Системы видеонаблюдения активно используются в частной жизни и коммерческой практике. Они позволяют осуществлять удаленный мониторинг объектов, контролировать ситуацию и усиливать имеющиеся системы безопасности

Термин «Интернет вещей» (IoT) встречается в новостях мира информационных технологий чуть ли каждый день. Часто он используется при описании новых решений и продуктов, которым пророчат светлое будущее. Однако на самом деле, это будущее уже наступило, и многие из существующих технологий уже могут быть отнесены к IoT. Познакомимся с одним из таких решений, представленных в рамках «Лаборатории Интернета вещей», недавно открывшейся в московском офисе корпорации Intel. Это продукт для систем видеоаналитики Kipod, разработанный российской компанией «Синезис».

Системы видеонаблюдения активно используются в частной жизни и коммерческой практике. Они позволяют осуществлять удаленный мониторинг объектов, контролировать ситуацию и усиливать имеющиеся системы безопасности. Использование таких систем распространено широко: банки, торговые помещения, склады, производство, строительство, АЗС, недвижимость, коммуникации, транспорт и другие объекты. С технической точки зрения, качество современных видеокамер, пропускная способность локальных сетевых коммуникаций, вычислительная мощность оборудования и объем систем хранения информации позволяют строить системы любых масштабов. Однако роль ограничителей начинают играть и другие факторы.

Первый – высокие требования к функциональности решения. Системы контроля с участием операторов при увеличении масштаба проекта уже не обеспечивают необходимую оперативность и надежность, подвержены влиянию «человеческого фактора», требуют существенных затрат на персонал. Второй – обеспечение высокой пропускной способности Интернет-канала для удаленного доступа. Кроме того, не стоит забывать и о росте объема хранимых данных при увеличении числа и разрешающей способности камер.

Один из универсальных способов решения этих вопросов – использование интеллектуальной видеоаналитики на самом объекте. Такой подход позволяет автоматизировать большую часть задач системы, снизить численность задействованного персонала и нагрузку на него, существенно уменьшить трафик для удаленного контроля. При этом вместо традиционного видеорегистратора для работы с IP-камерами на месте устанавливается компьютер со специализированным программным обеспечением, обеспечивающий первый (а в некоторых случаях и единственный) уровень обработки данных, поступающих с видеокамер. В рассматриваемом случае от вычислительной системы требуется высокая производительность, энергоэффективность, масштабируемость и надежность.

Массив накапливаемой информации в сегменте «Интернета вещей» принято называть «Большими данными». Когда вы оперируете гигантскими объемами информации от различных датчиков, единственным способом их уменьшить становится «анализ на месте». Так можно выделить лишь то, что представляет ценность, и дополнительно сократить объемы входящих данных для дальнейшей обработки в дата-центрах. Подобный подход позволяет существенно снизить объемы данных и требования к каналам передачи и системам хранения, а также улучшить отзывчивость и оперативность.

Приложения видео-аналитики можно условно разделить на два класса: безопасность и бизнес-аналитика (business intelligence, BI). Во многих случаях, подобные решения имеют преимущества перед традиционными решениями. Простейшее определение движения в кадре может быть ключевым признаком появления человека. А определение быстрого движения (бег) и возникновение в кадре определенных предметов —даже признаком антисоциального поведения людей. В системах защиты периметра можно использовать функцию раннего обнаружения цели при приближении к основной контрольной зоне и устанавливать приоритеты событиям и объектам в зависимости от разных условий. В торговле можно реализовать анализ поведения потребителей и мониторинг очередей. В бизнес-центрах можно оптимизировать движение лифтов исходя из данных об их загрузке и числе ожидающих на этажах людей. Будут полезны автоматические системы и для обслуживания объектов крупных размеров с редкими событиями. Современные системы видеоаналитики будут полезны, в том числе, и для руководителей, помогая им напрямую получать объективную информацию о бизнес-процессах без использования специальных служб.

Нет сомнения в том, что подобные продукты выводят системы видеонаблюдения на качественно новый уровень. При этом, часто нет необходимости в замене всего оборудования. В случае, если в системе используются IP-камеры, то они обычно способны работать и в новом сценарии, что существенно сокращает затраты на модернизацию.

Компания «Синезис» реализовала первую в мире платформу видеоаалитики на базе операционной системы Linux, а так же облачный сервис для сбора и анализа результатов работы видеоаналитики.

Для платформы предлагается большой набор интеллектуальных модулей. Базовый BasicTrack обеспечивает обработку поступающего с камер сигнала, анализ движения в кадре, выделение объектов и траекторий, формирование данных для работы других модулей. На этом этапе также работает TamperAlarm, отвечающий за обработку таких событий, как обнаружение вмешательства в работу системы (например, блокировки или отключения камеры), и контролирует качество поступающего на вход видеоматериала. Разработанные специалистами компании алгоритмы позволяют использовать многокамерные инсталляции, способны работать сразу с несколькими объектами, в том числе и при взаимном перекрытии, а также обрабатывать ситуации прохождения объекта за препятствием.

Для работы с транспортом предлагаются два модуля NumberTrack, способные обеспечить распознавание номерных знаков по стандартам России, Казахстана и Беларуси при движении автомобилей на скоростях до 30 км/ч и до 200 км/ч. Они могут быть полезны для систем учета движения, контроля доступа, в логистике.

Отдельный программный модуль FaceTrack используется для реализации связанных с распознаванием людей по биометрическим характеристикам лиц задач, включающих обнаружение, сопровождение, поиск похожих людей, учет посетителей и другие. Также в нем предусмотрена функция определения оптимального ракурса съемки.

Полученные от базового модуля данные могут анализироваться с использованием различных алгоритмов для реализации дополнительных функций. В настоящий момент компания предлагает два модуля – SideTrack и TopTrack. Они имеют сходные возможности, но предназначены для разных вариантов установки камер: первый работает с камерами с боковым обзором, а второй – с вертикальным. Модули обеспечивает обнаружение, классификацию и сопровождение объектов. Предусмотрена работа с такими сценариями, как нарушение границ, нахождение (в том числе и свыше заданного времени) и движение в зоне, появление или удаление предметов. Для улучшения эффективности предусмотрена фильтрация изменяющегося фона, включая осадки, тени, птиц и животных. TopTrack эффективно работает в сложных условиях, включая плотный поток людей. По результатам работы предоставляются подробные отчеты, а также используется система уведомлений о событиях с учетом их приоритетов.

В определенных ситуациях может пригодиться модуль CrowdAlarm, который позволяет обнаружить скопления людей внутри помещений и на улице. Отдельно стоит упомянуть модуль анализа звука AudioAlarm, в котором предусмотрены профили для определения таких ситуаций, как взрывы, выстрелы, разбивание стекла и крики. Дополнительно в системе может использоваться модуль FireAlarm, реализующий шаблоны обнаружения огня и дыма. Он способен дополнить традиционные системы предупреждений о возгорании и будет особенно полезен на открытых пространствах. Отметим, что модули имеют гибкие настройки, позволяющие оптимально подобрать параметры алгоритмов под требования заказчика.

Наиболее доступным решением, позволяющим познакомиться со всеми возможностями системы, является мини-сервер удаленного мониторинга, построенный на базе платформы Intel NUC модели D54250WYKH. Мы уже не раз писали о данном продукте, который предоставляет высокую вычислительную производительность в уникально компактном корпусе. В данной модификации используется процессор Intel Core i5, имеющий два ядра и способный обрабатывать данные в четыре потока одновременно.

В рассматриваемом случае, на сервере устанавливается операционная система Linux и программное обеспечение компании «Синезис». В набор функций включены не только запись на локальный диск (объемом 500 ГБ), но и трансляция для удаленных, в том числе и мобильных, клиентов, а также, что самое важное, анализ видеопотоков с использованием фирменных технологий компании.

Производительности платформы хватает на обработку до 24 видеопотоков 1080p 12 fps с базовыми алгоритмами видеоаналитики. С расширенным набором алгоритмов, число видеопотоков снижается до двенадцати. Впрочем, и этого количества будет вполне достаточно для большинства инсталляций на объектах малого и среднего размера.

Для настройки и управления системой используется Web-интерфейс, что упрощает работу с ней для неподготовленных пользователей. Через него можно получить доступ к трансляциям в реальном времени, архиву видеозаписей и отчетам о событиях. Существенную помощь при анализе ситуаций оказывает система фильтрации и поиска данных в архиве по типу событий, лицам и номерам машин.

Для мобильных устройств на базе Android и iOS предлагается бесплатное приложение Kipod Mobile. Кроме работы с записями и трансляции живого видео, программа имеет доступ к списку событий, предоставленных системой анализа, причем поддерживается и вариант push-уведомлений. Интересно выглядит и технология интегрального кадра, когда для передачи на мобильное устройство система создает специальное комбинированное изображение из нескольких исходных кадров, где будут показаны последовательные позиции отслеживаемого объекта. Это позволяет повысить информативность сообщений без использования видеороликов, которые существенно больше по объему и менее удобны для мобильных уведомлений.

Продукт имеет гибкие возможности масштабирования для увеличения производительности и числа обслуживаемых камер. Отдельно стоит отметить возможность построения кластеров и отказоустойчивых конфигураций. В каталоге стандартных предложений компании присутствуют конфигурации, способные обрабатывать до 700 видеопотоков HD-качества. Решение поддерживает интеграцию с системами СКУД и использует открытые стандарты, в частности ONVIF, что также стоит записать в плюсы. Для практического знакомства с продуктом и его возможностями предлагается специальная модель мини-сервера с поддержкой до четырех видеопотоков, основанная на платформе Intel NUC.