Kamerové dohledové systémy slouží především pro vnitřní sledování budov nebo vnějších prostranství. Nejde jen o špehování, ale většinou o užitečná nasazení, včetně záchrany životů. Co dnes nabízejí a jaké jsou jejich možnosti?

Kamerové dohledové systémy dlouhodobě plní funkci především bezpečnostního systému. Ať už jde o městské kamerové systémy, obchodní centra, administrativní budovy, hranice, elektrárny, supermarkety, výrobní areály. Čím dál větší podíl v kamerových systémech získávají systémy informační a varovné. Mluvíme o obsazenosti parkovišť, jízdě aut v protisměru, autě v odstavném pruhu či kamionu v pěší zóně. Mají ale i další využití.

"Kamerové systémy vyhodnocují nákupní chování v obchodech, jaké regály jsou nejvíce vytížené, jak dlouho trvá odbavení na pokladnách, jak dlouho se zákazník zdržel u daného zboží. U obchodních řetězců tak usnadňují porovnání výkonu jednotlivých poboček. Videoanalýza proniká dokonce i do požární ochrany, kde je kamera schopná detekovat oheň i kouř, a to násobně rychleji než klasické požární detektory," vypočítává Jan Čáka z oddělení Business Development společnosti Robert Bosch Odbytová.

Pro sledování, ale také videopřenosy

V současnosti se používá Full HD rozlišení obrazu (1920 x 1080 pixelů) jako standard. Na některá místa je vhodné použít kamery s vyšším rozlišením UHD (3840 x 2160). Dnešní moderní kamery jsou velmi citlivé, přesto se však pro scény, kde není žádné osvětlení, používají infračervené přísvity, které svítí pro člověka v neviditelném spektru, a proto lidi neruší. "Platí nepřímá úměra, čím větší úhel záběru, tím méně detailů vidíme. Jednou kamerou tady pokryjeme plochu čtvercového náměstí, ale lidi na něm nepoznáme. Naopak kamera s úzkým objektivem může sledovat dlouhý plot," vysvětluje Jan Čáka.

Bezpečnostní kamerový dohled je samostatné odvětví se specifickými nároky − je třeba mít odolné zařízení, které bude dodávat použitelný obraz v daném specifickém prostředí, za různých světelných podmínek a u venkovních instalací navzdory extrémním výkyvům počasí. Velmi důležitým kritériem jsou celkové náklady na vlastnictví, které souvisejí například s odolností a zárukami produktů, možností ovládat systém na dálku, s provozními náklady a také s možnostmi budoucí integrace s dalšími systémy.

Nabídka kamer je obrovská, pro téměř každé specifické využití lze nalézt vhodný model. "Jen naše firma má v nabídce více než 180 modelů IP kamer pro různé scénáře, a to nemluvím o stovkách produktů dalšího příslušenství. Dokonce se tyto kamery dají využít i pro veřejné videopřenosy − velmi oblíbené je například využívání IP kamer pro streamování videa na internet v takzvaných slow TV pořadech. Kvalita videa je totiž srovnatelná s běžným televizním vysíláním," uvádí Marek Pavlica, specialista komunikace firmy Axis pro oblast střední a východní Evropy.

Dříve analogové, dnes IP kamery

Analogové kamery, které se používaly dříve, měly několik nevýhod, z toho jednu zásadní. Potřebovaly ke své funkci příliš mnoho kabelů − pro napájení, přenos obrazu, řízení ovládacího servopohonu apod. Dnešní IP kamery potřebují pro přenos jen jeden kabelový pár − jak pro přenos dat protokolem Ethernet, tak pro řízení kamer a většinou i napájení.

Zatímco v dřívějším, analogovém světě bylo převládajícím označením kamerových systému CCTV (Closed Circuit TV − uzavřený televizní okruh), IP kamery nabízejí naopak otevřenost, snadný vzdálený přístup, jednoduchou integraci a mnohem lepší obrazové kvality. "Dnes se standardně používají IP kamery připojené do počítačové ethernetové sítě. Klientským softwarem nainstalovaným na PC pracovní stanici se uživatelé dívají na živé záběry nebo na záznam. Díky propojením do internetu se uživatelé mohou připojit do systému i z jiného města či státu," říká Jan Čáka z firmy Bosch.

Bezpečné ukládání dat z kamer

Varianty úložiště se liší dle potřeb zákazníků. Klíčovým nárokem je fyzické i kybernetické zabezpečení datového úložiště. Běžným řešením je opět rozdělení úložiště na lokální (v kameře) a centrální. "Například kamera nahrává ve Full HD na svou integrovanou SD kartu a do cloudu posílá jen náhledový obrázek. V případě incidentu pak lze snadno stáhnout záznam v plné kvalitě," vysvětluje Marek Pavlica z Axisu:

Jan Čáka z firmy Bosch k tomu dodává: "Typická instalace pak má své vyhrazené úložiště. Větší systémy používají z důvodu spolehlivosti úložiště RAID 5, tj. s redundantními (nadbytečnými) disky. Využití cloudových úložišť pro záznam je u nás stále ještě v počátcích." Ona nadbytečnost disků v úložném systému však umožňuje při výpadku některého z disků dopočítat chybějící data, takže nedojde ke ztrátě informace.

Zpracování a vyhodnocení kamerových záznamů

Klíčovým srdcem systému je takzvaný VMS − software pro videomanagement, program pro správu videa, s jehož pomocí se dají spravovat kamery a integrovat další bezpečnostní IP zařízení. "Mezi největší světové výrobce VMS patří například společnosti Genetec či Milestone, významným dodavatelem v Česku je například Ateas. Pro menší a střední systémy lze použít například i software Axis Camera Station či Axis Camera Companion. Ten obvykle běží na dedikovaném serveru, může být i v zabezpečeném cloudu, odkud lze snadno vyhledávat v záznamech, případně exportovat video," říká Marek Pavlica z Axisu.

Velkým přínosem IP videosystémů jsou videoanalýzy. Mají navíc velmi rychlou dynamiku vývoje. Vyhodnocení analytických dat z kamer v inteligentním úložišti například umožní zjistit cyklistu jedoucího po chodníku během několika vteřin. "Některé videoanalýzy se provádějí přímo v kamerách, některé na vyhrazených serverech. Jejich nasazení a možnosti se neustále zvyšují. Běžnými aplikacemi jsou například čtení registračních značek vozidel, rozpoznání obličeje, stání auta na autobusové zastávce, počítání osob," dodává Jan Čáka ze společnosti Bosch.

Dnešní kamery se mohou naučit znát objekt zájmu a zaslat například upozornění o vjezdu nákupního košíku na eskalátory. Analytická data z kamer se dají poslat do databázových souborů a z nich pak získat různé statistiky. "Aktuálně se například společnost Security and Safety Things snaží nastavit standard pro videoanalýzy v kamerách tak, aby se aplikace jednotlivých vývojářů daly aktivovat na kameře jakéhokoliv výrobce," doplňuje Marek Pavlica z Axisu.

Čím dál větší podíl v kamerových systémech získávají systémy informační a varovné.
Čím dál větší podíl v kamerových systémech získávají systémy informační a varovné.
Foto: Axis

Dohledové kamery za hranicemi IT infrastruktury

Často skloňovaným termínem začíná být Edge Computing − možnost zpracování dat přímo v koncovém zařízení, tedy v procesoru IP kamery. Čím dál častěji se delegují různé úkoly přímo do kamery, aby se ušetřil datový tok. Aplikace může běžet přímo v kameře nebo následně na serveru či v cloudu, kam se video odesílá.

V současné době velmi dobře přímo v kameře funguje například počítání lidí, detekce obličejů a měření tělesné teploty, rozpoznávání SPZ, detekce osob, které se podezřele dlouho zdržují na hlídaném místě, a jiné. Například kamera sama dokáže přečíst SPZ vozu a do VMS už posílá k dalšímu zpracování jen textová data. Kamera se tak stává podobně jako třeba smartphone inteligentním nástrojem, na nějž lze nahrát různé softwarové aplikace podle vlastní volby, například různé druhy videoanalýzy.

"Zajímavý je růst výpočetního výkonu přímo v kamerách − například nejnovější kamera AXIS Q1615 Mk III má duální čipovou sadu s procesorovou jednotkou hlubokého učení, což umožní lépe využít aplikace na bázi umělé inteligence − například rozpoznávání a klasifikace různých typů objektů," vysvětluje Marek Pavlica.

Nástroje pro analýzu videa umí rychle reagovat na události ve videozáznamu, a to i v reálném čase, zároveň je lze použít i k analýze videoarchivu s velkým objemem dat. Některé firmy v této souvislosti poukazují na nutnost ochrany osobních údajů. "IBM si nadále zakládá na hlubokých etických principech a důkazem toho je její veřejný odklon od technologií rozpoznávání obličeje," upozorňuje například Petr Fejfar, IT architekt společnosti IBM.

Koronavirus a jak rozpoznat roušky

Vývoj aplikací je vždy motivován poptávkou, takže i v souvislosti s výskytem koronaviru se objevily aplikace, které na koronavirovou situaci reagují. Jde například o detekci roušek, dodržování odstupu, regulace počtu lidí v obchodech apod. Například slovenská firma Cognexia vyvinula pro detekci roušek slušně fungující aplikaci. "Axis dlouhodobě spolupracuje s partnery, kteří vyvíjejí aplikace do kamer. S ohledem na koronavirus je například zajímavá španělská aplikace Grekkom, fungující v termálních kamerách Axis, která spolehlivě detekuje překročení nastaveného limitu tělesné teploty. Jiná aplikace, CamStreamer SOM zase dokáže spočítat lidi, kteří jsou aktuál­ně v prostoru prodejny, a na vítacím monitoru zobrazit navigaci s ohledem na omezení provozu v době pandemie," říká Marek Pavlica z Axisu.

Deep learning a neuronové sítě lze dnes využít k detekci objektu ve videu snáze než kdykoliv předtím. "Síla nástrojů, jako je IBM Maximo Visual Inspection, se projevila i během nedávných zvýšených bezpečnostních opatření v souvislosti s pandemií covidu-19. S těmito nástroji lze také detekovat, zda osoby například nosí roušku v chráněných prostorách nebo ochranné pomůcky v těžkých průmyslových provozech," dodává Petr Fejfar z IBM.

Článek byl publikován v komerční příloze HN ICT revue.

Související