Ip-pohjaiset megapikselikamerat tekevät tuloaan laajalla rintamalla. Tiedonsiirtoverkkojen kehittyminen tuo digitaaliset valvontakamerat yhä useampien kohteiden ulottuville.

Ip-kameroilla tarkoitetaan internet-verkkoon kytkettyjä digitaalisia videokameroita (IP = Internet Protocol). Ensimmäiset ip-kamerat tulivat markkinoille noin viisi vuotta sitten. Vielä muutama vuosi sitten digitaalinen valvonta oli lähinnä tekninen kuriositeetti, mutta nykyisin ip-kameroita alkaa löytyä kaikkien maahantuojien valikoimista. Digitaalinen tekniikka yleistyy ja kehittyy vauhdilla.

Ip-kameroiden huippua edustavat noin kolme vuotta markkinoilla olleet megapikselikamerat. Megapikseli on tuttu termi tavallisista digitaalikameroista. Megapikselikameralla tarkoitetaan digitaalista videokameraa, jonka yksittäinen pysäytyskuva koostuu vähintään miljoonasta kuvapisteestä.

Perinteisen analogisen videokuvan tarkkuus on periaatteessa korkeintaan 720 kertaa 540 pikseliä, eli teoriassa digitaalikameran 400 000 eli 0,4:n megapikselin laatu vastaa analogisen kuvan parasta mahdollista tarkkuutta. Tänä päivänä tämä ei ole enää paljoakaan.

– Hyvä analoginen kuva näyttää hyvältä jos siinä ei ole kohinaa mukana, mutta jos kolmen megapikselin kamerasta saadaan sama 25 kuvaa kuin tavallisessa tv-kuvassa, on kuva jo selvästi parempi, Sähköinfon tekninen asiantuntija Veijo Kauppi kertoo.

Kolmen megapikselin kameroita on jo yleisesti käytössä, mutta myös viiden ja kahdeksan megapikselin kamerat tekevät tuloaan. Erikoiskäyttöön on kehitetty jopa yli 20 megapikselin kameroita.

– Megapikselikameroita markkinoidaan usein sanomalla, että yhdellä kameralla pystyy valvomaan entistä suurempaa aluetta. Halutusta valvonnan tarpeesta kuitenkin riippuu, riittääkö sama resoluutio kuin vanhoilla kameroilla.

Yleensä uusilta kameroilta toivotaan kuitenkin nimenomaan entistä tarkempaa kuvaa. Valvontakäytössä pikseleillä on todellista käyttöä, sillä mitä useammasta pisteestä kuva koostuu, sitä enemmän kuvaa voidaan suurentaa, ja sitä tarkemmin kohteet kuvasta erottuvat.

Liiketunnistimiin perustuvan järjestelmän avulla kamerat voi ohjelmoida analysoimaan vain pientä osaa kuva-alalla näkyvistä tapahtumista. Esimerkiksi lentokentillä voidaan valvoa, etteivät ajoneuvot liiku sopimattomilla alueilla tai kiellettyyn suuntaan, tai etteivät autot pysähdy luvallista pidemmäksi aikaa pysäköintikieltoalueille. Myös henkilöiden tunnistus kehittyy jatkuvasti, ja esimerkiksi valvontajärjestelmiin liitetyt kävijämäärälaskurit alkavat olla jo arkipäivää.

Runsaasti kuormaa verkolle

Hyvän kuvanlaadun lisäksi digitaalisten kameroiden etuihin kuuluvat kuvatiedostojen helppo tallennus ja siirrettävyys. Järjestelmien hinnat ovat myös tulossa jatkuvasti edullisemmiksi, joten nopeasti ajatellen voisi ihmetellä, miksi uusia analogisia kameroita ylipäätään enää edes myydään.

Yksinkertaisin selitys löytyy olemassa olevien tiedonsiirtoverkkojen rajallisesta suorituskyvystä. Mitä enemmän kuvassa on pikseleitä, sitä enemmän kaistaa vaaditaan. Liikkuvassa videokuvassa on usein noin 25 kuvaa sekunnissa. Tällöin on muistettava, että 25:n kahdeksan megapikselin kuvan siirtäminen sekunnissa aiheuttaa jopa noin 50 megabitin verkkokuorman sekunnissa per kamera.

– Jos kameroita on useampia, menee gigankin Ethernet-verkko tuosta aika nopeasti tukkeeseen. Jos ip-kamerat otetaan käyttöön, pitää tämä ottaa huomioon koko verkon suunnittelussa, Kauppi kertoo.

Turvallisin ratkaisu on eriyttää turvajärjestelmän tarvitsema verkko toimiston muista verkoista. Nykyisillä reitittimillä verkon eri kuormitusta on nykyisin kuitenkin jo helppo hallita, joten välttämätöntä tämä ei ole jos verkon suorituskyky on muuten riittävä.

– Näin kameravalvonta ei pääse syömään vahingossa verkon kaikkia resursseja. Ennen tämä oli aina mahdollista.

Useimpien ip-kameroiden ominaisuuksiin kuuluu, ettei tarkinta, runsaasti tiedonsiirtokapasiteettia vaativaa kuvaa lähetetä, jos kuvassa ei tapahdu mitään kiinnostavaa. Asennusta helpottaa, että kameroille saadaan virta samaa kaapelia pitkin millä kuvakin välitetään. Power over Ethernet (PoE) -tekniikalla yhtä kaapelia pitkin pystytään välittämään kameralle noin 13 watin teho.

Itse kameralle teho riittää mainiosti, mutta ulkokameroiden vaatimaa lämmitystä ja mahdollista tuuletusta varten tarvitaan yleensä erillinen virtalähteen. Varsinkin dome- eli kupukameroiden suojakuvut menevät Suomen olosuhteissa muuten helposti huuruun.

Langattomuutta ei suositella

Valvontakäytössä periaatteena on, ettei koko järjestelmää rakennetta langattomien yhteyksien varaan jos tälle on vaihtoehtoja.

– Esimerkiksi WLAN-yhteys on niin helppo saada tukkoon, ettei tätä suositella. Esimerkiksi kesämökille langaton valvontajärjestelmä voi kuitenkin olla hyvä vaihtoehto.

Esimerkiksi Digitan 450 MHz:n verkko tarjoaa monin paikoin hyvän mahdollisuuden hankkia langaton laajakaista myös kesämökille.

– Jos ottaa yhteyden valvontakameraa varten, niin sitten mökiltä pääsee samalla yhteydellä verkkoon surffailemaan kun on itse paikalla.

Lisäksi kuluttajille on suunnattu 3G-puhelimien tuella varustettuja valvontakameroita. Monissa järjestelmissä kameraan voi saada hälytyksen kesämökillä tapahtuvasta liikkeestä esimerkiksi sähköpostiin, tai tekstiviestillä tai kuvallisena multimediaviestinä kännykkään.

Luonnon keskellä olevissa kohteissa kannattaa tuolloin tosin varautua lukuisten lintujen, oravien ja jänisten ihailuun. Joillakin valmistajilla on jo tarjolla palveluita, joilla kameran kuvaa voi seurata matkapuhelimalla myös ”livenä” ip-yhteyden kautta.

Kameravalvonta – sytyttäkää valot

Varsinkin amerikkalaisissa poliisisarjoissa esitellään usein toinen toistaan upeampia ”valvontakameroiden ottamia” kuvia, joita suurentamalla pahantekijät voidaan tunnistaa jopa kymmenien metrien päästä hämärillä kaduilla. Valitettavasti totuus ei ole läheskään aina näin aurinkoinen.

Digitaalisia videokameroita vaivaa tavallistakin digikuvista tuttu vaiva, eli kuvan kohina. Jos valoa ei ole tarpeeksi, tai kameran herkkyys ei riitä, voi tarkkojen kuvien ottaminen olla todella vaikeaa.

Periaatteessa digitaalisten valvontakameroiden kuvaa voidaan suurentaa samalla tavalla kuin still-kameroiden kuvaa. Esimerkkikuva on otettu kahdeksan megapikselin järjestelmäkameralla Helsingin Merihaan hämärässä parkkihallissa. Hämärästä aiheutuva kohina tekee kuvan epätarkaksi vaikka pikselit riittäisivät kuvan suurennokseen.

-Valaistus on kameravalvonnassa yksi tärkeimmistä asioista. Pitää tarkistaa miltä kuvat näyttävät eri olosuhteissa.

Ulkona vesi- tai lumisade aiheuttaa kameravalvonnalle helposti ongelmia. Myös liian kirkas auringonpaiste voi saada kamerat ”sokeutumaan” varsinkin lumisella talvikelillä. Lähtökohtaisesti uudet kamerat pystyvät kuitenkin sopeutumaan valon määrään vanhoja laitteita paremmin ja nopeammin, eikä vaikkapa kameran sokaisu kirkkaalla taskulampulla aiheuta enää sen kummempaa toipumisaikaa.

Öiseen aikaan kameravalvonta on paras toteuttaa mustavalkoista kuvaa välittävillä infrapunakameroilla, jotka saavat tarvitsemansa valon kameroissa itsessään olevista infrapunaled-valoista.

Infrapunakamerat ovat selvästi tavallista herkempiä ja kuvissa on vähemmän häiritsevää kohinaa. Kaupin mukaan ongelmana kuitenkin on, että tehokkaimpien infrapunaledien valaistusteho riittää käytännössä vain noin 30–50 metriin, mutta ulkona jo tämä vaatii hyvää ja kirkasta keliä.

– Jos pimeään aikaan sataa vähän vettä, niin silloin ollaan jo aika epätoivoisessa tilanteessa, Kauppi varoittaa.

Digiaikaan vaikka kamera kerrallaan

Aiemmin analogisten kameroiden hyvänä puolena pidettiin niiden parempaa toimintavarmuutta digitaalisiin kameroihin verrattuna, mutta nykyisin digitaalisten valvontajärjestelmien toimintavarmuus alkaa olla hyvinkin vanhojen järjestelmien luokkaa.

– Nyt voi jo sanoa, että jos rakennuksen yleiskaapelointi osuu kameroiden kannalta vähänkään kohdalleen, kannattaa ip-pohjaisten valvontakamerajärjestelmien käyttöönottoa harkita vakavasti kamerajärjestelmiä uusittaessa, Kauppi sanoo.

Myös digitaalisten tallentimien kapasiteetti tulee jatkuvasti edullisemmaksi, ja nykyisin jopa satojen gigatavujen kokoisille kiintolevyille voi tallentaa satoja tunteja hyvinkin tarkkaa kuvaa. Lähes kaikista digitaalisista tallentimista löytyy etäkäyttöominaisuus, jolla kuvia ja tallenteita pääsee katsomaan mistä tahansa verkosta.

Vanhallakin valvontajärjestelmällä voidaan kameroiden puolesta tulla vielä hyvin toimeen, mutta analogista signaalia tallentavat kovalevyasemat joutaisivat jo kierrätykseen vanhoista VHS-nauhureista puhumattakaan. Valvontakamerapuolella digiaikaan ei tarvitse kuitenkaan siirtyä yhdessä yössä, sillä markkinoilta löytyy runsaasti siirtymävaiheeseen sopivia hybriditallentimia, joilla voi tallentaa sekä ip-kameroiden digitaalista kuvaa että videopalvelimen digitaaliseksi muuntamaa, alun perin analogista videosignaalia.

Mikko Arvinen, teksti ja kuvat