دوربین‌های مداربسته IP قابلیت نظارت تصویری پیشرفتی دارند و کیفیت تصاویر آنها نقش مهمی در قابلیت‌هایشان دارد. آن چیزی که باعث می‌شود این دوربین‌ها بتوانند به طور موثر داده‌های ویدیویی و صوتی را انتقال دهند، سیستم مدیریت ویدیو و دستگاه‌های دیگر آن است.
آنها باید بتوانند با این پروتکل‌ها ارتباط برقرار کنند. پروتکل‌ها یک سری قوانین و استانداردهای تعریف شده هستند که نحوه تبادل اطلاعات در بین اجزای مختلف یک شبکه را می‌توانند دیکته کنند.
شما بدون درک این پروتکل‌ها، نمی‌توانید یک سیستم نظارتی IP مدرنی را پیاده سازی کرده، پیکربندی و عیب یابی کنید.
مقدمه‌ای بر پروتکل‌های ارتباطی در دوربین‌های IP
دوربین های IP مثل یک رایانه‌های کوچکی هستند که به شبکه وصل می‌شوند. این دوربین‌ها مثل هر دستگاه شبکه دیگر برای اینکه بتوانند با سرورها، کلاینت‌ها و دوربین‌های دیگر ارتباط برقرار کنند، به یک زبان مشترک نیاز دارند. این زبان مشترک آنها همان پروتکل‌های ارتباطی است. پروتکل‌ها تضمین می‌کنند که داده‌ها می‌توانند به درستی فرمت شده، ارسال، دریافت و تفسیر شوند.
وظایف اصلی پروتکل‌ها در دوربین‌های IP
اصلی‌ترین وظیفه پروتکل‌ها این است که بتوانند جریان‌های ویدیویی و صوتی را با کیفیت بالا و بدون وقفه انتقال دهند. آنها برای حرکت، زوم و کج شدن دوربین یک سری دستوراتی ارسال می‌کنند.
این پروتکل‌ها در صورت تشخیص حرکت رویدادهای دیگر و یا دستکاری دوربین هشدارهایی ارسال می‌کنند. برای تغییر تنظیمات دوربین امکان دسترسی از راه دور را فراهم می‌کنند. برای جلوگیری از دسترسی غیر مجاز لازم است که داده‌ها رمزگذاری شده و احراز هویت انجام شود.
پروتکل‌های اصلی در لایه‌های مختلف شبکه
بر اساس لایه عملکردی پروتکل‌ها می‌توان آنها را در دسته‌بندی‌های مختلفی جای داد که در ادامه به مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم:
پروتکل‌های لایه شبکه و انتقال
این پروتکل‌ها به عنوان ستون فقرات شبکه‌های کامپیوتری محسوب می‌شوند که وظیفه آنها مسیریابی و انتقال داده‌ها است.
IP
IP در واقع پایه و اساس همه ارتباطات شبکه محسوب می‌شود. هر دستگاه IP در شبکه باید برای خودش یک آدرس IP منحصر به فرد داشته باشد. این IP مسئول مسیریابی بسته‌های داده از مبدا به سمت مقصد است. متداول‌ترین نسخه‌های آن IPv4 و IPv6 هستند.
TCP
این پروتکل قابل اعتماد و اتصال گرا است و تضمین می‌کند که بسته‌های داده به ترتیب صحیح و بدون هیچ خطایی تحویل داده شوند. اگر تصویر در بسته گم شد، TCP آن را دوباره ارسال می‌کند. برای انتقال دادن داده‌های کنترلی فایل پیکر بندی که به دقت و اطمینان بالای نیاز است، از آن استفاده می‌شود.
UDP
این پروتکل بدون اتصال و غیر قابل اعتماد است، اما سرعت بالایی دارد، چون سربار آن کم است. این پروتکل می‌تواند بسته‌ها را ارسال کند، بدون آنکه تحویل و یا ترتیب آنها را تضمین نماید.
این پروتکل برای انتقال دادن جریان‌های ویدیویی و صوتی مناسب است که باید با سرعت بالا و کمترین تاخیر انتقال داده شوند. ممکن است در ارسال چند فیلم از ویدیو از دست رود که این به خاطر سرعت بالای آن است.
پروتکل‌های استاندارد صنعتی
این پروتکل برای کاربردهای نظارت تصویری و یا پخش چند رسانه‌ای توسعه پیدا کرده و توانسته بین دستگاه‌های مختلف تعادلی به وجود بیاورد.
RTSP
این پروتکل کنترل کننده جریان است که از آن برای کنترل کردن تحویل داده‌های چند رسانه‌ای مثل صدا و ویدیو استفاده می‌کنند. این پروتکل داده‌های چند رسانه‌ای را انتقال نمی‌دهد، اما از طریق پروتکل‌های دیگر می‌تواند برای کنترل جریان، توقف، جستجو و پخش سریع استفاده شود.
RTP
این پروتکل مسئولیت انتقال واقعی داده‌های صوتی و تصویری در زمان واقعی را به عهده دارد.
RTCP
از این پروتکل برای ارائه بازخورد در ارتباط با کیفیت انتقال داده و همچنین هماهنگ کردن جریان‌های تصویری و صوتی استفاده می‌کنند. این پروتکل برای پخش زنده ویدیو از دوربین‌های مختلف و نرم‌افزارهای پخش کننده اهمیت زیادی دارد.
تقریباً تمامی دوربین‌های I از این پروتکل پشتیبانی می‌کنند و آن را به عنوان یک استاندارد می‌شناسند.
HTTP
این پروتکل برای انتقال دادن اسناد هایپرتکس در وب استفاده می‌شود. در دوربین‌های IP اغلب از این پروتکل برای دسترسی به رابطه وب دوربین و همچنین انجام پیکره‌بندی تنظیمات استفاده می‌کنند.
این پروتکل می‌تواند به شما کمک کند که به صفحات وب داخل دوربین دسترسی پیدا کنید تا هم بتوانید تصاویر ثابت را مشاهده کرده و هم تنظیمات را انجام دهید. از طرفی می‌توان از طریق آن اطلاعات وضعیت را دریافت کرد. امنیت این پروتکل برای رمزگذاری ارتباطات در این لایه استفاده شده است. این پروتکل برای ایجاد امنیت دسترسی به دوربین بسیار اهمیت دارد.
ONVIF
این پروتکل یک استاندارد باز جهانی دارد که باعث تعامل بین محصولات نظارت تصویری مبتنی بر IP انجام می‌گیرد. هدف آن مطمئن شدن از قابلیت همکاری بین دوربین‌ها، NVRها VMSها و دستگاه‌های تولید کننده دیگر است.
ONVIF را نمی‌توانیم تنها به عنوان یک پروتکل بنامیم بلکه آن مجموعه‌ای از مشخصات را دارد که در زمینه‌های مختلف از آن استفاده می‌شود. برای دوربین‌های IP این پروتکل لازم و ضروری است، چون قابلیت‌های زیادی دارد.
این پروتکل با انواع مختلف از دوربین‌ها سازگاری دارد و این کار به کاربران آزادی انتخاب بیشتری می‌دهد و از قفل شدن در یک اکوسیستم خاص می‌تواند جلوگیری کند.
PSIA
یکی دیگر از پروتکل‌های استاندارد که از آن برای تعامل محصولات، امنیت فیزیکی مثل نظارت تصویری استفاده می‌شود، پروتکل PSIA است. در حال حاضر این پروتکل گسترش بیشتری دارد، اما در ترویج استانداردها توانسته نقش مهمی ایفا کند.
پروتکل‌های اختصاصی
پروتکل‌های اختصاصی به وسیله تولید کنندگان خاصی توسعه یافته است و از آن برای یک سری محصولاتی استفاده می‌شود که آن تولید کننده آنها را می سازد. این پروتکل‌ها برای اینکه قابلیت‌های پیشرفته‌تر و یا عملکردهای بهینه‌تری ارائه دهند، طراحی شده‌اند.
مزایا
- این پروتکل می‌تواند در محصولات همان برند عملکرد بهتری ارائه دهد، چون که به طور خاص برای نرم‌افزار و سخت‌افزار آن برند بهینه‌سازی شده است.
- ویژگی‌ها و قابلیت‌های این پروتکل در پروتکل‌های استاندارد وجود ندارد.
معایب
- شما نمی‌توانید از این پروتکل برای محصولات تولید کنندگان دیگر استفاده کنید، چون مختص یک برند خاصی هستند.
- در سیستم هایی که از دوربین‌های چند برند استفاده می‌کنند، ممکن است که مدیریت کردن پروتکل‌های اختصاصی کمی پیچیده باشد.
- بسیاری از تولید کنندگان بزرگ همچنان از پروتکل‌های اختصاصی هم استفاده می‌کنند.
پروتکل‌های امنیتی و مدیریتی
این پروتکل‌ها در امنیت و مدیریت سیستم‌های نظارتی نقش مهمی دارند.
SSH
یک پروتکل شبکه رمزگذاری شده است که می‌توان از طریق آن به دستگاه‌ها از راه دور دسترسی داشته و دستورات لازم را اجرا کرد. این پروتکل برای دوربین‌های IP اهمیت زیادی دارد، چون از طریق آن می‌توانید به خط فرمان دوربین‌های پیشرفته دسترسی امن داشته باشید. از طریق آن می‌توانید اقدام به عیب یابی و یا تنظیمات سطح پایین کنید.
SNMP
این پروتکل برای مدیریت دستگاه‌های شبکه بسیار مناسب است. مدیران شبکه با کمک آن می‌توانند در مورد وضعیت دستگاه اطلاعات لازم را جمع کرده و هشدارهایی را دریافت کنند. با کمک این پروتکل می‌توان به سلامت و عملکرد دوربین‌ها در یک شبکه بزرگ نظارت کامل داشت و هشدارهای سیستمی را دریافت نمود.
NTP
پروتکل NTP برای همگام سازی ساعت کامپیوترها در یک شبکه به کار می‌رود. از این پروتکل برای دقت زمانبندی ویدیوهای ضبط شده استفاده می‌کنند. این قابلیت برای ارائه شواهد قانونی لازم است، چون زمانبندی ویدیوها باید برای شواهد قانونی دقیق باشند.
FTP
این پروتکل برای انتقال دادن فایل بین کامپیوترها به کار می‌رود و یک نسخه امنی است که از رمزگذاری قوی تشکیل شده است. برخی دوربین‌ها می‌توانند از طریق این پروتکل تصاویر و یا کلیپ‌های ویدیویی را به یک سرور آپلود کنند.
اهمیت انتخاب پروتکل‌های مناسب و نکات امنیتی
- توصیه می‌شود از پروتکل‌های استاندارد استفاده کنید، چون شما می‌توانید دوربین‌ها و NVRها را از تولید کنندگان مختلف تهیه کرده و با هم ادغام کنید. این کار به انعطاف پذیری و آزادی عمل شما بیشتر کمک می‌کند.
- همیشه از نسخه‌های امن پروتکل‌ها استفاده کنید.
- رمزهای عبور پیش فرض دوربین‌ها را بلافاصله تغییر داده و برای آن از رمزهای پر پیچیده و خاص استفاده کنید.
- دوربین‌های IP را در یک VLAN جداگانه از شبکه اصلی قرار دهید، در این صورت می‌توانید از دسترسی غیر مجاز به بخش‌های دیگر شبکه جلوگیری کنید.
- به طور مداوم فریمور دوربین‌ها را به روز رسانی کنید تا بتوانید از آخرین قابلیت‌های امنیتی آنها استفاده کنید.
- آشنایی شما با این پروتکل‌ها کمک می‌کند تا بتوانید بهتر مشکلات شبکه و ارتباطی دوربین را تشخیص داده و راه حل آن را پیدا کنید.
چالش‌ها و روندهای آینده
هر چقدر رزولوشن دوربین‌ها بالاتر باشد و سیستم‌های نظارتی پیچیدگی بیشتری داشته باشند، چالش‌هایی هم با خود به همراه می‌آورند.
- استفاده کردن از کدک های فشرده سازی مثل 265 در آینده خیلی ضرورت خواهد داشت.
- هرچه قدر تعداد دوربین های متصل به شبکه IP بیشتر باشد، بیشتر در معرض تهدید حملات سایبری قرار می گیرد. پس لازم است هم از پروتکل های امنیتی قوی تری استفاده شود و آگاهی کاربران در این زمینه را بالا ببریم.
- وقتی در خود دوربین ها هوش مصنوعی پردازش شود، دیگر نیازی نیست تمامی داده ها به سرورها ارسال شود، فقط داده های مهم مثل ابرداده ها و رویدادها ارسال می شوند. در این صورت شما نیازی به پهنای باند زیاد ندارید.
- امروزه کاربران زیادی تمایل دارند که سیستم های نظارتی خودشان را با سیستم های امنیتی دیگر یکپارچه کنند. پس به پروتکل های تعاملی و جامع تری هم احتیاج دارند.
نتیجه‌گیری
پروتکل های ارتباطی به عنوان ستون فقرات سیستم های نظارتی مبتنی بر IP هستند. پروتکل ها نه تنها می توانند باعث انتقال ویدیو و صدا شوند، بلکه به دوربین این امکان را می دهند تا با دستگاه هایی چون NVR و VMS ها بتوانند ارتباط برقرار کنند.
پروتکل ها قابلیت مدیریت آسانی دارند و قابلیت هایی پیشرفته ای مثل PTZ و تحلیل هوشمند را ارائه میدهند. هرکسی که با طراحی، نگهداری و یا پیاده سازی سیستم های نظارتی در ارتباط است، باید بتواند این پروتکل ها را هم درک کند.
کاربران با انتخاب یک پروتکل مناسب نی توانند سیستم های نظارتی امن، مناسب و انعطاف پذیر برای خود مهیا کنند. این سیستم ها در هر محیطی می توانند کارایی خوبی نشان دهند.