Журнал о новых технологиях

Современные сетевые накопители ведущих производителей этого сегмента рынка давно уже способны выполнять не только задачи хранения данных, но и обеспечивают множество дополнительных сервисов. В некоторых случаях они даже успешно конкурируют с традиционными серверами для дома или офиса, особенно если учитывать удобство и простоту настройки, часто не требующих специальных знаний.

Для домашнего пользователя наиболее интересными представляются функции, связанные с мультимедиа, удаленным доступом, обменом файлами. А в бизнес-среде могут быть полезны расширенные возможности резервного копирования и синхронизации, специализированные сервисы и системы управления контентом. Однако можно найти и пересечения, среди которых облачные функции и видеонаблюдение.

В этой статье мы подробно рассмотрим реализацию системы видеонаблюдения на базе сетевого накопителя компании Synology, которая уверенно заняла первое место в номинации «Сетевые хранилища (NAS)» нашего ежегодного опроса iXBT Brand 2015.

Сетевой накопитель Synology DS716+

В данном материале использовался сетевой накопитель Synology DS716+, однако большинство приведенной информации относится ко всем моделям данного бренда. Отличия в основном касаются производительности и связанным с ней максимальным числом поддерживаемых камер.

Сетевой накопитель DS716+ является представителем последнего поколения устройств и отличается высокопроизводительной платформой на базе процессора Intel Celeron. Модель имеет только два отсека для жестких дисков, но благодаря поддержке фирменного модуля расширения может работать и как семидисковый накопитель.

Также здесь используются два гигабитных сетевых контроллера, что позволяет повысить скорость работы в некоторых сценариях или обеспечить отказоустойчивость. Присутствуют в модели и порты USB 3.0. При этом модель имеет удобный и тихий корпус небольшого размера, что позволяет рекомендовать устройство требовательным домашним пользователям и в сегмент SOHO/SMB.

В комплекте поставки можно найти внешний блок питания с кабелем, два сетевых патч-корда, винты для крепления дисков формата 2,5″, ключи для запирания дисковых отсеков и немного документации.

Для проведения тестирования в сетевой накопитель была установлена пара жестких дисков WD Se объемом по 4 ТБ каждый (WD4000F9YZ). В качестве конфигурации дискового массива был выбран вариант RAID1.

Устройство работало под управлением последней версии программного обеспечения DSM 5.2–5644 Update 2 с пакетом Surveillance Station 7.1–4080. В процессе написания статьи, модуль был обновлен до версии 7.1–4110.

IP-камеры Hikvision

Для тестирования системы видеонаблюдения мы использовали три сетевые камеры производства компании Hikvision. Этот производитель широко представлен на отечественном рынке и его продукты пользуются заслуженной популярностью.

Первое устройство — DS-2CD4025FWD-A — представляет собой модель серии Lightfighter, выполненную в традиционном формате. Она имеет максимальное разрешение Full HD и сменный объектив. Камера предназначена для эксплуатации в помещениях, но способна выдерживать низкие и высокие температуры.

Устройство имеет матрицу ½,8″, механический фильтр «день/ночь», широкий динамический диапазон и высокую чувствительность. Предусмотрена работа со звуком и дополнительные порты для внешних устройств, включая аналоговый монитор для настройки объектива на месте установки, цифровые входы и выходы, а также последовательные порты.

Модель интересна и широким набором интеллектуальных функций анализа изображения, однако в нашем сценарии они не будут использоваться, поскольку ориентированы на автономный режим работы устройства.

Камера DS-2DE2202-DE3 относится к сегменту купольных и поддерживает функцию PTZ. Она имеет Full HD-матрицу формата ⅓″, механический ИК-фильтр «день/ночь» и уровень защиты IP54.

Объектив позволяет использовать оптическое увеличение 2X. Вокруг вертикальной оси блок камеры может вращаться в диапазоне 0°—350°, а возможные углы наклона составляют 0°—90°. Скорость перемещения регулируется в широких пределах. Встроенное резервное питание от батарей позволяет устройству запоминать положение про пропадании питания.

Последний участник этого тестирования — камера DS-2CD2942F — является панорамной купольной моделью (FishEye). Матрица формата ⅓″ обеспечивает разрешение до 2560×1440 и благодаря конструкции объектива позволяет охватить большое пространство при размещении, например, на полотке. Горизонтальный угол зрения камеры составляет 186°, а вертикальный — 106°.

Предусмотрены модификации с ИК-подсветкой, Wi-Fi и звуковым каналом. Отдельно стоит отметить широкий диапазон рабочих температур — от −10 до +40 градусов Цельсия.

В комплект поставки камер входят инструкции и программное обеспечение. Для купольных камер есть и специальные крепления для сокрытия проводов. Все устройства, в дополнение к обычному варианту, поддерживают питание по сети, что упрощает подключение.

Перед началом использования устройств в составе системы видеонаблюдения на базе сетевого накопителя, мы изменили настройки IP-адреса на получение его с роутера по DHCP, а также указали сложный пароль администратора, что является обязательной операцией для данных моделей камер.

Установка системы видеонаблюдения

Прежде всего, еще раз отметим, что данный сервис может использоваться одновременно со всеми остальными функциями сетевого накопителя. Конечно, это будет сказываться на производительности, но поскольку требования и специфика у всех пользователей разные, строгих рекомендаций и оценок в данном случае нет.

Перед установкой системы видеонаблюдения нужно подготовить сам сетевой накопитель, если это не было сделано ранее. В частности, это включает в себя установку сетевых параметров и создание требуемой конфигурации дисковых томов.

Также рекомендуем настроить клиент DDNS в сетевом накопителе, если его нет в роутере, а также активировать сервис QuickConnect, который позволит вам получить удаленный доступ к устройству через интернет с других компьютеров и мобильных устройств. При этом реализация в Synology может работать даже без «белого» адреса на роутере и/или проброса портов. Хотя конечно для сценария видеонаблюдения использование серверов производителя в качестве прокси может сказаться на удобстве работы с системой из-за снижения скорости доступа к сетевому накопителю.

Далее мы устанавливаем модуль Surveillance Station и запускаем его. Все остальные настройки модуля можно осуществлять из его собственного веб-интерфейса. На момент написания статьи поддерживались браузеры Internet Explorer 11, Firefox (32-битный) и Safari. При этом требовалась установка специальных фирменных плагинов для них. В настоящий момент производитель рекомендует использовать систему с Internet Explorer, поскольку другие разработчики меняют свой подход к плагинам и для современных их версий модуль уже не подходит. По информации компании, работа над решением проблемы уже идет.

Отметим, что здесь мы использовали автономный вариант системы видеонаблюдения, устанавливаемый на одном сетевом накопителе. В реализации Synology есть возможность создания единого кластера из нескольких систем, что может быть удобно в случае необходимости работы с несколькими географически разнесенными локациями. При активном режиме Central Management System (CMS) часть настроек будет осуществляться для нескольких систем, а при выборе камер для окна просмотра живой картинки можно будет комбинировать источники с разных сетевых накопителей.

Настройка системы видеонаблюдения

Получить доступ к интерфейсу модуля видеонаблюдения можно как из DSM, так и через функцию «Портал приложений», где можно указать собственную прямую ссылку и/или номер порта для прямого доступа к этому модулю. Так что при необходимости можно отделить сервис видеонаблюдения от остальных функций сетевого накопителя, так что пользователь системы будет работать только с камерами и записями.

Для своей работы сервис использует одну или несколько общих папок сетевого накопителя для хранения записей. При этом администратор может выбрать, какие камеры в какую папку будут записываться. Еще одной точкой пересечения с DSM в модуле является база пользователей. Вы можете создавать и удалять их в любом интерфейсе. В списке привилегий потребуется указать разрешение на работу с видеонаблюдением.

Для удобства мы решили отдельно описать каждый присутствующий в меню Surveillance Station пункт. Одним из них является подробная справочная система со встроенным поиском. Причем можно ее вызывать и в контекстном режиме из диалоговых окон, в шапке которых присутствует знак »?».

IP-камера

Рассматриваемый продукт работает исключительно с сетевыми видеокамерами или подключенными через IP-кодер аналоговыми устройствами. При этом конечно нет ограничений на использование проводного соединения. Если в камере есть Wi-Fi, то она тоже способна работать с системой. В некоторых случаях может пригодиться возможность работы и с установленной на удаленной площадке камерой. Главное — иметь сетевое соединение с ней со стороны сетевого накопителя.

В списке совместимости модуля Surveillance Station в момент подготовки материала было представлено более 4000 моделей IP-камер. На сайте производителя можно найти таблицу для проверки совместимости и поддерживаемых функций. Заметим, что не всегда все присутствующие в устройстве возможности могут быть использованы в программе. Например, могут работать микрофон и цифровые входы, но не работать динамик или цифровой выход.

Если камеры нет в списке, то можно попробовать подключить ее по протоколам ONVIF (включая версию 2.4 с Profile S и Profile G) или PSIA. Кроме того, есть возможность указания пользовательских ссылок на видеопотоки, так что шансы, что можно будет работать с «безымянными» моделями достаточно велики, при условии, что они поддерживают стандартные протоколы. Рассчитанные исключительно на облачный сервис камеры по понятным причинам подключить не получится.

Однако при возможности лучше все-таки подбирать официально совместимые модели, поскольку для них будет доступны максимально широкие возможности настроек параметров через интерфейс системы видеонаблюдения.

Кроме того, для моделей из списка и поддерживающих протокол ONVIF реализована возможность автоматического поиска их в локальном сегменте сети. Доступны и ручные настройки с указанием адреса, порта, модели и других параметров.

После добавления камеры стоит просмотреть все ее опции и настроить требуемые режимы работы. В частности это касается параметров видеопотока. Не всегда есть смысл ориентироваться на максимальные возможности, часто можно без ущерба эффективности понизить число кадров в секунду или битрейт.

Не менее важными являются и опции записи. В качестве ограничения занимаемого пространства можно использовать как непосредственно объем файлов с камеры, так и требуемую длительность хранения архива. Расписание записи указывается на неделю с точностью до получаса. Для каждой ячейки можно выбрать один из нескольких режимов, включая отсутствие записи, непрерывную запись, запись при обнаружении движения. Две пользовательские настройки здесь позволяют использовать цифровые входы камеры или другие события для запуска записи.

Для некоторых моделей камер со встроенными слотами для карт памяти предусмотрен режим автоматического копирования записей с камеры при временной потери связи между системой видеонаблюдения и камерой.

Дополнительные опции позволяют выбрать источник для просмотра видео на ПК и мобильных устройствах, включить трансляцию видео в режиме мультикаст, настроить синхронизацию времени на камере с сетевым накопителем или другим сервером, добавить на видео отметку времени, управлять режимом «день/ночь».

Последняя важная настройка здесь касается способа определения движения. Пользователь может использовать встроенный в камеру детектор, при этом через Surveillance Station обычно можно изменять только некоторые его параметры, а для установки зон может потребоваться обратиться к собственному веб-интерфейсу камеры. Этот вариант немного сложнее в настройке, но снижает нагрузку на процессор сетевого накопителя. Если камера не имеет такой функции или если ее возможности вас не устраивают, можно указать реализовать обнаружение движения путем анализа видео на стороне сетевого накопителя. Здесь вы сможете гибко настроить зону контроля на сетке более чем из тысячи клеток.

Для оборудованных цифровыми входами и выходами камер, а также для моделей с функцией PTZ, в настройках могут присутствовать соответствующие страницы для их настройки.

В частности, для камер типа FishEye предусмотрен модуль, позволяющий трансформировать изображение с них в режиме нескольких виртуальных камер. В их качестве которых можно использовать панорамы или любые части кадра с корректировкой искажений. Для нашей модели, подключенной через ONVIF, реализация данной функции проводится на стороне сетевого накопителя. То есть сам файл видео записи не меняется, но в определенных местах, в частности в режиме живой трансляции и при воспроизведении архивных записей, вы можете выбрать представление видеоизображения в скорректированном формате.

Отметим, что в случае использования большого числа камер, может оказаться полезной возможность переноса совместимых настроек с одного устройства на другие, что упрощает процесс запуска системы в работу.

Лицензия

Штатно в комплекте поставки любого сетевого накопителя Synology идет лицензия на работу с парой камер. Однако максимальное число одновременно обслуживаемых устройств может быть существенно выше. Например, DS716+ способна справиться с сорока камерами. Если быть более точным, то в технических спецификациях приводятся суммарные значения fps для нескольких разрешений и основных кодеков. Для рассматриваемой в статье модели для разрешения Full HD и кодека H.264 обеспечивается 800 fps, а младшее устройство последнего поколения — DS115j — справится только с 20 fps в этой конфигурации.

Лицензии для увеличения числа камер приобретаются отдельно в пакетах на 1, 4 и 8 камер. Формально они представляют собой ключи, которые пользователь инсталлирует в систему видеонаблюдения в соответствующем разделе. Отметим, что есть возможность переноса лицензии на другое устройство после ее удаления на первоначальном.

E-Map

В определенных сценариях, особенно если речь идет о крупных объектах, может оказаться полезным отображение карты размещения камер. Для этого вы можете импортировать в систему графическое изображение помещения или строения и установить на нем камеры согласно их фактическому местоположению.

К сожалению, сегменты видимости на карте не представлены, но для иконок камер можно выбрать один из восьми вариантов направления. В дальнейшем карты можно будет добавлять на панели видео в реальном времени. Также они используются при настройке прав пользователей.

Уведомление

Большинство систем видеонаблюдения обязательно используют различные варианты отправки уведомлений пользователям. В рассматриваемом случае вы можете настроить электронную почту, SMS (здесь, в частности, можно настроить отечественный сервис SMS.ru) и Push-уведомления на мобильные устройства, где запущены программы DS cam или DS finder. При этом параметры сервисов можно автоматически скопировать из DSM или же указать отличающиеся.

Отдельно стоит отметить возможность детальной настройки типов событий для каждого канала связи, а также расписания работы и текстов сообщений. Однако возможности разделить типы сообщений по получателям мы не нашли.

Журнал

Система видеонаблюдения имеет и свой собственный журнал событий, отражающий ее работу. В окне модуля вы можете выбрать группировку по датам или по категориям (Информация, Внимание или Ошибка).

Предусмотрен поиск по параметрам и ключевым словам, а также экспорт в html-файл.

Пользователь

Как мы говорили ранее, сервис использует общую с DSM базу пользователей. После установки разрешения данному пользователю работать с Surveillance Station, можно настроить его права уже внутри этого сервиса.

Для них есть два предустановленных профиля — менеджер и обозреватель, а также можно добавить любые свои. В них указывается тип, доступные камеры, схемы расположения и возможность осуществления определенных операций, включая запись, просмотр, удаление записей и другие.

Правило действия

Кроме реализации сценариев записи в разных режимах и интерактивного видеонаблюдения, в системе предусмотрены и некоторые операции автоматизации.

Они делятся на два класса — запускаемые по событию или по расписанию. Причем в первом случае также можно указать время, когда правило будет активно. Непосредственно списки доступных триггеров и действий зависят от конфигурации системы и возможностей камер. В частности, можно использовать для запуска такие события как обнаружение движения, потеря связи с камерой, взлом/блокировка камеры.

В списке доступных действий можно найти запись фотоснимков, отключение и включение камеры, воспроизведение звукового файла (через камеру или в браузере у оператора), управление цифровым выходом, смену положения PTZ камеры и даже управление внешними устройствами по сети. Отметим, что в одном правиле может быть указано сразу несколько действий списком.

А вот решение с расписанием показалось несколько странным. Возможности указания точного времени срабатывания мы не нашли. Есть только сетка недельного расписания с точностью до получаса. Вероятно, производитель решил, что этого будет достаточно для основных вариантов применения функции.

Аудиообразец

Для камер с поддержкой аудиоканала система предлагает в правилах такое действие как воспроизведение звукового сообщения. Используемые для этого файлы хранятся на сетевом накопителе.

В комплекте идет десять записей (на английском языке), а пользователь может добавить свои собственные, загрузив необходимые файлы или воспользовавшись прямой записью с микрофона компьютера.

Модуль ввода/вывода

С недавним обновлением программы в ней появилась поддержка внешних модулей ввода-вывода с сетевым интерфейсом. Моделей в списке совместимости буквально пара (Axis и Advantech), но есть шанс, что их число будет расширено в будущем. Цель использования подобных устройств — создание более гибких правил обработки событий, переключения режимов и управления камерами. Пока рано говорить о полноценной системе автоматизации, но явно видно движение в эту сторону.

Дополнения

Хотя сама Surveillance Station является внешней программой для DSM, внутри нее также есть возможность установки дополнительных модулей. В частности это касается так называемого Device Pack — пакета файлов с описаниями и конфигураций камер. Так что производитель имеет возможность оперативно расширять список совместимости, не меняя основной код модуля.

Еще три программы предназначены для взаимодействия системы видеонаблюдения с внешними устройствами. VisualStation представляет собой автономный модуль для реализации рабочего места оператора. К нему подключается монитор и мышка, а также обеспечивается сетевое соединение с основным сетевым накопителем, выполняющим функции системы видеонаблюдения. Кроме мышки, можно воспользоваться и специализированными джойстиками, однако в списке совместимых моделей только четыре устройства. В качестве расширения возможностей системы видеонаблюдения в область контроля доступа предусмотрена интеграция со специализированным контроллером дверей Axis AX1001. Правда его цену сложно назвать доступной.

Работа с системой видеонаблюдения

Описанные выше настройки обычно осуществляются администратором системы. Конечные пользователи, в частности операторы, имеют дело только с просмотром живой картинки, архивом и уведомлениями.

Видео в реальном времени

Несмотря на возможности автоматизации в современных системах видеонаблюдения режим просмотра видео в реальном времени остается одним из популярных сценариев работы.

Соответствующий модуль в решении Synology умеет работать на полном экране и позволяет использовать до 64 каналов с разрешением 720p на одном экране. Практической пользы от такого варианта, конечно, немного, но он показывает возможности масштабирования системы.

Предусмотрены гибкие настройки схемы расположения камер как с выбором сетки из предустановленных вариантов, так и создание собственной. При этом кроме камер на ней можно разместить и E-Map. Дополнительно можно включить отображение панели уведомлений о тревожных событиях.

Двойным щелчком мышки на картинке с камеры она открывается на максимальный размер окна. В зависимости от модели, пользователю доступны определенные операции, включая фотоснимок, ручная запись видео, включение звука, изменение положения камеры, приближение, постановка на паузу, переход к настройкам камеры, управление цифровыми выходами.

Отдельного описания заслуживают настройки сигнализации о тревожных событиях. Можно выбрать требуемые категории для каждой камеры, звуковой сигнал, мигание значка камеры и переключение рамки в красный цвет. Также в этом модуле есть отдельный журнал событий, для которого можно настроить длительность хранения и максимальный объем связанных с журналом событий.

В определенных сценариях может потребоваться более сложный анализ в реальном времени средствами системы видеонаблюдения (в данном случае используются вычислительные мощности клиента, на котором производится мониторинг). Здесь пригодится встроенная в нее функция, переведенная как «Просмотр анализа». В ней вы можете настроить для каждой камеры один из нескольких сценариев, включая обнаружение движения, появление или исчезновение предметов и другие. При этом каждый имеет детальные настройки зон и чувствительности. По результатам этого анализа, в модуле «Видео в реальном времени» появляются предупреждения на экране, а также записи в журнале и на панели уведомлений.

Временна́я шкала

Данный модуль внешне очень похож на описанный выше. В нем вы имеете возможность одновременного, в том числе и синхронного по времени, просмотра уже сделанных записей с нескольких камер. В нем существенно удобнее искать записи по дате и времени, чем в следующем модуле «Запись». В верхнем левом углу есть блок календаря, а правее перед картинками с камер установлена вертикальная шкала, на которой отображаются типы записей (постоянная, по обнаружению движения, по событию и т. п.) для всех камер блока и для выбранной. При этом шкала масштабируется от дня до часа.

Как и для живой картинки, здесь можно выбрать схему расположения камер. Во время просмотра доступны операция увеличения, создание снимка, загрузка видеофайла и регулировка параметров изображения. Заметим, что здесь есть возможность регулировки скорости воспроизведения — от замедления в восемь раз до ускорения в восемь раз, а также покадровый просмотр.

Есть возможность указать точное время для быстрого перехода к нему, а также можно воспользоваться описанной далее функцией для поиска нужных событий.

Smart-поиск

Кроме описанных выше возможностей, система имеет еще одну интересную функцию — интеллектуальный поиск по уже существующим видеозаписям. Для начала пользователь выбирает камеру и дату, потом настраивает критерии анализа изображения и запускает процесс.

Здесь представлены аналогичные модулю «Видео в реальном времени» варианты — обнаружение движения, отсутствующий объект, посторонний объект, загораживание камеры, расфокусировка и зона активности. В дополнительных параметрах можно указать также частоту анализа кадров, ограничение временного интервала, требуемый режим записи.

Скорость работы данной функции на модели DS716+ относительно невелика, но она вполне может быть востребована в определенных сценариях, когда требуется получить более точные данные о происходящих событиях вне предварительно настроенных сценариев и предупреждений. Например, если камера используется на парковке, можно найти время занятия или освобождения определенного парковочного места. В офисе можно определить, когда пользовались холодильником, на выставке — когда пропал ноутбук со стенда.

Запись

Данный модуль предназначен для работы непосредственно с файлами видеозаписей с камер. Пользователь, при наличии соответствующих прав, может просматривать их с разбивкой по датам или камерам, загружать на свой компьютер. В режиме просмотра есть возможность записи кадра как фотоснимка, увеличение и регулировка параметров изображения.

В этом же модуле можно настроить папки для хранения записей, осуществить их экспорт (резервное копирование в другие папки, включая сетевые, и внешние диски) с фильтром по камере и датам, а также обратный импорт (для просмотра и анализа штатными средствами).

Важным моментом в некоторых сценариях является подтверждение оригинальности экспортированных из системы видеонаблюдения записей (видео и фотографий). Для этого предусмотрена специальная утилита Evidence Integrity Authenticator (есть в версиях для Windows и OS X). Она позволяет проверить аутентичность файлов и дополнительно отображает дату и время записи, а также серийный номер сетевого накопителя, на котором этот файл был получен.

Фотоснимок

Кроме записи видео, система также располагает возможностями по сохранению фотографий. Доступ к их архиву осуществляется из соответствующего модуля. В нем все немного проще — есть такие функции как просмотр файлов по датам, удаление файлов, блокировка (защита от удаления обычным способом), загрузка на компьютер.

В дополнительных опциях можно включить добавление даты и времени на снимок, а также ограничить объем папки для фотографий. В режиме просмотра отдельного снимка есть несколько функции редактирования — поворот и размытие или скрытие части кадра. Результат можно записать как вместо оригинального снимка, так и отдельным кадром рядом с ним.

Мобильное приложение

Для работы с модулем Surveillance Station с мобильных устройств используется фирменное приложение DS cam. Оно существует в версиях для Android и iOS, но не для Windows Phone. Отметим, что для решений Apple есть версии и для смартфонов и для планшетов. Функций в программе меньше, чем в веб-интерфейсе системы, но с основными задачами удаленного мониторинга она вполне справляется.

Заметим, что организовать удаленный доступ в программе можно и через технологию QuickConnect, что существенно упрощает настройку, а также позволяет работать без наличия «белого» адреса. Однако поскольку в этом случае подключение осуществляется через прокси-серверы Synology, комфорт работы с программой может быть снижен.

Каких-то специальных настроек DS cam практически не имеет, для подключения достаточно указать адрес или QuickConnect ID, а также имя пользователя и пароль. Заметим, что права пользователей здесь также учитываются. Всего предусмотрено четыре функции — просмотр живой картинки, доступ к архивам видеороликов и фотографий, просмотр списка уведомлений (есть и поддержка push-сообщений).