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Netzwerktechnik für die Gebäudesicherheit

Ständig steigende Sicherheitsbedrohungen und damit einhergehend verschärfte Sicherheitsanforderungen bedingen den Einsatz zuverlässiger Überwachungssysteme. Hierbei nimmt die Netzwerktechnologie heute einen hohen Stellenwert ein. Dies trifft auch und insbesondere auf die Überwachung von Gebäuden zu.
Sei es im gewerblichen, privaten oder behördlichen Bereich: Die Netzwerktechnik für die Gebäudesicherheit erhält durch die Möglichkeit, neben Kameras, Rekordern und Encodern auch Türsteuerungen, Alarmmelder und Brand- und Rauchmelder in eine einzige Plattform einzubinden, eine elementare Bedeutung. Die Informationen aller integrierten Systemkomponenten können über einheitliche Protokolle wie TCP/IP und standardisierte Schnittstellen wie OPC zentral zusammengeführt und miteinander verknüpft werden. Zugangskontrollen und Alarmmeldesysteme können so ereignisorientiert automatisch und zentral gesteuert werden. Dabei spielt auch die Entfernung keine Rolle. Anders als bei analogen Systemen mit ihrer Punkt-zu-Punkt-Verkabelung, übernimmt beim IP-Videotransfer das Netzwerk den Datentransport. Digitale Datenströme werden über ein kabelgebundenes oder kabelloses IP-Netzwerk an einen beliebigen Standort geleitet. Daher kann die Videoüberwachung und -aufzeichnung überall im Netzwerk durchgeführt werden. Die Tatsache, dass sich je nach Anwendung auch der Aufbau separater Netzwerke für Datenverarbeitung und Sicherheitstechnik erübrigt, stellt einen weiteren wirtschaftlichen Pluspunkt dar. Eine zentrale, einheitliche Verwaltung sorgt für geringere Betriebskosten.

Aufbau dezentraler Videoarchitekturen

Für bestehende Anlagen mit analogen Überwachungskameras oder bei Nutzung vorhandener analoger Video- und Steuerkabel ermöglichen Video-Encoder die Integration in ein Netzwerk. IP-basierte CCTV-Systeme erlauben die gleichzeitige Überwachung und Steuerung verschiedener Kamerastandorte unabhängig von ihrer Entfernung – über zentrale Kommandostellen. Hier fließen die Informationen der Überwachungskameras zentral zusammen, lassen sich verfolgen sowie auswerten. Je nach Ereignis sind entsprechende Aktionen auch automatisch auslösbar (Schließen der Zugänge, Auslösen eines Alarms an Ort X). Ein weiteres Plus: Moderne IP-Kameras und -Encoder mit direkt im Gerät integrierten intelligenten Funktionen bieten heute die Möglichkeit, dezentrale Videoarchitekturen aufzubauen. So gibt es heute eine Vielzahl an Kameras und Encodern mit integrierter Festplatte zur lokalen Speicherung. ‚Ereignisse‘ können über moderne Videoanalysealgorithmen direkt am Gerätestandort generiert werden, sodass selektiv nur noch jene Videobilder an die Kommandozentrale übertragen werden, die für die Sicherheit tatsächlich relevant sind. Dies reduziert nicht nur den Datenverkehr im Netz erheblich. Auch das Sicherheitspersonal kann deutlich effizienter arbeiten, da man nur noch auf generierte Alarme reagieren muss, anstatt ununterbrochen live Bilder zu überwachen. Konzentrationsfehler können so über die modernen Videoanalysefunktionen auf ein Minimum reduziert werden. Nicht unerheblich sind auch die Vorteile, die Megapixel-Netzwerkkameras durch die detailliertere Wiedergabe der Bildinhalte, im Vergleich zu analogen CCTV-Kameras, bieten. Keine Frage: Ob in der Verwaltung, in Bankinstituten, Lehranstalten, in der Industrie oder im Verkehrswesen mit so sensiblen Bereichen wie Flughäfen und Bahnhöfen, die Netzwerktechnologie schafft neue Möglichkeiten zur zuverlässigen Überwachung und sorgt damit auch präventiv für mehr Sicherheit für Personen und Eigentum. Besteht Gefahr, kann ein Sicherheitsteam sofortig eingreifen.

Aus welchen Komponenten besteht ein IP-Überwachungssystem?

Der Security-Markt bietet eine Vielzahl professioneller Komponenten für die zuverlässige IP-Videoüberwachung. Die Zusammensetzung einer IP-Videoüberwachungsanlage richtet sich nach den gestellten Anforderungen. Hierbei können beliebig viele Kameras an verschiedenen Standorten mit verschiedenen Monitoren und Bildaufzeichnungsgeräten zu einem System verknüpft werden. Dreh- und Angelpunkt einer komplexeren IP-Überwachungsanlage ist die zentrale Verwaltung über eine Videomanagement-Software. Diese steuert die einzelnen Kameras,verteilt die Bildinhalte auf Monitore und speichert Material. Die Zentrale sorgt ebenso für die Kommunikation mit anderen Systemen, wie einer Zutrittskontroll- oder einer Brandmeldeanlage.

Speziallist für Sicherheitssystme

Als einer der führenden Multibrand Distributoren für Sicherheitstechnik ist Videor auf den Vertrieb von Sicherheitssystemen spezialisiert. Das Portfolio beinhaltet alle erforderlichen Komponenten führender Hersteller, sodass sowohl bei der Konzeption als auch bei der konkreten Auswahl der zu integrierenden Geräte auf professionelle Unterstützung zurückgegriffen werden kann.

Netzwerkkameras

Netzwerkkameras übertragen live Bilder direkt über ein IP-Netzwerk und ermöglichen die lokale oder entfernte Anzeige, Speicherung und Verwaltung der Videodaten. Die Geräte verfügen über eine eigene IP-Adresse sowie einen integrierten Webserver, FTP-Server, E-Mail-Client, Alarmmanagement und diverse Programmfunktionen. Die Verbindung mit dem Netzwerk kann über jede kompatible IP-Schnittstelle erfolgen. Abhängig von Modell und Funktionsumfang können IP-Kameras außer Videodaten auch andere Datentypen wie Ein- und Ausgangsdaten, Audio, serielle Daten (über serielle Schnittstellen) oder PTZ-Daten zur Kamerasteuerung über dieselbe Netzwerkanbindung transportieren. Je nach Modelltyp bieten Netzwerkkameras eine Reihe hilfreicher Funktionen zur Verbesserung der Bildsignale. Hierzu gehören unter anderem Wide Dynamic Range (WDR, sehr großer Dynamik-Bereich), Tag/Nacht-Umschaltung, Rauschunterdrückung, Gegenlichtkompensation (BLC), Slow Speed Shutter und automatischer Weißabgleich. Damit kann eine Objektüberwachung auch unter den schwierigsten Lichtverhältnissen gewährleistet werden. Selbst eine bidirektionale Audiofunktion ist bei manchen Modellen verfügbar. IP-Kameras mit sogenannten Megapixelsensoren ermöglichen Auflösungen von mind. 1Mio. Pixel, und auch Kameras mit 4 Megapixel und hoher Auflösung sind bereits verfügbar. Eine bedeutende Rolle werden zukünftig sicherlich die HD-Kameras übernehmen, die in den HD-TV-Standards 720 und 1.080p Bilder im 16:9-Format bei höchster Qualität bereitstellen.

Verschiedene Modellvarianten

Abhängig vom Einsatzbereich stehen unterschiedliche Bauformen zur Verfügung, angefangen von fest ausgerichteten Kameras (Box-Kameras, Fixdome) über PTZ-Systeme mit Motorantrieb zum Schwenken, Neigen und Zoomen bis hin zu speziellen miniaturisierten Kameras, die eine verdeckte Überwachung ermöglichen. Alle Varianten gibt es mit einer Vielfalt an Montagemöglichkeiten sowohl für den Innenbereich als auch in wetterfester Ausführung für die Außeninstallation. Wetterfest und vandalismusgeschützt ist z.B. die ONVIF kompatible Netzwerk-Fixdomekamera P3344VE6MM von Axis. Sie liefert Bilder in 720p-HD-Qualität und erfüllt hinsichtlich Auflösung, Farbwiedergabe und Bildrate den SMPTE-Standard. Die neuen eneo-Megapixel-IP-Kameras aus der NXC-Serie sind ONVIF konform und stehen in vier Versionen zur Auswahl: Mit 1 oder 2 Megapixeln und jeweils mit und ohne Tag-/Nachtfunktionalität. Alle Modelle bieten neben MJPEG die effiziente H.264-Komprimierung und sind auch in der Lage, 720p-HD-Bilder zu generieren. Samsung bietet mit der ONVIF-konformen SNO-5080RP eine leistungsstarke Tag/Nacht-Megapixel-720p-HD-Netzwerkkamera mit Infrarotbeleuchtung und integriertem Varifokalobjektiv, die mit Schutzklasse IP66 auch für den Außeneinsatz geeignet ist. Bidirektionale Audiounterstützung, Super Dynamic Range, 2D- und 3D-Rauschunterdrückung und ein SD-Memory-Slot für die interne Datenspeicherung sind einige der Leistungsmerkmale.

Netzwerk-Videorekorder

Auch bei den Rekordern gibt es Modelle, die rein Netzwerk-basiert funktionieren (NVR). Die digitalen Bilddaten von IP-Kameras werden über das Netzwerk auf dem Rekorder gespeichert. Vorteil hierbei ist, dass die Daten bereits digital vorliegen und direkt im Speicher abgelegt werden können, ohne dabei einer weiteren, verlustbehafteten Formatwandlung unterzogen zu werden. Rekorder für die Videoüberwachung besitzen meist eine umfangreiche Videoverwaltungssoftware zur Konfiguration der Anlage, etwa um Ereignisse zu verwalten oder Bewegungen zu erkennen. Ein Beispiel ist die VideNetBox (VNB) von Dallmeier, ein kompakter Audio/Video-Rekorder mit bis zu acht frei bestimmbaren Videokanälen. Dabei kann die Basisversion VNB 2CH mit zwei Videokanälen (SD/HD, analog/IP) mit einem Freischaltungscode um sechs weitere frei bestimmbare Videokanäle erweitert werden. Die VideoNetBox ermöglicht mit der Pentaplex-Plus-Funktionalität simultan Echtzeitaufzeichnung, -streaming, Fernzugriff, Livedarstellung und Playback. Für die Auswertung ist das Programm VideoNetView bereits integriert. Für die interne Speicherung gibt es Varianten mit Festplatte. Der 4-Kanal-Netzwerkrekorder NSR-S10/1T von Sony bietet 720p/1.080p-HD-Recording mit hoher Stabilität und ist diversen Kamera- und Encoder-Modellen kompatibel.

Videoencoder

Für bestehende Anlagen mit analogen Überwachungskameras kann eine Integration in ein Netzwerk über Video-Encoder erfolgen. Die Videosignale werden dann je nach Anforderung hinsichtlich Bildqualität und möglicher Datenraten digitalisiert. Auch Steuersignale für PTZ, Schaltkontakte für Alarmgeber und bidirektionales Audio lassen sich so übertragen. Encoder gibt es als Einzelmodule oder auch als Einsteckkarte für 19″-Rackmontage. Videoencoder werden von verschiedenen namhaften Herstellern angeboten. Ein Beispiel ist das Modell VJT-X40S-H008 von Bosch aus der Serie Video Jet X. Es handelt sich bei dieser Serie um industrielle Hochleistungs-Encoder mit einem, zwei oder vier Video-eingängen. Die Encoder halten auch rauen Umgebungsbedingungen stand. Zu den Leistungsmerkmalen gehören Dual Streaming, Dual Recording, Audiounterstützung und integrierte intelligente Funktionen. Von Sony kommt der SNT-EX104 mit H.264-, MPEG4- und JPEG-Videokompression, intelligenter Bewegungserkennung, bidirektionaler Audiokommunikation und eXcellent Dynamic Noise Reduction (XDNR). Beide Modelle sind ONVIF-kompatibel.

Monitore

Für die direkte Beobachtung der zu überwachenden Bereiche werden heute fast ausschließlich Flachbildschirme verwendet. Die Monitore haben meist neben einem herkömmlichen DVI/HDMI-Eingang auch mindestens einen Eingang für analoges Video (CVBS), um z.B. den Videoausgang eines Digitalrekorders anzuschließen. Da sich bei statischen Überwachungskameras das Bild nicht wesentlich verändert, kann es bei TFT-Monitoren zum sogenannten Memory-Sticking (‚Einbrennen‘ des Displays) kommen. Zur Vermeidung dieses Effektes sind die Monitore einiger Hersteller mit speziellen Funktionen (Pixelshift, Polarisationumkehr) ausgestattet. Professionelle Monitore für den Überwachungseinsatz gibt es von AG neovo, eneo und Samsung. Angeführt sei hier das Beispiel RX-W42 von AG neovo, ein Full-HD-42″-LCD/TFT-Monitor mit einer Auflösung von 1.920×1.080 Bildpunkten. Das Display ist mit Picture-in-picture (PIP)-Funktion und Anti-Burn-in-Technologie ausgestattet.

Systemintegration

Die Netzwerk-Videoüberwachung heutzutage ist in puncto Bildqualität der analogen Videoüberwachung mindestens ebenbürtig. Zusätzlich stehen diverse Sonderfunktionen wie intelligente Videoanalyse zur Verfügung. Um der Formatvielfalt und den damit einhergehenden Problemen proprietärer Systeme zu begegnen, wurde vor kurzem ein Standard geschaffen, der es erlaubt, Komponenten unterschiedlicher Hersteller in einem System zu integrieren. Mit Open-Network-Video-Interface-Forum-(ONVIF)-kompatiblen Geräten ist der Datenaustausch zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller gesichert, was letztlich ihre Flexibilität in der Produktauswahl deutlich erhöht und ihre Investition langfristig absichert. ONVIF wurde von den Unternehmen Axis, Bosch und Sony ins Leben gerufen. Die zentrale Verwaltung und Bedienung eines Netzwerküberwachungssystems erfolgt über eine Videomanagementsoftware. Mit der Software Aimetis Symphony offeriert der kanadische Hersteller Aimetis dem Anwender eine offene IP-Plattform für Videomanagement, Videoanalyse, Systemintegration und Alarmmanagement. Drei Lizenzversionen (Standard, Professional, Enterprise) stehen für unterschiedliche Anforderungen zu Auswahl. Besonders interessant für die Gebäudeüberwachung ist das Programm Zelaris von eneo. Über OPC-Zusatzmodule ermöglicht eneo Zelaris die Anbindung an gängige Sicherheits- und Gebäudemanagementsysteme. So stehen beispielsweise Gewerke übergreifende Funktionalitäten für das Zusammenspiel zwischen der Videoüberwachung und der Zugangskontrolle, der Brandmeldetechnik, der Sprechanlage oder den Beleuchtungssystemen zur Verfügung. Die OPC-Client-Schnittstelle ist Bestandteil der Leitstand- und Serversysteme und kann für die Netzwerkclients optional frei geschaltet werden.

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