نظارت تصویری فرودگاه و بندر با هزاران دوربین در یک مرکز

یک فرودگاه یا بندر بزرگ ممکن است چند هزار دوربین داشته باشد که در محوطه ای چند کیلومتری پخش شده اند و شبانه روز کار می کنند. در این مقیاس، معماری سامانه بیش از هر انتخاب دیگری نتیجه را تعیین می کند.

چرا یک سرور کافی نیست

از عدد شروع کنیم. دو هزار دوربین ۱۰۸۰p با کدک H.265 و پانزده فریم، حدود چهار گیگابیت بر ثانیه جریان پیوسته تولید می کنند و در ضبط شبانه روزی روزانه نزدیک چهل و سه ترابایت داده می نویسند. یک سرور واحد عملا از پس این حجم نوشتن پیوسته برنمی آید و اگر هم بربیاید، خرابی همان یک سرور یعنی از دست رفتن کل پایش.

معماری خوشه ای این را حل می کند. یک سرور اصلی کارهای مدیریتی را انجام می دهد: کاربران، نقش ها، تنظیمات، جست وجو و گزارش. نودها بار واقعی را برمی دارند و هر کدام گروهی از دوربین ها را ضبط می کنند. توزیع بار میان نودها می تواند خودکار باشد، یا اگر بخواهید دوربین های یک ترمینال روی نود مشخصی بمانند، دستی.

مزیت دوم خوشه بندی، رشد مرحله ای است. فرودگاهی که امروز هزار دوربین دارد و سال آینده ترمینال جدیدی افتتاح می کند، فقط نود اضافه می کند؛ نه اینکه کل سامانه را عوض کند. برآورد ظرفیت هر مرحله را می توانید با ابزار محاسبه فضای ذخیره سازی انجام دهید.

مناطق با سطح دسترسی متفاوت

در فرودگاه و بندر، همه فضاها یکسان نیستند و این تفاوت باید در سامانه هم دیده شود. سالن عمومی، منطقه کنترل امنیتی، محوطه عملیاتی و منطقه گمرکی هر کدام مخاطب و محدودیت خودشان را دارند.

در این مقیاس، تعریف دستی دسترسی برای تک تک کاربران عملا ناممکن است و دسترسی باید بر پایه نقش تعریف شود. نقش «اپراتور ترمینال» یک بار با دسترسی به دوربین های همان ناحیه ساخته می شود و هر اپراتور این نقش را می گیرد. آن وقت جابه جایی افراد فقط یک تغییر نقش است، نه بازبینی صدها مجوز. الزامات این بخش را در امنیت و کنترل دسترسی توضیح داده ایم.

اتاق کنترل چند اپراتوره

در فرودگاه، اتاق کنترل چند اپراتور همزمان دارد و هر کدام مسئولیت ناحیه ای را بر عهده می گیرند. سه چیز در این محیط اهمیت پیدا می کند که در یک اتاق تک نفره اصلا مطرح نیست.

چیدمان ذخیره شده برای هر نقش. اپراتور ترمینال باید با ورود، همان چیدمانی را ببیند که به کارش می آید، نه اینکه هر شیفت آن را از نو بسازد. چیدمان باید به نقش وابسته باشد، نه به رایانه ای که اپراتور پشت آن می نشیند.

دیوار ویدیویی مشترک. یک نمای کلی است که همه می بینند و در وضعیت هشدار، دوربین مربوطه روی آن ظاهر می شود. تفاوت این با نمایشگر شخصی هر اپراتور در این است که تصمیم مشترک را ممکن می کند.

تقسیم مسئولیت روشن در هشدارها. اگر هشداری برای همه اپراتورها بیاید، در عمل هیچ کس پاسخ نمی دهد چون هر کس فرض می کند دیگری رسیدگی می کند. هشدار باید به ناحیه و در نتیجه به اپراتور مشخصی برسد.

و یک نکته که کمتر گفته می شود: در سامانه ای که کاملا در مرورگر کار می کند، اضافه کردن یک ایستگاه نمایش جدید یعنی باز کردن یک آدرس، نه نصب و پیکربندی روی یک رایانه. در اتاق کنترلی با ده ایستگاه و شیفت های شبانه روزی، این تفاوت در نگهداری روزمره کاملا محسوس است.

پلاک خوان و کد کانتینر

در بندر و در محوطه بار فرودگاه، دو تحلیل ارزش عملیاتی مستقیم دارند.

پلاک خوانی در ورودی محوطه و باسکول، ورود و خروج خودرو را بدون ثبت دستی مستند می کند. در محوطه ای که روزانه صدها کامیون تردد دارد، همین یک قابلیت بخش بزرگی از ثبت دستی را حذف می کند.

خواندن کد کانتینر کار مشابهی برای بار انجام می دهد: تطبیق کانتینری که وارد یا خارج می شود با اسناد. دقت این تحلیل به شرایط نصب حساس است؛ زاویه، فاصله و نور باید کنترل شده باشند و کد باید تمیز و خوانا باشد. پیش از تعهد به آن در یک مناقصه، در همان نقطه نصب واقعی آزمایشش کنید.

در هر دو مورد، تحلیل روی همان چند دوربین مشخص فعال می شود نه روی همه دوربین های محوطه. این نکته در مقیاس هزاران دوربین اهمیت زیادی دارد: فعال کردن تحلیل روی همه، هم منابع پردازشی را هدر می دهد و هم سیلی از هشدار کاذب راه می اندازد.

پایش ازدحام

در ترمینال مسافری، تراکم جمعیت هم مسئله ایمنی است و هم مسئله کیفیت خدمات. صف طولانی در کنترل امنیتی یا تجمع غیرعادی در یک نقطه، اطلاعاتی است که اگر در لحظه دیده شود قابل مدیریت است و اگر بعدا دیده شود فقط گزارش است.

تحلیل تراکم می تواند این را به عدد تبدیل کند و هنگام عبور از آستانه هشدار بدهد. نکته عملی در تنظیم آن این است که آستانه باید بر پایه مشاهده واقعی همان فضا تعیین شود، نه بر پایه عدد عمومی؛ چیزی که در یک سالن کوچک ازدحام است، در سالن اصلی وضعیت عادی روز شلوغ است. نحوه کار این دسته از تحلیل ها را در هوش مصنوعی در نظارت تصویری توضیح داده ایم.

آرشیو طولانی مدت در مقیاس بزرگ

در این مقیاس، مدت نگهداری مستقیما روی بودجه اثر می گذارد. دو هزار دوربین با سی روز نگهداری، بیش از یک پتابایت فضای خالص می خواهد و افزودن هر روز به مدت نگهداری، ده ها ترابایت اضافه می کند.

همان راهکار همیشگی اینجا بیشترین اثر را دارد: مدت نگهداری یکسان برای همه دوربین ها لازم نیست. تصویر دوربین های کنترل امنیتی و گمرک بیشتر از بقیه بعدا درخواست می شود؛ دوربین راهروی فنی چنین وضعی ندارد. در مقیاس هزاران دوربین، همین تفکیک می تواند بخش بزرگی از هزینه ذخیره سازی را آزاد کند.

مدت دقیق را باید از واحد حقوقی و واحد امنیت خودتان گرفت؛ در این حوزه الزامات مقرراتی وجود دارد که از سازمانی به سازمان دیگر متفاوت است.

شبکه در محوطه ای به وسعت چند کیلومتر

در یک فرودگاه یا بندر، فاصله میان دورترین دوربین و اتاق کنترل می تواند چند کیلومتر باشد. این عدد، چند تصمیم را از پیش تعیین می کند.

بستر بین ساختمانی فیبر است، نه مس. کابل شبکه مسی تا حدود صد متر کار می کند و بعد از آن قابل اتکا نیست. ارتباط میان ترمینال ها، محوطه بار، برج و اتاق کنترل باید فیبر باشد و ترجیحا به شکل حلقه بسته شود تا قطع یک مسیر، یک ناحیه را کامل از دسترس خارج نکند.

هر ناحیه سوییچ خودش را دارد. دوربین های هر ناحیه به سوییچ همان ناحیه می روند و آن سوییچ با فیبر به هسته وصل می شود. این کار هم کابل کشی را منطقی می کند و هم عیب یابی را: مشکل یک ناحیه در همان ناحیه می ماند.

برق پشتیبان جدی گرفته شود. در محوطه ای با ده ها نقطه توزیع، قطع برق یک اتاق تجهیزات یعنی خاموش شدن ده ها دوربین. سوییچ های نواحی حساس باید روی برق اضطراری باشند، نه فقط سرورها.

محاسبه پهنای باند و بودجه سوییچ برای این ابعاد، همان روشی است که در طراحی شبکه دوربین مداربسته با عدد و مثال توضیح داده ایم.

نگهداری در مقیاس هزاران دوربین

در پروژه ای با پنجاه دوربین، اگر یکی خراب شود کسی متوجه می شود. در پروژه ای با دو هزار دوربین، ممکن است هفته ها کسی متوجه نشود و این دقیقا همان دوربینی باشد که روزی به تصویرش نیاز پیدا می کنید. در این مقیاس، پایش سلامت خود سامانه به اندازه پایش تصویر اهمیت دارد.

سه چیز باید به صورت خودکار پایش شود و در صورت مشکل هشدار بدهد. وضعیت اتصال هر دوربین، تا قطعی طولانی بدون اطلاع نماند. وضعیت ضبط، چون دوربین ممکن است متصل باشد ولی به دلیل پر شدن دیسک یا خطای دیگری ضبط نشود؛ این حالت خطرناک تر از قطعی کامل است چون بی سر و صداست. وضعیت سخت افزار زیرساخت، یعنی دیسک ها، سوییچ ها و منابع تغذیه.

مورد سوم با پروتکل SNMP انجام می شود که بیشتر تجهیزات شبکه و سرورها از آن پشتیبانی می کنند. به این ترتیب خرابی دیسک یا از کار افتادن یک پورت سوییچ به همان کنسولی می رسد که اپراتور هشدارهای تصویری را در آن می بیند. جزئیاتش در پایش SNMP آمده است.

یک نکته سازمانی هم هست: در این مقیاس، گزارش دوره ای وضعیت سامانه باید تولید شود و کسی مسئول خواندنش باشد. سامانه ای که هشدار می دهد ولی هشدارش به کسی نمی رسد، از سامانه ای که هشدار نمی دهد بهتر نیست.

سوالات متداول درباره نظارت تصویری در مقیاس بزرگ

از چند دوربین به بالا خوشه بندی لازم می شود؟

عدد قطعی وجود ندارد چون به رزولوشن، نرخ فریم و مدت نگهداری بستگی دارد، ولی در عمل از چند صد دوربین به بالا معماری تک سروری شکننده می شود و از حدود هزار دوربین به بالا عملا ممکن نیست. مهم تر از عدد این است که سامانه از ابتدا امکان افزودن نود را داشته باشد، تا رشد به تعویض کل سامانه ختم نشود.

اگر یک نود از کار بیفتد چه می شود؟

سامانه خروج نود از دسترس را تشخیص می دهد و دوربین های آن را به نودهای سالم منتقل می کند تا ضبط با کمترین وقفه ادامه پیدا کند. پس از بازگشت نود و پایدار ماندنش، دوربین ها خودکار به آن برمی گردند. نکته ای که باید بررسی شود این است که این انتقال خودکار باشد، نه کاری که اپراتور باید دستی انجام دهد.

چطور در هزاران دوربین، دوربین درست را پیدا کنیم؟

با نقشه و پلان. در این مقیاس، فهرست متنی بی فایده است؛ اپراتور باید نقطه را روی نقشه ببیند و دوربین های اطرافش را انتخاب کند. در محوطه هایی که شبکه بسته است، نقشه هم باید روی سرور خود سازمان باشد نه از سرویس بیرونی.

آیا تحلیل هوشمند را باید روی همه دوربین ها فعال کرد؟

خیر، و این یکی از پرهزینه ترین اشتباهات در مقیاس بزرگ است. تحلیل باید فقط روی دوربین هایی فعال شود که واقعا به آن نیاز دارند؛ فعال کردن روی همه، هم منابع پردازشی را هدر می دهد و هم آنقدر هشدار کاذب تولید می کند که پس از مدتی کسی به سامانه نگاه نمی کند.

اضافه کردن ایستگاه نمایش جدید چقدر کار دارد؟

در سامانه ای که کاملا تحت وب است، به اندازه باز کردن یک آدرس در مرورگر و ورود با حساب کاربری. هیچ نصبی روی آن رایانه انجام نمی شود. در اتاق کنترلی با ده ایستگاه و شیفت شبانه روزی، همین تفاوت در نگهداری روزمره و در سرعت جایگزینی یک رایانه خراب خودش را نشان می دهد.