در طول دهه ی گذشته، اعتبار و عملکرد آنالیتیک های ویدئویی به حدی پیشرفت کرده است که برای بسیاری از عملیات های امنیتی، دیگر سوالی چون «آیا باید از آنالیتیک های ویدئویی استفاده کرد؟» مطرح نیست، بلکه سوالی که هم اکنون مطرح است «چگونگی بکارگیری آنالیتیک های ویدئویی در ساختار فنی خود» میباشد.
برای بکارگیری نرم افزارهای آنالیتیک ویدویی، دو گزینه پیش روی افراد قرار دارد که بسته به محیط موردنظر هر دوی آنها میتوانند کارآمد واقع شوند. نرم افزار شامل الگوریتم های آنالیتیک ویدئویی میتواند در یکی از دو فضای وسیع زیر قرار گیرد: داخل دوربین تحت شبکه IP ﴿ که از آن به عنوان اِج – محور نیز یاد میکنند، چرا که این نرم افرارها روی حاشیه شبکه قرار دارند) یا روی یک سرور مرکزی ( که از آن به عنوان مرکز یا سرور – محور نیز یاد میکنند). یکی از زیرشاخه های رویکرد اِج را میتوان برای دوربین های آنالوگ استفاده نمود، این زیرشاخه فاقد قدرت محاسبه برای اجرای آنالیتیک های گنجانده شده میباشد. این کار با قرار دادن نرم افزار آنالیتیک ویدئویی روی کدگذارنده های ویدئویی انجام میشود که روی حاشیه شبکه نیز قرار دارند.
هر یک از رویکردهای سرور- محور یا اِج- محور دارای نقاط قوت و ضعفی هستند. آشنایی با این تفاوت ها میتواند به نصاب ها کمک کند تا بهترین رویکرد را به مشتریان خود پیشنهاد کنند. در برخی از پروژه ها، ترکیبی از هر دو رویکرد میتواند نتایج به مراتب بهتری را به ارمغان آورد.
این روش را میتوان به صورت اخص در شرکت های برق یا سایر سازمان هایی که دارای تاسیسات بزرگ هستند و همچنین بسیاری از مکان های دوردست کوچکتر که پهنای باند محدودی دارند بکار بست. جدول ذیل معیارهای تصمیم گیری در مورد اجرا و بکارگیری آنالیتیک های ویدئویی داخل دوربین ها (اِج – محور) یا روی سرورها (سرور – محور) را توصیف میکند.
علاوه بر خلاصه ی شاخص های ارائه شده، فاکتورهایی وجود دارند که باید مورد توجه نصاب ها قرار گیرند؛ این فاکتورها شامل چگونگی استفاده از آنالیتیک ها و محل نگهداری ویدئوهای ضبط شده میشود. به هنگام استفاده از گونه های پیشرفته آنالیتیک های ویدئویی، محل نگهداری ویدئوها اهمیت بالایی پیدا میکند، چرا که این آنالیتیک ها به ویدئوهای ضبط شده بستگی دارند.
نکاتی بیشتر در مورد آنالیتیک های ویدئویی پیشرفته
در مواردی که از آنالیتیک های ویدئویی ساده استفاده میشود، نرم افزار مربوطه به تجزیه و تحلیل ویدئو، بررسی ناهنجاریها و به صدا در آوردن آلارم میپردازد. اما از سوی دیگر، آنالیتیک های ویدئویی پیشرفته به ضبط خلاصه ای از آنچه آنالیتیک ها تجزیه و تحلیل میکنند میپردازند. به عنوان یک مثال خوب میتوان به استفاده از آنالیتیک های ویدئویی برای مرور ویدئوهای ضبط شده در 24 ساعت گذشته اشاره کرد تا تمامی مواردی که در آن فردی با یک کت قرمز از یک منطقه عبور کرده است را نمایش داد. از همین قابلیت میتوان در جهت شناسایی اندازه، اشیاء، سرعت، مسیر (سمت و سو)، نسبت ابعاد یا شماره پلاک خودروها استفاده نمود. این گونه های پیشرفته تر از بکارگیری آنالیتیک های ویدئویی، اطلاعاتی نهفته (منتسب به فراداده یا متادیتا) را برای استفاده های آینده ایجاد میکنند.
برای بررسی این فراداده به عنوان بخشی از یک پژوهش همه جانبه، باید آن را به همراه ویدئو روی NVR ذخیره سازی نمود و سیستم VMS نیز باید دارای یک رابط کاربری برای بررسی آن باشد. به همین علت است که فروشندگان آنالیتیک های ویدئویی و فروشندگان سیستم های مدیریت ویدئویی VMS باید به صورت نزدیک با یکدیگر همکاری داشته باشند؛ در حقیقت در مواردی که از آنالیتیک های ویدئویی بسیار پیچیده استفاده میشود، ارائه ی تمامی اجزاء تحت یک راهکار با یک منبع واحد امری غیرعادی تلقی نمیگردد.
چه چیز را باید انتخاب کرد؟
استفاده از آنالیتیک های اِج- محور به خصوص در مورد مکان های دوردست و با پهنای باند کم، مزیت های زیادی را در پی دارد. این آنالیتیک ها میتوانند با قیمتی مناسب، راهکاری بسیار کارآمد را ارئه کنند. قدرت سی.پی.یو بالا در آنالیتیک های سرور- محور باعث میشود که بتوان آنالیتیک های بیشتری را در هر دوربین اجرا نمود. از آنجایی که این آنالیتیک ها در تمامی دوربین ها قادر به کار هستند، با انعطافی که این سیستم ها در اختیار افراد قرار میدهند شما میتوانید دوربین موردنظر خود را با توجه به عملکرد دلخواه و نیازهای مکان موردنظر، از میان دوربین های مختلف انتخاب کنید.
| معیار | سرور-محور | اِج- محور |
|---|---|---|
| قابلیت اطمینان | سرورها از قدرت پردازش بالایی برخوردار بوده و شما میتوانید حداکثر تعداد دوربین های موجود در هر سرور را تعریف کنید تا از تحمل بار اضافه در سرور جلوگیری شود. از آنجایی که نرخ فریم و رزولوشن از طریق دوربین منتقل میشوند، معمولا راهکارهای سرور– محور بیشتر قابل اعتماد هستند. تنها در صورتی خلاف این موضوع صحت پیدا میکند که کیفیت جریان های ویدئویی ورودی پایین بوده باشد. |
معمولا دوربین های تحت شبکه IP از قدرت پردازش پایین تری برخوردار هستند، مگر اینکه دارای پردازنده ی به خصوص خود روی بورد باشند. با این حال، از آنجایی که این دوربین ها به ویدئوهای خام و فشرده نشده دسترسی دارند، اعتبار این آنالیتیک ها بالا است. قابلیت اعتماد و اعتبار این آنالیتیک ها در صورتی مشکل ساز خواهد شد که پردازنده ی گنجانده شده به اندازه ی کافی برای کاربردهای آنالیتیک ویدئویی قوی نبوده باشد. |
| گزینه های آنالیتیک ویدئویی |
هیچ محدودیتی در مورد قدرت پردازش آنالیتیک های ویدئویی وجود ندارد، این به معنای اجرای چندین کارکرد آنالیتیکی به صورت همزمان است. |
بیشتر آنالیتیک های ویدئویی قادر به اجرا در حاشیه ی شبکه ها هستند، اما به خاطر قدرت پردازش محدود، معمولا هر یک از دوربین ها محدود به اجرای یک کارکرد آنالیتیکی در هر بار هستند. بنابراین ممکن است که یک دوربین مخصوص سکوی قطار را برای شناسایی کیف های رها شده یا پرسه زنی نصب کرده باشید، اما نمیتوانید شناسایی هر دوی این موارد را به صورت همزمان انجام دهید. |
| میزان کیفیت |
با قرار دادن آنالیتیک ها در مرکز (سرور – محور)، دوربین های موجود در مناطق دوردست به تنهایی کافی نیستند. |
در مکان های بسته ای که هر یک دارای تنها یک یا دو دوربین هستند، نباید سخت افزارهای چندانی (مخصوصا سرورها) را در چنین مکان های دوردستی گذاشت. چنین مکانهایی به احتمال زیاد گرم، سرد، کثیف و دشوار برای دسترسی و نگهداری هستند. با هوشمند شدن حاشیه شبکه (اِج)، دوربین ها قادر به انجام همه چیز حتی ضبط در حافظه ی گنجانده شده هستند. چنین استقلالی به معنای آن است که دوربین موجود در دوردست قادر به شناسایی تهدیدها و ترتیب اثر دادن اقدامات لازم در یک مکان بسته است. با قرار دادن آنالیتیک ها داخل خود دوربین (اِج – محور)، حتی در صورتی که شبکه ضعیف یا قطع شود، آنالیتیک مربوطه همچنان کار خود را به خوبی ادامه خواهد داد. |
| پهنای باند |
آنالیتیک های سرور – محور تنها زمانی استفاده میشوند که جریان های ویدئویی ورودی دارای حداقل سطح کیفیت باشند؛ سطح کیفیت جریان های ویدئویی با توجه به نرخ فریم و رزولوشن تعریف میگردد. |
آنالیتیک های اِج – محور برای اتصالات یا پهنای باند کم مناسب هستند، چرا که آنالیتیک ها داخل خود دوربین اتفاق می افتند و تنها یک آلارم ساده به مرکز انتقال داده میشود. |
| انتخاب دوربین |
سرور ـ محور بودن آنالیتیک ها باعث میشود که به راحتی در تمامی دوربین ها اجرا شوند. بدین شکل شما میتوانید هر مدل دوربینی را از هر شرکت سازنده ای که میخواهید تهیه کنید. |
سازندگان دوربین ها معمولا آنالیتیک ها را تنها در دسترس یک زیرمجموعه از مدل های دوربین ها قرار میدهند. این موضوع بدان خاطر است که (1) هزینه های مضاعف ساخت چنین دوربین هایی میتواند به عاملی بازدارنده تبدیل شود و (2) دوربین های که قادر به اجرای آنالیتیک ها هستند درصد کمی از کل دوربین های فروخته شده را تشکیل میدهند. از دیدگاه یک کاربر، این موضوع به معنای گزینه های کمتر برای انتخاب از میان دوربین هاست. |
| قابلیت جایگزینی |
در صورتی که آنالیتیک موجود انتظارت مشتری را برآورده نسازد، شما به راحتی میتوانید نرم افزار روی سرور را جایگزین کنید. تنها به این نکته توجه کنید که نرم افزار آنالیتیکی سرور– محور شما با سیستم مدیریت ویدئویی (VMS﴾ انتخاب شده سازگار باشد و یا تحت لیسانس VMS شما باشد. |
بیشتر سازندگان از یک نرم افزار آنالیتیکی واحد در تمامی دوربین های خود استفاده میکنند، بنابراین در صورتی که مشتری متوجه عدم کارکرد درست آنالیتیک شود، احتمالا باید تمامی دوربین های موجود خود را با برند دیگری جایگزین کند. |
| آسودگی در نصب |
از آنجایی که این نرم افزار به راحتی در تمامی دستگاه ها قابل اجراست، از آن میتوان در تمامی برند و مدل دوربین ها و یا حتی کدگذارنده ها استفاده نمود. این موضوع باعث میشود که نصاب ها به مراتب آسوده تر تجربه کسب کنند و به متخصص تبدیل شوند. |
مجموعه دوربین های یک سازنده معمولا از یک نرم افزار آنالیتیکی واحد استفاده میکنند، بنابراین با یاد گرفتن پیکربندی یکی از آنها، شما میتوانید تمامی دوربین ها را پیکربندی کنید. با این حال، برندهای مختلف از نرم فزارهای متفاوت استفاده میکنند و در صورتی که از چندین نوع دوربین مختلف در شبکه ی نظارتی مشتری استفاده شده باشد، نصاب آنها باید در مورد پیکربندی همه انواع دوربین ها آموزش دیده باشد. |
| ردپای کربنی |
در صورتی که از یک سرور واحد برای آنالیتیک و همچنین ضبط ویدئو استفاده شود، میزان انرژی بیشتری که برای آنالیتیک ویدئویی لازم است بسیار ناچیز خواهد بود. با این حال، در صورتی که نیاز به یک سرور مخصوص برای انجام آنالیتیک باشد، این سرور به راحتی میتواند هزارها وات انرژی مصرف کند که بین دوربین های متصل تقسیم شده است. |
یک دوربین تحت شبکه IP از وات های بسیار کمی از انرژی و برق اضافه برای اجرای آنالیتیک های ویدئویی استفاده میکند. |
| هزینه کلی مالکیت |
در صورتی که آنالیتیک شما در حال اجرا روی دستگاه NVR باشد، هزینه کل مالکیت قابل چشم پوشی است، چرا که انرژی مصرفی آنالیتیک مربوطه از آنچه برای ضبط ویدئو لازم است بالاتر نیست. با این وجود، در صورتی که آنالیتیک شما در حال اجرا بر سرورهای مخصوص مجزا باشد، هزینه کل مالکیت قابل توجه خواهد بود. |
با در نظر گرفتن فاکتورهایی چون انرژی، خنک سازی و اندازه ی رک، هزینه کل مالکیت در آنالیتیک های اِج ـ محور به شکل کارآمدی صفر است. این بدان خاطر است که یک دوربین تحت شبکه IP مجهز به کارت SD جایی را در رک اشغال نمیکند، انرژی زیادی مصرف نمیکند و یا باری بر HVAC نمیگذارد. |
| قیمت |
در آنالیتیک های سرور–محور، معمولا هزینه در هر دوربین بالاتر است. تمرکز آنالیتیک های سرور – محور بیشتر روی اعتبار و قابلیت اطمینان، انرژی، مجموع ویژگی ها به نسبت هزینه است. |
در حال حاضر بسیاری از سازندگان دوربین های تحت شبکه ﴿IP﴾ برای ایجاد تمایز برای سخت افزار خود و کسب یک حاشیه رقابتی، آنالیتیک های خود را با قیمت هایی بسیار پایین در سیستم های خود گنجانده اند. |
| صدور مجوز |
آںالیتیکس های سرور– محور معمولا بر پایه هر– دوربین مجوزدار میشوند، اما معمولا بعدها میتوان این مجوز مجازی را در صورت تمایل به دوربین دیگری اختصاص داد. |
معمولا دوربینها یا به صورت شماره قطعات به همراه آنالیتیک های فعال شده فروخته میشوند و یا به صورت نرم افزاری که بتوان با پرداخت هزینه بیشتر ﴿مجوز﴾ در دوربین قفل گشایی کرد. این مجوز معمولا مخصوص یک دوربین مشخص است. |
در صورتی که مشتری شما با آنالیتیک های ویدئویی آشنا نباشد و مایل به تست آن آنالیتیک با یکی از دوربین های موجود باشد، انجلم یک آزمایش سرور- محور آسانترین راه است. در صورتی که مشتری از دوربین های تحت شبکه IP استفاده کند، تمام آنچه که برای امتحان کردن آن نیاز دارد، وجود یک جواز آںالیتیکس روی سرور خواهد بود. در صورتی که مشتری از دوربین های آنالوگ قدیمی تر استفاده کند، شما میتوانید یک کوپی از سیگنال آنالوگ را از طریق یک کدگذارنده ی کانال تکی ارسال و فورا نتیجه بگیرید.
استفاده از آنالیتیک های ویدئویی اِج – محور ﴿یعنی نزدیک یا داخل دوربین﴾ مزایای زیادی دارد. یکی از مزیت های این آنالیتیک ها فراهم نمودن امکان پردازش آنچه در حال وقوع در میدان دید است و تشخیص درست بودن آلارم به صدا در آمده میباشد. این نوع از آنالیتیک ها در مقایسه با مدل آنالیتیک های ویدئویی اورجینالی که از یک سرور مجزای اختصاصی استفاده میکند، میتوانند سریعتر و ارزانتر باشند. با این حال نمیتوان گفت که تنها یک راهکار درست وجود دارد، چرا که پیچیدگی آنالیتیک های ویدئویی و قدرت پردازش دوربین ها همیشه همتراز یکدیگر نیستند. برخی از آنالیتیک ها میتوانند تجزیه و تحلیل را از داخل دوربین شروع کنند و همچنین از یک سرور برای متعادل سازی حجم کار بهره بگیرند. از سایر این آنالیتیک ها میتوان در بهترین حالت تنها در مدل های سرور– محور استفاده نمود. سرعت هشدار نیز از اهمیت بالایی برخوردار است، چرا که در صورت فوری نبودن نتایج، نمیتوان آن دوربین را قدرتمند نامید.
متغیر دیگر آن است که آیا این سیستم نیازمند ویدئویی از یک رخداد است یا اینکه تنها به دنبال اطلاعاتی ﴿فراداده﴾ از این ویدئوها میباشد. هنگامی که در یک سرور نیازی به ویدئوی ضبط شده نباشد، دوربین های هوشمند ﴿اِج – محور﴾ به کم کردن پهنای باند موردنیاز کمک میکنند. دوربین های هوشمند و فضاهای ابری رابطه ی نزدیکی با یکدیگر دارند. به عنوان مثال، فراداده تنها چیزی است که به هنگام شمارش افراد نیاز است؛ بنابراین، دوربین های هوشمند میتوانند تمامی کارهای مربوط به پردازش را در دوربین انجام دهند و تنها فراداده ی موردنظر به فضای ابری ارسال شود. جهت تامین امنیت، تنها یک جریان با پهنای باند پایین به فضای ابری ارسال میشود، در حالی که ویدئوی با رزولوشن بالا در دوربین ذخیره میگردد.
در صورتی که به ویدئو نیاز باشد، مزیت آنالیتیک های اِج-محور بسیار کمتر میشود، چرا که ویدئو باید به سرور برسد تا ویدئو ضبط گردد. داشتن آنالیتیک هایی چون تشخیص چهره و آمارگیری افراد در سطح سرور، هزینه های دوربین ها را پایین نگه میدارد، چرا که پردازنده ی موجود در سرور بیشتر کارها را انجام میدهد. قدرت پردازش موجود در سرورها چه بسا ارزانتر از داشتن یک پردازنده ی قوی در هر یک از دوربین ها تمام میشود. آنالیتیک هایی که نیازمند قدرت پردازش بالا هستند به شدت هزینه های دوربین ها را افزایش میدهند، چرا که این دوربین ها باید پردازنده هایی بسیار قوی و قدرتمند داشته باشند. هنگامی که پردازش در سطح سرور انجام میگیرد، مشتری میتواند تمامی هزینه ها را با استفاده از دوربین های ارزانتر و یک سیستم سرور – محور مرکزی پایین نگاه دارد.
گاهی یک رویکرد ترکیبی بهترین راهکار است. به عنوان مثال، برخی از محصولات از رویکردی برخوردار هستند که امکان پردازش آنالیتیک ها را هم در سرور و هم داخل خود دوربین فراهم میکند. سیستم این نوع محصولات با کمک سروری بین دوربین و سیستم مدیریت ویدئویی VMS کار میکند و جریان های ویدئویی را تجزیه و تحلیل و خروجی آنها را ارائه میکند. در این سیستم ها، درون کداگذارنده های ویدئویی و دوربین های اِج – محور یک ماژول نرم افزاری اجرا میگردد. این نرم افزار «پیش پردازش» را درون دوربین انجام میدهد و اطلاعات را به سرور ارسال میکند که سرور این فرآیند را کامل و خروجی را ارائه میکند. بر خلاف آنالیتیک های شدیدا اِج – محور، قدرت پردازش و حافظه ی دوربین برای این نوع رویکرد محدودیتی ایجاد نکرده است. در مقایسه با تاسیسات سرور – محور، این سیستم ها مقیاس پذیرتر هستند ﴿ با فاکتوری 10 تا 20تایی در مقایسه با سیستم های سرور – محور﴾.
هم اکنون در بازار فروشندگان دوربین ها، روندی شکل گرفته است که همه در حال تبدیل کردن دوربین های خود به پلتفرم هایی باز هستند تا فروشندگان نرم افزارها را قادر به بارگذاری آنالیتیک ها ﴿و سایر اپلیکیشن ها﴾ در دوربین ها سازند. در گذشته، فروشندگان نرم افزارها مجبور به همکاری نزدیک با فروشندگان دوربین ها و حتی ایجاد نسخه های خاصی از نرم افزارها بودند. امروزه دوربین ها در سطح پلتفرم هایی چون آیفون و اندروید نیستند، اما این دوربین ها بسیار بازتر از این پلتفرم ها بوده و از لحاظ اپلیکیشن هایی که میتوانند بارگذاری کنند تنوع بیشتری دارند.
به نظر متخصصین، آنالیتیک های اِج – محور جایگزین جالبی برای راهکارهای سرور – محور ﴿مرکزی﴾ قدیمی هستند. بکارگیری آنالیتیک های اِج-محور در راهکارهای پراکنده انتخاب مناسبی است؛ این راهکارها فاقد زیربنای لازم بوده و در نتیجه انتقال ویدئوهای با کیفیت بالا به یک سرور مرکزی یک گزینه تلقی نمیگردد. سیستم حمل و نقل (جاده/ریل قطارها) یکی از بزرگترین مزیت های تکنولوژی آنالیتیک اِج-محور بوده است. کمبود زیربنای لازم باعث ایجاد نیاز به مدیریت پیچیده تر قوانین و وجوه احتمالا چالش برانگیزتر محیطی میگردد. برای اینکه راهکارهای آنالیتیک ویدئویی پیشرفته قادر به کار در داخل سیستم (حاشیه شبکه) باشند، به یک سخت افزار مناسب نیاز است که دارای قدرت پردازش کافی باشد. با این حال، اغلب در حاشیه شبکه، سیستم باید قدرتمند بوده و در گستره های دمایی بالا قادر به کار باشد؛ در نتیجه، احتمال یافتن چنین پلتفرم سخت افزاری بسیار پایین است. به خاطر این مسائل، بیشتر سازندگان تنها راهکارهای آنالیتیکی پایه را در داخل سیستم ها تعبیه میکنند.
آنالیتیک های اِج-محور بر خلاف ویدئوهای کدگذاری شده روی سرور، روی داده های ویدئویی خام اجرا میشوند که این موضوع به آنالیتیک ها این امکان را میدهد که داده های حساس تر و دقیقتری را جمع آوری کنند. علاوه بر این، موضوع یاد شده به آنالیتیک ها امکان کنترل سنسور را داده و ورودی های ویدئویی بهینه ای را برای موتور تحلیلی فراهم میسازد. دوربین های مجهز به آنالیتیک اِج-محور مزیت های زیادی را برای تاسیساتی که نیازمند بازبینی فضاهای پیرامونی بزرگ، فضاهای با محوطه های پیچیده یا فضاهای باز پراکنده از لحاظ جغرافیایی در پی دارند. دستگاه های با آنالیتیک اِج-محور متکی بر سرورها یا نرم افزارهای سایر شرکت ها نیستند. این کار نیاز به پهنای باند شبکه را کاهش داده و در عین حال عملکرد را در بالاترین سطح حفظ میکند.
علاوه بر این، طراحان تکنولوژی با ارائه ی راهکاری کامل که آنالیتیک های اِج – محور را با مدیریت ویدئویی ترکیب میکند، کاربران را از یک راهکار واحد و به شدت تلفیقی بهره مند میکنند که این به معنای فرصت بیشتر برای موفقیت است.
برگرفته از مجلات securityinfowatch و 3VR
