Системы видеонаблюдения для квартиры: необходимость установки и лучшие производители

Ядро linux и rootfs

На камерах используется ядро Linux, входящее в состав SDK чипа, обычно это не самые свежие ядра из ветки 3.x, поэтому часто приходится сталкиваться с тем, что драйвера дополнительного оборудования не совместимы с используемым ядром, и нам приходится их бэк-портировать под ядро камеры.

Другая проблема — это размер ядра. Когда размер FLASH всего 8MB, то каждый байт на счет и наша задача — аккуратно отключить все не используемые функции ядра, что бы сократить размер до минимума.

Rootfs — это базовая файловая система. В нее включены , драйвера wifi модуля, набор стандартных системных библиотек, типа и , а так же ПО нашей разработки, отвечающее за логику управления светодиодами, управление сетевыми подключениями и за обновление прошивки.

Корневая файловая система подключена к ядру как initramfs и в результате сборки мы получаем один файл , в котором есть и ядро и rootfs.

Характеристики устройства

Размер видеокамеры Zosi

Интерфейс видеовходов:	4-канальный, BNC
Интерфейс аудиовходов:	RCA, 4-канальный
Сжатие видеоряда:	H.264
Видеосистема:	NTSC/PAL
Поддерживаемые видеовыходы:	HDMI, VGA
Поддерживаемые аудиовыходы:	RCA, 1-канальный
Количество подключаемых камер:	4
Сенсор камеры:	1/3″ Aptina CMOS
Поддерживаемое разрешение записи:	1280х720
Фокусное расстояние линзы камеры:	3,6 мм
Наличие светодиодной подсветки:	+ 24 светодиода
Поддержка работы с жестким диском:	SATA, от 250 Гб до 2 Тб (приобретается отдельно)
Возможность PTZ контроля:	через RS-485
Работа в сети:	+ RJ45, 10M/100M
Система питания:	12 В

Инструкция по применению

Система видеонаблюдения Zosi станет оптимальным выбором для контроля небольших помещений и объектов.

Ее можно использовать для слежения за обстановкой в квартире, гараже, на даче или заднем дворе.

Одновременно наблюдение может вестись с помощью 4-х камер, обеспечивающих возможность записи в реальном времени в режиме HD-качества.

Этапы подключения удаленного видеонаблюдения Zosi

Чтобы использовать видеонаблюдение Zosi, инструкция по применению рекомендует установить камеры в местах контроля, обеспечив требуемый угол обзора. 3,6 миллиметровый объектив камеры обеспечивает обзор в интервале углов до 90º. При потребности его можно будет менять – PTZ контроль осуществляется через RS-485.

Камера построена на основе 1/3″ Aptina CMOS матрицы, которая позволяет получать высококачественное изображение в разрешении 1280х720. Трансляция с видеокамер может просматриваться удаленно на любом мобильном устройство, которое имеет установленный соответсвующий плагин.

Также контролировать происходящее можно и посредством персонального компьютера с предустановленным софтом.

Комплекс видеонаблюдения Zosi поддерживает работу с ПК и мобильными устройствами, которые в качестве операционной системы используют Windows 7, iOS или Android.

Кроме удаленного просмотра видеотрансляции с камер записываемое видео можно хранить на HDD-диске, создавая архив отснятого материала.

Установив видеонаблюдение Zosi, инструкция по эксплуатации позволит настроить оптимальный режим съемки.

Она может вестись непрерывно, по расписанию или по датчику движения. Очень удобен последний вариант, поскольку он включает систему в момент появления движущегося объекта в чувствительной зоне камеры.

Картинка изображения системы видеонаблюдения Zosi

Благодаря этому легко вычислить, кто и когда приходил к контролируемому объекту или помещению.

Также можно произвести настройку таким образом, что при срабатывании ИК-датчика на электронную почту владельца будет приходить соответствующее сообщение.

Преимущества

1. возможность управления камерами удаленно;
2. просмотр видеотрансляции на мобильном устройстве или ПК;
3. высокое качество изображения;
4. наличие встроенной ИК-подсветки;
5. поддержка записи видео на жесткий диск;
6. возможность покадрового просмотра;
7. наличие встроенного датчика движения;
8. оповещение владельца при появлении подвижных объектов.

Заключение

Видеонаблюдение Zosi у пользователей заслужило наилучшие отзывы.

Высокое качество детализированной картинки обеспечивает возможность контролировать даже мельчайшие подробности, которые могут происходить на контролируемом объекте пока там никого нет.

Удаленная трансляции и архивная запись позволят в любой момент просмотреть, что происходит в контролируемой зоне в любое время.

Наличие системы наблюдения Zosi существенно повышает уровень безопасности объекта во время отсутствия его владельца.

Установка камеры

Магнитное крепление позволяет без лишних сложностей установить камеру на любую металлическую поверхность, но если такой не имеется, то ее легко сделать самому. Для этого в месте монтажа следует прикрепить металлическую площадку из комплекта. Можно использовать комплектный скотч или же для надежности посадить ее на саморезы.

USB шнур нужен для обеспечения питания. Его можно организовать от блока питания из комплекта, подключить к повербанку или использовать в качестве источника питания ноутбук или ПК. Потребление камеры всего 3 Вт, поэтому ей достаточно, чтобы источник имел силу толка от 0,6 ампер.

Стоит отметить, что устройство можно и просто поставить на стол (любую горизонтальную поверхность), но если она не обладает магнитными свойствами, то камера будет наклоняться из-за длинного шнура питания. В таком случае стоит придумать металлическую подставку.

uboot

uboot — это начальный загрузчик, после включения питания загружается первым, инициализирует оборудование и загружает ядро linux.

Скрипт загрузки камеры достаточно тривиален:

Из особенностей — два раза вызывается , подробнее об этом чуть позже, когда дойдем до подсистемы обновления.

Обратите внимание на строчку. Да, да, это не опечатка — ядру Linux и всем-всем-всем приложениям доступно всего лишь 38 мегабайт оперативной памяти

Так же рядом с uboot находится специальный блок, называемый , в котором находится низкоуровневый скрипт инициализации DDR и ряда системных регистров SoC. Содержимое зависит от модели камеры, и если оно будет не корректным, то камера даже не сможет загрузить uboot, а зависнет на самом раннем этапе загрузки.

Первое время, когда мы работали без поддержки вендоров, мы просто копировали этот блок из оригинальной прошивки камеры.

Информационная безопасность

Ни для кого не секрет, что в наше время информационная безопасность — это важнейший аспект любого IoT устройства, в том числе и камеры. По интернету гуляют ботнеты типа Mirai, поражающие миллионы камер со стандартными прошивками от вендоров. При всем уважении к вендорам камер, не могу не отметить, что в стандартных прошивках заложено много функционала, который не востребован для работы с облаком, однако содержит в себе много уязвимостей, которыми пользуются ботнеты.

Поэтому, весь не используемый функционал в нашей прошивке отключен, все tcp/udp порты закрыты и при обновлении прошивки проверяется цифровая подпись ПО.

И кроме этого, прошивка проходит регулярное тестирование в лаборатории информационной безопасности.

Заключение

Сейчас наша прошивка активно используется в проектах по видеонаблюдению. Пожалуй самый масштабный из них — трансляция голосования в день выборов Президента Российской Федерации.
В проекте было задействовано более 70 тысяч камер с нашей прошивкой, которые были установлены по избирательным участкам нашей страны.

Решив ряд сложных, а местами, даже на тот момент практически невозможных задач, мы, конечно, получили огромное удовлетворение как инженеры, но кроме этого, и сэкономили миллионы долларов на закупке камер. И в данном случае, экономия — это не только слова и теоретические расчёты, а результаты уже случившегося тендера на закупку оборудования. Соответственно, если говорить про облачное видеонаблюдение: есть два подхода — стратегически заложиться на низкоуровневую экспертизу и разработку, получив на выходе огромную экономию на оборудовании или использовать дорогое оборудование, которое, если смотреть именно на потребительские характеристики, практически ничем не отличается от аналогичного дешевого.

Почему стратегически важно принять решение относительно выбора подхода к способу интеграции как можно раньше? При разработке плагина, разработчики закладываются на те или иные технологии (библиотеки, протоколы, стандарты). И если выбран набор технологий только под дорогое оборудование, то в дальнейшем попытка перехода на дешевые камеры с большой вероятностью, как минимум, займет безумно большое время или вообще потерпит неудачу и произойдет возврат к дорогому оборудованию

Внешний вид и комплект поставки

Камера попадает к покупателю в стандартной компактной коробке с перечислением технических параметров и преимуществ. Комплект включает:

• камеру;
• металлическую площадку для монтажа;
• трехметровый шнур USB-microUSB;
• зарядный блок;
• документацию;
• установочный комплект (дюбели, саморезы);
• двусторонний скотч.

Камера получила небольшие размеры (128 мм x 58 мм x 38 мм) и вес (120 грамм), имеет каплевидную форму. Корпус сделан из пластика с глянцевым покрытием. На передней панели расположился широкоугольный объектив, окруженный двенадцатью светодиодами, которые обеспечат видимость в темноте на расстоянии до 5 метров. Эти элементы закрыты защитным стеклом. Ниже имеется светодиод состояния (его можно отключить), логотип компании и микрофонное отверстие.

Сзади расположился динамик, слева кнопка питания и разъем для microSD (до 128 ГБ), снизу разъем microUSB для подключения питания. Магнитное крепление соединяется с камерой на тугом шарнире, который позволяет менять положение устройства, вплоть параллельного размещения по отношению к поверхности монтажа.

Модель не имеет защиты от влаги, поэтому устанавливать ее на улице не рекомендуется. Однако диапазон рабочих температур от – 10 до 50 градусов серьезно расширяет возможности ее применения. Камеру можно установить в подсобном помещении на загородном участке, неотапливаемой даче или гараже.

Качество видеосъемки

Ezviz C2C получила в свое распоряжение матрицу 1 Мп Hd Progressive Scan CMOS с размером 1/4” и разрешением 1280 × 720. Без подсветки она умеет снимать при уровне освещенности в 0,02 люмен, при включенной подсветке освещения может не быть (видимость в таком случае обеспечивается до 10 метров). Устройство имеет WDR (устраняет блики и засветы) и пишет ролики в формате H.264 с разрешением 1080p и 25 к/с. Широкоугольный объектив имеет охват 101°. Диафрагма —  f/2.5, фокусное расстояние — 2.8 мм.

Этих параметров вполне достаточно для обеспечения хорошего качества изображения, которого для бытовых задач вполне хватает. При этом невысокое разрешение не вызывает проблем с онлайн-трансляцией или при записи на карту памяти – не обязательно гоняться за самой скоростной памятью. Большой угол захвата компенсирует то, что положением камеры нельзя управлять через приложение. Подсветка активируется без участия пользователя при снижении освещения.

Подсистема обновления

Предмет отдельной гордости — подсистема fault-tolerant онлайн обновления прошивки.

Поясню проблематику. Обновление прошивки — это технически не атомарная операция и в случае если посередине обновления произойдет сбой питания, то на флеш памяти будет часть «недозаписанной» новой прошивки. Если не предпринять специальных мер, то камера после этого станет «кирпичом», который нужно нести в сервисный центр.

Мы справились и с этой проблемой. Даже если камеру выключить в момент обновления, она автоматически и без участия пользователя скачает прошивку из облака и восстановит работу.

Разберем технику подробнее:

Наиболее уязвимый момент — перезапись раздела с ядром Linux и корневой файловой системой. В случае, если один из этих компонентов окажется поврежденным, то камера вообще не загрузиться дальше начального загрузчика uboot, который не умеет скачивать прошивку из облака.

Значит, нам нужно обеспечить гарантию наличия на камере работоспособного ядра и rootfs в любой момент процесса обновления. Казалось бы самым простым решением было бы постоянно хранить на флеш памяти две копии ядра с rootfs и в случае повреждения основного ядра загружать его из резервной копии.

Годное решение — однако, ядро с rootfs занимает около 3.5MB и для постоянной резервной копии нужно выделить 3.5MB. На самых дешевых камерах просто нет столько свободного места под backup ядра.

Поэтому для backup ядра во время обновления прошивки используем application партицию.
А для выбора нужной партиции с ядром как раз и используется две команды в uboot — в начале пытаемся загрузить основное ядро и если оно повреждено, то резервное.

Это гарантирует, что в любой момент времени на камере будет корректное ядро с rootfs, и она сможет загрузиться и восстановить прошивку.

Video application

Наиболее сложная и ресурсоемкая часть прошивки — приложение, которое обеспечивает видео-аудио захват, кодирование видео, настраивает параметры картинки, реализует видео-аналитики, например, детекторы движения или звука, управляет PTZ и отвечает за переключения дневного и ночного режимов.

Важная, я бы даже сказал ключевая особенность — каким образом видео приложение взаимодействует с облачным плагином.

В традиционных решениях ‘прошивка вендора + облачный плагин’, которые не могут работать на дешевом железе, видео внутри камеры передается по протоколу RTSP — а это огромный оверхед: копирование и передача данных через socket, лишние syscall-ы.

Мы в этом месте используем механизм shared memory — видео не копируется и не пересылается через socket между компонентами ПО камеры, тем самым оптимально и бережно используя скромные аппаратные возможности камеры.

Управление и настройка

Настройка камеры очень проста, и это один из ее ключевых плюсов. Все, что требуется сделать – скачать приложение, завести персональный аккаунт и ввести в нем серийный номер или отсканировать QR-код из инструкции девайса. Далее нужно соединить камеру и смартфон по Wi-Fi (поддерживается 802.11 b/g/n). Для этого устройства нужно поднести друг к другу на расстояние 5 см.

Все, что остается сделать – ввести дату, тип работы, оповещения в случае срабатывания датчика движения. На панели «инфо» есть возможность обновить программную начинку и получить сведения о работе/характеристиках девайса.

Все настройки и управление осуществляются в фирменной утилите. Среди ее функций:

• просмотр видео в режиме реального времени удаленно через интернет;
• просмотр сохраненного видео с microSD или облачного хранилища;
• изменение установок записываемых роликов;
• двустороннее общение через камеру.

Инструкция по подключению к облаку ezviz

1 Перед тем как приступать к настройке, подключите устройство к Вашей сети настройте сетевые параметры и проверьте поддерживает оно облачный сервис  и активируйте его. Для настройки рекомендуем воспользоваться утилитой SADP.

Пример облачного сервиса в web интерфейсе камеры DS-2CD2012-I

В некоторых устройствах DVR и NVR в web интерфейсе не видно наличия облака ezviz, его можно увидеть на мониторе зайдя в пункт Главное меню -> Конфигурация системы -> Сеть -> Доступ во внешнюю сеть. Возможны и другие варианты в зависимости от типа и прошивки устройства.

Если в Вашем устройстве нет облачного сервиса, то необходимо обновить прошивку. Так к примеру для камер на платформе Raptor требуется прошивка 5.2.0, для камер HiWatch версия прошивки 5.3.0  для NVR серии DS-7604/7608/7616NI-E1(-E2) и DS-7604/7608/7616NI-E1/4P(-E2/8P) облачный сервис P2P  появился в версиях прошивок 3.0.8 NVR HiWatch DS-N104P, DS-N108P версия прошивки 3.0.16 и выше.

Для аналоговых видеорегистроаторов DVR серии DS-7204/7208/7216/7224HWI-SH версия прошивки не ниже 3.0.1  Turbo HD Series DVR Model: DS-7204HGHI-SH, DS-7208HGHI-SH, DS-7208HQHI-SH, DS-7216HGHI-SH, DS-7316HQHI-SH версии прошивок v3.0. 1 Build140924 и выше.

Так-же облачный сервис p2p есть во всех видеокамерах EZVIZ

2 В браузере Chrome заходим на сайт http://www.ezvizlife.com/нажимаем на кнопку register.

3 Придумываем имя пользователя и пароль для Вашего аккаунта. Заполняем соответствующие поля. Вводим действительный адрес электронной почты.

5 Скачиваем и устанавливаем плагин PCPlayer для гугл хром.

6 При установке плагина браузер закроется автоматически, если этого не произошло, закройте его самостоятельно.

7 По окончании установки, откроется домашняя страница сервиса. Если у Вас браузер по умолчанию не Chrome запустите Chrome вручную и зайдите на домашнюю страницу http://www.ezvizlife.com/ Входим в свой аккаунт.

UPD С момента написания этой статьи появилась возможность просматривать камеры через другие браузеры, например internet explorer и mozila firefox . Для этого необходимо скачать и установить плагин video plagin for windows

Появится сообщение о блокировке плагина

Кликаем на сообщение в всплывающем окне устанавливаем чек бокс Разрешить плагины на сайте i.ezviz7.com и нажимаем кнопку Готово.

8 Подключаем камеры к сети, нажимаем кнопку «Add device»

9 Добавляем найденные устройства, нажимаем Ok.

Если добавление осуществляется не в одной локальной сети с устройствами, через интернет, то переходим на вкладку Add by Serial No «Добавление по серийному номеру» нажимаем кнопку Search

11 Вводим Device Verification Code «Проверочный код устройства».  Проверочный код  находится на наклейке с  наименованием устройства расположенной на самом устройстве и упаковке. Для устройств в которых изначально не было поддержки облачного сервиса ezviz вводим код ABCDEF. Повторяем для каждой видеокамеры, сверяя код с серийным номером устройства. Если по какой либо причине Вы не можете узнать код, то при наличии знаний linux и навыков работы с telnet можете воспользоваться этой инструкцией.

12 Устройства добавлены.

13 Теперь можно переходить к on line просмотру.

14 Теперь можно переходить к настройке мобильных клиентов. У меня не получилось установить на планшет андроид приложение ezviz  с google play, выскочило сообщение что мое устройство не поддерживается.  Не беда! Скачиваем приложение с сайта http://ezviz7.com/download.html  закидываем его на планшет и устанавливаем вручную.

15 Тоже самое можно сделать в приложении IVMS 4500 для android и ios на вкладке EZVIZ Cloud P2P

Особенности и характеристики камер Ezviz

Чтобы иметь представление о том, с чем предстоит иметь дело, необходимо знать характеристики оборудования. В качестве примера можно рассмотреть две наиболее популярные модели камер:

• EZVIZ C2mini – устройство для работы внутри помещений;
• EZVIZ CS-CV210 – универсальная камера с высокой степенью защищенности, приспособленная для установки в системах наружного видеонаблюдения.

Модель C2mini представляет собой беспроводное устройство, осуществляющее обмен информации по протоколам Wi-Fi сети. Функционал камеры позволяет вести круглосуточное наблюдение за объектами, перемещающимися внутри жилого или хозяйственного помещения. Компактные размеры камеры и удобная система магнитного крепления указывают на возможность скрытого размещения.

В заводской комплектации устройство обладает следующими характеристиками:

• встроенный высокочувствительный микрофон;
• функция ночной съемки;
• система улучшения изображения – WDR;
• угол обзора — 115˚;
• дальность съемки без потери качества – до 10 метров;
• встроенный датчик движения;
• частота видеозаписи – 25 к/сек;
• разрешение – HD;
• поддержка съемных носителей типа trans flash micro SD с объемом до 128 Гб;
• стоимость – 5-6 тыс. руб.

Сохранение отснятого материала может осуществляться как на съемный носитель, так и на запоминающее устройство, работающее в связке с видеорегистратором или видеосервером. Производителем также предусмотрена возможность сохранения видео в облачном хранилище. К камере может осуществляться удаленный доступ через мобильные приложения на App Store и Google Play.

Согласно отзывам пользователей камера является вполне достойным образцом в своем сегменте. Хороший угол обзора и качественная оптика позволяют осуществлять съемку большого пространства без потери качества и «замыленных» краев. Скорость записи 25 к/с и объектив с достаточным фокусным расстоянием обеспечивают хорошую детализацию отдаленных и быстро движущихся объектов.