способность от 6 до 36 Мбит/с. Один модуль базовой станции обслуживает до 250 абонентов.VisioBoxVisioBox- профессиональное цифровое оборудование, позволяющее кодировать\ раскодировать видеосигнал, взаимодействие с внешними аудио устройствами, возможность расширять количество плат и носителей информации, распознавать движение. VisioBox – это профессиональный IP кодек с низкой плотностью портов, функционирующий на базе технологии сжатия на основе элементарных волн -VisioWave 3D-Wavelet, которая позволяет получать изображения профессионального качества в форматах PAL и NTSC в системах цифрового видеонаблюдения. VisioBox отличается модульной архитектурой, многочисленными вариантами дополнения; полной совместимость с программным обеспечением VisioWave Security и с комплектом для разработки ПО. VisioBox также совместим с новейшими технологиями, такими как, например, беспроводная передача данных.^ Поворотная камера видеонаблюдения В настоящее время выпускаются видеокамеры для систем телевизионного наблюдения (включая модификации), отличающиеся: характером изображения (черно-белое или цветное); четкостью изображения; светочувствительностью (минимальной рабочей освещенностью объекта съемки); возможностью цифровой обработки видеосигнала; допустимыми климатическими условиями работы; напряжением питания. С целью обеспечения качественной работы в условиях переменной яркости изображения и различных уровней фоновых засветок современные телекамеры, для систем телевизионного наблюдения, оснащаются подсистемами компенсации этих воздействий. В целях увеличения сектора обзора, телевизионные камеры устанавливают на поворотные устройства с горизонтальным или с горизонтальным и вертикальным сканированием. При повороте камеры следует учитывать возможные реакции систем компенсации внешних воздействий (засветка, воздействие импульсных источников искусственного освещения и т.д.). Поворотные видеокамеры высокого разрешения PELCO представляет собой полноприводную систему позиционирования, в состав которой входят поворотное устройство, термокожух, и камера. Вращается в горизонтальной плоскости на 360º со скоростью до 100º/с и осуществляет наклон в вертикальной плоскости от -83º до +33º со скоростью до 30º/с. Эта камера выдерживает температуры от -45º до +65º и скорость ветра до 51 м/с. При установке на улице, телекамеры помещаются в специальные защитные корпуса – защитные кожуха. Они предназначены для работы в широком диапазоне климатических условий и позволяют использовать различные комбинации телевизионных камер и объективов. Кожух снабжается солнцезащитным козырьком, платой для установки камеры, нагревателем, термостатом и коммуникационной панелью.Видеонакопитель - регистрация и архивирование видеозаписей для немедленного просмотра или хранения ^ Реализация проекта Качество видео отображаемого на мониторе наблюдателя в значительной степени определяется разрешением испол