Комплекс удалённого видео-мониторинга

[Pavel Krivozubov]

Современные системы наблюдения в основном делятся на два типа: аналоговые системы и цифровые. Эти системы имеют свои достоинства и недостатки. Не маловажную роль при выборе системы мониторинга играет цена. Аналоговые системы обычно включают в себя несколько относительно недорогих камер, но для полноценной работы системы необходимы дорогие платы оцифровки и регистраторы. Цифровые камеры дороги сами по себе, т.к. в самой камере уже смонтированы схемы оцифровки, регистрации и прочее. Цены начинаются от 14 тыс. рублей и выше.

Целью данной работы являлось создание цифровой системы, которая окажется дешевле классических IP - камер. Суть заключается в создании узла (сервера), к которому можно подключить до 4 камер, и на котором будут реализованы алгоритмы обработки изображения необходимые для видео-мониторинга. Стоимость ЭВМ, которая будет выполнять роль узла составляет примерно 7 тыс. рублей, стоимость подключаемых камер от 300 до 1000 рублей в зависимости от качества изображения. Как видно, что при использовании даже одной камеры подключенной к узлу есть экономическая выгода. Кроме того, наличие практически полноценной ЭВМ позволит реализовать функционал, недоступный вычислительным модулям аналогов, что еще более удешевит себестоимость разработки конечной системы.

Комплекс удаленного видео-мониторинга состоит из двух частей: серверной и клиентской.

Серверная часть комплекса состоит из одноплатной ЭВМ (Wafer-lx-800) и подключенной к ней USB-камеры. Допускается подключение до двух камер к одной ЭВМ, при максимальной длине кабеля не более пяти метров. ЭВМ работает под управлением ОС MS Windows XP Embedded, по основным функциям сопоставимой с MS Windows XP Professional, что позволяет работать приложениям, разработанным на ЭВМ х86.

Клиентская часть представляет собой персональную ЭВМ, работающую под управлением MS Windows XP Professional. Клиент может подключаться максимально к двум серверам.
Связь серверной и клиентской частей осуществляется по средствам среды, описанной в канальном уровне стека протокола TCP/IP. Это может быть: Ethernet, Wireless и прочие. От выбранной среды зависит удаление серверной части от клиента. При выборе Ethernet, построенного на 10Base-5 (Коаксиальный кабель) максимальное удаление составит 500 метров; 10Base-F (Оптоволоконный кабель) – 1000/2000 метров; 10/100/100Base-TX (две/четыре неэкранированные витые пары) – 100 метров. Обычно и клиент, и сервер включают в общую сеть предприятия, и удаление зависит от топологии сети.

Программа «сервер» работает полностью автономно, и не требует внимания оператора. Она снимает поток видео с камеры и передает клиенту. Так же, в случае разрыва связи с клиентом, включается датчик движения автономной работы, при срабатывании которого выполняется запись текущего кадра в формате JPG.

Программа «клиент» принимает видео поток с сервера и выводит на дисплей. Так же она имеет функцию записи видео и датчик движения. Для этих функций доступно составлять расписание их включение и отключение. Запись видео происходит в формате *.avi с использованием установленных в системе кодеков. Программа сама находит доступные кодеки и предлагает выбрать. Датчик движения можно настроить на определенную зону. Зоны выделяются непосредственно на изображении, то есть можно настроить датчик, допустим, только на проход, или на дверь, и он будет срабатывать на движение только в этой зоне. Для выделения зон доступны разные инструменты, можно выделить прямоугольником, кругом или нарисовать самому. При срабатывании датчика, программа подает звуковой сигнал, и отображает на дисплее при помощи индикатора. Что бы прекратить оповещение о срабатывании датчика нужно нажать кнопку сброса. Все события по срабатыванию и сбросам записываются в журнал.

При подключении к серверу, клиент проходит процедуру аутентификации (используется алгоритм хеширования MD5), в ходе которой так же проверяется доступность портов, по которым происходит взаимодействие программ. Сервер узнает клиента по кодовому слову, предоставленному клиентом. Если слово не верно – подключение будет прервано.

Конфигурирование сервера происходит с клиента. В процессе создается конфигурационная строка, которая передается на сервер. Тот в свою очередь, приняв такую строку, сохраняет её в файле инициализации, и инициализируется уже по новым параметрам.

Это краткое описание работы всей системы в целом. Для более детального ознакомления рекомендуется прочесть вложенный документ «Техническое описание и испытание комплекса клиент-сервер.doc».


p.s.
1) Программное обеспечение написано с учетом подключения нескольких камер к серверу, но непосредственно работа с несколькими камерами не тестировалась (этим займутся уже следующие студенты, но пока для демонстрации можно оставить и так).
2) Как показали испытания – датчик движения с возможностью выделения зон работает не очень стабильно, необходимо будет его переделать, но я думаю до начала конференции я это успею сделать.
3) Корпус для одноплатной ЭВМ не был закуплен, т.е. сейчас есть только плата.

[Eugen Graf]

Клёво!
Неужели та IP камера, что у используется у нас на работе такая дорогая?
Вот она, стоит 300 евро:
http://www.abus-sc.co.uk/silver.econten ... ras/TV7240

А по проекту всё понятно, вопросов в принципе особых не возникает.

[Pavel Krivozubov]

ну вот и считай.
300 евро это 13200 рублей по курсу.
В этой же системе расклад такой:

1. Одноплатный компьютер Wafer-lx-800 (8600 руб.) http://www.ipc2u.ru/catalog/U/U3/32539.html
2. Оперативная память к нему Kingston KVR 256 мб (537 руб.)
3. Карта СF 1 Гб (примерно 315 рублей).
4. Веб камера Genius Trek 310 (650 рублей)
5. Источник питания от ATX компьютера (1000 рублей).
6. Кабель для соединения двух компьютеров в локальную сеть (300 рублей).

Итог: 11402 рублей.

И это при всем том, что система обладает возможностью автономной работы, встроенной памятью, возможностью записи в эту память, защитой от взлома. А если докупать и достраивать все это к обычной IP камере то влетит это в копеечку. И разница будет уже не 1500, а побольше

п.с. Одноплатная ЭВМ после кризиса очень сильно подорожала (на 2500 рублей), когда я считал калькуляцию в прошлом году стоимость всей работы была 8866 рублей.
upd. Кстати при желании можно будет подобрать более дешевый аналог одноплатной ЭВМ или найти ту же модель но дешевле.

[Eugen Graf]

Ага, добавить в этот проект ещё и систему автоматизации и было бы супер пупер. Но уже и так сама по себе представленная система видеомониторинга мне концептуально очень нравится, да и реализация тоже.
Думаю привлечёт внимание посетителей конференции.

А что на счёт динамичности? Я имею ввиду если например в систему добавляется ещё один сервер, то прогу переделывать не нужно? С конфигурацией головняков не много?

[Pavel Krivozubov]

Ага, добавить в этот проект ещё и систему автоматизации и было бы супер пупер.

Да, помнишь мы с тобой эту тему обсуждали (умный дом)? Вообщем есть над чем подумать. Пока же как я уже писал планирую сделать удалённого клиента на наладонник (есть уже прототип, написанный на LabVIEW для одной из охранных систем нашей фирмы (см. рисунок)). Его можно взять за основу и адаптировать под эту систему, при этом функциональный обвес можно оставить, а дописать надо будет только TCP/IP транспорт.

А что на счёт динамичности? Я имею ввиду если например в систему добавляется ещё один сервер, то прогу переделывать не нужно? С конфигурацией головняков не много?

Опять же это не проверялось, поскольку мы ограничены в средствах, но программа написана для работы с двумя серверами одновременно.

[Virt]

Привет!

Просто для информации, может будет интересно.

Пару лет назад приобрёл вот такую крошку(почти спичечный коробок) Web Server for 2х Usb camera (iCV-01a+дополнительно CM-01) примерно за 100$:
http://www.icamview.com/Package.htm
Всё это время работает в сети без перерывов и нареканий.
Более подробно здесь: http://www.icamview.com

[Pavel Krivozubov]

Привет!

Просто для информации, может будет интересно.

Пару лет назад приобрёл вот такую крошку(почти спичечный коробок) Web Server for 2х Usb camera (iCV-01a+дополнительно CM-01) примерно за 100$:
http://www.icamview.com/Package.htm
Всё это время работает в сети без перерывов и нареканий.
Более подробно здесь: http://www.icamview.com

Какие сто баксов, о чем ты говоришь?!
http://www.icamview.ru/
Ты порядком не ошибся?
26000+12500=38500 руб. По текущему курсу это 1210 $.
И это при том, что не все типы камер еще и поддерживаются.
Итого имеем (для одной камеры):
38500 руб. против 11400 руб.
Для двух камер соответственно:
51000 руб против 12000 руб.
и тд.
Да конечно, наверняка эта система поддерживает и более дешевые камеры, но.. Для этого надо удостоверится, что она работает на каком-то хитром чипсете, что рядовым пользователям не всегда под силу. А раз им это не под силу, продавцы и будут им впаривать камеры ценой порядка 10000 руб.
А так конечно система мощная не спорю. Из плюсов (которыми не может пока похвастаться моя система) мне понравились габариты и встроенный веб-сервер, с возможностью мониторинга через инет. Но как я уже писал - система будет дорабатываться дальше и (я надеюсь) удаленный клиент все-таки будет. А габариты.. ну чтож, габаритами придется пожертвовать, но честно говоря переплачивать за габариты порядка 20000 рублей я бы лично не стал.
п.с. Вообще я конечно знаю, что есть куча готовых систем, которые превосходят разрабатываемую по своим возможностям. Может быть есть и решения имеющие более привлекательную цену. Сейчас вообще есть все что угодно - плати деньги и можешь ничего не делать. Есть и софт для CAR PC и цифровых осциллографов полно, а чатов вообще на каждом углу.. И всего остального, что присутствует в этом разделе "Проекты" тоже с избытком.
Но разве не приятно разработать что-либо самому? Тем, более учитывая то, что все это сделано в системе, которая всех нас объединяет -

[Virt]

Какие сто баксов, о чем ты говоришь?!
http://www.icamview.ru/
Ты порядком не ошибся?

Привет.

1. В моём предыдущем посте я указал, что: Просто для информации, может будет интересно.
Не ставил своей целью умалить достоинства или подчеркнуть недостатки твоего проекта. Просто подумал, может тебе или форумчанам пригодится эта информация.

2. Порядком я не ошибся , т.к. платил из своего кармана и могу выставить копию платежного документа. Кроме того, за такую "цацку" не готов выложить 1200 $.

3.Обрати внимание, я сознательно не давал линк русскоязычного сайта.
Ты его нашёл сам и воспользовался для расчётов информацией не очень "внушающей доверия".

Хотя, постой, ты прав! . Какие сто баксов?
Вот прямо сейчас через запрос в гугле нашел:
http://www.icamview.co.uk/orderonline/p ... ucts_id=39
http://www.icamview.co.uk/orderonline/i ... 24&sort=2a

Уже давно 43$ ( Зелёные стрелки мои)

Ну и о главном: ...Но разве не приятно разработать что-либо самому?

Конечно ДА!


С уважением,

[Pavel Krivozubov]

Я бы не стал продолжать этот спор, но поскольку он начался в теме, посвященной конкурсной работе, то вынужден ответить.

1. Понимаешь – есть большая разница между тем, что ты сказал в первом сообщении и тем что я представляю как «сообщение для информации». Из твоего сообщения я (и другие пользователи возможно интересующиеся этой темой) почерпнули что есть некая система которая стоит 100 баксов, без проблем работает уже два года и размером со спичечный коробок. Может быть для кого-то эта информация и будет полезной, но мне, как разработчику она кажется неконструктивной, тем более с учётом того, что выше обсуждалась себестоимость разрабатываемого аналога. Если бы ты привел например параметры этой системы, как-то: вебсервер, возможность подключения многих пользователей и тд, ну т.е. что-то что можно добавить в разрабатываемую систему мониторинга, я бы с радостью принял это к сведению. Но ты же предпочел акцентировать внимание на параметрах, которые как тебе кажется, в моей системе недостижимы: это цена и габариты. Про габариты я уже писал – стационарные охранные системы, которые висят где-то на стене в принципе и не обязаны обладать габаритами со спичечный коробок. Ценового вопроса я коснусь во втором пункте – тут тоже все не так однозначно.
Вообщем может быть ты сделал это не осознанно, но суть изложения твоего сообщения выглядит как-то некрасиво.

2. Приведенные тобой ссылки заставили меня поглубже копнуть проблему продаж ICAMVIEW именно в России. Да, действительно ценовой разброс поражает. 43$ и 1200$ - все таки разница существенная. Но по порядку. Начнем с того, что непонятно почему у тебя не вызывает доверия ссылка на http://www.icamview.ru/ ? На этот сайт идёт чуть ли не 90% ссылок в яндексе и гугле по запросу «icamview купить» (русскоязычных естественно). Я конечно не знаю, может быть у вас и принято покупать товары из доменных зон *.uk и прочее, но я как среднестатистический российский потребитель предпочитаю покупать именно в доменной зоне *.ru. Т.е. туда, куда можно конкретно обратиться в случае форс-мажорных обстоятельств, а не ждать ответа полгода из-за океана (если вообще его реально дождаться (а ведь речь то идет не о какой-то финтифлюшке а вроде как о охранной системе, где промедление чревато потерей имущества)). Там где можно почитать подробное описание на русском языке. Там где не надо платить за доставку (это интересно во сколько же мне обойдется доставка из соединенного королевства?:-).
Вообщем вот всё что мне удалось найти путем подробного поиска в Yandex и Google (помимо icamview.ru):

http://www.radioport.ru/index.cgi/shop?id=2259&dir=77
Доставка по Москве и Питеру. Цена 28300 руб.

http://www.micel.ru/index.php?searchwor ... &x=13&y=11
8500 руб. Череповец. Т.е. к этой цене необходимо прибавить цену доставки из Череповца. Это примерно еще 3000 руб. Но в наличии нет.

http://www.avshop.appee.ru/product.php?prodid=160 112 евро (с учетом доставки) - 4900 руб. Но в дополнительной инфе сказано что цена на доставку может измениться. Мало того – насколько я понял по инфе этого сайта, сам этот интернет-магазин находится… в Ирландии. Что тоже (лично для меня) явилось бы фактором, заставившим меня отказаться от его услуг (т.к. непонятно как быть в гарантийном случае и тд.). Да и почта наша Российская тоже берет какую-то мзду за доставку.

Т.е. получается что на месте среднестатистического Российского покупателя – у меня всего два варианта это 38500 руб и 28300 руб. Согласись это не 43 доллара которые ты привел выше? А по поводу этих $43 – вообще если честно мне например непонятна такая цена на серьезную охранную систему. Внешняя USB звуковая карта стоит дороже, а тут все таки модуль для подключения 4-х видеокамер. Такая цена меня бы лично заставила усомниться в ее надежности. Что в принципе косвенно и подтверждает вот эта тема, на которую я многократно натыкался в поисковиках:

http://ip-kamera.ru/forum/index.php?topic=548.0

[Eugen Graf]

Да не спорьте вы
Отличный проект, естесственно эта система намного гибче, чем готовый сервак. Эту систему можно дополнить какими нибудь интересными штучками, ведь на каждые две камеры приходится аж полноценный комп

[Virt]

! Спор????
Если честно, я наивно думал, что информацией делюсь, а тут два "доктората" в ответ.
Есть конечно искушение конструктивно и аргументированно ответить, но поскольку изначально не ставилось целью(см. посты выше), увы...
Сожалею, что "запостился" в этой теме.Очень. Извините.

[Pavel Krivozubov]

Да спор. И начал я его не я а ты
Вообще Virt, ты меня конечно извини, может быть мое предыдущее сообщение прозвучало немного резко.
Но то что ты считаешь информацией конечно ей является, но.. как бы это сказать.. - она в этой теме немного не к месту что-ли. Ну я даже не знаю что для примера привести: вот допустим я в теме про виртуальный осциллограф бы написал - ёлки, я уже два года пользуюсь осциллографом Agilent MS06014A, отличный, лёгкий, жалоб нет, стоит недорого.
Нормально да?
И всё. Понимайте как хотите. Как это связано с конкретной обсуждаемой работой, что имелось ввиду - то ли какие-то интересные фичи этого осциллографа (которые можно добавить в проект), то ли то что он просто есть и можно только порадоваться за его счастливого обладателя (ну и посочувствовать бедолаге разработчику) - абсолютно не ясно.
Понимаешь это не совсем корректно по отношению к тому человеку, который все это разрабатывает, вкладывает свой труд, а в моём случае это труд ещё двух человек. Хотя конечно в большей степени это начинаешь понимать только когда сам начнешь что-то разрабатывать с нуля.
Вообщем ладно, еще раз извини.
п.с. а про "конструктивно и аргументированно" - тут ты не прав. Я считаю наш обмен мнениями очень даже аргументированным, причем как с твоей так и со своей стороны.

[Pavel Krivozubov]

Программный комитет National Instruments прислал мне подтверждение принятия доклада по видеомониторингу к выступлению на конференции. Буду выступать в секции "Электроника и телемеханика". Параллельно в живую проект можно будет увидеть на выставочном стенде LabVIEW Portal, там же можно будет взять более подробные информационные материалы по данной работе.
Согласование текста доклада шло долго, удовлетворил их только третий вариант. Что в принципе к лучшему, поскольку все эти коррективы в итоге пошли на пользу докладу, он стал более прозрачным, подробным и менее пафосным. Особое внимание уделено описаниям алгоритмов датчиков движения, чего не было в предыдущих версиях.
Для ознакомления тем выкладываю утвержденный документ. Я надеюсь он будет полезен тем, кто еще собирается подать свой доклад на рассмотрение.
Но предупреждаю сразу - требования и к оформлению и к содержанию очень жесткие - так что лучше поторопиться, тем более что крайний срок подачи докладов - 1 ноября.

[Pavel]

Иллюстраций маловато или у NI на это то же жесткие требования.

[Pavel Krivozubov]

Иллюстраций маловато или у NI на это то же жесткие требования.

Одно из требований к оформлению доклада гласит что он должен быть не более чем на трёх листах. Поэтому пришлось выбирать - либо иллюстрации, либо информация.