Trendy v oblasti IP kamer a dohledových systémů

IP kamery se dnes uplatňují při stále širší škále činností a již zdaleka neslouží jen pro obecné dozorování lidí či majetku, jak tomu bylo ještě nedávno. IP kamery se také stále častěji používají třeba pro pořizování nejrůznějších statistik, ať už jde o zákazníky v obchodech, návštěvníky památek, cestující v hromadné dopravě, nebo počty průjezdů kamionů či osobních automobilů v dané oblasti. Za covidu pak pomáhaly s dodržováním bezpečnostních předpisů, jako bylo povinné nošení respirátorů, nebo s měřením teploty příchozích. Běžně díky možnosti obousměrné komunikace asistují třeba na recepcích nebo u vstupů do rezidenčních budov. Stále častěji pak slouží i jako prevence před neukázněnými majiteli dronů…

Samozřejmostí je stále i onen již zmiňovaný dohled nad lidmi, ale třeba také nad stroji ve výrobních podnicích, nad bezpečností nakládání s chemikáliemi a jinými nebezpečnými látkami (IP kamery dnes dokážou například upozornit na vznik kouře), ale samozřejmě také nad datovými centry nebo místy kritické infrastruktury. Možných scénářů využití je mnoho a s rostoucími možnostmi kamer v oblasti strojového učení, umělé inteligence a programování aplikací přímo na míru se jejichž množství každodenně rozšiřuje a víceméně často závisí jen na nápadech a schopnostech jejich provozovatelů nebo vývojářů softwaru…

Moderní dohledové systémy

Moderní IP kamery jsou komplexní systémy, kde optická soustava a obrazové snímače tvoří jen část výbavy. V celkovém součtu možná dokonce i tu méně významnou. Přinejmenším stejně důležitou složkou výbavy moderních dohledových kamer je pak ostatní elektronika, primárně nejrůznější čipy, logické obvody a konektivita. To se pak odráží na fyzické podobě kamer, jejich provedení, funkcích, možnostech nasazení a samozřejmě také cenách.

Přes výše zmiňované skutečnosti však zůstává obrazová kvalita jedním ze základních předpokladů. Rozlišení se dnes běžně pohybuje v řádech několika megapixelů, výjimkou již zdaleka není ani kvalita 4K (UHD) pro co nejjemnější a nejdetailnější pohled na snímanou oblast. Některé kamery umějí nabídnout také obraz s vyšší frekvencí (např. až 120 nebo 180 fps), což se může v některých případech také hodit.

Pouhé rozlišení obrazu však není všechno, což dobře známe např. i z fotoaparátů v mobilních telefonech. Výrobci proto v posledních letech vyvinuli celou řadu technologií, které možnosti kamer v tomto ohledu dále vylepšují. Díky kombinaci pokročilého hardwaru a softwaru jsou kamery schopny dodávat velmi dobrý obraz i za špatné viditelnosti (např. díky infračervenému přísvitu rovnoměrně rozprostřenému přes celou scénu) a velmi dobře se vypořádají i se silným protisvětlem. Velkou výhodou může být také stabilizace obrazu, která pomáhá v místech, jež trpí vibracemi (např. při instalaci v průmyslových podnicích nebo na místech s intenzivním pohybem těžkých dopravních prostředků). Díky funkcím, jako je adaptivní pohybová expozice, se pak také eliminuje rozostření u pohybujících se nebo se přibližujících objektů nebo u objektů nacházejících se velmi blízko.

Své místo na trhu má také segment tzv. multisenzorových kamer. Až donedávna bylo běžné, že se jedna kamera rovnala jednomu snímači (objektivu). Dnes lze pořídit i IP kamery disponující více senzory (nejčastěji dvěma nebo čtyřmi), které své okolí snímají v širším úhlu záběru, a ve výsledku tak mohou dodat až 180° nebo 360°náhled. Hodí se to např. při sledování velkých prostranství nebo více různých míst, kdy si místo několika kamer vystačíte s jednou jedinou. Možných scénářů je však více – jeden senzor např. může monitorovat oblast ze širší perspektivy, další se může detailně zaměřovat jen na jednu oblast apod. Takové kamery jsou dále vhodné i k monitorování schodišť nebo výtahů, chodeb ve tvaru písmene „L“ nebo dvou sousedních oblastí, jako např. recepčních pultů. Nasnadě jsou i další výhody – při instalaci stačí jeden kabel, jedna IP adresa, jedna licence pro dohledový software, jedna licence pro analytiku…

Nabízí se i kombinace pevné multisenzorové kamery s kamerou otočnou (pohyblivou). Pokud pevná kamera zaznamená nějakou událost, může se na ni následně zaměřit kamera pohyblivá (ta např. díky zoomu poskytne detailnější pohled) a třeba za pomoci chytrého softwaru detekovaný objekt v záběru i automaticky sledovat.

Řešení do každého prostředí

Výrobci IP kamer nabízejí své produkty v celé řadě fyzických provedení. Vedle nejběžnějších interiérových kamer, které jsou často k dostání ve velmi decentním a nenápadném „balení“, jsou k dispozici i modely připravené pro nasazení ve venkovním prostředí. V neposlední řadě jsou k dostání i varianty pro nasazení v extrémních podmínkách, a to ať už způsobených velmi nehostinným klimatem (led, sníh, pára, déšť, vítr, vysoké či nízké teploty apod.), tak lidmi (typicky v prostorách těžkého průmyslu, odolné např. i proti výbuchu nebo ohni). V poslední době se slibně rozjíždí také segment nositelných kamer, které jsou ideální např. pro bezpečnostní složky nebo pracovníky ostrahy.

Další rozměr získává nasazení IP kamer po jejich propojení s kompatibilními audiosystémy, nejčastěji síťovými reproduktory nebo třeba sirénami. Ozvučit tak lze přesně ty prostory, kde je to aktuálně potřeba. Vedle ambientní hudby lze takto reprodukovat např. i reklamu, ale primárně jde spíše o možnost sdělovat nejrůznější instrukce (třeba v případě poplachu nebo jakékoli výjimečné situace). Často jde navíc o flexibilní řešení, která umožňují redukovat počet koncových zařízení, s jednoduchou instalací a konfigurací, navíc s možností bezproblémové integrace se stávajícími systémy. Výhodou je i možnost obousměrné komunikace (např. u vstupů do budov či areálů) nebo automatická analýza zvuku (která detekuje např. neobvyklé zvuky, jako je křik, pláč, výstřely nebo tříštění skla nebo jiné intenzivní signály, způsobené např. nárazem vozidla).

Analytika a edge computing

Spolu s rozlišením a obrazovou frekvencí kamer však roste také objem vznikajících dat. S ním se výrobci snaží nejčastěji vypořádat pomocí efektivnější komprese (např. kodeky H.264/H.265) v kombinaci s dalšími technologiemi (často vlastní provenience) tak, aby bylo množství přenášených dat opravdu co nejnižší a vše optimálně fungovalo. Výhodou je v tomto směru přesun stále většího počtu funkcí přímo do samotných kamer, čímž lze také o něco snížit množství přenášených dat nebo možnost přenášet data jen v případech, kdy je to skutečně opodstatněné (např. po automatickém rozpoznání pohybu ve sledované, předem vymezené oblasti nebo splnění jiné předem určené podmínky). Do budoucna se dá počítat také se stále častějším ukládáním pořizovaných záznamů do bezpečných cloudových úložišť, odkud lze s nimi následně pracovat, na úkor dnes běžně užívaných specializovaných řešení typu NVR, NAS úložišť nebo snad osobních počítačů. To může být v kombinaci např. s 5G konektivitou či jiným kvalitním bezdrátovým připojením i značným ulehčením v případech, kdy je žádoucí dohledové kamery instalovat do vzdálených lokalit (které mohly být až doposud závislé např. pouze na ukládání na lokální paměťová média v samotných kamerách). Zcela běžné to asi nebude, ale v řadě případů by mohlo jít o užitečnou alternativu.

Další oblastí, z jejíhož rychlého rozvoje IP kamery v posledních letech zásadně těžily, je segment umělé inteligence, strojového (hlubokého) učení a edge computingu. Tento posun umožnil výrobcům nabídnout celou řadu benefitů – kamery toho zvládají samy o sobě více bez nutnosti zásahu obsluhy, jsou schopny se samy učit a následně dosahovat lepších a přesnějších výsledků (snižuje se tak např. riziko falešného poplachu nebo nepřesné identifikace objektu či události v obraze) a zároveň dochází i k již zmiňovanému redukování objemu přenášených dat. Samozřejmostí je využívání těchto technologií i pro zlepšování kvality obrazu. Kamery dnes do záznamů také běžně vkládají automaticky generovaná metadata (identifikátory pro osoby, tváře, vozidla a registrační značky v záběru), která jsou v případě potřeby později k dispozici pro detailní forenzní zkoumání.

Díky rostoucímu výkonu čipů vše probíhá velmi rychle a provádění potřebných výpočtů přímo v kameře částečně odbourává prodlevy způsobené přenosem videa z kamery do místa, kde dochází k jeho zpracování a vyhodnocení. Zejména v případech, kdy je nutná co nejrychlejší odezva, jsou takové technologie opravdu přínosné a ve srovnání se standardním postupem, kdy situaci vyhodnocují pracovníci dohledových center, bezesporu rychlejší a efektivnější. Ve výsledku bude pravděpodobně (alespoň prozatím) vždy na konci nutné lidské rozhodnutí, ale už skutečnost, že se obsluha nemusí zabývat každou detekcí, ale dostanou se k ní jenom důležité události, je dalším posunem kupředu.

Moderní IP kamery díky výše zmíněným technologiím nabízejí stále širší portfolio analytických funkcí. Základem je rozpoznávání lidí, zvířat i věcí (např. dopravních prostředků, a to včetně identifikace poznávacích značek). Dalším krokem je vyhodnocení, zdali se daný objekt pohybuje v předem určené a očekávané oblasti, a případné upozornění na moment, kdy návštěvník (či vědomý narušitel) vkročí tam, kam by neměl, překročí nějakou vymezenou hranici (třeba jen virtuální v rozhraní kamery) nebo se zkrátka chová nestandardně (např. při krádeži). Stejně důležitá je však i redukce falešných poplachů, kdy kamery ignorují nevýznamné pohyby, jako např. stromy rozpohybované větrem, stíny, náhodné objekty nebo zvířata v zorném poli. Takovéto využití se nabízí u městského dohledu nebo kontrolou nad dopravní infrastrukturou či průmyslovými zařízeními. Stále častější problémy způsobené výskytem dronů jsme již zmiňovali (ostatně třeba na letištích by mohli vyprávět…).

Vzdálená správa a zabezpečení kamer

Moderní IP kamery a kamerové systémy mají k dispozici i řešení, která umožňují hromadnou vzdálenou správu a monitoring zařízení z jednoho místa. Takové řešení pomáhá i s aktualizacemi firmwaru nebo potřebných certifikátů. Stejně tak je již běžná možnost správy dohledových kamer prostřednictvím chytrých telefonů nebo tabletů. Moderní IP kamerové systémy lze také bez problémů provázat s dalšími platformami – např. řešeními pro řízení vstupu do budov nebo s dveřními interkomy apod.

Stejně jako u počítačů, telefonů, tabletů i nejrůznějších IoT či smart home zařízení je dnes víc než kdy jindy potřeba dbát na zabezpečení. Přece jen i kamery jsou většinou připojeny k internetu a dalším systémům, a proto mohou být v řadě případů velmi lákavými cíli pro hackery, kterým by se mohly hodit nejen pro získání přístupu k pořízeným videím, ale třeba také jako vstupní bod do vnitřní sítě či jiného IT/OT systému.

Aby bylo riziko kompromitace kamery co nejnižší, přišli výrobci s celou řadou technologií a řešení, které by šanci na úspěšné napadení měly minimalizovat. Jmenovat můžeme např. zabezpečené bootování (může využívat např. i sandboxingu), ochranu proti klonování hardwaru, aktualizaci prostřednictvím ověřeného firmwaru (ideálně automatickou), obnovení zařízení do bezpečného stavu, bezpečné úložiště certifikátů nebo podporu šifrování pomocí protokolů jako HTTPS, SRTP nebo VPN. Moderní kamery splňují i požadavky NDAA, disponují modulem TPM 2.0 a odpovídají nárokům amerického standardu FIPS 140-2. Na stranu druhou je nutné i v případě provozu IP kamer vzít v potaz předpisy jako GDPR a některé další.

Důležité je pamatovat také na napájení – vedle možnosti využívat stejnosměrný proud je běžně podporováno také PoE napájení (Power over Ethernet). Zejména u důležitých instalací se vyplatí vsadit na redundantní napájení.