Videomanagement: Archivierung von IP-Videodaten

Dirk Klages / August 6, 2012August 13, 2019 / Grundlagen IP-Video

Fachartikel aus PROTECTOR 5/2011, S. 26 bis 27

Mehrstufige Archivierung von Videodaten

Datenmassen scheibchenweise

Der Bedarf an Bandbreite und Speicherplatz nimmt mit der Anzahl der Kameras in einem Netzwerk und den immer größeren Bildauflösungen unweigerlich zu. Deshalb kann ein intelligenter und flexibler Umgang mit diesen Daten entscheidend sein für die Effizienz des Gesamtsystems. Mehrstufige Archivierung, so genanntes Video-Grooming, und die optimale Nutzung von Ressourcen sind dabei wichtige Elemente.

Effiziente Speicherverwaltung in einer Videomanagement-Software. (Bild: Milestone)

Trotz aller Gemeinsamkeiten von IP-Video mit anderen IT-Anwendungen auf der technischen Ebene eines Netzwerks sollte man nicht den Fehler begehen, Videodaten genau wie alle anderen Daten in einem Netzwerk zu behandeln und nur mengenmäßig zu beurteilen. Denn unter anderem gibt es zwei wesentliche Unterschiede: Videodaten müssen in Echtzeit übertragen werden und es müssen sich multiple Datenströme parallel handhaben lassen.

In einem herkömmliche Standard-IT-System werden Festplatten in der Regel nach dem Prinzip des „Best Effort Writing“ genutzt. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Platten schnell genug sind, die Daten in Echtzeit abzuspeichern, weil sie zusätzlich auch vom Sender vorgehalten und gepuffert werden. Fatal kann diese Standardprozedur in einem Überwachungssystem enden. Hier müssen Videodaten als kontinuierliche Echtzeit-Datenströme empfangen werden, und gibt es keine Möglichkeit, sie vorübergehend zu puffern, falls eine Systemkomponente oder Festplatte zu langsam sein sollte. In diesem Fall wären Teile der Aufnahmen verloren. Ein anderer Ansatz bei der Speicherverwaltung ist also nötig.

Intelligente Software

Durch Videomanagement-Software, die riesige Datenmengen intelligent und sicher verwalten kann, eröffnet sich Sicherheitsplanern, Systemintegratoren und Administratoren die Möglichkeit, Speicherlösungen flexibel an die Bedürfnisse jedes Kunden – hinsichtlich Leistung, Verlässlichkeit und Preis – anzupassen. Ein Beispiel dafür ist Milestone Xprotect Corporate mit seiner vorteilhaften zweistufigen Speicherverwaltung, bei der Audio und Video zunächst auf ein schnelles System aufgezeichnet werden können und nach einer voreingestellten Zeit zur Archivierung auf ein anderes, kosteneffizienteres System übertragen werden.

In der neuesten Version der Software werden auch erweiterte mehrstufige Archivierungskonzepte und Video-Grooming unterstützt. Die Speicherarchitektur von Milestone basiert auf einer Datenbank, die speziell für die Anforderungen an Videoüberwachungslösungen konzipiert und optimiert wurde. Sie erlaubt effiziente Speicherung von mehreren Echtzeit-Videoströmen mit nachgelagerten Archivierungsfunktionen. Dies erlaubt die nahtlose Übertragung der Überwachungsdaten auf verschiedene Archiv-Laufwerke im Netzwerk und schafft so die Voraussetzung für eine bestmögliche Ausnutzung des Speichers und Kosteneffizienz, vor allem in sehr großen Videosystemen mit tausenden Kameras und Speichergrößen im Petabyte-Bereich.

Zeitgesteuerte Ausdünnung

Die mehrstufige Archivlösung kann zusätzlich durch eine so genannte Grooming-Funktion ergänzt werden, welche die Speicherkosten vor allem dann erheblich reduziert, wenn Videodaten für einen langen Zeitraum vorgehalten werden müssen. Dabei verteilt man die Daten nicht nur auf verschiedene Laufwerke, sondern „dünnt” sie nach einer gewissen Zeit automatisch aus. Dabei wird in bestimmten Abständen schrittweise die Bildrate reduziert.

Ein logisches Vorgehen, denn normalerweise werden wichtige Vorgänge zeitnah aufgeklärt; bei älteren Videos ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sich darauf noch wichtige Informationen befinden. Dennoch hat man so noch die Möglichkeit, dies zu prüfen. Ziel ist es, das Grooming mit dem Archivierungsprozess automatisch zu synchronisieren, so dass bei jedem Umspeichervorgang auf andere Laufwerke auch eine Reduktion der Daten stattfinden kann.

Kontinuierliche Höchstleistung

Festplattensysteme mit konventionellen, rotierenden Disks arbeiten umso langsamer, desto fragmentierter (verstreuter) die Daten darauf sind. Deshalb ist eine der Kernaufgaben der Speicherverwaltung, die Leistung der Laufwerke durch kleinstmögliche Fragmentierung zu optimieren. Die Datenbanken in Milestone Xprotect Corporate bestehen aus mehreren separaten Datenblöcken für jedes Stück Hardware – in diesem Fall Kameras –, die auch die jeweiligen zugehörigen Aufnahmen enthalten. In früheren Versionen wären diese Blöcke mit der Zeit stärker fragmentiert worden, weil das Windows-Betriebssystem ihnen freien Speicherplatz dynamisch zuweist, wenn Video- und Audiodaten abgespeichert werden müssen.

Durch Verbesserungen in den Datenbanken ist es nun gelungen, dass die Dateien auf der Festplatte in so wenigen neuen Fragmenten wie möglich abgelegt werden – idealerweise sogar nur in einem einzelnen. Dies wird ohne eine Zwischenpufferung des Videos und ohne ressourcenintensive Neuformatierung der Festplatte erreicht. Überwachen lassen sich all diese Vorgänge mit dem Storage Dashboard im Milestone Xprotect Corporate 4.0 Management Client. Dieser verschafft schnell und umfassend Überblick über die Speicherplatzbelegung und alle laufenden Datenbank-Anwendungen im Überwachungssystem – sowohl aus der Perspektive des Recording-Servers als auch für einzelne Geräte im Netz.

Anwenderspezifisch

Durch den Einsatz von Videomanagement-Software erhalten Anwender mehr Kontrolle über die Speicherprozesse und die Datenmengen. Es ergeben sich völlig neue Möglichkeiten, ein System wirklich individuell an die jeweiligen Bedürfnisse anzupassen. Das Ergebnis ist das beste aus zwei Welten: Höchstleistung und Langlebigkeit bei den Laufwerken für das Live-Video und niedrige Kosten und hohe Kapazität für die Archivierung. Die Möglichkeit, sehr große Mengen an IP-Videodaten effizient zu speichern, ist essenziell für die Leistung und die Verlässlichkeit des Gesamtsystems. Nun kann dies ohne explodierende Kosten und Mehraufwand erreicht werden – vorausgesetzt, man nutzt die richtigen Werkzeuge.

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Die Zukunft der IP basierten Videoüberwachung

Dirk Klages / August 6, 2012August 13, 2019 / IP-Video neue Technologien

Fachartikel aus PROTECTOR 5/2011, S. 22 bis 23

Die nächsten 15 Jahre der Videoüberwachung

Perspektiven für die Zukunft

Zum 15. Geburtstag der Netzwerkkamera aus unserem Haus wurde ich gebeten, eine Vorausschau über die nächsten 15 Jahre der Videoüberwachung zu geben.

Martin Gren: „Da alle bedeutenden Produzenten von IP-Überwachungssystemen in die Unterstützung von Onvif investiert haben, wird dies meiner Ansicht nach auch der dominierende Standard im Bereich Netzwerkvideo werden.“ (Bild: Axis)

Ein einfacher Weg, die Zukunft der Videoüberwachung vorher zu sagen, ist der Ansatz über das Mooresche Gesetz – einem Trend in der Elektronikwelt, nach dem sich die Leistung alle 18 Monate bei gleichen Kosten verdoppelt. Heute erreichen Netzwerkkameras eine Bildrate von 30 Bildern pro Sekunde mit einer HDTV-Auflösung von 1080p, verglichen mit einem Bild pro Sekunde bei 0,1 Megapixel vor 15 Jahren – eine Leistungssteigerung um das 600-fache. Das bedeutet, dass Netzwerkkameras das Mooresche Gesetz sogar übertroffen haben und heutzutage viel größeren Nutzen bieten als Analogsysteme.

Hin zur Standardisierung

Da alle bedeutenden Produzenten von IP-Überwachungssystemen (einschließlich unserer Firma) in die Unterstützung von Onvif investiert haben, wird dies meiner Ansicht nach auch der dominierende Standard für API im Bereich Netzwerkvideo werden. Ich denke auch, dass die Standardisierung nach PoE, HDTV und SMPTE weiterhin große Bedeutung in der Videoüberwachung haben wird.

In Zukunft werden Leistungsverbesserungen nach dem Mooreschen Gesetz für die Bildbearbeitung wichtig sein. Ich erwarte, dass dadurch die durchschnittliche Überwachungskamera mehr sehen kann als das menschliche Auge – etwas, dessen genaue Umstände noch nicht konkret benannt werden können.

Erste Netzwerkkamera der Welt aus dem Jahr 1996: Bildrate von einem Bild/Sekunde bei 0,1 Megapixel Auflösung. Moderne IP-Kameras leisten das 600-fache. (Bild: Axis)

Ich rechne nicht damit, dass die HDTV-Standards nun 70 Jahre lang gelten werden, aber in 15 Jahren ist es vorstellbar, dass die meisten Kameras HDTV-kompatibel sind. Auf dieser Basis werden Multi-Megapixel (und -Terapixel!)-Kameras von großer Bedeutung sein – entweder, um Videoaufnahmen mit höherer, detailgetreuerer Auflösung für forensische Untersuchungen zu speichern oder einzelne HD-Streams herauszuziehen. Das Beeindruckende an Netzwerkvideo ist, dass es hinsichtlich der Auflösung keine Grenzen gibt.

Wärmebildtechnologie

Heute ist die Wärmebildsparte ein spezieller Markt, meist für Militär- und Regierungsanwendungen. Da die Preise für die Komponenten von Wärmebild-Netzwerkkameras fallen und die Nachfrage steigt, können wir mit einer Menge neuer Anwendungen rechnen. Heute wird eine Wärmebildkamera pro 400 regulärer Überwachungskameras installiert. Wir erwarten, dass sich dieses Verhältnis in den nächsten Jahren zu 1:50 hin entwickelt, da die Überwachungsspezialisten erkennen, dass die Technologie wirtschaftlich vertretbar und leicht an bestehende Netzwerksysteme anzuschließen ist und für viele problematische Anwendungen eingesetzt werden kann.

Speicherung im Gerät oder Cloud-basiert

Bald werden wir die kamerainterne Speicherung haben, die mit HDTV-Auflösung Aufzeichnungen für mehrere Wochen möglich macht. Dies stellt eine Trendwende dar, da die Kamera mit der Speichervorrichtung ausgestattet wird, was bei Analogsystemen unmöglich ist. Diejenigen, die diese Veränderung umsetzen müssen, sind die VMS-Produzenten und die DVR-Leute. DVRs, wie wir sie kennen, werden vermutlich den Weg der Röhren-basierten Kameras gehen und in 15 Jahren vom Markt verschwunden sein.

Hosted Video

Heutzutage wissen alle Kunden, dass sie sich auf Hosted Services, wie Hotmail, Gmail und Facebook, verlassen können. Bei den Profis verlassen sich viele auf Salesforce.com und Cloud-basierte HR-Systeme. Und wir verlassen uns auf Internet Banking. Wenn wir heute der Cloud vertrauen, wenn es um unser Geld geht, ist es doch logisch, dass dies morgen auch für Sicherheitsvideosysteme gilt.

Die Vorteile liegen auf der Hand: kein Bedarf an DVR, die Option der NVR-Aufzeichnung vor Ort und keine festen Kameras, verbunden mit den grundlegenden Vorteilen von IP-Video. Anwender können das Video von überall aus über internetfähige Geräte ansehen, auch über das Handy. Hosted Video ist eine Vision, die in meinen Augen in den nächsten Jahren von enormer Bedeutung sein wird – insbesondere auf dem Zielmarkt des Kleingewerbes – und dann mit einem extremen Benutzerzuwachs bis 2025.

Installation und Betrieb von Kameras

Da das iPhone das Design von Mobiltelefonen revolutionierte, wird Netzwerkvideo dasselbe in der CCTV-Industrie bewirken. Die Umstellung vollzieht sich im Vergleich mit der Consumer-Elektronik oft langsamer, aber weitere Verbesserungen im Hinblick auf Installationsfreundlichkeit, flexible Montagemöglichkeiten und ein höherer Grad an PTZ-Kameras ist zu erwarten. Außerdem muss Wachpersonal geschult und mit Mobilgeräten ausgestattet werden, die mit den Kameras verbunden sind, so dass ein effizienterer Gebrauch möglich ist.

Videoanalyse

Es ist riskant, für diesen Bereich Voraussagen zu treffen, und viele davon haben sich in den letzten fünf bis zehn Jahren als falsch erwiesen. Ich sage aber bewusst, dass in 15 Jahren die Videoanalyse sehr populär sein wird. Das größte Problem ist die Voraussage, wann genau das passieren wird.

Fest steht, mit zunehmend verbesserter Leistung werden Analysen sowohl auf dem Server als auch intern (in der Kamera) möglich sein. Die Sieger werden die sein, die sich mit den besten Analyseanbietern und offenen Systemen arrangieren. Analysen „am Rande“ schneiden besser ab; ich erwarte also, dass in Zukunft die meisten Analysen durch Eingaben in das VMS mit Metadaten oder Alarmmeldungen erfolgen werden.

Vertikale Märkte

Heute finden wir die meisten Überwachungskameras im Einzelhandel. Mit der fortschreitenden Verbesserung von Netzwerkkameras werden diejenigen, die Systeme integrieren, noch viel mehr Anwendungsmöglichkeiten entdecken. Vertikale Märkte, wie Städteüberwachung, Transport und Gesundheitswesen, werden hohe Zuwachsraten aufweisen, da die Überwachungssysteme für eine bessere betriebliche Effizienz sorgen. Der Immobilienmarkt ist aber auch interessant. Schon oft wurde versucht, Hausbesitzern Kameras zu verkaufen. Ich denke, dass dies dank Hosted Video ein bedeutendes Vertikalgeschäft wird.

Martin Gren, Mitbegründer von Axis Communications AB und Erfinder der ersten Netzwerkkamera der Welt

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Digitale Videoüberwachung in Bus und Bahn

Dirk Klages / August 6, 2012August 13, 2019 / IP-Video Anwendungen

Fachartikel aus PROTECTOR 5/2011, S. 40 bis 41

Videoüberwachung im öffentlichen Nahverkehr

Sicherheit für Mensch und Maschine

In Zeiten durch Graffiti oder Zerstörung beschädigter, älterer S-Bahnen oder auch Busse im allgemeinen öffentlichen Nahverkehr sind neue Wagen immer häufiger mit Überwachungskameras ausgestattet, um Verschmutzungen oder auch andere Vorfälle zu verhindern oder für eine Strafverfolgung zu dokumentieren. Neben Abschreckung soll mit dem Einsatz von Überwachungskameras den Fahrgästen ein Gefühl der Sicherheit vermittelt werden.

(Bild: Levelone)

Wie bei allen anderen aktuellen Überwachungsszenarien stellt sich auch hier die Frage der technologischen Umsetzung. Dank bewährter analoger und höher entwickelter digitaler Überwachungstechnologie stehen zwei grundlegend verschiedene Technologien zur Verfügung, wobei der Siegeszug digitaler Videoüberwachungstechnologie durch zahlreiche Vorteile, wie etwa höhere Auflösungen, weniger Installationsaufwand durch weniger Kabel, Remote-Zugriff und auf lange Sicht geringere Kosten, nicht mehr aufzuhalten ist.

Qualität entscheidend

Ein Überwachungssystem ist im ersten Schritt von der Qualität der Überwachungskameras abhängig. Im zweiten Schritt ist die genutzte Netzwerk-Infrastruktur von ähnlicher Bedeutung, da hierdurch zahlreiche Funktionen erst möglich werden.

Üblicherweise werden heute zur professionellen Überwachung Megapixelkameras verwendet. Auf dem Markt behaupten sich momentan Zwei-Megapixelkameras, die mit Auflösungen von bis zu 1080p (1.920 mal 1.080 Pixel) arbeiten. Bei diesen hohen Auflösungen werden in der Regel 15 Bilder/Sekunde erreicht, die den professionellen Überwachungsansprüchen in diesem Bereich genügen. Moderne H.264-Kompression senkt das Datenaufkommen im Netzwerk und behält gleichzeitig eine hochwertige Videoqualität bei, die dem Vorgängerformat MPEG-4 mindestens ebenbürtig ist. In Zügen und Bussen werden Dome-Kameras verwendet, die optional auch mit vor Vandalismus geschützten Gehäusen ausgestattet werden können.

Strom übers Netzwerkkabel

Abhängig von der Anzahl der verwendeten Überwachungskameras wird ein IP-Netzwerk „hinter“ den Überwachungskameras aufgebaut. Netzwerke stellen bekannterweise die grundlegende und notwendige Infrastruktur für IP-Kameras zur Verfügung. Darüber hinaus beginnt sich die Power over Ethernet (PoE)-Technologie immer mehr am Markt durchzusetzen. Die Vorteile von PoE – der Stromversorgung der Endgeräte via Cat.5-Patchkabel – liegen dabei auf der Hand:

Es werden zum Beispiel keine Netzteile für die Endgeräte benötigt, da die Stromversorgung zentralisiert vom Switch übernommen wird. Für PoE existieren derzeit zwei Standards: 802.3af und 802.3at. Nach 802.3af werden bis zu 15,4 Watt pro Patchkabel auf 100 Metern Maximaldistanz vom Switch zur Kamera übertragen. Dies reicht aus, um die meisten Dome-Kameras mit Strom zu versorgen. Der neue Standard 802.3at kann bis zu 60,0 Watt übertragen.

Abhängig davon, ob ein Fast-Ethernet- oder Gigabit-Ethernet-Netzwerk genutzt werden soll, werden entweder die vier ungenutzten Adern des Patchkabels (Fast Ethernet) zur Stromübertragung genutzt oder aber Strom und Daten zeitgleich über alle acht Adern übertragen (Gigabit Ethernet). Letzteres Verfahren ist aus technischer Sicht deutlich schwieriger zu realisieren, weswegen Gigabit-PoE-Lösungen deutlich teurer als Fast-Ethernet-Komponenten sind.

Speichermöglichkeiten

Die Überwachungsbilder und -videos von IP-Kameras werden in den meisten Fällen auf einem NVR oder einer NAS gespeichert. Es existieren auf dem Markt zahlreiche Lösungen, die für den portablen Einsatz in öffentlichen Verkehrsmitteln ausgelegt sind.

Ein NVR bietet neben der Speichermöglichkeit gleichzeitig noch eine Software an, mit der die Überwachung koordiniert und gesteuert werden kann. Eine moderne Überwachungssoftware verfügt darüber hinaus über zahlreiche Features, die die Überwachung erleichtern. So ist es zum Beispiel möglich, Manipulationsversuche an den Kameras zu erkennen und einen Alarm auszulösen. Des Weiteren zählen die Erkennung fremder Objekte, die Entfernung von bestimmten Objekten oder Zählfunktionen zu den gängigen Features.

NVR-Systeme können 16 Kameras – manche auch durch eine Spezialsoftware bis zu 256 IP-Kameras – einbinden und steuern. Via integriertem 3G-Modem im Netzwerk des öffentlichen Verkehrsmittels ist es auch möglich, per Fernzugriff (Internet) auf das Überwachungssystem zuzugreifen. Im Ernstfall kann sich die Zentrale eines Anbieters für öffentliche Verkehrsmittel direkt in das Überwachungsnetzwerk einloggen und abhängig vom Ereignis entsprechende Maßnahmen einleiten.

Die größtmögliche Flexibilität wird über den Einsatz einer mobilen Applikation erreicht, die auch Levelone im Portfolio hat. Somit ist es via Smartphone möglich, bis zu acht Kameras eines Überwachungssystems darzustellen. Die Levelone-App mit dem Namen „iCamSecure“ ist ab sofort kostenfrei im App-Store verfügbar.

Funktionale Switch-Infrastruktur

Die meisten der neuen Überwachungskameras bieten einen lokalen SD-/SDHC-Speicherkartenslot. Sollte es zu einem Netzwerkausfall kommen, gehen die Überwachungsdaten dennoch nicht verloren. Somit ist die Speicherung von bis zu 32 Gigabyte Videomaterial möglich.

Überwachungssysteme in öffentlichen Verkehrsmitteln bestehen also nicht nur aus Überwachungskameras, sondern auch aus einer funktionalen Switch-Infrastruktur. Es ist absehbar, dass Überwachungskameras im ÖPNV immer häufiger eingesetzt werden. Der Sprung von der analogen zur digitalen Überwachungstechnologie ist in die Wege geleitet, so dass diese Systeme mit maximaler Flexibilität und Verfügbarkeit eingesetzt werden können.

Christian Stiewe, Technisches Produkt Marketing, Levelone – Digital Data Communications GmbH

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Videosignalübertragung via Glasfaserkabel

Dirk Klages / August 6, 2012Oktober 6, 2017 / Planung Videoüberwachung

Fachartikel aus PROTECTOR 5/2011, S. 24 bis 25

Videosignale via Lichtwellenleiter

Große Entfernungen sicher überbrücken

Für die Übertragung von Videosignalen werden heute zunehmend digitale Kameras verwendet. Denn so können gestochen scharfe Bilder auch in internetfähige Netzwerke übertragen und an nahezu jedem beliebigen Ort der Welt auf dem Monitor eines PCs oder Laptops wiedergegeben werden. Sobald zwischen Kamera und Übergabeknoten jedoch mehr als 100 Meter überbrückt werden müssen, sind Lichtwellenleiter erste Wahl.

Lichtwellenleiter ermöglichen die Übertragung von Videosignalen mit hohen Datenraten über große Entfernungen. (Bild: EKS)

Für die Umwandlung der elektrischen in optische Signale bietet EKS Engel sowohl Ethernet-Switche als auch Ethernet-Medienkonverter an, die über Patchkabel problemlos an das Netzwerk angebunden werden können.

Lichtwellenleiter bestehen aus einem Kern und einem Mantel, die fest miteinander verbunden sind und sich – je nach Ausführung – nur durch den Brechungsindex unterscheiden. Der Durchmesser eines Lichtwellenleiterkerns liegt zwischen neun und 100 Mikrometern und kann damit bis zu zehnmal kleiner sein als der eines menschlichen Haares.

Dennoch ist dieses Medium den wesentlich dickeren und auch teureren Kupferkabeln in vieler Hinsicht überlegen. Denn Datenraten von bis zu 40 Gigabit pro Sekunde sind mit Lichtwellenleitern kein Problem, und Entfernungen von 100 Kilometern und mehr lassen sich ohne weiteres überbrücken. Zudem wird Licht nicht durch elektrische oder magnetische Störungen beeinflusst. Deshalb können Lichtwellenleiter auch in unmittelbarer Nähe von Energieleitungen oder anderen elektromagnetischen Quellen verlegt werden, was die Kabelführung vereinfacht.

Sicher und robust

Da alle Arten von Lichtwellenleitern aus elektrisch nicht leitfähigem Material bestehen, werden die Signale stets über einen elektrischen Isolator übertragen. Somit besteht selbst bei Blitzeinschlägen kein Zerstörungsrisiko für die angeschlossenen Geräte. Dies ist gerade mit Blick auf Kameras, die häufig an exponierten Stellen, wie Mastspitzen, angebracht sind, ein wichtiger Umstand. Außerdem ist bei Lichtwellenleitern – anders als bei Kupferkabeln – keine Erdung oder zusätzliche Abschirmung erforderlich.

Auch in punkto Torsion sind Lichtwellenleiter deutlich widerstandsfähiger und damit langlebiger. Hinsichtlich des Einsatzes in rauer und nasser Umgebung sowie bei großen Temperaturschwankungen unterscheiden sie sich dagegen nicht von Kupferkabeln. Denn die mechanischen Eigenschaften werden durch den Aufbau des Kabels bestimmt und nicht durch die im Innern verlaufenden Glasfasern oder Kupferadern.

In Lichtwellenleitern breitet sich das Licht durch Totalreflexion der Strahlen im Kern aus. Übertragungsverluste sind durch moderne Herstellungsverfahren inzwischen bis zu den physikalisch vorgegebenen Grenzen reduziert worden. Das heißt, nur noch die – unvermeidbare – Mikrostruktur des hochreinen Glases stört die Lichtwelle und bestimmt so die mögliche Untergrenze der Dämpfung.

Schneller Datenhighway

Für Entfernungen von über fünf Kilometern sind Wellenlängen von 1.300 beziehungsweise 1.550 Nanometer am besten geeignet. Deshalb werden für solche Verbindungen entsprechende Laserdioden in den Switchen und Medienkonvertern eingesetzt. Singlemode-Lichtwellenleiter, die einen Kerndurchmesser von neun Mikrometern haben, ermöglichen zudem die bereits angesprochenen extrem hohen Datenraten von bis zu 40 Gigabit pro Sekunde. Denn in diesen Lichtwellenleitern kann sich nur ein einziger Lichtstrahl ausbreiten. Außerdem lassen sich mehrere Video-, Audio- und Steuersignale bidirektional multiplexen, also bündeln und simultan übertragen.

Für Distanzen von maximal fünf Kilometern bieten Multimode-Lichtwellenleiter, deren Kerndurchmesser 50 oder 62,5 Mikrometer beträgt, eine kostengünstige Alternative. Und die mit diesen Lichtwellenleitern möglichen Datenraten von bis zu einem Gigabit pro Sekunde reichen für die meisten Videoapplikationen bei weitem aus – Aufzeichnungen in hochauflösender HD-Qualität erfordern in der Regel bis zu 20 Megabit pro Sekunde je Kamera.

Fit für künftige Applikationen

Für die Netzwerkinfrastruktur stehen aktive und passive Komponenten zur Verfügung, die sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eingesetzt werden können. Dazu zählen beispielsweise die Switche und Medienkonverter der E-light- und Dragonline-Serien von EKS, die teilweise sogar die Anforderungen der Schutzart IP67 erfüllen und für einen Temperaturbereich von -40 bis +75 Grad Celsius ausgelegt sind, sowie kompakte Spleißboxen der FIMP-Familie oder standardisierte Patchkabel und Steckverbinder.

Zugleich bieten optische Netzwerke ein hohes Maß an Zukunftssicherheit. Denn aufgrund der hohen Bandbreite können mit ihnen nicht nur Videosignale, sondern auch weitere – heute noch nicht absehbare – Dienste über große Entfernungen sicher übertragen werden.

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Videoüberwachung via IP im Kaufhaus

Dirk Klages / August 6, 2012Oktober 6, 2017 / IP-Video Anwendungen

Fachartikel aus PROTECTOR 11/2010, S. 32

Hochauflösende Bilder im Kaufhaus

Ladendiebe im Blickfeld

Hochauflösende Netzwerkkameras schrecken im Traditions-Kaufhaus Stackmann in Buxtehude Langfinger ab – oder überführen sie dank detaillierter Aufnahmen.

63 Kameras sorgen im Traditions-Kaufhaus Stackmann in Buxtehude für Sicherheit. (Bild: Mobotix)

Im Jahre 1919 gründete Ernst Stackmann in der Langen Straße in Buxtehude sein Kaufhaus mit Textilien und Konfektionskleidung. Hier ist heute noch der Stammsitz des inzwischen zum traditionsreichen Bestandteil der Buxtehuder Altstadt gewordenen Familienunternehmens.

Die Geschäftsleitung hat es nunmehr in der dritten Generation verstanden, den sich ständig verändernden Anforderungen im Einzelhandel gerecht zu werden. Heute leben über 300 Mitarbeiter die Firmenphilosophie „Dem Kunden ein hochqualitatives umfangreiches Angebot kompetent und freundlich bereitstellen!“

Dass sich traditionelle Kaufmannstugenden und ein Gespür für den Zeitgeist hervorragend ergänzen, spürt der Besucher beim Betreten des Kaufhauses sofort: Nach Warengruppen strukturierte Abteilungen mit aufmerksamen, unaufdringlichen Mitarbeitern und einem Kinderhort, in dem die Eltern ihren Nachwuchs wohl aufgehoben wissen.

Ein informativer Internetauftritt mit aktuellen Angeboten und einem virtuellen Modejournal runden das Bild ab. Vielleicht lässt die Einbeziehung von Hase und Igel in eine gegossene Metallplatte mit dem Namen Stackmann in der Kaufhausaußenwand die Deutung zu, dass man wie im gleichnamigen Buxtehuder Märchen, den „großen“ Hasen in der Branche als pfiffiger Igel immer einen Schritt voraus sein will.

Kostenfaktor Ladendiebstahl

Wettbewerbsfähigkeit im Einzelhandel setzt heute eine strenge Kostenkontrolle in allen Bereichen voraus. Einer der größten Kostenfaktoren ist der Ladendiebstahl. Bekommt ein Händler dieses Massenphänomen nicht in den Griff, muss er den Wert der entwendeten Waren in sein allgemeines Preisniveau einrechnen, was zu höheren Preisen und damit abnehmender Wettbewerbsfähigkeit führt.

Zur Vorbeugung von Ladendiebstahl gibt es zahlreiche Methoden. Neben einer übersichtlichen Warenpräsentation und elektronischen Warensicherungsetiketten hat sich die Videoaufzeichnung als besonders wirkungsvoll erwiesen. Allerdings ist es mit dem „sturen“ Speichern von Kamerabildern nicht getan. Die Flut an Videomaterial ohne die Möglichkeit einer elektronisch unterstützten Analyse ist viel zu aufwändig und führt nicht zum gewünschten Ergebnis.

Stackmann ließ sich durch den Präventivberater der Polizei informieren und erhielt die Empfehlung für ein intelligentes Kamerasystem mit der Möglichkeit der Täternachverfolgung. Dies ist eine besonders gute Waffe gegen Bandendiebstähle.

Überzeugende Technologie

Auf der Suche nach einem geeigneten Systemanbieter schauten sich die Geschäftsleitung und EDV-Leiter Harald Uhlendorf auf der Cebit um. Am Mobotix-Stand verdichtete sich schnell ihr spontaner Eindruck, dass sie hier die Lösung ihres Problems finden würden. Im Nachgang zu diesem Messebesuch nahm Matthias Klindworth von der Hamburger Niederlassung des Mobotix-Partners ADS Networks Kontakt mit Stackmann auf und erstellte nach einer gründlichen Bedarfsanalyse vor Ort ein differenziertes Angebot.

Zur Auftragserteilung führten neben der qualifizierten Beratung zahlreiche technologisch begründete Gesichtspunkte, die für die Mobotix-Lösung sprachen: Brillante, hochaufgelöste Bildqualität, minimierte Datenlast durch umfassende Möglichkeiten der Datenvorverarbeitung, Ereignisdetektion in der Kamera und Kompression der Datenstreams, Integration der Kameras in das ohnehin vorhandene IP-Datennetzwerk, Einsatz von Standard-PCs als Videoserver, lizenzfreie Leitstandssoftware MxControlcenter, Erweiterungen und Modifikationen problemlos auch in Eigenregie sowie ein geringer Energieverbrauch sind nur Auszüge der Funktionalitäten.

In das dezent-ansprechende Gehäuse der überwiegend als Half-Dome-Deckenkamera eingesetzten D12-Modelle sind zudem ein Passiv-Infrarot-Bewegungsdetektor, Mikrofon und Lautsprecher integriert, was als Zusatznutzen die Attraktivität des Mobotix-Konzepts weiter steigert.

ADS Networks unterstützte bei der Planung, Erstmontage und Vorkonfiguration sowie der Inbetriebnahme des Kamerasystems. Support wird wegen der enormen Anlagenzuverlässigkeit von ADS-Networks-Mitarbeiter Matthias Klindworth nur bei Bedarf und nicht über einen Wartungsvertrag geleistet. Bei Softwareproblemen ist dazu meist noch nicht einmal ein Besuch vor Ort erforderlich, sondern ein Fernzugriff als Administrator genügt. Das trägt zu den geringen mit Erwerb, Errichtung und Betrieb verbundenen Gesamtkosten der Investition bei.

Prävention statt Strafe

Insgesamt 63 Kameras sichern die Verkaufsräume. Dabei wird kein Wert auf deren möglichst unauffällige Anbringung gelegt. Vielmehr soll der Kunde vor Betreten des Kaufhauses durch Schilder auf die Kameraüberwachung hingewiesen werden.

Ziel der Videoüberwachung ist die Prävention, deshalb sind die Kameras bewusst auffällig montiert. (Bild: Mobotix)

Schließlich ist das primäre Ziel nicht das Erwischen eines Diebes, sondern die Vermeidung des Diebstahls. Wird dieser trotz Warnhinweises verübt, dann hat sein Verursacher allerdings schlechte Chancen. Selbst wenn er nicht „in flagranti“ ertappt wird, kann er mit einer zeitlichen Verzögerung über die Auswertung des aufgezeichneten Videomaterials erkannt werden.

So wurden schon zahlreiche Diebe nachträglich von Polizeibeamten durch Videorecherchen identifiziert. Als besonders hilfreich hat sich die Megapixelauflösung der Kameras erwiesen. Sie ermöglicht stets die volle Bilderfassung und ein virtuelles Pan, Tilt und Zoom (Schwenken, Neigen und Vergrößern) im hochaufgelösten Bildmaterial. Eine erhöhte Erfassungsrate der Diebstähle mit weniger Kameras im Vergleich zu herkömmlichen Kameraüberwachungssystemen ist die Folge.

Auf den Geschmack gekommen

Die überaus positiven Erfahrungen mit der Kameratechnologie haben zu vielen weiterführenden Ideen geführt. So wurde das in unmittelbarer Nachbarschaft zum Haupthaus gelegene Intersport-Kaufhaus mit Glasfaserkabel zu minimalen Kosten an den zentralen Überwachungsserver angebunden.

In Zukunft sollen die Ausleuchtung weiter detailliert und das kaufhauseigene Parkhaus in das Sicherheitskonzept einbezogen werden. Übrigens wird der Spielbereich der kaufhauseigenen Kinderkrippe auch von den Kameras gesichert, damit sich die Eltern beruhigt ihren Einkäufen widmen können.

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Videoüberwachung mit Wärmebildkameras

Dirk Klages / August 6, 2012Oktober 6, 2017 / Wärmebildkamera Anwendung

Fachartikel aus PROTECTOR 11/2010, S. 23

Wärmebildtechnologie in der Videoüberwachung

Heißer Trend

Alle Netzwerkkameras benötigen Licht. Einige Netzwerkkameras verfügen über eine Tag/Nacht-Funktion oder ersetzen fehlendes natürliches Licht durch künstliches wie Infrarotlicht. Aber diese Lösungen sind nicht optimal und mit zusätzlichen Kosten verbunden. Wärmebild-Netzwerkkameras sind daher eine ideale Ergänzung für professionelle IP-Überwachungssysteme. Sie lassen sich mit vorhandenen Geräten betreiben und sichern Bereiche auch bei völliger Dunkelheit.

Verstecken zwecklos: Wärmebildkameras nutzen die thermische Strahlung von Objekten, um ein Bild zu erzeugen. (Bild: Axis)

Bilder, wie sie vom menschlichen Auge wahrgenommen werden, kann man als Licht beschreiben, das von verschiedenen Objekten zurückgeworfen wird. Kein Licht bedeutet keine Reflexion – damit ist das menschliche Auge unter diesen Umgebungsbedingungen „blind“. Thermische Bilder benötigen hingegen kein sichtbares Licht. Sie werden durch Nutzung des Infrarotspektrums erzeugt. Dieses Verfahren funktioniert selbst bei völliger Dunkelheit.

Wärme statt Licht

Ermöglicht wird dies dadurch, dass alle Objekte eine gewisse Menge an Infrarotstrahlen emittieren. Die Menge der Strahlung hängt von der Temperatur der Objekte ab. Für uns Menschen ist diese Strahlung nicht sichtbar, wir können sie jedoch fühlen, zum Beispiel wenn wir uns einem Lagerfeuer nähern oder eine Sauna betreten. Je größer die Temperaturunterschiede an einem Ort sind, umso klarer ist das von einer Wärmebildkamera erzeugte Bild.

Bis vor kurzem waren die Kosten für die Wärmebildgebung jedoch noch so hoch, dass diese Technik kaum außerhalb des militärischen Bereichs eingesetzt wurde. Neue Sensoren, neue Materialien und weitere Innovationen sorgen heute für größere Produktionsmengen und günstigere Preise. Wärmebildkameras kommen nun auch in der Luftfahrt, im Speditionswesen sowie in der Überwachung zum Einsatz. Auch Feuerwehr und Polizei nutzen diese Technologie.

Schwierige Umgebungsbedingungen kein Problem

Thermische Kameras arbeiten nicht nur zuverlässig bei Dunkelheit, sondern auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen, verursacht durch Dunst, Staub, Regen, Schnee und Rauch. Wassertropfen oder kleine Staubpartikel in der Luft behindern zwar die Übertragung von Wärmestrahlen einzelner Objekte und machen die Erkennung aus großer Entfernung schwierig.

Dunst, Schnee und Regen können sich auch auf die Kameraleistung auswirken. Ebenso beeinträchtigt Wasser die Wärmestrahlung und Temperaturunterschiede zwischen den Objekten „verwischen“ durch die Feuchtigkeit in der Luft. Dennoch – Wärmebildkameras erzielen unter schwierigen Umgebungsbedingungen weitaus bessere Ergebnisse als herkömmliche Kameras.

Vorteile in der realen Welt

Dank der sinkenden Kosten für die Wärmebildgebung und deren Integration in IP-Überwachungssysteme eröffnen sich neue Einsatzmöglichkeiten. Wärmebildkameras sind die ideale Ergänzung in vielen Situationen, in denen herkömmliche Kameras nicht geeignet sind.

Bei völliger Dunkelheit sind sie unschlagbar. Sie sind zudem die optimale Wahl für Bereiche, die schlecht auszuleuchten sind, zum Beispiel Küsten oder andere weite Wasserflächen. Künstliches Licht birgt nicht nur das Risiko, die Position der Kameras preiszugeben, es erzeugt auch Schatten, in denen sich Eindringlinge vor Entdeckung schützen können.

Außerdem können Scheinwerfer auch blenden. Daher sind Kameras, die kein Licht benötigen, in vielen Verkehrssituationen, wie beispielsweise in Eisenbahntunneln oder auf Straßen, die bessere Lösung. Wärmebildkameras können zudem nicht durch starkes Licht geblendet oder anderweitig außer Betrieb gesetzt werden.

Damit sind Wärmebild-Netzwerkkameras die perfekte Ergänzung für netzwerkbasierte Videosysteme und stellen sicher, dass Objekte und Ereignisse rund um die Uhr erfasst werden.Beispiele für Wärmebildkameras sind die neuen Axis Q1921 und Axis Q1921-E sowie die Vorgängermodelle Axis Q1910 und Q1910-E.

Dank der höheren Auflösung und Austauschobjektive liefern sie Bilder von hoher Qualität und bieten eine größere Erkennungsreichweite. Sie lassen sich zudem in ein beliebiges Netzwerk-Videosystem integrieren. Außerdem unterstützen sie wichtige IP-Überwachungsfunktionen, wie H.264- und M-JPEG-Videoströme, Audio, lokalen Speicher und Power-over-Ethernet. Beide Kameramodelle unterstützen die Onvif-Spezifikation für die Interoperabilität von Netzwerk-Videoprodukten.

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Überwachungskameras in der Landwirtschaft

Dirk Klages / August 6, 2012Oktober 6, 2017 / IP-Video Anwendungen

Fachartikel aus PROTECTOR 11/2010, S. 22

Landwirte setzen auf Netzwerkkameras

IP für’s Vieh

„De Verband Group“ ist eine Genossenschaft, in der die landwirtschaftlichen Lokalvereine Luxemburgs zusammengeschlossen sind. Sie hat seinen Kunden nun eine neue Perspektive eröffnet: Mit dem Einsatz von IP-Netzwerkkameras von Levelone können Bauern nun nicht nur ihre Ställe, sondern auch Melkanlagen und Abkalbeboxen rund um die Uhr im Blick haben.

Mithilfe von IP-Videoüberwachungstechnik haben luxemburgische Bauern ihre Ställe im Blick.
(Bild: Pixelio.de/Adel)

Die Entscheidung fiel zugunsten einer Zusammenarbeit mit dem Dienstleister ZonePC, ebenfalls aus Luxemburg, dessen vorige Projekte bei anderen Kunden überzeugen konnten. ZonePC wurde 2005 gegründet und ist unter anderem als Distributor für Zubehör rund um die Themen Computer, Netzwerk und Telekommunikation tätig.

Levelone hält in Form einer strategischen Partnerschaft intensive Beziehungen mit dem luxemburgischen Unternehmen und konnte in diesem Projekt mit seinem hochwertigen und umfassenden IT-Sicherheitslösungen punkten.

Distanzen überwinden

„De Verband Group“ hat es sich mit seiner Tochter „Mecan S.A.“ zur Aufgabe gemacht, seinen Bauern die Arbeit auf dem Hof zu erleichtern. Damit diese von einer erhebliche Zeitersparnis profitieren konnten, war die Installation von IP-Sicherheitskameras ein logischer Schritt. Sollten zunächst nur die Melkanlagen überwacht werden, steigerte sich der Umfang des Projekts auch auf die Überwachung der Abkalbeboxen.

So sollte erreicht werden, dass der Bauer zunächst auf einem Monitor die Vorgänge im Stall überprüfen kann, bevor er sich im Notfall auf den Weg in den Stall macht. Da zwischen Wohnhaus und Stall meist eine Entfernung von über 100 Metern liegt, galt es, diese Distanz auch technisch zu überwinden, so dass es zu keinerlei Störungen während der Überwachung kommen konnte.

Infrarot, IP und VDSL

Levelone konnte mit der Qualität und Zuverlässigkeit seiner Produkte überzeugen. Zudem hat die Marke alles im Portfolio, was zu einer erfolgreichen Umsetzung des Projekts notwendig war. Die Abfolge war bei den meisten Bauern dieselbe.

So wurde zunächst eine Levelone Dome-Netzwerkkamera FCS-4300/4400/4500 installiert, die 360 Grad schwenken und 90 Grad neigen sowie mit extrem hoher Auflösung und starkem Zoom aufnehmen kann. Die Kamera wurde um ein bis zwei Infrarot-Projektoren CAS-3015/3030 ergänzt.

Mit den IR-Scheinwerfern wird der Überwachungsbereich besser sichtbar, egal ob bei absoluter Dunkelheit oder schwachen Lichtverhältnissen. Gerade in den Ställen der Bauern und im Abkalbebereich ist dies eine wichtige Ausstattung, da der Bauer so Tag und Nacht nach dem Zustand der Tiere schauen kann, ohne dafür das Haus verlassen zu müssen.

Um die Entfernungen zwischen Wohnhäusern und Ställen überwinden zu können, wurden die Levelone VDSL-Konverter VDS-0200/0201/0202 installiert, die vor allem wegen ihrer niedrigen Latenzzeiten für Video-, Sprach- und Datenanwendungen geeignet sind.

Die außerdem eingesetzten Netzwerkkameras der Serie FCS-5030 verfügen über Infrarotbeleuchtung und lassen darüber hinaus qualitativ hochwertige Aufnahmen zu. Das wasserdichte Gehäuse kann in den Ställen keinerlei Schaden nehmen, und mit dem 8mm-Objektiv werden alle gängigen Überwachungswinkel und -Entfernungen abgedeckt. Über den Bewegungsmelder lässt sich außerdem ein Alarm-Schnappschuss einrichten.

Management-Software

Mit der ebenfalls installierten Levelone IP-Software Camsecure Pro Mega sowie der Levelone IP-Software Camsecure Lite werden sämtliche Audio- und Videodaten für das UMTS(3GPP)-Netz aufbereitet. Die Dual-Monitoring-Funktion ermöglicht es, eine Vielzahl von Kameras auf zwei Bildschirmen gleichzeitig anzuzeigen.

(Bild: Digital Data)

Mit den in der Software enthaltenen Funktionen „Smart Guard“ und „Smart Search“ kann darüber hinaus bei fehlenden oder fremden Objekten im überwachten Bereich ein Alarm ausgelöst werden. Zudem verfügt die Camsecure über verschiedene Benachrichtigungsfunktionen, die es dem Überwachungssystem ermöglichen, bestimmte Aktionen zu beobachten und per On-Screen-Anzeige, Sound, E-Mail, Anruf oder digitale Signalausgabe zu berichten.

ZonePC führte die Installation aller Geräte durch und baute mit zusätzlichen Netzwerkkabeln der Marke Equip sowie mit der passenden Software das komplette Netzwerk sicher auf. Innerhalb von zwei Monaten konnte das Projekt erfolgreich abgeschlossen werden.

Stall-Kontrolle per Notebook

Durch den Aufbau des IP-Sicherheitssystems ist es ZonePC gemeinsam mit Levelone gelungen, den Kunden der „De Verband Group“ eine hochverfügbare Lösung bereitzustellen. Der Bauer kontrolliert nun einfach per Notebook das Vorgehen in Melkanlagen oder Abkalbeboxen, so dass er keine unnötigen Wege zwischen Wohnhaus und Stall zurücklegen muss.

Darüber hinaus wurden die Mobiltelefone der Bauern, die ein PDA mit Windows Mobile oder ein Apple iPhone besitzen, so programmiert, dass die Kameras hierüber weltweit gesteuert werden können. Sogar eine Kontrollfunktion für den Melkroboter wurde hinzugefügt, mit der im Notfall die Pforte des Roboters geöffnet werden kann.

Mehr Zeit für andere Aufgaben

Gérard Dhamen, Geschäftsführer von ZonePC, erklärt: „Alle Höfe, bei denen wir die IP-Sicherheitslösungen mit Hilfe von Levelone umgesetzt haben, sind sehr zufrieden mit den Möglichkeiten der Überwachung. Sie können sich wieder auf Aufgaben außerhalb des Stalls konzentrieren und haben schnell einen Überblick über Melkfortschritt und Abkalbeprozess“.

Durch die Kontrollfunktionen über das Netzwerk per PC, Notebook oder Handy können die Bauern Tag und Nacht nach ihren Tieren schauen und bei Bedarf von jedem Ort aus eingreifen.Und auch Armin Fuchs von „De Verband Group“ zeigt sich mit dem Einsatz des IP-Sicherheitssystems zufrieden: „In Kombination mit modernster Stalltechnik, wie zum Beispiel einem Melkroboter, hat der Landwirt mit einer Systemlösung aus Kameras, Netzwerk und Smartphone die volle Kontrolle über seinen Betrieb und ist gleichzeitig sehr flexibel“.

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ViSiTec Video-Sicherheit-Technik GmbH

Kfz-Kennzeichenerkennungssystem

Dirk Klages / August 3, 2012Oktober 6, 2017 / CCTV-Video Anwendungen

Fachartikel aus PROTECTOR 11/09, S. 36

Einsatz von Kennzeichenerkennungssystemen

Erkennen, sparen, schützen

Das Interesse der Kunden an Kennzeichenerkennungssystemen ist hoch, dennoch tauchen vor allem in Deutschland gelegentlich datenschutzrechtliche Vorbehalte auf. Dass diese in aller Regel unbegründetet sind, ist aber häufig genauso unbekannt wie die handfesten, geldwerten Vorteile, die der Einsatz solcher automatischen Erkennungssysteme bietet.

Kennzeichenerkennungssysteme können sich bei stark frequentierten Zufahrten relativ rasch amortisieren. (Bild: Schmitz)

Dabei ist der Einsatz durch § 6b des Bundesdatenschutzgesetzes wie folgt geregelt: In öffentlich zugänglichen Bereichen, wie Parkhäusern oder Tankstellen ist er zur Wahrnehmung des Hausrechtes oder bei berechtigten Interessen für konkret festgelegte Zwecke (wie Diebstahlvorsorge) erlaubt.

Bei Werksgeländen hingegen, die nur aufgrund besonderer Erlaubnis befahren werden können, hat der Betriebsrat ein Mitspracherecht. Scannen auf öffentlichen Straßen dagegen ist selbst für Behörden nicht ohne Weiteres möglich und beispielsweise durch die einzelnen Landespolizeiaufgabengesetze separat geregelt.

Anwendungsfälle

Unterschiedlichste Anwendungsfälle und Einsatzgebiete von ANPR (Automatic Number Plate Recognition) lassen sich unter den folgenden Gesichtspunkten beleuchten:

Automatisierung,
Dokumentation,
Logistik,
Komfort,
Kontrolle,
Sicherheit und
Statistik.

Exemplarisch sei hierzu der Punkt „Komfort“ ausgeführt. Wird die Schranke automatisch an einer Werkszufahrt geöffnet, freut sich nicht nur der Fahrer, der kein Ticket mehr an einen Leser halten muss, sondern es wird vor allem das Werkschutzpersonal entlastet.

Werkschutz beschränkt sich heutzutage nicht mehr nur darin, freundlich dem Chef während des manuellen Schrankenöffnens zuzugrüßen, sondern ist mittlerweile ein Lehrberuf mit einer Vielzahl an unterschiedlichsten Tätigkeiten.

Beispielrechnung

Ein Fahrzeug visuell zu erfassen, das Kennzeichen zu lesen und einzutippen, zu prüfen und manuell die Schranke zu öffnen, bedürfen einen Zeitaufwand von rund 30 Sekunden. Nicht eingerechnet sind hier „Schwätzchen“ mit den oft bekannten Fahrern.

Bei etwa 1.000 Ein- oder Ausfahrten pro Tag ergeben sich 500 Arbeitsminuten. Bei zwölf Monaten pro Jahr, 20 Arbeitstagen pro Monat, acht Stunden pro Tag und 60 Minuten pro Stunde und Jahresgesamtkosten für einen Werkschutzmitarbeiter von 30.000 Euro fallen 26 Cent an Kosten für die Arbeitsminute an. Mit den oben berechneten 500 Arbeitsminuten wären das 130 Euro pro Tag allein für die Zufahrtskontrolle. Die Systemkosten für ein Kennzeichenerkennungssystem amortisieren sich also bereits nach einer überschaubaren Zeit.

Standardkomponenten

Die Kosten für ein ANPR-System hängen aber stark von den eingesetzten Komponenten ab. Beim Car-Reader-System der Firma Schmitz GmbH aus Regensburg werden deshalb nur Standardkomponenten verwendet, die bei Bedarf auch kostengünstig ersetzt werden können.

Neben der handelsüblichen PC-Technik und einer selbstentwickelten windowsbasierten Software kommen Netzwerkkameras von Herstellern wie Axis, CBC, Mobotix und anderen zum Einsatz. Eine Car-Reader-Säulenlösung, bestehend aus eingebauter Kamera mit zusätzlicher Infrarotbeleuchtung und optionalen Zusatzmodulen, wirkt am Einsatzort unauffällig, ist leicht zu montieren und robust gegen Manipulationen wie Verdrehen der Kamera.

Schnittstellen

Unterschiedliche Schnittstellen, wie TCP/IP, SQL oder serielle Anbindung, gestatten die Kommunikation mit vorhandenen Besucherverwaltungsprogrammen. Externe Geräte (Bodenschleifen, Lichtschranken oder Ampeln) werden per Netzwerk-Input-Output-Modul angeschlossen. Das erlaubt auch eine individuelle Rücksichtnahme auf vorhandene Verkabelungsstrukturen. Ein vorhandener Internetanschluss erlaubt einen einfachen Support per Remotecontrol.

Das Car-Reader-System ist mittlerweile europaweit im Einsatz. Die Anwendungen erstrecken sich von automatischen Parkhäusern zu „normalen“ Parkhäusern, als Kernstück in logistischen Prozessen für LKW-Zufahrten zur Lieferscheinerstellung oder „nur“ zur Werkschutzkontrolle, zur Verwaltung von Hotelparkplätzen oder als Zufahrtssystem für Campingplätze.

Informationen zu Preisen und Verfügbarkeit erhalten Sie bei Ihrem Schmitz-Regensburg Vertriebspartner: ViSiTec Video-Sicherheit-Technik GmbH

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Videoüberwachung in Schulen

Dirk Klages / August 3, 2012Oktober 6, 2017 / CCTV-Video Anwendungen

Fachartikel aus PROTECTOR 11/09, S. 30 bis 31

Videoüberwachung in der Nell-Breuning-Schule

Bikes im Bild

Schüler, die morgens ihr Rad auf dem Hof der Rödermarker Nell-Breuning-Schule abstellen, brauchen nicht zu befürchten, dass sie nach der Schule zu Fuß nach Hause gehen müssen. Der Einsatz von Videoüberwachung hat sich als wirksames Mittel gegen die häufigen Vandalismus- und Diebstahldelikte erwiesen.

Fahrraddiebstahl und -beschädigungen deutlich reduziert: Die Nell-Breuning-Schule setzt auf präventive Videoüberwachung. (Bild: Videor)

Ziel der Videolösung war zum einen, die Zahl der Diebstähle und Beschädigungen zu senken, zum anderen legten Schulleitung und Elternbeirat großen Wert auf den präventiven Charakter der Aktion. Gut 600 der 1.650 Schüler fahren im Sommer mit dem Rad in die Rödermarker Nell-Breuning-Schule, immerhin noch 300 bis 400 im Winter. Als es in den vergangenen Jahren zur Zunahme von Fahrraddiebstählen und Vandalismus und der damit verbundenen Entwicklung zum Brennpunkt kam, mehrten sich Klagen von Schülern und Eltern.

Bei der Schulleitung, Eltern- und Schülervertretung sowie im Förderverein war man sich rasch einig über den offensiven Umgang mit dem Problem und entschied sich für Videoüberwachung mit Präventivcharakter. Nach der Zustimmung aller schulischen Gremien erfolgte ebenso zügig die Abstimmung mit dem Datenschutzbeauftragten des Kreises Offenbach.

Eingänge und Fahrradparkplätze

Wenig später installierte die Securiton GmbH die von der Rödermarker Videor E. Hartig GmbH gelieferten Eneo-Komponenten: Fünf in großer Höhe angebrachte Eneo NTC-4151/PP Netzwerk Tag/Nacht-Kameras – zwei an den zentralen Eingängen und Ausgängen des Schulgeländes und weitere drei an den beiden großen Fahrradparkplätzen sowie dem Parkplatz am Haupteingang der Schule – sorgen für die 24-Stunden-Aufzeichnung der Bewegungsmeldungen, die bis zu zwei Wochen lang abgerufen werden können. Die fünf Eneo NTC-4151/PP Netzwerkkameras sind mit 22-fachem Zoom ausgestattet, die Kamerabilder an einem Monitor aufgeschaltet, den der technische Assistent der Schule im Blick hat.

Nach der von Schulleiter Jochen Zeller zum Projektsabschluss vorgelegten Statistik sind im vergangenen Jahr 14 Räder auf dem Schulhof gestohlen worden, 41 Fahrräder wurden beschädigt, 19 davon schwer. Gab es im ersten Quartal 2009 zwei weitere Diebstähle sowie 13 Beschädigungen von Drahteseln an der Schule, so gingen diese seit Beginn der Videoüberwachung ab 21. März im zweiten Quartal auf einen Diebstahl und fünf Beschädigungen zurück, wovon zwei Übergriffe aufgeklärt werden konnten.

Präventivcharakter

Seit die Kameras installiert wurden, sei eine deutliche Verbesserung festzustellen, sagt Zeller. Die Lage habe sich deutlich entspannt, einige Täter konnten aufgrund der aufgezeichneten Daten sogar bereits zur Verantwortung gezogen werden. Gleichzeitig sei mit dem deutlichen Rückgang der Fahrraddiebstähle und -beschädigungen auch die Entwicklung zum Brennpunkt gestoppt worden. Das Projekt sei jeweils ein positives Beispiel für die Vereinbarkeit von eingehaltenen Datenschutzbestimmungen und öffentlicher Sicherheit, als auch für die reibungslose, ergebnisorientierte Zusammenarbeit von Schulleitung, Eltern- und Schülervertretung.

Dank der guten Zusammenarbeit von Schulleitung, Eltern- und Schülervertretung sowie des Fördervereins gab es bei dieser vor wenigen Jahren allein aus Datenschutzgründen kaum vorstellbaren Neuerung keine Proteste. Nach den Worten von Rödermarks Bürgermeister Roland Kern sieht auch der Kreis, der die Datenhoheit besitzt, keinerlei Probleme.

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ViSiTec Video-Sicherheit-Technik GmbH

Videoüberwachung per UMTS Mobilfunk

Dirk Klages / August 3, 2012August 29, 2022 / Mobilfunk UMTS/LTE Video

Fachartikel aus PROTECTOR Special Videoüberwachung 2008, S. 38 bis 41

Drahtlose und sichere Videoübertragung

Videoüberwachung mittels Funktechnik

Mit der Einführung der dritten Generation der Mobilfunktechnik wie etwa UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) werden Datenübertragungen in größter Menge, wie sie bei Bildern und Filmen anfallen, möglich. Doch scheint das nicht auszureichen, schon werden noch breitbandigere Netze gefordert und angeboten.

UMTS/LTE Mobilfunkkameras im Fachhandel: Überwachungskameras zur mobilen Videoüberwachung

Videofunkübertragung erfreut sich immer größerer Beliebtheit. Die Bandbreiten lassen jedoch noch zu wünschen übrig. (Bild: Fotolia/Udo Ingber)

Um die Unmengen Daten zu befördern, die eine ungebremste Ausweitung der Anwendungen erzeugt, beispielsweise durch den Einsatz von verkabelten Kameras und der Erweiterung der lokalen Netze durch funkangebundene Kameras, sind tatsächlich Systeme mit größeren Kapazitäten erforderlich. Gleichzeitig steigen die Qualitätsanforderungen, die bis heute nur mit Standleitungen oder Richtfunk befriedigt werden können. Hätten wir Zugang zu anderen Funkfrequenzen, wären Übertragungen von größeren Datenmengen zu marktgerechten Preisen problemlos möglich. So stößt die dritte Generation der Mobilfunktechnik bereits wieder an ihre Grenzen. Unter dem Stichwort HSDPA (high speed downlink packet access) sammeln sich zurzeit Technologien, die die übertragene Datenrate künftig deutlich nach oben schieben sollen. Der neue Standard Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) scheint zumindest in Asien und Amerika das Rennen zu machen – wiederum können erhöhte Datenmengen schneller transportiert werden.

Videoüberwachung ohne Grenzen

Die Möglichkeit, mehr Daten schneller zu übermitteln, ist besonders für alle Videokonfigurationen von Bedeutung, wobei Realtime-Bilder das Ziel sind. Es klappt bislang noch nicht so recht: drei/vier Bilder pro Sekunde, die über die gängigen Mobilfunknetze verschickt werden können, sind nicht gerade gewaltig, wo doch 25 Bilder pro Sekunde von den Videokameras beim Empfänger ankommen, der sie nun über Mobilfunknetze zum Endnutzer schicken möchte. Hier entsteht gewissermaßen ein Stau, denn die gängigen Systeme leisten in Echtzeit noch nicht mehr. Hier wären Standleitungen oder Richtfunk, wie sie größere Firmen und die Rundfunkanstalten nutzen, vonnöten. Und dennoch, ganz offensichtlich stört sich die Nutzergemeinde an den abgehackten Bildsequenzen nicht sonderlich: Ob für Baby, Einzelhandel, Rechenzentrum oder Veranstaltung, die Zahl der Nutzer wächst trotzdem, ein Ende des Booms ist noch nicht in Sicht. Bis zum Endes des Jahres erwarten Fachleute providerabhängig 17 Millionen UMTS-Teilnehmer.

ErweiterteNutzungsmöglichkeiten

Und das Ende der Fahnenstange ist noch lange nicht erreicht: In nicht allzu ferner Zukunft werden beispielsweise mobile Breitbandkommunikation mit Fahrzeugen möglich oder über Nahbereichskommunikation (Near Field Communication, NFC) drahtlose Bezahlsysteme realisiert. Auch der Mobilfunkstandard UMTS rüstet weiter auf. Mit High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) wird ein Übertragungsverfahren geschaffen, das höhere Datenraten im Uplink ermöglichen wird. Mit dem neuen Verfahren, das ein Teil des Release 6 von UMTS ist, konnten schon bis zu 5,8 Megabit/Sekunde erreicht werden. Seine Spezifikation im Standardisierungsgremium 3GPP ist allerdings noch nicht abgeschlossen. Wie auch die Markttauglichkeit noch nicht bewiesen ist. Mobile und stationäre Endgeräte, die über Funk an Telefonnetz, Internet oder lokale Netze in Unternehmen oder Behörden angebunden sind, erweitern die Nutzungsmöglichkeiten dramatisch. Durch drahtlose Netze entfällt das aufwändige Verlegen von Kabeln, das teilweise aus Platz- oder Entfernungsgründen auch gar nicht sinnvoll realisierbar war. Völlig neue bildgestalterische Möglichkeiten eröffnen sich für Film, Funk und Fernsehen, weil die drahtlosen Kameras Live-Bilder von Ereignissen liefern können, die früher mit verkabelten Kameras nicht denkbar waren. Adhoc-Vernetzungen per Funk (kurzfristige Verbindung von Geräten ohne aufwändige Konfiguration) ermöglichen den spontanen und mobilen Datenaustausch.

Drei/vier Bilder pro Sekunde können derzeit über gängige Mobilfunknetze verschickt werden. (Bild: Fotolia/Franz Pflügel)

Vielseitige Kameras

Die Kameras werden immer komplexer, ihre eingesetzte Anzahl immer höher, gleichzeitig kosten sie immer weniger. Längst werden neu zu errichtende Anlagen als digitale Netzwerke ausgelegt, die zentral gesteuert werden können. Momentan werden die vorhandenen analogen Systeme noch integriert, doch die Zukunft ist digital. Mit der Videodatenanalyse nimmt bereits die Kamera eine Selektion des Geschehens vor, das sie dann sendet und so den Datengau der Netze verhindert. Das erleichtert auch dem Leitstellenmitarbeiter die Arbeit, der nur noch einen Bildschirm zu überwachen hat, der nur dann etwas zeigt, wenn etwas passiert. Zwangsläufig ist der nächste Schritt die Einsetzung drahtloser Komponenten, unter anderen auch Kameras, die nicht nur einfacher und damit schneller zu installieren sind, sondern auch an Stellen positioniert werden können, die mit verkabelten Kameras nicht zu erreichen sind. So ist es häufig weniger die Frage, ob man sich mit drahtloser Kommunikation aus- oder aufrüstet, sondern eher, wann und ob ausreichend Schutz vor Störung durch Sabotage – zum Beispiel „Jamming“ (Störsender) – gewährleistet werden kann.

Die Übertragung über Funk zum Empfänger und von dort aufs Handy oder ins Internet ist keine Zauberei, sondern – noch etwas holprig – „State of the Art“. Die Verbreitung drahtloser Kommunikationssysteme steigt denn auch seit Jahren ebenso wie die Vielfalt der Produkte. Drahtlos heißt, dass Informationen über elektromagnetische Wellen, wie Funk oder optisch (Infrarot), zwischen den Kommunikationspartnern übertragen werden. Ein physikalischer Schutz des Mediums, den eine Leitung – sei es Kabel, Draht oder Glasfaserkabel – bietet, entfällt allerdings, was die Systeme störanfälliger macht.

Vorsicht vor Manipulation

Mit aller Steigerung des Komforts und der Mobilität geht freilich auch ein zusätzliches Gefährdungspotential der übermittelten Daten in der ersten Stufe einher, beispielsweise von der Kamera zum ersten Empfänger. Bei praktisch allen drahtlosen Kommunikationssystemen können Interferenzen und stark schwankende Kanalbedingungen zum Verlust der Kommunikationsfähigkeit des Systems führen. Die ausgesendeten elektromagnetischen Wellen können zudem aber auch von Dritten empfangen, aufgezeichnet, ausgewertet und eben auch beispielsweise durch Jamming manipuliert werden. Da ein Abhören der drahtlosen Kommunikation nicht vermeidbar ist, muss der Datenstrom mit sicheren Verschlüsselungs- und starken Authentisierungsverfahren so gesichert werden, dass eine Nutzung durch Unberechtigte und eine Verfälschung der Daten unmöglich ist oder zumindest sehr erschwert wird, beispielsweise durch Wi-Fi Protected Access (WPA).

Kommentar:
Die Trends in Sachen Video

Kameras werden immer billiger – immer intelligenter – recht bald werden wir nur noch dann ein Bild auf einem Monitor sehen, wenn die Kriterien der Beobachtungsnotwendigkeit auch wirklich erfüllt sind. Das heißt, der über das Drehkreuz hüpfende „Nicht“-Zahler wird gezeigt, nicht aber die vielen legal durch die Vereinzelungsanlage sich schleusenden Menschen. Der Graffitisprüher wird im Moment des Sprühens gezeigt, nicht aber der vor der Wand stehende wartende Fahrgast des ÖPNV. Datenschutz, Du musst jetzt tapfer sein, es gibt keine Argumente mehr für ein plakatives NEIN in Richtung Video. Datenvolumina werden dramatisch reduziert, Netzressourcen optimiert. Managementsysteme werden „open“ und vereinen die technologischen Kontrollmaßnahmen jedwelcher Art – der Leitstandsmitarbeiter ist in Zukunft ein Ingenieur und nicht mehr die Niedriglohn-Aushilfskraft. Denn hier werden wirkliche Entscheidungen gefällt werden müssen. Aber eine Sache bleibt: Funkübertragung bleibt zweitrangig, wenn es um wirkliche Verlässlichkeit geht! Frequenzbereiche sind mit Stand heute immer noch mit Garagentoröffnern und Lichtschaltern zu teilen. Gesicherte Übertragung von A nach B kann es so nicht geben. Es scheint, als habe sich die Frequenzverwaltung in unserem Lande in den letzten 15 Jahren mehr mit Namensänderungen beschäftigt (aus OPD wurde BAPT, aus RegTP letztlich Bundesnetzagentur), denn mit Innovationen – wir merken es schmerzlich und hängen ganz am Ende in der Nutzung von Übertragung via Funk. Denn ohne diese Organisation/Behörde wird nichts übertragen. Und da sind wir auch beim Resultat: Nichts Berichtenswertes!

Ulrich Skubsch, Inhaber USK-Consult-Video-Alarm-Funk und Öffentlich bestellter Sachverständiger u.a. für Funkübertragung und Alarmsysteme, www.skubsch.de

Drahtlose Sicherheitstechnik

Insbesondere bei der Sicherheitstechnik ist die drahtlose Kommunikation gefragt. Durch die Unabhängigkeit der Funkvideoanlagen von Kabelnetzen werden die Einsatzmöglichkeiten von Videoüberwachungen erheblich erweitert. Außenposten, weiter entfernte Zugänge oder Baustellen sind oft nur sehr aufwändig zu verkabeln, hier können Funkkameras mit Sensorikmeldern Überwachungsdefizite effizient und preiswert lösen. Die Einsatzvielfalt ist groß: Kameras können Transporte und hier besonders Werttransporte begleiten, Taxis, Häuser, Autos oder Boote sind leichter zu überwachen. Sehr aktuell kann der Klau von teuren Fotovoltaikanlagen, wie jüngst in Süddeutschland, schneller erkannt und bekämpft werden. Videoüberwachung ist für Feuerwehr und Polizei ein wichtiges Hilfsmittel, um Verkehrsflüsse oder Demonstrationen zu beobachten und dient der Kriminalitätsprävention und -verfolgung. Wach- und Sicherheitsdienste können mit verbesserten Videoanlagen ihren Auftrag effizienter erfüllen, auch Open-Air-Veranstaltungen werden durch Videotechnik überschaubarer. Hotelsicherheit, Messebeobachtung und Parkhausmanagement mit Nummernschilderkennung, sind weitere Einsatzmöglichkeiten mobiler Videotechnik, die auch Museen und Galerien schützen kann. Normale Funkkameras können je nach Modell unter günstigen Bedingungen sowie genehmigter Sendeleistung Bild und Ton bis zu mehreren 100 Meter Entfernung zwischen Sender und Empfänger ohne Verkabelung übertragen, wobei Sichtverbindung erwünscht ist. Sie benutzen dazu in der Regel die in Deutschland verfügbaren Frequenzbereiche von 2,4 und 5,6 Gigahertz. Durch Hindernisse, wie Gebäude, Bäume und sogar Nebel oder Regen, kann die Entfernung im ungünstigsten Fall und je nach Frequenz deutlich variieren. So sind Abschattungen, Reflexion, Beugung und Absorption bei der Planung von Funkübertragungen zu berücksichtigen.

Um die Ecke schauen

Zahlreiche Unternehmen der Branche haben sich des Dilemmas, dass Funkkameras nur dann brauchbare Daten liefern, wenn sie in Sichtweite des Empfängers installiert sind, angenommen und akzeptable Ergebnisse erzielt. Beispielsweise hat die Firma VTQ aus Querfurt ein System entwickelt, bei dem eine Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger unnötig ist. Bei ihrem digitalen Videofunksystem O.R.C.A, das sowohl als stationäres wie auch als mobiles System geliefert wird, werden die Video- und Audiosignale im MPEG-2-Verfahren komprimiert und im COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex) Modulationsverfahren übertragen. Dieses Vielträgerverfahren eignet sich hervorragend zur Übertragung von digitalen Daten, weil die Signale auf eine Vielzahl von Trägern aufgeteilt werden. Die Problematik der Mehrwegeausbreitung und Reflexionen entfällt, denn die Reflexionen, die bei der Übertragung innerhalb eines festgelegten so genannten Guardintervalls auftreten, werden positiv für die Ergebniszusammenstellung genutzt, die Übertragung wird sicherer. Falls Störungen durch andere Teilnehmer auftreten, kann problemlos zwischen dem 2,4 und dem 5,8 Gigahertz-Band gewechselt werden, um weiter zu senden. Ein digitaler Diversity-Empfänger, der immer mindestens zwei Antennen und Empfangssysteme verwendet, optimiert den Empfang. Der Empfänger sucht mit der MRC-Methode (Maximum Ratio Combining) aus verschiedenen eingehenden Signalen in Sekundenbruchteilen die jeweils besten Teile eines Signals aus, rechnet sie zusammen und sendet sie zu Bildschirm oder Recorder. Auch mit der Kommunikation zwischen Fahrzeugen haben sich die Sachsen-Anhaltiner beschäftigt. In zwei sich begegnenden Fahrzeugen (Differenzgeschwindigkeit 320 Kilometer/ Stunde) konnten mit dem System gestochen scharfe Bilder übermittelt werden.

Autor: Michael Hassenkamp, freier Journalist in Berlin

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