3.4.1. Mô hình
Hệ thống gồm có các thành phần: • Camera Server: • Camera • WebServer • MailServer • SMS Server
Hệ thống này cung cấp cho khách hàng khả năng giám sát cũng nhưđiều khiển toà nhà. Dữ liệu được truyền từ IP Camera qua mạng đến NVR ởđây dữ liệu hình ảnh sẽ được xử lý thông minh theo thời gian thực (real time), người quản lý toà nhà có thể xem trực tiếp hình ảnh thông tin này qua webprotal, trung tâm CMS hoặc có thể
lưu trữ tại hệ thống SAN. Thông tin của khách hàng có thể lưu trên DATABASE thông tin về camera bộ nhớ như các camera đã được phân bổ… Khách hàng có thể
quản lý quay quét … thực hiện các chức năng của camera. Khi có cảnh bảo gì từ hệ
thống camera thì sẽ có mail/ sms gửi đến cho khách hàng.
3.4.2. Các chức năng
Chức năng Tiêu biểu
*Ghi hình Camera ghi nhận hình ảnh rõ nét, sáng rõ nhờống kính và cảm biến
ảnh CCD hoặc CMOS. Các dòng camera mới cho độ phân giải hình ảnh tới mức Megapixel (5Megapixel) cho hình ảnh rõ nét, mở rộng phạm vi quan sát, tiết kiệm số lượng camera cần thiết.
* Lưu trữ Ghi hình ảnh vào bộ nhớ tạm trong máy, ghi lên thẻ SD, hoặc sử dụng phần mềm để ghi ảnh vào máy tính. Ghi lên thẻ SD thường bị giới hạn bởi dung lượng thẻ, khi ghi hình bằng phần mềm, hình ảnh sẽ ghi trực tiếp vào ổ cứng. Phần mềm sẽ giúp cho ghi hình nhiều camera hơn, thời gian ghi và chất lượng hình ảnh tốt hơn.
* Kết nối Camera mạng sử dụng một Web Server lắp trong để chuyển hình ảnh, web server giúp cho camera có thể hoạt động độc lập. Webserver còn giúp cho việc truyền hình ảnh qua mạng LAN, internet hoặc điện thoại di động an toàn, phân quyền truy cập bằng user name và mật khẩu.
* Phát lại Xem lại hình ảnh trên máy tính hoặc điện thoại di động. Bạn có thể
xem nhiều ảnh một lúc nhờ chức năng hiển thị đa hình, hoặc dùng hệ thống giám sát camera không dây để hiển thị ngay trên tivi
* Điều khiển Điều khiển nhiều chức năng camera khác nhau bằng máy tính hoặc
điện thoại di động
Các sản phẩm camera mạng hiện nay khá đa dạng, mỗi sản phẩm có ưu thế riêng (các bạn xem thêm chi tiết đối với từng sản phẩm), do đó để có thể lựa chọn
được loại camera phù hợp cần có sự khảo sát, tư vấn để lên phương án cụ thể.
3.4.2.1. Giám sát tập trung A. Qua Web
Đối với hệ thống ISP – VSN, giám sát tập trung qua Web là chức năng quan trọng nhất để khách hàng truy cập vào hệ thống hệ thống và sử dụng dịch vụ. Chức năng giám sát tập trung qua Web được cung cấp bởi WebPortal Server và có thể nhúng vào Website sẵn có của nhà cung cấp dịch vụ.
Hình 31: Giao diện giám sát Camera qua Web
Thông qua WebPortal, khách hàng có thể giám sát được tất cả các Camera của mình mà không cần quan tâm đến việc Camera được lắp đặt ở đâu và kết nối vào NVR nào trong hệ thống của nhà cung cấp dịch vụ. Danh sách Camera được liệt kê ở
menu bên trái, khi muốn giám sát Camera, khách hàng chỉ cần click vào biểu tượng Camera tương ứng. Với WebPortal, khách hàng được cung cấp cách tính năng sau
đây sau đây trong qua trình quan sát Camera:
¾ Lựa chọn độ phân giải màn hình giám sát: khách hàng có thể lựa chọn các
độ phân giải khác nhau như 320x240, 640x480 và độ phân giải HD đối với các Camera hỗ trợđộ phân giải này.
¾ Lựa chọn chế độ mã hóa: khách hàng có thể lựa chọn các chế độ mã hóa MJPEG, MPEG-4, H.264. Mỗi chế độ mã hóa sẽ cho chất lượng hình ảnh và yêu cầu băng thông khác nhau.
¾ Điều khiển PTZ (Pan Tilt Zoom): cung cấp cho khách hàng chức năng điều khiển quay quét với các Camera có hỗ trợ chức năng PTZ.
¾ Điều khiển IO: nếu khách hàng đăng ký dịch vụ IO, khách hàng có thểđiều khiển bật tắt, giám sát trạng thái bật tắt của các thiết bịđiện trong nhà.
Nguyên lý hoạt động: Trong hệ thống ISP – VSN, thực chất, các Camera vẫn được quản lý trực tiếp bởi các NVR, để thực hiện chức năng trên, WebPortal có nhiệm vụ
nhận thực khách hàng sau đó dựa trên thông tin khách hàng lưu tập trung trên WebPortal Server để tương tác với NVR, tạo kết nối giữa NVR và khách hàng tương ứng theo yêu cầu. Cách thiết kế như vậy giúp phân tải giữa NVR và WebPortal đảm bảo khả năng mở rộng của hệ thống sau này.
Ngoài chức năng giám sát một Camera, WebPortal còn cung cấp cho khách hàng khả năng xem đồng thời nhiều Camera từ nhiều NVR khác nhau với số lượng lên
đến 16 Camera.
Hình 32: Giao diện giám sát nhiều Camera đồng thời
Trong hệ thống ISP – VSN, WebPortal là một trong những thành phần quan trọng nhất do đóng vai trò trực tiếp cung cấp dịch vụ tới khách hàng. Với sự hỗ trợ từ các chuyên gia GeoVision, đội ngũ phát triển của ETS đang không ngừng nghiên cứu, phát triển để bổ sung thêm các tính năng cho WebPortal đảm bảo đáp ứng mọi yêu cầu của khách hàng. Một trong những thành quả lớn nhất là khả năng giám sát qua nhiều trình duyệt Web khác nhau (Internet Explorer, FireFox, Google Chrome), một tính năng mà bản thân nhà cung cấp thiết bị là GeoVision cũng chưa cung cấp.
Hình 33: Trung tâm giám sát
Như đã trình bày ở phần 2.3, để xây dựng trung tâm giám sát qua hệ thống TV – wall, khách hàng phải trang bị máy chủ cài đặt phần mềm CenterView hoặc ClientView. Các phần mềm này sẽđược kỹ thuật viên cấu hình để kết nối trực tiếp tới trung tâm điều khiển, thông qua đó, khách hàng có thể giám sát toàn bộ Camera của mình (số lượng không hạn chế) trên màn hình giám sát. Ngoài ra, khách hàng cũng có khả năng lựa chọn nhiều chếđộ quan sát khác nhau trên màn hình như:
¾ Chếđộ thông thường: cho phép hiển thị liên tục các Camera, khách hàng có thể tự cài đặt để lựa chọn Camera cho từng màn hình quan sát khác nhau. ¾ Chế độ VMD: chỉ hiện thị trên màn hình các Camera có xuất hiện chuyển
động
¾ Chếđộ Qview: sử dụng kết hợp 2 màn hình, một màn hình hiển thị theo chế độ thông thường, khi người dùng click vào một Camera, hình ảnh Camera sẽ được hiển thịở chếđộ full screen trên màn hình còn lại
Ngoài chức năng quan sát Camera trên hệ thống TV – wall, trung tâm giám sát cung cấp đầy đủ các tính năng tương tự như giám sát qua trình duyệt Web bao gồm: điều khiển PTZ, điều khiển IO …
3.4.2.2. Tìm kiếm xem lại
Hình 34: Giao diện tìm kiếm và xem lại
Hệ thống ISP – VSN cung cấp cho khách hàng tính năng tìm kiếm và xem lại video thông qua cả trình duyệt Web và phần mềm CenterView. Khi kết nối vào hệ thống khách hàng có thể tìm kiếm các đoạn video đã được ghi lại theo nhiều tham số khác nhau:
¾ Tìm kiếm theo thời gian
¾ Tìm kiếm theo sự kiện: cho phép khách hàng tìm kiếm video theo các sự
kiện như có chuyển động, phát hiện xâm nhập, phát hiện vật thể lạ... ¾ Tìm kiếm kết hợp thời gian và sự kiện
3.4.2.3. Ghi hình
Lưu trữ hình ảnh vào cameraServer hoặc trên chính máy tính cá nhân của người dùng. Để người dùng có thể xem lại.
3.4.2.4. Cảnh báo A. Chuyển động
Khi có chuyển động thì cảnh báo.
Khi có vật thể lạ thì cảnh báo.
C. Xâm nhập
Khi có xâm nhập thì cảnh báo.
Người dung đánh dấu ranh giới vùng cấm. CameraServer sẽ thực hiện phân tích hình ảnh. Khi có sự xâm nhập sẽ cảnh báo.
D. Mất đồ
Người dùng đánh dấu khu vực có đồ. CameraServer sẽ thực hiện phân tích hình ảnh và phát hiện mất đồ sẽ cảnh báo.
Camera, server quản lý camera
3.4.3. Các thành phần trong hệ thống 3.4.3.1. IPCamera
A. Giới thiệu về thiết bị IPCamera
Thiết bị IPCamera là một thiết bị giám sát, cảnh báo trạng thái môi trường xung quanh và điều khiển các thiết bị khác trong tòa nhà.
B. Cấu tạo của thiết bị
Cấu tạo có Internet Camera dùng cảm biến ảnh CMOS cho chất lượng hình ảnh có
độ phân giải cao. Kết nối gồm cổng Ethernet 10/100Mbps để nối mạng, cổng gắn micro ngoài (thiết bị có sẵn micro tích hợp), cổng xuất âm thanh (nối đến loa để
phát đi thông báo, cảnh báo...) và cổng tín hiệu I/O (cổng của IP7151 có thể nối đến mô-tơ xoay, lập trình điều khiển). Sự tương thích chuẩn 802.3af của hai thiết bị còn cho phép tháo bỏ bộ cấp nguồn khi nối vào hệ thống Switch có chức năng cấp nguồn qua mạng PoE (Power over Ethernet). Tín hiệu âm thanh có thể trao đổi hai chiều cùng lúc (duplex).
Hình 35: Cấu tạo camera
Điểm chung quan trọng nhất quyết định chất lượng hình ảnh của hai IP camera là cảm biến ảnh chất lượng cao có khả năng cung cấp hình ảnh tương tương chất lượng camera: 30fps NTSC/25fps PAL với kích thước 640x480; và truyền đồng thời tín hiệu theo hai chuẩn MJPEG/MPEG-4 đảm bảo quan sát với chất lượng cao nhất (MPEG4) trong lúc người ngoài vẫn có thể theo dõi trên thiết bị di động.
C. Chức năng của thiết bị:
Tựđộng phát hiện chuyển động Tựđộng cảnh báo khi có báo động
Tựđộng gửi ảnh vào email khi xảy ra sự cố, điều khiển từ xa với hàng loạt các chức năng khác, mang lại sự giám sát tiện lợi và tin cậy.
3.4.3.2. Hệ thống Server trung tâm A. Giới thiệu về hệ thống Server trung tâm
System Status Monitoring Server
LAN
...
...
Network Video Recorder (NVR) Sto rag e A re a N e two rk (S A N ) Internet DATABASE Web Server Mail Server SMS Server
Hình 36: Hệ thống Server trung tâm
Hệ thống Server trung tâm là một tập hợp các máy Server có chức năng xác định phục vụ cho việc giao tiếp giữa IPCamera với các User.
Trong đó, thành phần chính quản lý giao tiếp là IPCamera-Server.
B. Cấu tạo của hệ thống Server trung tâm
¾ Nhiệm vụ chính là giao tiếp với các IPCamera để lấy hình ảnh và điều khiển các IPCamera. Một Camera Server có thể phục vụ cho vài nghìn IPCamera ¾ Web Server: Cung cấp giao diện web cho người sử dụng cấu hình các thông tin
về các tài khoản sử dụng, các thông tin của IO-Box, thông tin cấu hình.
¾ Database: Là một server tích hợp phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu: SQL 2005.
Đây là nơi lưu trữ dữ liệu của toàn bộ hệ thống.
¾ Mail Server: Là một Server tích hợp chức năng gửi mail.
¾ Mail Server luôn nhận lệnh gửi e-mail từ CameraServer để thông báo cho người sử dụng về thông tin về trạng thái hoặc cảnh báo của các IPCamera.
¾ SMS Server: Là một Server tích hợp chức năng gửi tin nhắn SMS.
¾ SMS Server luôn nhận lệnh gửi tin nhắn SMS từ CameraServer để thông báo cho người sử dụng về thông tin về trạng thái hoặc cảnh báo của các IPCamera.
C. Chức năng của hệ thống Server trung tâm
¾ Cung cấp giao diện Web cho người sử dụng: 9 Cấu hình các thông tin của về các tài khoản.
9 Thiết lập các quyền sử dụng các chức năng của hệ thống cho mỗi tài khoàn. 9 Cấu hình thông tin của các tài khoản phụ của hệ thống.
¾ Giao tiếp với Camera để lấy các thông tin hình ảnh tại nơi muốn theo dõi.
¾ Gửi cảnh báo các sự kiện phát sinh từ Camera (Mất đô, người đột nhập, Xuất hiện vật lạ) cho người sử dụng qua e-mail, tin nhắn SMS hoặc qua giao diện Web.
¾ Quản lý về tình trạng kết nối của Server tới mỗi Camera.
¾ Quản lý các báo cáo tổng kết các thông số được gửi định kỳ từ IP camera về
Server.
• Client- Giao diện người sử dụng
Người sử dụng có thể truy nhập hệ thống qua bất cứ một máy tính nào nối mạng Internet ở bất cứđâu thông qua Web Browser.
Hình 37: Chức năng của hệ thống Server trung tâm
1. Người sử dụng bật một trình duyệt Web Browser trên một máy tính bất kỳ. 2. Gõ địa chỉ trang Web của Web Server để tải về giao diện người sử dụng. 3. Qua giao diện người sử dụng có thể truy xuất Web Server qua giao thức http. 4. Việc truy xuất Camera Server được thực hiện bởi một ActiveX hay một Plug-in
3.5. Mô hình hệ thống quản lý IO 3.5.1. Mô hinh Hình 38: Hệ thống quản lý IO Hệ thống gồm các thành phần sau: 9 IO-Server 9 Web Server
9 Mail Server
9 SMS Server
9 Database
9 IO-BOX
Các thành phần này sẽđược giới thiệu ở phần sau:
3.5.2. Các thành phần hệ thống 3.5.2.1. IO Box
A. Giới thiệu về thiết bị IO-Box
Hình 39: Giới thiệu về IO-Box
Thiết bị IO-BOX là một thiết bị giám sát, cảnh báo trạng thái môi trường xung quanh và điều khiển các thiết bị khác trong tòa nhà.
B. Cấu tạo của thiết bị
Gồm:
Mạch điều khiển:
Sau đây là một ví dụ về mạch điều khiển của IO-BOX do một hãng thứ 3 cung cấp.
Hình 40: Cấu tạo mạch IO-Box
Mạch gồm có:
9 Chip dsPic33FJ128GP708 – 64 pins ICSP. Dùng để nạp chip theo chuẩn
ICSP.
9 Đồng hồ thời gian thực PCF8583. Cần có battery đi kèm. 9 Text-LCD. Chân nối cổng D. chân điều khiển công B 9 SD-Card. Giao tiếp SPI 4 chân
9 Giao tiếp CAN
9 Giao tiếp rs232 chếđộ A ( chếđộ 4 chân)
9 Rs485/422 module.
9 Ethernet sử dụng ENC28J60 và 74HCT245 theo chuẩn SPI 9 Các Sensor đo nhiệt độ, độẩm, cháy, khói, hồng ngoại…
C. Chức năng của thiết bị:
9 Giám sát các thông tin về nhiệt độ, độẩm, cháy khói… của môi trường. 9 Gửi thông tin hiện tại về nhiệt độ, độ ẩm, cháy khói… qua mạng internet về
Server trung tâm.
9 Gửi cảnh báo về Server trung tâm qua internet về các sự kiện phát sinh trong quá trình theo dõi: nhiệt độ vượt quá/dưới ngưỡng cho phép, có cháy trong tòa nhà, có đột nhập…
9 Nhận lệnh điều khiển các thiết bị trong tòa nhà như bật/tắt còi báo động, điều hòa, đèn…
3.5.2.2. Hệ thống Server trung tâm A. Giới thiệu về hệ thống Server trung tâm
Hình 41: Hệ thống Server trung tâm
Hệ thống Server trung tâm là một tập hợp các máy Server có chức năng xác định phục vụ cho việc giao tiếp giữa IO-Box với các User.
B. Cấu tạo của hệ thống Server trung tâm
¾ IO-Server: Server có tích hợp phần mềm IOServer-Soft. Nhiệm vụ chính là giao tiếp với các IO-Box để lấy các thông số đo đạc và điều khiển các IO- BOX.Một IO-Server có thể phục vụ cho vài nghìn IO-BOX
¾ Web Server: Cung cấp giao diện web cho người sử dụng cấu hình các thông tin về các tài khoản sử dụng, các thông tin của IO-Box, thông tin cấu hình.
¾ Database: Server tích hợp phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu: SQL 2008. Đây là nơi lưu trữ dữ liệu của toàn bộ hệ thống.
¾ Mail Server: Server tích hợp chức năng gửi mail. Mail Server luôn nhận lệnh gửi e-mail từ IO-Server để thông báo cho người sử dụng về thông tin về trạng thái hoặc cảnh báo của các IO-Box.
¾ SMS Server: Server tích hợp chức năng gửi tin nhắn SMS. SMS Server luôn nhận lệnh gửi tin nhắn SMS từ IO-Server để thông báo cho người sử dụng về
thông tin về trạng thái hoặc cảnh báo của các IO-Box.
C. Chức năng của hệ thống Server trung tâm
¾ Cung cấp giao diện Web cho người sử dụng: 9 Cấu hình các thông tin của về các tài khoản.
9 Thiết lập các quyền sử dụng các chức năng của hệ thống cho mỗi tài khoàn. 9 Cấu hình thông tin của các IO-BOX của hệ thống.
¾ Giao tiếp với IO-BOX để lấy các thông tin về nhiệt độ, độẩm, cháy, khói...