Cloud-Backbones als Sehnerven Die Zukunft der Video­über­wachung liegt in der Wolke

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Das Funktionieren langlebiger Kamera-Netze zum Überwachen von Gebäuden, Straßen oder Städten hängt von intelligenter Konnektivität in flexiblen Netzinfrastrukturen ab. Angesichts wachsender Überwachungsnetze bietet die Cloud oft die einzig gangbare, weil effiziente Alternative.

Von Cloud-basiertem Video-Management profitieren verschiedene Anwender. Städte mit ihrer Überwachung des öffentlichen Raumes, expandierende Unternehmen, die ihre einzelnen Filialen beobachten wollen, oder Schulen, Universitäten oder Krankenhäuser sowie Sicherheitsdienste, die die Standorte mehrerer Kunden überwachen. Sofern die Vorgaben des Datenschutzes eingehalten werden, lassen sich in der Zentrale die Ereignisse in Echtzeit verfolgen, im Augenblick sowie für später analysieren, indexieren, verwalten, archivieren und sichern.

Intelligente Konnektivität

Um die Ereignisse vor Ort schnell und zuverlässig an die Zentrale zu übertragen, binden Netze die Kameras und Vor-Ort-Hardware intelligent an eine Cloud-Plattform an. Bei den lokalen Geräten handelt es sich dabei entweder um Bridges oder Cloud-verwaltete Videorecorder.

Bildergalerie

Bridges fungieren als Zwischenspeicher für die Videos, senden die Aufzeichnungen an die Cloud und erledigen dabei zentrale Aufgaben vor Ort: Sie analysieren zum Beispiel die Bilder, um eventuell Alarme auszulösen. Zudem verschlüsseln, komprimieren und deduplizieren sie das Material und verwalten die Bandbreite. Cloudverwaltete Videorekorder erfüllen alle Funktionen einer Bridge, zeichnen das Videomaterial aber lokal auf und senden es nur im gegebenen Fall über das Netz an die Zentrale.

Eine Cloud-Plattform mit Videomanagement bietet skalierbar neben notwendiger Rechenressourcen für die intelligente Analyse auch den Speicherplatz und die notwendige Netzwerkkapazität. Die Infrastruktur lässt sich dabei in beide Richtungen skalieren: Eine von einem Cloud-Provider angebotene Plattform mit 4G-Infrastruktur und 1080p-Bildqualität funktioniert im Notfall auch mit 3G. Andererseits lässt sie sich zukunftssicher in einem gewissen Rahmen auf 5G hochskalieren, ohne dass dabei automatisch Mehrkosten für die Kommunikation entstehen.

Kameranetze produzieren viel Videomaterial und damit einen hohen Datenverkehr. Aus Gründen der Effizienz senken die Administratoren diese Volumina und damit den Bandbreitenbedarf durch niedrigere Auflösung und Frame Rate oder eine höhere MPEG-Kompression. Intelligente Systeme vor Ort entscheiden, was übertragen werden muss. Mit Methoden der Künstlichen Intelligenz befähigen die Anwender die Kameras, selbsttätig Ereignisse zu erkennen, die einen Alarm und eine Reaktion in der Zentrale auslösen sollen. So unterscheiden sie einen sich im Wind bewegenden Baum oder ein Tier von einem einfahrenden Auto.

Für Büroräume können die Anwender in der Zentrale direkt im übertragenem Kamerabild eine Grenzlinie ziehen oder einen Sperrbereich festlegen, den niemand betreten darf. Alarm und Aufzeichnung erfolgen dann je nach Voreinstellung etwa nur bei Überqueren der Linie beim Eintreten außerhalb der Geschäftszeiten. Eine solche Analyse vermeidet nicht nur einen Fehlalarm, sondern entlastet auch das Netz und die Mitarbeiter.

Hardwarefuhrpark

Die langlebigen Netzstrukturen von Überwachungssystemen müssen zukunftssicher und flexibel sein. Sie unterstützen daher verschiedene Kameratypen unterschiedlicher Hersteller. Denn Kameras bleiben aus Kostengründen in der Regel solange im Einsatz, bis sie nicht mehr funktionieren. In der Folge haben Netze häufig einen großen Anteil an Legacy-Systemen. Zudem wachsen die Netze bei expandierenden Unternehmen, einem Neuanbau von Gebäuden oder in Städten organisch. Aus Kostengründen erneuern die Betreiber sie oft nur in den neuen Teilbereichen.

Ein Videomanagementsystem muss daher in der Lage sein, mehr als 3.000 verschiedene Kameratypen zu unterstützen. Im Sortiment finden sich dabei nicht nur IP-Kameras, sondern auch noch analoge Geräte oder HD über Coax. Dazu kommen noch Körperkameras oder eine Smartphone-App, die externe Nutzer, wie etwa Passanten, direkt mit der Zentrale verbindet.

Nur eine Cloud-Struktur bietet hier die notwendige Flexibilität, um eine derart große Vielfalt an Geräten zu unterstützen und zu verwalten.

Sichere Kommunikation durch Standardprotokolle

Standardisierte Protokolle und Schnittstellen integrieren die gegebene Vielfalt in ein zentrales Netz: Sie garantieren die Interoperabilität der verschiedensten Systeme, unterstützen verschiedene Funktionen und berücksichtigen Nutzerrollen und deren Aufgaben. Durch sie verwalten Administratoren die einzelnen Systeme aus der Cloud zentral. Software, Firmware sowie Versions-Updates verteilen sie automatisch über das Netz und spielen Systemkonfigurationen einheitlich aus. Das Simple Network Management-Protokoll (SNMP) überwacht dabei die Funktionsweise von Kameras, digitalen Videorekordern oder Bridges.

Überwachungsnetze stellen besondere Ansprüche an die Datenintegrität. Schließlich muss das aufgezeichnete Material in Gerichtsverfahren Beweiskraft haben. Und diesbezüglich geht es nicht nur um die Bildqualität. Das Network Time Protocol (NTP) synchronisiert die Uhrzeit der Vor-Ort-Systeme mit jener der IT-Infrastruktur und erstellt so zutreffende zeitbasierte Datenreihen. Auf diese Weise rekonstruieren die Betrachter in Unternehmen, bei Behörden oder der Polizei die Ereignisse detailliert und korrekt.

Videoschnittstellen übertragen zudem nicht nur das Material in Echtzeit. Um schnell weitere Maßnahmen zu veranlassen, ermöglichen sie es, Sequenzen innerhalb weniger Sekunden erneut abzuspielen. Ein effizienter Video-Zwischenspeicher trägt dazu bei, das Ereignis zu analysieren, ohne das weitere Geschehen aus den Augen zu verlieren.

Ein intelligentes Versenden der Daten spielt vor allem bei mobilen Kameras mit schwankender Empfangsqualität eine große Rolle. In entsprechenden Netzen kann ein Polizeiauto zum Beispiel über Flatrate-Dienste im Wireless-LTE-Breitband Videos an die Zentrale senden. Bei Verlust des Signals speichert die Kamera die Inhalte zunächst auf einer SD-Speicherkarte oder in der einer Kamera zugewiesenen Bridge. Sobald der Empfang wieder steht, überträgt sie das Material weiter. Die Zentrale synchronisiert es automatisch mit dem gesamten in der Cloud gespeicherten Beweismaterial. Eine unbegrenzte Anzahl von Nutzern greift darauf zu – von der nächsten Polizeistation bis zur Zentrale. Auch hier sind verschiedene Herstellertechnologien zu unterstützen.

Alarme dürfen nicht versanden, sondern müssen schnell beim zuständigen Adressaten ankommen. Im cloudbasierten Videomanagement können Anwender vorab bestimmen, wer als erster von einem Alarm erfährt und Echtzeitzugriff auf die Sicherheitskameras erhält.

Flexible Netze dank der Cloud

Cloud-Systeme lassen sich auch als große Netze schnell einrichten und in Betrieb nehmen. Ein Beispiel bietet Mexiko-Stadt. Hier erfolgte in den Jahren 2019 und 2020 die Installation von Kameras an Hauswänden oder an Totems, die die notwendigen Router für ein drahtloses 4G-Netz bereitstellten. Bis Ende Dezember 2020 installierten die Betreiber 15.000 Kameras und banden sie an eine Videomanagement-Plattform an.

Offene Systeme mit künstlicher Intelligenz bieten aber auch einen Mehrwert über das reine Beobachten hinaus. So lassen sich Sicherheitsbrennpunkte definieren, Besucherströme erkennen oder Parkplatzflächen überwachen und bewirtschaften. Automatisiert bearbeitete Alarme beschleunigen zudem die Intervention. Je offener die Systeme und Schnittstellen, umso höher die Zukunftssicherheit. Bedingt durch die Effizienz ist eine Cloud-Struktur gerade für Unternehmen oder Organisationen mit niedrigem Budget oft die einzige Möglichkeit – ohne Abstriche bei der Konnektivität.

Über den Autor

Rishi Lodhia ist Managing Director EMEA bei Eagle Eye Networks.

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