دوربین مداربسته چیست و چه کاربردی دارد؟
دوربین های مدار بسته معمولا برای نظارت بر اماکن داخلی و خارجی مورد استفاده قرار می گیرند و بسته به شرایط محیط انواع مختلفی دارند.اولین دوربین مدار بسته در سال 1942 توسط ارتش آلمان برای نظارت بر چگونگی شلیک موشک V2 در ایستگاه پرتاب این موشک نصب شد. حدود 7 سال بعد در آمریکا سیستم های مدار بسته تجاری به بازار آمد با نام Vericon و جالب توجه است که استفاده از این دوربین ها نیازی به مجوز دولتی نداشته است. در این مقاله میخواهیم به این معقوله که دوربین مداربسته چیست و چه کاربردی دارد بپردازیم.
اولین دوربین‌های تحت شبکه در سال ۱۹۹۶ توسط شرکت “Axis” با استفاده از پایه نرم‌افزاری لینوکس (Linux) تولید شد، این دوربین‌ها براساس استانداردهای HTTP و RTSP طراحی گردیده بود و از استانداردهای IP و شبکه برای ارسال تصاویر در قالب اطلاعات (Data) استفاده می‌کرد.
استفاده از دوربین‌های تحت شبکه به علت بالا رفتن قابلیت‌های آنها نسبت به گذشته روز به روز درحال افزایش است.
نام گذاری دوربین مداربسته
نام گذاری دوربین‌های مداربسته قاعده مشخصی را پیروی نمی‌کند و بیشتر بر اساس شکل ظاهری دوربین‌ها، نوع کاربری و بعضا نام اختصاصی یک کارخانه است (مانند دوربین مکعبی یا ریگولار که نام گذاری کارخانه کمدکس است). از اینرو در بحث دوربین‌های مداربسته نام‌هایی چون: دام، باکس، جعبه‌ای، صنعتی، بالت، استوانه‌ای، فشنگی، تفنگی، مینیاتوری، پین هول و...
انواع دوربین مداربسته
انواع دوربین‌های مداربسته بر اساس نام گذاری معمول بیین دست اندرکاران سیستم مداربسته، تولید کننده‌ها و نصاب‌ها به شرح ذیل می‌باشد.
- دوربین مداربسته دام
- دوربین مداربسته باکس
- دوربین مداربسته بالت
- دوربین مداربسته اسپید دام
- دوربین مداربسته پینهول
- دوربین مداربسته زوم
- دوربین مداربسته PTZ
- دوربین مداربسته مکعبی
- دوربین مداربسته ریگولار
- دوربین مداربسته دید در شب
- دوربین مداربسته حرارتی
دوربین‌های مدار بسته صنعتی
این نوع دوربین مدار بسته را می‌توان خاص ترین نوع دوربین مدار بسته دانست؛ که ممکن است در تمامی شرایط محیطی ولی در حالت‌های خاص استفاده می‌شود. یکی از ویژگی‌های مهم این دوربین‌های مدار بسته توابع پردازش تصویری است که در طراحی آنها لحاظ شده است. در مکان‌ها و شرایطی که نیاز به قابلیت‌های خاص از قبیل BLC , HLC, WDR, ATR , ATW و … می‌باشد بیشتر سراغ دوربین‌های صنعتی می‌رویم.
برروی این دوربین‌ها هنگام خرید نه پایه وجود دارد، نه لنز و نه کاور ضد آب و تک تک این اقلام باید به طور جدا گانه تهییه شود. در واقع یکی از قابلیت‌های دوربین همین انعطاف‌پذیری بالای آن است. برای شرایط نصب خاص می‌توان پایه‌های خاص، برای فواصل بسیار کم یا زیاد می‌توان از لنزهای خاص و یا برای شرایط آب و هوایی خاص کاورهای ضد آب و یا کاورهای دید در شب و یا کاورهای فن دار استفاده می‌شود.
دوربین‌های مدار بسته دام
کاربرد اصلی این دوربین‌ها در محیط‌های داخلی و اداری می‌باشد. اکثر این دوربین‌ها لنزهایی wide ا فاصله کانونی کوچک (۳٫۶ یا ۴ میلیمتر) دارند و بخوبی می‌توانند وقتی در گوشه‌ای از اتاق نصب شوند، تمام فضای اتاق را تحت پوشش قرار دهند. این دوربین‌ها بیشتر مواقع بر روی سقف نصب می‌شوند.
دوربین‌های مدار بسته حرارتی
از جمله دوربین‌های که دارای تنوع زیاد و کاربرد بیشتر در تجهیز دوربین‌های مداربسته حفاظتی هستند نورافکن‌های مادون قرمز هستند؛ و از نظر تولید دارای انواع مختلف تجاری بوده و برای دوربین‌های دوربرد نورافکن‌های حرفه‌ای لیزری مخصوص تولید می‌شود و این نوع دوربین دارای برندهای مختلف می‌باشد.
دوربین‌های مدار بسته بولت
این دسته از دوربین‌های مدار بسته برای محیط های خارجی طراحی شده‌اند. قاب ضد آب این دوربین‌ها قادر می‌سازد تا در محیط های بیرونی و با شرایط جوی بد به راحتی کار کنند. همچنین همهٔ این دوربین‌ها قابلیت دید در شب (بااستفاده از مادون قرمز) دارند و می‌توانند در شرایط نوری بسیار تاریک به راحتی تصویر برداری کنند.
دوربین مداربسته چیست و چه کاربردی دارد؟
دوربین‌های مدار بسته دید در شب
با استفاده از دوربین‌های دید در شب می‌توان در تاریکی شب یک شخص را از فاصله ۱۸۳ متری مشاهده کرد دوربین‌های دید در شب با توجه به تکنولوژی به کار رفته در آن به دو روش عمل می‌کنند. ۱ – آشکارسازی تصویر در قسمت پایینی طیف نوری مادون قرمز نور کمی وجود دارد که جمع شده و طوری تقویت می‌شوند که ما بتوانیم آن را مشاهده کنیم. ۲ – تصویربرداری حرارتی در این نوع طیف نوری مادون قرمز در قسمت بالایی جمع‌آوری شده و طیف نور به صورت نور منعکمس نشده بلکه به صورت گرما منتشر می‌شود. اجسام گرم این نور را به اجسام سردتر مثل میز یا یک ساختمان متصاعد می‌کنند.
دوربین‌های مدار بسته اسپید دام
در واقع می‌توان گفت این دوربین‌ها کامل ترین نوع دوربین مدار بسته رنگی که دستگاه کنترلرو کیبورد خاص خود را دارد می‌باشند، گردان است و لنز زوم دارد، می‌تواند شدت نوررا تنظیم کند. دورو نزدیک شدن تصاویر را در آن می‌توان کنترل نمود روی سقف نصب می‌شود و تمامی برنامه ریزی‌ها و فرامین لازم از طریق کیبورد کوچک و خاص آن قابل اعمال است.
هر تصویر را می‌توان مجموعه‌ای از نقاط نا پیوسته فرض کرد که در کنار هم قرار می‌گیرند و مجموعا یک تصویر را می‌سازند هر کدام از این نقاط در هر لحظه می‌توانند خصوصیات متفاوتی داشته باشند. می‌توان مسیری خاص برای دوربین تعریف کرد و دوربین را برنامه ریزی کرد تا در هر شرایط زمانی مختلف مسیر و یا نقاط خاصی را تصویر برداری کند.
رزولیشن یا تفکیک پذیری
متفاوت از دوربین‌های آنالوگ که رزولیشن آنها با تی وی لاین (TVL) مشخص می‌شد (تعداد خطوط افقی موجود در تصویر) در دوربین‌ها تحت شبکه رزولیشن به پیکسل عنوان می‌شود. به عنوان مثال ۵۲۰ تی وی لاین در یک دوربین آنالوگ با رزولیشن ۷۵۲x۵۸۲ برابری می‌کند (که در نوع آنالوگ رزولیشن نسبتاً بالایی به شمار می‌رود)
استفاده از دوربین‌های ۲ و ۳ مگاپیکسلی به صورت دوربین‌های شبکه به سرعت رایج شده و این دوربین‌ها می‌توانند تصاویری به مراتب بهتر از دوربین‌های آنالوگ ارائه دهند. امروزه حتی دوربین‌های شبکه با روزلیشن ۱۶ و ۲۰ مگاپیکسل نیز وجود دارد. این دوربین‌ها می‌توانند تصاویر را با تمام جزئیاتشان نمایش دهند. از این دوربین‌ها معمولاً برای مشاهده محیط‌های پهناور استفاده می‌شود.
عملکرد در نور کم
دوربین‌های تحت شبکه دوربین تحت شبکه اولیه عملکرد مناسبی در نور کم نداشتند و مکانیزم جبران‌کننده آنها نیز باعث کاهش تعداد فریم‌ها در تصویر می‌شد که به یک تصویر بی کیفیت و نامنظم می‌انجامید. اما دوربین‌های امروزی می‌توانند تصویر نسبتاً مناسبی را حتی در نور یک لوکس نیز ایجاد کنند و از نور موجود استفاده مناسب را بکنند و ۲۵ فریم در ثانیه را در هر شرایطی ایجاد کنند.به این دوربین‌ها اصتلاحا Day&Night میگوییند.
هر لوکس به اندازه نور یک شمع محاسبه می‌شود یعنی دوربینی که در مشخصات آن مثلا قید شده5. / lux می‌تواند یک متر مربع را با نور نصف یک شمع روشن کند. هر چه عدد لوکس در مشخصات پایین‌تر باشد دوربین قدرت بیشتر دارد. م مثلا دوربینی با قدرت ۵. /. ضعیف تر از دوربینی است که لوکس ان ۱.. /. است.
منبع تغذیه دوربین مداربسته
دوربین های مداربسته معمولا طوری ساخته می شوند که با ولتاژ 12 ولت DC کار کنند. از انجایی که ولتاژ برق شهر 220 ولت AC است شما نیاز خواهید داشت تا از آداپتور یا منبع تغذیه برای تبدیل 220 به 12 استفاده کنید. منبع تغذیه 12 ولتی را براساس میزان آمپراژ انها طبقه بندی می کنند. هرچه تعداد دوربین های بیشتری داشته باشید به تعداد آداپتورهای بیشتر یا یک منبع با آمپراژ بالاتر نیاز دارید.
دوربین مداربسته چیست و چه کاربردی دارد؟
به صورت عمومی مصرف هر دوربین مداربسته را 1 آمپر در ولتاژ 12 ولت در نظر می گیرند (مصرف واقعی دوربین معمولا به نصب این مقدار هم نمی رسد) بنابراین در صورت داشتن 5 دوربین شما به 5 آداپتور 1 آمپری یا یک منبع تغذیه 5 آمپری نیاز خواهید داشت. در صورتی که دوربین شما دارای چراغ های دید در شب پرقدرت است سعی کنید منبع تغذیه با آمپر بالاتری را در نظر بگیرید.
آسیب دیدن منابع تغذیه در سیستم های مداربسته بسیار رایج است. دلیل این امر معمولا، انتخاب منابع بدون توجه به کیفیت آنها و یا با امپراژ پایین تر از استاندارد است. ولتاژ کار دوربین های PTZ معمولا متفاوت از دوربین های عادی است (معمولا 24 ولتی) و ممکن است دارای منبع تغذیه مجزا باشند.
عملکرد در شبکه
یکی از نگرانی های مهم مسئولان شبکه در مورد استفاده از دوربین‌های تحت شبکه تاثیر آنها بر روی شبکه و کاهش سرعت آن است. چراکه به ویژه در دوربین رزولیشن بالا حجم زیادی از اطلاعات مربوط به دوربین باید در هر لحظه در شبکه جابه جا شود و با توجه به پهنای باند محدود شبکه این می‌تواند موجب ایجاد اختلال در شبکه نیز شود.
با این حال شبکه‌های گیگابایتی امروزی می‌توانند به راحتی نصب این دوربین‌ها را پشتیبانی کنند و در صورت ایجاد اختلال باید ظرفیت شبکه را افزایش داد. روش دیگر برای جلوگیری از ایجاد اختلال در شبکه استفاده از کابل‌های داده و عدم نصب مستقیم دوربین‌ها به شبکه‌است به طوری که تصاویر دارای شبکه خاص خود در سیستم باشند.
این مشکل هم اخیراً با استفاده از فرمت‌های متفاوت فشرده سازی مانند (H.۲۶۴/MPEG۴،MJPEG) حل شده است و به راحتی تا بیش از ۱۰ دوربین مگاپیکسلی در یک شبکه با سرعت ۱۰۰Mb/s در کنار هم کار می‌کنند. به طور مثال شرکت Brickcom تایوان با استفاده از همین تکنولوژی موفق به ساخت دوربین‌های تحت شبکه با فرم ریت ۳۰ هم به صورت کابلی و هم به صورت وایرلس شده است. این شرکت جزو شرکت‌های پیشر در ساخت دوربین‌های ۳G ساپورت است.
این دوربین‌ها به وسیله مودم‌های ۳G و سیم کارت‌های نسل سوم می‌توانند بدون اتصال به شبکه‌های داخلی بر روی بستر اینترنت تصاویر را در تمام دنیا انتقال دهند. با این امکانات شرکت Brickcom از معدود شرکت‌هایی است که دوربین‌های ۳G را به صورت گسترده تولید کرده است
Power over Ethernet
بیشتر دوربین‌های شبکه دارای این قابلیت هستند. به این معنا که می‌توانید دوربین را با همان کابل شبکه تغیه کنید و این نیاز به یک کابل اضافه را جهت تغذیه دوربین از بین می‌برد.
پیشرفت‌های جدید این امکان را فراهم کرده که تجهیزات پر مصرف تر مانند دوربین‌های با قابلیت پن تیلت و زوم را نیز بتوان با همان کابل دیتا تغذیه کرد.
در مقایسه با دوربین‌های آنالوگ که به یک کابل جداگانه برای تغذیه نیاز داشتند این قابلیت موجب صرفه جویی در زمان و هزینه کابل کشی خواهد شد.
محدودیت طول کابل
طبق استانداردهای شبکه طول یک کابل Cat۵ نباید بیش از ۱۰۰ متر شود. با این حال تقویت‌کننده‌هایی وجود دارند که می‌توانند این مسافت را به ۲۰۰ متر افزایش دهند و با استفاده از تجهیزات پیچیده‌تر می‌توان این مسافت را تا ۵۰۰ متر نیز افزایش داد.
اما در شبکه‌های امروزی با استفاده از فناوری‌هایی مانند فیبر نوری و ارسال بی سیم اطلاعات این محدودیت‌ها عملاً از بین رفته است.
انتقال تصویر
به طور کلی برای انتقال تصاویر دوربین‌های مداربسته از پروتکل IP استفاده می‌شود. این سیستم قابل استفاده بر روی شبکه‌های محلی و همچنین شبکه اینترنت می‌باشد. برای انتقال تصاویر بدون استفاده از اینترنت، باید یک زیرساخت ارتباطی مستقل ایجاد نمود که این زیرساخت می‌تواند در محیط‌های شهری یک لینک وایرلس و در فواصل طولانی یک ارتباط فیبر نوری و یا خط تلفن باشد.
با استفاده از شبکه اینترنت نیز می‌تواند تصاویر را منتقل نموده و کاربر می‌تواند در هر جای دنیا تصاویر اماکن خود را مشاهده نماید. این تصاویر بر روی مرورگر وب کامپیوتر و نرم‌افزارهای ویژه دوربین مداربسته بر روی گوشی‌های تلفن همراه قابل مشاهده خواهند بود.
