2 Rakenne ja tekniikka
Kameravalvontajärjestelmä on valvottavan kohteen kuvaamiseen sekä tapahtumien valvontaan ja tallentamiseen perustuva turvallisuusjärjestelmä. Se koostuu kamera-, tallennus- ja tarkkailulaitteista ja niihin liitetyistä ohjelmistoista sekä muista liitetyistä laitteista ja ohjelmistoista, joita tarvitaan siirto- ja ohjaustarkoituksiin.
2.1 KAMEROITA JA NIIDEN KÄYTTÖTAPOJA
Kameravalvonnan tyypillisiä käyttökohteita ovat mm.
– yleisvalvonta: kiinteistöt, rakennukset, kauppakeskukset, puistot, torit jne.
– turvallisuusvalvonta: yleisötapahtumat, kauppakeskukset, teollisuus, satamat, lentokentät, laivat jne.
– omaisuusvalvonta: museot, näyttelyt, historialliset kohteet jne.
– prosessivalvonta: teollisuus, tuotanto, logistiikka jne.
– rajavalvonta: maarajat, merirajat, satamat, lentokentät jne.
– liikennevalvonta: tunnelit, maantiet, rautatiet jne.
– kelivalvonta: maantiet
– seuranta: sairaalat, maatilat tms.
Kameravalvonnan käyttö ei rajoitu nykyisin enää pelkästään turvallisuuteen, vaan kameroiden tallentamaa tietoa voidaan hyödyntää laajasti myös esimerkiksi liiketoiminnan kehittämiseen. Kameroita on saatavana erityyppisiä ja erikokoisia niiden käyttötarkoituksen mukaan. Tavallisesti kamera koostuu rungosta, optiikasta, virtalähteestä sekä jalustasta. Kamerat voidaan myös suojata säältä, pölyltä tai ilkivallalta lisävarusteilla ja koteloinnilla.
Kamerat valitaan aina käyttötarkoituksen mukaan kohteeseen sopiviksi huomioiden asennuspaikan valaistus- ja sääolot sekä muut toimintaympäristön erityisvaatimukset. Nykyisin kamerat ovat värikameroita, jotka tuottavat värikuvaa hyvinkin vähäisessä valomäärässä. Useimmat kamerat osaavat hyödyntää infrapunavaloa, jolloin kamerasta saadaan terävää mustavalkokuvaa. Täysin pimeisiin olosuhteisiin on saatavilla yhdysrakenteisilla IR-ledeillä varustettuja kameroita.
Kamerat voidaan jakaa teknisten ja fyysisten ominaisuuksiensa sekä käyttötarkoituksensa mukaan esimerkiksi seuraavasti:
Runko- ja bulletkamerat
Kiinteillä runkokameroilla tarkoitetaan valvontakameroita, jotka kuvaavat aina samaa vakioitua kuva-alaa. Kameroissa on kiinteän polttovälin objektiivi tai zoomattava objektiivi. Jälkimmäisen polttoväli on säädettävissä kussakin kohteessa tarvittavan kuva-alan kuvaamiseksi. Tarvittaessa objektiivi voidaan vaihtaa. Ulkokäytössä runkokamerat suojataan vesi- ja lämpötiiviillä koteloinnilla ja varustetaan tarvittaessa lämmityksellä.
Muodostaan ja pienestä koostaan nimensä saaneet bulletkamerat soveltuvat sekä sisä- että ulkokäyttöön.
Bulletkamerat sisältävät yleensä sääsuojatun kotelon, PoE-tuen ja IR-valot yökuvausta varten sekä
analytiikkaominaisuuksia.
Kuva 2. Bulletkameroita sisä- ja ulkokäyttöön sekä runkokamera ulkokäyttöön.
Kiinteät kupukamerat (dome-kamerat)
Kiinteissä kupukameroissa kameran objektiivi on sijoitettu suojakoteloon, jossa objektiivin peittää joko
kirkas tai tummennettu akryylikupu. Ominaisuuksiltaan ja käyttötarkoitukseltaan kiinteät kupukamerat
ovat samankaltaisia kuin kiinteät runkokamerat. Kupukamera ei kuitenkaan ole esineenä niin silmiinpistävä
kuin tavallinen kiinteä kamera. Kiinteä kupukamera voidaan sijoittaa alas laskettuun välikattoon
siten, että itse kamera on välikaton yläpuolella ja vain sen kupu on katossa nähtävänä. Kiinteitä kupukameroita
valmistetaan sekä sisä- että ulkokäyttöön, ja niihin saa myös vandaalisuojatun koteloinnin.
Ulkokäyttöön, eli ankariin olosuhteisiin, tarkoitetuissa kameroissa on kiinteä sisään rakennettu lämmitysvastus.
Objektiivina käytetään zoomattavaa mallia. Joissakin kiinteissä kupukameroissa voi olla jopa
360 asteen näkymä. Objektiivia ei yleensä voida vaihtaa.
Kääntöpääkamerat eli PTZ-kamerat (Pan Tilt Zoom)
PTZ-kameroita käytetään laajojen ulkoalueiden ja esimerkiksi ostoskeskusten valvonnassa. Kaikissa
PTZ-kameroissa on moottoroidulla zoomilla varustettu objektiivi, jonka avulla kameralla voidaan kuvata
yksityiskohtia kaukaakin.
PTZ-kameroita käytetään esimerkiksi 24/7-valvonnassa, jossa kohteita seurataan aktiivisesti valvottavalla
alueella tai valvottavassa tilassa. Kamerat on mahdollista ohjelmoida ennalta määrätyn aikataulun mukaan
kääntymään ja kuvaamaan esimerkiksi alueen kriittisiä kohteita eikä tällöin tarvita valvojan erillistä
ohjausta. PTZ-kameroita ohjataan usein esimerkiksi kulunvalvonta- tai murtohälytysjärjestelmästä ;, jolloin
kamera voidaan saada automaattisesti kääntymään avautuvan portin tai oven suuntaan. PTZ-kameroita
on eri käyttöolosuhteisiin ja sekä sisä- että ulkokäyttöön. Kotelot voivat olla myös vandalismin tai jopa
käsiaseiden luotien kestäviä.
Kuva 4. PTZ-kameroita.
Lämpökamerat
Lämpökamerat tuottavat kuvaa perustuen lämpöön, jota säteilee kuvattavasta kohteesta. Tuotettava
kuva on yleensä mustavalkoista, mutta sitä voidaan tehostaa keinotekoisesti eri värein helpottamaan
eri lämpötilojen havainnoimista. Lämpökameran kuva on parhaimmillaan, kun kohteessa on suuria
lämpötilaeroja. Mitä kuumempi objekti kuvassa on, sitä kirkkaampana se erottuu kuvasta.
Lämpökamerat ovat parempia kuin optiset kamerat kohteissa, joissa on vähän valoa, mutta tarvetta
havaita henkilöitä tai objekteja ympärivuorokautisessa valvonnassa. Lämpökamera ei häiriinny valaistuksen
muutoksista, kuten varjoista, vahvasta taustavalosta tai pimeydestä, vaan pystyy tuottamaan
kuvaa tehokkaasti ilman tarvetta kohteen lisävalaistukselle.
Lämpökameroita käytetään yleensä laajojen alueiden ja suurten etäisyyksien aluevalvontaan. Tyypillisiä
käyttökohteita ovat esimerkiksi lentokentät, vankilat, voimalaitokset, tunnelit, sillat, raidealueet ja muut
alueet, joissa asiattoman oleskelun ympärivuorokautinen havainnointi on tärkeää.
Kuva 5. Lämpökameroita.
Droonit
Drooni (engl. drone) on miehittämätön, kauko-ohjattava ilma-alus, jota kutsutaan myös esimerkiksi
pienois-, neli- tai multikopteriksi tai kuvauskopteriksi. Kameralla varustetut droonit soveltuvat harrastuskäytön
lisäksi monipuoliseen ammattikäyttöön esimerkiksi pelastus- ja etsintätehtävissä, tilannekuvan
luomisessa tai suurien yleisötapahtumien valvonnassa. Teollisuudessa drooneja käytetään yhä enemmän
erilaisissa tarkastuksissa, vuotojen paikantamisessa ja lämpökamerakuvauksissa.
Droonien kuvauskäytössä tulee huomioida niiden lennättämistä koskevat säännökset sekä rajoitukset
ja lisäksi erityistä huomiota on kiinnitettävä yksityisyyden suojaan. Tietoa ja opastusta droonien lennättämisestä
on koottu Liikenne- ja Viestintävirasto Traficomin droneinfo.fi-sivustolle.
Kuva 6. Drooni.
Muita kameratyyppejä
Alla on lueteltu muita kameratyyppejä:
– 360 asteen kamerat eli yhdellä kalansilmäobjektiivilla toteutetut yleiskuvakamerat
– panoraamakamerat eli usealla kennolla toteutetut laajakuvakamerat
– EX-kamerat eli räjähdysvaarallisten tilojen kamerat
– EMP-kamerat eli elektromagneettisilta pulsseilta suojatut kamerat
– bi-spectrum-kamerat eli sekä näkyvän valon että lämpösäteilyyn perustuvan kuvavirran kamerat
– modulaariset eli erillisistä kamerapäistä ja keskusyksiköistä koostuvat kamerat.
Kuva 7. Kalansilmäobjektiivilla varustettu kamera, EX-kamera ja panoraamakamera.
2.2 KAMEROIDEN TEKNIIKKA, KUVATAHTI JA RESOLUUTIO
Digitaalisessa tekniikassa IP-kameran CMOS-kuvakennossa kuva koostuu pikseleistä eli kuvapisteistä,
joiden määrä kertoo IP-kameran kuvakennon tarkkuuden. Kasvanut pikselien määrä kuvakennoissa
mahdollistaa perinteistä analogista kameraa paremman kuvanlaadun. Vaikka ensimmäinen digitaalinen
IP-kamera esiteltiin jo vuonna 1996, analogista tekniikkaa käytetään edelleen hyvin paljon. Tämä on
seurausta kohteiden kaapeloinnista, jonka päivittäminen ethernet-kaapeloinniksi saattaa olla haastavaa.
Siirtymää IP-maailmaan helpottavat enkooderit, jotka muuntavat analogisen kuvasignaalin IP-verkon yli
siirrettäväksi digitaaliseksi bittivirraksi.
IP-kamerat käyttävät erilaista kuvansiirtotapaa ja formaattia kuin analogiset edeltäjänsä. Analoginen
kamera siirtää kuvan analogisena videovirtana koaksiaalikaapelia pitkin tallenninlaitteelle tai tarkkailumonitorille,
kun taas IP-kamera muuttaa kuvainformaation digitaaliseksi bittivirraksi. Bittivirran avulla
kuva siirtyy tietoverkkoa pitkin digitaalisena tallentimelle. IP-kamerassa on yksi tai useampi mikroprosessori
kuvan käsittelyä ja analysointia varten. IP-kamerassa voi lisäksi olla tiettyä käyttötarkoitusta varten
kehitetty ohjelmisto.
Kuvatahdilla kameravalvonnassa tarkoitetaan joko valvontakameran tuottamaa kuvamäärää sekunnissa
tai tallentimen tallentamaa kuvamäärää sekunnissa. Analogisessa kamerassa kameran tuottama kuvatahti
on aina vakio: 25 kuvaa sekunnissa. Digitaalisissa IP-kameroissa kuvatahdit ovat pitkälti käyttäjän
itsensä määriteltävissä.
Resoluutiolla eli erottelukyvyllä tarkoitetaan kuvapisteiden eli pikseleiden määrää kuvassa. Resoluutio
määrittää yksityiskohtien erottelutarkkuuden. Mitä enemmän kuvassa on kuvapisteitä, sitä korkeampi
on resoluutio. Kärjistäen voidaan sanoa, että mitä korkeampi resoluutio, sitä parempi kuva.
Kuvanlaatuun vaikuttavat erittäin oleellisesti myös kuvan pakkausmenetelmä, kuvakennon fyysinen koko,
valaistus ja kameran objektiivin laatu. Mitä enemmän kuvaa pakataan, sitä huonompi kuvanlaatu on.
Hämärässä pakkauksen merkitys kuvan laatuun vaikuttaa vielä enemmän.
Perinteisessä analogisessa järjestelmässä kuvakennon kautta piirtyvän kuvan tarkkuus eli resoluutio
on parhaimmillaan 720 x 576 kuvapistettä. Moderni analoginen HD-kamera pystyy tuottamaan jopa
4K-resoluution kuvaa (4096 × 2160 pikseliä). Digitaalisessa kameravalvonnassa megapikselikameroilla
päästä& #228;n tarvittaessa vieläkin suurempiin resoluutioihin.
Valvottavan alueen koon pysyessä ennallaan resoluutiolla voidaan vaikuttaa tallennettavien yksityiskohtien
määrään ja mahdollistaa kuvan digitaalinen zoomaaminen jälkikäteen. Alla on esitetty neljällä eri
kameralla 15 metrin etäisyydeltä otetut kuvat. Kameroiden kuva-ala on säädetty objektiivilla samanlaiseksi,
ja ainoastaan kennon resoluutio muuttuu eli kasvaa vasemmalta oikealle.
Kuva 8. Resoluution vaikutus kuvan laatuun.
Suunnittelun tueksi esimerkiksi laite- ja tallenninvalmistajien kotisivuilla on työkaluja, joilla voi valita
helposti sopivat tuotteet kohteeseen ja käyttötarkoitukseen.
2.3 TALLENTIMET
Kameravalvontajärjestelmän tallennin on kompakti laite, johon liitetään kamerat ja näyttö. Tallennin
muodostuu integroidusta PoE-kytkimestä, tallennuskovalevyistä ja tallenninohjelmistosta. Kokonaisuus
muodostuu usein vain yhdestä laitteesta. Tallentimissa ei ole erillistä käyttöjärjestelmää, vaan se on
valmistajakohtainen sulautettu ohjelmistokokonaisuus.
Tallentimen käyttöönotto on tehty lähes automaattiseksi. Useimmissa tallentimissa näyttö, näppäimistö
ja hiiri liitetään suoraan laitteeseen, mikä vaikuttaa laitteen sijoituspaikkaan. Tallentimiin on saatavilla
hyvin rajallisesti web-käyttöliittymiä ja työasemakäyttöliittymiä, joilla on mahdollista katsoa reaaliaikaista
kuvaa ja tallenteita muualla kuin laitteen sijoituspaikassa.
Kamerat liitetään tallenninlaitteen integroituun kytkimeen, jolloin kamerat tunnistetaan automaattisesti.
Pääsääntöisesti tallentimet tukevat vain saman tallenninvalmistajan kameroita, ja ne on useimmiten
vakioitu tietylle määrälle kameroita (4, 8, 12, 16, 24 tai 32 kameraa). Tallentimia ei juuri ole mahdollista
laajentaa myöhemmässä vaiheessa. Kameroita on mahdollista liittää vapaisiin kytkinportteihin.
Useimmissa tallentimissa on yksi tallennuslevypaikka, johon asennetaan tavallinen tallennuskovalevy.
Tyypillisesti yli 16 kamerakapasiteetin tallentimissa on 2 kovalevypaikkaa. Yleisesti tallentimissa on yksi
liitäntä näytölle, minkä avulla on mahdollisuus katsoa reaaliaikaista kuvaa ja myös tallenteita.
Tallentimet ovat toiminnoiltaan ja liitettävyydeltään hyvin rajallisia, mikä näkyy myös niiden edullisissa
hinnoissa. Ne sopivat erinomaisesti sellaisiin pieniin kohteisiin, joissa pääasiallinen tarve on tallentaa
kuvaa, jota vain joskus saatetaan tarvita jälkikäteen. Tallentimen käyttö on tehty helpoksi, mikä on erityisen
tärkeää silloin, kun laitetta käytetään hyvin harvoin. Tallentimista saadaan tehtyä videoleikkeitä
esimerkiksi muistitikulle jälkeenpäin tapahtuvaa käyttöä varten. Joidenkin valmistajien tallentimiin saa
liitettyä kameroita kyseisen valmistajan analytiikkaominaisuuksilla, mikä tuo merkittävästi lisää mahdollisuuksia
tallentimien käyttöön.
Mikäli myöhemmässä vaiheessa käytölle tulee lisävaatimuksia ja
tarvitaan uusia toiminnallisuuksia, tallennin on mahdollista korvata
videonhallintajärjestelmäl lä (VMS). Kameroita ei tarvitse vaihtaa,
jos alun perin on hankittu kamerat, jotka mahdollistavat myös muita
liitäntärajapintoja kuin liittämisen ainoastaan kyseiseen tallenninlaitteeseen.
Ja vaikka tallenninlaitteisto olisi pieni ja edullinen, sen
käyttöä määrittävät samat tietoturvallisuuden ja tietosuojan säädökset
kuin laajojen videohallintajärjestelmienkin käyttöä.
2.4 YHTEYDET
2.4.1 Analogiset yhteydet
Analogisen videokuvan siirtäminen on yksinkertaista: videovirtaa siirretään sähköisenä signaalina yleensä joko koaksiaalikaapelia tai kierrettyä parikaapelia pitkin. Ainoa tekninen haaste on saada sähköinen signaali kulkemaan haluttu matka.
Kaapelointi on analogisessa kuvansiirrossa tähtiverkon muotoinen. Jokaiselle kameralle menee oma kaapelinsa
tallenninlaitteelta tai videovaihteelta, eikä tiedonsiirtokapasiteetti muodostu tällöin ongelmaksi.
Analogisen kuvansiirron ainoa tietoturvaongelma on, miten estää asiattomien pääseminen käsiksi kaapeleihin,
kameroihin ja tallenninlaitteisiin. Yleensä analogiset tiedonsiirron ongelmat ovat seurausta
jostain fyysisesti todennettavasta syystä, kuten kaapelin katkeamisesta.
Signaalin vaimennus määrittää analogisen kuvan siirtoetäisyyden. Koaksiaali- tai parikaapelia käytettäessä
voidaan siirtää analogista kuvaa vain pari sataa metriä ilman erillistä signaalin välivahvistamista.
Välivahvistimia käyttäen voidaan siirtoetäisyyttä nostaa jopa kilometriin. Analogistakin kuvasignaalia
voidaan siirtää valokaapelissa, jolloin siirtoetäisyydet voivat olla useita kilometrejä. Tämä vaatii kuitenkin
valokaapelilähettimien ja vastaanottimien käyttöä. Nämä lisäävät huomattavasti siirtokustannuksia,
kuten itse valokaapelikin.
2.4.2 Digitaaliset yhteydet
Verkkopohjaisessa tekniikassa kuva siirtyy suoraan kameralta digitaalisessa muodossa verkon ylitse TCP/
IP-protokollaa hyödyntäen. TCP/IP-protokollaa käytettäessä on jokaisella verkon päätelaitteella, kuten
esimerkiksi kamerat, kytkimet, reitittimet ja tallentimet, kiinteä IP-osoite, jonka avulla verkossa kulkeva
tieto ohjautuu oikeisiin päätelaitteisiin.
IP-osoitteet eivät ole yrityksen tai kodin sisäisissä paikallisverkoissa ongelmallisia. Kun sen sijaan hyödynnetään
vapaata internetiä esimerkiksi yksityistalouksien valvonnassa, tarvitaan operaattorilta usein
kiinteä IP-osoite, joka nostaa kokonaiskustannuksia merkittävästi.
Kaistantarve
Digitaalisen kuvan siirtämistä tietoverkoissa rajoittaa eniten kaapeleiden ja siirtolaitteiden kapasiteetti.
Suuri osa suomalaisista lähiverkoista on kaapeloitu siten, että suurin laskennallinen tiedonsiirtokapasiteetti
on 100 megabittiä sekunnissa (Mbps).
Tämän lisäksi Suomessa on runsaasti vanhempia verkkoja, joiden kapasiteetti on 10 Mbps. Yhden
gigabitin sekuntisiirtonopeuteen kykeneviä verkkoja on lähinnä uusissa rakennuksissa ja parannetuissa
kohteissa. Vaikka vanhojenkin lähiverkkojen siirtonopeutta voidaan parantaa uusimalla verkon aktiivilaitteita,
kuten kytkimiä ja reitittimiä, ilman tehokkaita pakkausmenetelmiä videokuvan siirto tietoverkoissa
ei olisi mahdollista.
Tarvittavaan tiedonsiirtokaistan määrään ja tiedonsiirron nopeuteen vaikuttavat
– kameroiden määrä verkossa
– pakkaustekniikan määräämä kuvatiedostojen koko
– kameroiden kuvatahti.
Yleensä organisaatioiden tietoverkoissa siirretään muutakin tietoa kuin valvontakuvaa. Organisaation
toiminnan kannalta kuvaa tärkeämpiä tietoja ovat muun muassa kassojen tietoliikenne ja sähköpostit.
Mikäli kuormitus ylittää verkon siirtokyvyn, kaikki tiedonsiirto verkossa alkaa pätkiä tai katkeaa kokonaan.
Tämä ei ole ongelma ainoastaan kuvansiirrossa, vaan kaikessa ja usein vielä organisaation kannalta
kuviakin kriittisemmissä tiedoissa.
Power over Ethernet -tekniikka (PoE)
PoE-tekniikassa Ethernet-verkkoon kytkettyjen kameroiden virransyöttö ja kuvansiirto voidaan hoitaa
samalla kaapelilla, eikä kameralle tai muulle verkkolaitteelle tarvitse vetää erillistä virtakaapelia. Tehoa
syöttävä laite voi olla integroitu Ethernet-kytkimeen (PoE-kytkin) tai se voi olla erillinen laite (välisyöttölaite,
midspan- laite), joka liitetään kaapelointiin kytkimen ja syötettävän laitteen väliin. Tekniikka säästää
huomattavasti kaapelointikustannuksia, koska erillisten virtalähteiden ja kaapelointien määrä vähenee.
Kuva 9. Tehon syöttäminen kameroille välisyöttölaitteella.
PoE-tyyppejä on neljä, ja ne määritellään maksimilähtötehon mukaan seuraavasti:
- tyyppi 1: 15,4 W
- tyyppi 2: 30 W
- tyyppi 3: 60 W
- tyyppi 4: 90 W.
Tyyppien 2–4 teholla kamerakotelo voidaan pitää vastuksen avulla lämpimänä ja ohjata esimerkiksi
PTZ-kameraa.
2.4.3 Langattomat yhteydet
Analogiset langattomat linkkiyhteydet toimivat esimerkiksi radiotaajuuksilla tai infrapunalinkin avulla.
Niiden lähetystapa ja teho vaikuttavat niin, että linkkien siirtoetäisyydet vaihtelevat kymmenistä metreistä
kilometreihin. Yhteyksien ongelmana on usein niiden salaamattomuus ja häirinnän mahdollisuus.
Salaamattomia langattomia valvontakameroita ei pidä käyttää kriittisen tiedon siirtämiseen. Sen sijaan
jo muutenkin näkyvissä olevien kameroiden kaapelointikustannuksissa voi tarvittaessa säästää käyttämällä
langattomia siirtoyhteyksiä.
Digitaalisissa langattomissa verkkoyhteyksissä käytetään usein langatonta lähiverkkotekniikka (WLAN).
Useat IP-kamerat sisältävät myös WLAN-lähettimen, mikä mahdollistaa kuvan katselun tietokoneelta
ilman kaapelia.
Pidemmissä siirtoetäisyyksissä langattomaan kuvansiirtoon soveltuvat 4G/5G- ja WiMAX-tekniikat.
Digitaalisen langattoman kuvansiirron heikkoutena pidetään sen ajoittaista katkeamista. Siksi kriittisten
kohteiden kuvansiirto kannattaa toteuttaa kaapelilla. Tarvittaessa langattoman kuvansiirron toimintavarmuutta
voi parantaa GSM-ohjatulla sähkönsyötöllä, jonka avulla laitteen saa käynnistettyä uudelleen
etäohjauksella, esimerkiksi matkapuhelimella.
2.5 VIDEOHALLINTAJÄRJESTELMÄ
Videohallintajärjestelmä (Video Management System eli VMS) on ratkaisukokonaisuus, joka mahdollistaa
erilaisten kameroiden ja myös toimintaa tehostavien sovellusten liittämisen samaan kokonaisuuteen.
VMS-järjestelmiä käytetään pääsääntöisesti kohteissa, joissa kamerakuvaa hyödynnetään laajasti sekä
reaaliaikaiseen katseluun että tallenteiden katseluun.
Suurten, useita kymmeniä tai jopa tuhansia kameroita käsittävien kameravalvontakokonaisuuksien toteutukset tehdään VMS-järjestelmillä. Niiden avulla saadaan myös useita kohteita ja toimipaikkoja sisältävät ratkaisut yhdistettyä siten, että palvelujen käyttö on mahdollista etänä. VMS-järjestelmä voidaan rakentaa yhteiseksi alustaksi, jossa tiettyjä kameroita voidaan antaa hallittavaksi eri tahoille, kuten yrityksille. Kyseessä on niin kutsuttu monikäyttäjäjärjestelm 28;, jossa kukin yritys hallinnoi vain omat kameransa ja niiden kautta saatuja tallenteita. Tämän tyyppisellä järjestelmällä on hyvä olla pääkäyttäjä, joka hallinnoi koko järjestelmää ja sen ylläpitoa sekä käyttöoikeuksia ja niin edelleen.
VMS-järjestelmiä on perinteisesti hyödynnetty turvallisuuteen liittyvissä toiminnoissa, mutta nykyisin niitä
käytetään myös esimerkiksi tilojen käytön analysoinnissa, markkinoinnissa, asiakaspalvelussa, toimintojen
kehittämisessä ja erilaisissa prosesseissa ja niiden automatisoinnissa. Lähitulevaisuudessa käyttö
laajenee niin, että eri valmistajien kamerat voidaan liittää järjestelmiin.
Kuva 10. Paikallinen VMS-ratkaisu.
2.5.1 VMS-ohjelmisto
VMS-ohjelmisto tallentaa IP-kameroiden ja -palvelimien lähettämää reaaliaikaista kuvaa tallennusjärjestelmän
sisäisi lle tai ulkoisille levyasemille. Lisäksi voidaan tallentaa kuvaan liittyvää ääntä ja dataa.
Kameroiden lähettämää tietoa esimerkiksi liiketunnistuksesta, analytiikasta tai kameran toiminnasta
voidaan hyödyntää määrittelyjen mukaisesti esimerkiksi luoden erilaisia hälytyksiä ja tapahtumia, jotka
on mahdollista liittää myös tallenteeseen.
VMS-ohjelmistot kykenevät ohjaamaan kameraa ja muun muassa muuttamaan kameran kuvanopeutta
ja resoluutiota ohjelmiston saaman hälytyksen tai ulkoisen järjestelmän lähettämän tiedon perusteella.
Ohjelmistoihin määritellään usein niin kutsuttu esitallennusaika, jonka mukaisesti tallennetaan ennen
havaittua tapahtumaa olevaa kamerakuvaa.
Toiminnallisuudet määritellään yksilöllisesti kullekin kameralle ja liitetään usein myös aikaperusteiseen
profiilin, jolloin kameran toiminta muuttuu kellonajan ja viikonpäivän mukaan. Ohjelmiston tallennuskapasiteetti
määritell 28;än liitettyjen kameroiden lukumäärän, kuvatahdin, resoluution, tallennukseen
tulevan kuvastriimin sekä käytettävän videopakkauksen (esimerkiksi H265) perusteella. Tallennukseen
tuleva kuvastriimi voi olla jatkuvaa joistakin tai kaikista kameroista. Usein sen ohjaus perustuu tapahtumiin,
hälytyksiin tai aikaan. Myös manuaalinen ohjaus on mahdollinen.
Kamerat lähettävät VMS-ohjelmistolle kaksi eri kuvastriimiä, toinen tallennusta ja toinen reaaliaikaista
katselua varten. Tallennusstriimi on usein korkearesoluutioisempaa ja pienemmällä kuvatahdilla (esimerkiksi
20 kuvaa sekunnissa) kuin reaaliaikainen katselustriimi, joka puolestaan on yleensä alhaisella
resoluutiolla ja korkealla kuvatahdilla (esimerkiksi 30 kuvaa sekunnissa). Reaaliaikainen katselustriimi
ohjataan suoraan kameralta katselutyöasemalle ja selainkäyttöliittymien käyttämälle web-palvelimelle.
Suoraan ohjauksella pienennetään merkittävästi reaaliaikaisen katselustriimin viiveitä ja vähennetään
palvelimen tarpeetonta kuormitusta verrattuna siihen, että katselustriimi kierrätettäisiin VMS-palvelimen
kautta. Lisäksi varmistetaan reaaliaikaisen videokuvan saatavuus tilanteissa, joissa tallennin on
mahdollisesti rikkoutunut.
VMS-ohjelmisto asennetaan yleensä sitä varten varatulle palvelimille tai virtuaalipalvelimille. Jos kyseessä
on pieni järjestelmä, eli joitakin kymmeniä kameroita, asennus on mahdollista tehdä myös tehotyöasemalle.
Palvelimissa ja tehotyöasemissa käytetään käyttöjärjestelmänä joko Windows-, Windows Server
- tai Linux- käyttöjärjestelmää. Jos ratkaisukokonaisuus muodostuu useista eri VMS-palvelimista, niitä
kaikkia ohjaa niin kutsuttu hallintapalvelin, jonka kautta ei kulje lainkaan kuvastriimejä.
2.5.2 Reaaliaikainen käyttö
VMS-järjestelmän jatkuvassa reaaliaikaisessa käytössä hyödynnetään kamerakuvan seurantaan työasemasovelluksia,
joihin on liitetty useimmiten kahdesta neljään näyttöä samanaikaisesti seurattavien kameroiden
määrän mukaan. Näyttöjen asetteluita voi vapaasti muokata, ja samassa näytössä voi olla
erikokoisia kuvia.
Usein yhdellä 24 tuuman työasemanäytöllä on samanaikaisesti 18–24 kuvaa, jolloin 4 näytölle saadaan
näkymään samanaikaisesti jopa 96 videokuvaa. Se, miten monta kuvaa näkyy samanaikaisesti,
vaihtelee katselutyöaseman ja näytönohjaimen tehon lisäksi kuvastriimin resoluution ja kuvanopeuden
mukaan. Usein käytetään samanaikaisesti sekä normaalinäyttöjä että isoja 50–100 tuuman näyttöjä,
jotka toimivat reaaliaikaisen kuvan näyttöinä pienempien näyttöjen toimiessa työskentelynäyttöinä.
Kamerakuvat voi valita vapaasti ja näkymät tehdä käyttäjäkohtaisiksi. Jos kameroita on paljon, voidaan
käyttää vähemmän tärkeiden kameroiden kamerakuvakiertoa.
Katselutyöasemalle lähetetään kameroilta suoraan katselustriimiä, joka on konfiguroitu reaaliaikaiseen
katseluun sopivaksi. Tyypillinen kuvatahti on 30 kuvaa sekunnissa, ja resoluutio määräytyy käytettävän
näytön resoluution ja näytöllä olevan kuvamäärän mukaan. Jos lähettävän kuvastriimin resoluutio on
liian suuri näytölle, katselutyöasema koodaa uudelleen kuvastriimin näytölle sopivaksi. Tämä kuormittaa
työasemaa ja näytönohjainta. Kun käyttäjä haluaa katsoa tarkempaa kuvaa, hän valitsee halutun
kuvan, joka muuttuu koko näytön kokoiseksi. Tällöin VMS-ohjelmisto vaihtaa automaattisesti reaaliaikaisesta
kuvastriimistä tallennusstriimin, jossa on korkeampi resoluutio, mikä mahdollistaa tarkemman
kuvan näytölle. Kun käyttäjä palaa aiempaan kuva-asetteluun, ohjelmisto siirtyy takaisin reaaliaikaiselle
kuvastriimille.
Käyttäjällä on mahdollisuus tehdä reaaliaikaiseen kuvaan erilaisia merkintöjä, jotka tallentuvat kameraan
myöhempää käyttöä varten. Usein merkinnät ovat käyttäjän havaitsemia poikkeavia tilanteita. Yhä
useammin reaaliaikainen kuvaseuranta perustuu älykkään analytiikan, jonkin ulkoisen järjestelmän tai
järjestelmien tapahtumien tai tapahtumayhdistelmien perusteella käynnistettyyn automaattiseen prosessiin,
joka aukaisee reaaliaikaiset kuvat tapahtumaan liittyvistä kameroista. Usein samalla käynnistetään
automaattisesti myös tallenteet samoista kameroista, ja ne toistetaan muutamalta minuutilta ennen
tapahtumaa.
Yhdessä VMS-järjestelmässä voi olla useita katselutyöasemia, ja ne ovat vapaasti sijoitettavissa käyttötarpeen
mukaan. Web-käyttöliittymiä käytetään ensisijaisesti hetkittäisiin ja tilapäisiin tarkoituksiin.
VMS-ohjelmistoon liitetty web-palvelin muokkaa kuvanopeuden ja resoluution automaattisesti web-käyttöön
soveltuviksi.
2.5.3 Tallenteiden käyttö
Kameroiden määrän ja käytetyn kuvatahdin kasvu ovat lisänneet VMS-ohjelmistojen tallenneaineistojen
määrä 8; merkittävästi. Tallenteiden käytön helpottamiseksi ohjelmistoihin on sisällytetty hakutyökaluja,
jotka perustuvat esimerkiksi haettavaan kohteeseen (henkilö, henkilöauto, pyöräilijä, kuorma-auto jne.),
kohteen väriin, muutoksiin tai ulkoisten järjestelmien tapahtumiin. Lisäksi käytetään erilaisia aikarajauksiin
ja käyttäjien reaaliaikaiseen kuvaan tekemiin merkintöihin perustuvia hakuja. Näitä yhdistelemällä
löydetä&# 228;n nopeasti tallenteet etsitystä tapahtumasta. Tallenteita katsotaan usein samassa paikassa kuin
niitä käytetään reaaliaikaisesti, jolloin käytettävissä ovat kaikki samat kuvaominaisuudet kuin reaaliaikaisessa
käytössä. Työasemakäyttöliittymissä on usein huomattavasti tehokkaammat hakutyökalut kuin
web-käyttöliittymissä.
Tallennetusta materiaalista on mahdollisuus tehdä erillisiä videoleikkeitä tietystä tapahtumasta esimerkiksi
viranomaisia varten. Erilliset videoleikkeet tehdään usein erilliselle verkkolevylle, josta ne siirretään
ulkoiselle medialle edelleen toimitettavaksi, tai vastanottajalle toimitetaan kertakäyttöinen latauslinkki
tallenteen noutamista varten. Videoleikkeitä on nykyään alettu korvata medialeikkeillä, joihin on mahdollista
lisätä kuvan ja äänen lisäksi myös tekstiä kuvaamaan tarkemmin aineistossa olevia tapahtumia
ja niihin liittyviä asioita.
VMS-ohjelmistot siirtävät automaattisesti määriteltyjen tapahtumien aineistot niin kutsuttuihin arkistotallenteisiin,
jolloin ne säilytetään pidempään kuin varsinaiset tallenteet. Käyttäjän on myös mahdollista
tehdä vastaava arkistotallennus manuaalisesti.
Tallenteiden käsittelyssä on aina varmistuttava tietoturvasta ja tietosuojasta. Tallenteet on hävitettävä
heti, kun niitä ei enää tarvita valvonnan tarkoituksen toteuttamiseksi ja viimeistään vuoden kuluessa.
2.5.4 Kameroiden liitäntä
Kamerat liitetään tietoverkkoon, jota kautta VMS-ohjelmistolla on yhteys kameroihin. Jos järjestelmässä
on vanhoja analogisia kameroita, ne liitetään videopalvelimeen, joka liittyy tietoverkkoon. VMS-ohjelmistossa
pitää olla kameroille ja videopalvelimelle liitäntärajapinta, jonka avulla kamerat ja ohjelmisto
kommunikoivat keskenään. Liitäntärajapinta määrä, mitä kamerakohtaisia toiminnallisuuksia ohjelmisto
pystyy käyttämään. Eri VMS-ohjelmistojen liitäntärajapintojen toiminnallisuudet poikkeavat merkittävästi
toisistaan jopa samojen kameramallien osalta. Usealla eri ohjelmistolla saattaa olla liitäntärajapintoja
useille tuhansille eri kameramalleille, mutta liitäntärajapintojen kamerakohtaiset toiminnallisuudet
poikkeavat toisistaan merkittävästi.
Kameroissa on yhä enemmän toiminnallisuuksia, jotka tekevät niistä älykkäitä sensoreita, ja niiden
tuottama datamäärä kasvaa. VMS-järjestelmät on kehitetty ensisijaisesti käsittelemään kamerakuvaa ja
sen toiminnallisuksia. Datamäärän kasvaessa markkinoille on tulossa uusia ratkaisuja, jotka keskittyvät
kameroiden tuottaman datan käsittelyyn. Nämä uudet järjestelmät kommunikoivat myös VMS-järjestelmien
kanssa, mikä mahdollistaa kameroiden datan ja kuvan hyödyntämisen.
VMS-ohjelmistossa kullekin kameralle konfiguroidaan eri parametrit kuvastriimeihin ja kameran toimintaan,
kuten esimerkiksi resoluutio, kuvatahti, videopakkaus ja tallennuksen aloituksen määrittely.
Kamera voi olla jatkuvasti tallentava tai tallennus voi aktivoitua liikkeen tunnistuksesta, analytiikasta tai
ulkoisen järjestelmän tuottamasta hälytyksestä sekä manuaalisesta tallennuksen käynnistyksestä. Myös
tallenteiden säilytysaika määritellään kamerakohtaisesti. Kameroiden ominaisuuksien monipuolisella
hyödyntämisellä ; parannetaan merkittävästi koko ratkaisukokonaisuuden tuottamaa hyötyä.
2.5.5 Analytiikka
Analytiikka kehittyy nopeasti. Aiemmin analytiikkaa tehtiin ainoastaan VMS-ohjelmistojen erillisillä analytiikkasovelluksilla
ja VMS-ohjelmistoon liitetyllä analytiikkapalvelimella. Nykyisin, kun kameroiden prosessorien
tehot kasvavat, yhä suurempi osa analytiikasta toteutetaan kamerassa. Kameroiden tehon
kasvua hidastavat lähinnä PoE-tehonsyötön rajoitukset.
Vallitseva kehityssuunta on hyvä, sillä se pienentää verkkokuormaa ja VMS-palvelimien kuormitusta.
Suoritustehoa vaativia analytiikkasovelluksia toteutetaan erillisillä analytiikkapalvelimilla, ja tällöin ovat
päänsääntöises ti kyseessä tallenteista tehtävät erityiset analyysit.
Analytiikan käytöstä kameravalvonnassa on kerrottu tarkemmin kohdassa 2.6 Analytiikkaohjelmistot.
2.5.6 Monitoimipaikkaratkaisut
VMS-ohjelmistot mahdollistavat useiden eri toimipaikkojen liittämisen samaan loogiseen kokonaisuuteen,
jolloin kokonaisuus toimii käyttäjien kannalta aivan vastaavasti kuin yksittäinen kohde. Ratkaisuja on
mahdollista toteuttaa useilla eri topologioilla ja niiden yhdistelmillä.
Useimmiten ratkaisu toteutetaan siten, että paikalliset VMS-järjestelmät liitetään yhteen hallintapalvelimeen.
Se hallitsee kaikkia yksittäisiä kohteita ja käyttäjien oikeuksia. Tämän hajautetun topologian yksi
suurimmista eduista on korkea käytettävyys, koska mikään yksittäinen vika ei keskeytä kokonaisuuden
toimintaa. Vikatilanteiden välttämiseksi ja verkon kuormituksen minimoimiseksi tallennus tapahtuu
paikallisesti. Paikallisista tallenteista huolimatta tallenteet ovat käytettävissä kaikkialla ratkaisukokonaisuudessa.
Toinen toteutustapa on täysin keskitetty VMS-järjestelmä, jolloin tallennus tapahtuu keskitetysti yhteen
tallennusjärjestelmään . Tässä keskitetyssä topologiassa pitää olla hyvät ja suorituskykyiset verkkoyhteydet,
jotta kaikki tarvittavat kuva-aineisto saadaan siirrettyä keskitettyyn tallennusjärjestelmään.
Hajautetun ja keskitetyn topologian yhdistelmä on useimmiten kaikkein kustannustehokkain ratkaisu,
koska silloin päästään optimoimaan hyvin erikokoisten toimipaikkojen tarpeet ja vältytään tarpeettomilta
laiteinvestoinneilta pienissä toimipaikoissa.
Kuva 11. Monitoimipaikkainen VMS-ratkaisu.
2.5.7 Sovellukset
VMS-ohjelmistoihin on tarjolla monia eri sovelluksia, kuten visuaalista raportointia, statistiikka, laitteiden
tilan visuaalista valvontaa, laitteiden käytettävyyden ja käytön seurantaa. Sovellusten avulla parannetaan
ohjelmistosta saatavaa hyötyä ja myös käytettävyyttä. Sovellusten tarvetta ovat merkittävästi lisänneet
kameroiden monipuoliset analytiikkaominaisuudet. Useimmat sovellukset pystyvät ohjaamaan VMS-järjestelmiä,
mikä tuo automaattisia toimintoja VMS-ohjelmistojen päivittäiseen käyttöön.
2.5.8 Liitännät muihin järjestelmiin
VMS-ohjelmistot liittyvät yhä useammin muihin organisaation käytössä oleviin järjestelmiin, kuten hälytys-,
kulunvalvonta-, paloilmoitin-, ajoneuvojen kulunhallinta-, kiinteistöautomaatio- ja prosessiautomaatiojärjestelmiin.
Kaikki edellä mainitut ja monet muut organisaation järjestelmät liittyvät älykkääseen
palvelualustaan, joka prosessoi eri järjestelmien tuottaman datan ja sen perusteella antaa erilaisia
ohjauksia ja tietoa eri järjestelmille. Älykäs palvelualusta ohjaa VMS-järjestelmää eri järjestelmien tuottaman
tiedon perusteella. Se näkyy VMS-ohjelmiston käyttäjille automaattisina toimenpiteinä, jotka
tehostavat toimintaa merkittävästi.
Esimerkkejä VMS-ohjelmistojen liitännöistä muihin järjestelmiin
– Kassajärjestelmä: tallenteita voidaan ottaa jokaisen kassatapahtuman yhteydessä, mikä nopeuttaa ongelmatapauksien selvittämistä.
– Kiinteistönhallinta: voidaan yhdistää ohjaamaan lämmitystä, ilmanvaihtoa tai ilmastointia ja laajentaa kuulutuksiin, valaistukseen tai esimerkiksi paloilmoitinjärjestelmään
– rikkoutuneet laitteistot voidaan havaita kameroista ja järjestelmä välittää tietoa kiinteistönhoidolle
– paloilmoitinjärjestelmä voi ohjata kamerat näyttämään tai tallentamaan kuvaa uloskäynneiltä, jolloin saadaan pelastushenkilökunnalle ja kiinteistöhoidolle mahdollisimman reaaliaikaista kuvaa siitä, missä apua tarvitaan eniten
– videoanalytiikka voi havaita epämääräistä liikehdintää, onnettomuustilanteita tai yleisöryntäyksiä kiinteis töissä hätätilanteissa
– automaattisia hälytyksiä voidaan lähettää, jos liikehdintää tapahtuu suljetuilla alueilla tai huoooineissa, IP-kaiuttimilla voidaan ohjata kuulutuksia tai avata vartijan puheyhteys kohteelle
– kameroiden liikkeentunnistusta voidaan hyödyntää valaistuksen ja lämmityksen ohjaukseen energian säästämiseksi.
– Paloturvallisuusjärjestelmät: paloriskejä voidaan ennakoida ja havaita poikkeamia normaalista toiminnasta ja olosuhteista, jolloin on mahdollista järjestää ennakoiva huolto selvittämään tilanne.
– Teolliset ohjausjärjestelmät: etäyhteydellä tapahtuva prosessien tarkkailu ja ohjaus voidaan mahdollistaa videohallintajärjestelmän avulla. Automatisoidut tallenteet ja niiden eteenpäin lähettäminen
voidaan rakentaa tapauskohtaisesti.
– Kulunvalvonta: hallinta, havainnointi ja ohjaustieto kulunvalvonnasta voidaan rakentaa videohallinta- ja kameravalvontajärjestelmän yhteyteen keskitetysti, jolloin sekä kamerat että kulunvalvonta, kulkukorttilukijat ja ovipuhelimet ovat käytettävissä samassa järjestelmässä.
2.5.9 Valvomo
Suuri, useita satoja tai tuhansia kameroita käsittävä VMS-järjestelmä liittyy usein valvomoon, jossa
työskentelee useita henkilöitä samanaikaisesti. Valvomoon liittyy usein myös muita järjestelmiä, kuten
eri turvallisuus- ja kiinteistöautomaatiojärjestelmi 8;.
Valvomo muodostuu suuria seinänäyttöjä ohjaavista näyttöpalvelimista ja valvojien työasemista. Valvojien
työasemista on mahdollista ohjata automatisoituja valvomonäyttöjä. Valvojat työskentelevät omilla
työasemillaan, joissa on useita näyttöjä, tyypillisesti neljä näyttöä.
VMS-järjestelmät mahdollistavat useiden valvomoiden liittämisen samaan kokonaisuuteen. Kullakin
valvomolla voi olla oma toiminnallinen roolinsa kokonaisuudessa, esimerkiksi alueellinen, päiväkäyttövalvomo
tai varavalvomo.
2.5.10 Varmennukset
VMS-ohjelmistojen toiminnan varmentaminen vikatilanteiden varalta, eli niin kutsuttu Fail-over, on
erityisen tärkeää silloin, kun on kyse toiminnallisesti tärkeästä järjestelmästä. VMS-palvelimen varmentaminen
on niin toiminnallisesti kuin taloudellisestikin järkevintä tehdä virtuaalipalvelinympäristössä.
Parhaimmillaan varmennetussa ympäristössä katkokset ovat enintään muutaman sekunnin luokkaa.
VMS-järjestelmän varmennuksia suunniteltaessa pitää huomioida myös tietoverkon kriittiset solmukohdat,
jotta yksittäinen verkkovika ei keskeytä järjestelmän toimintaa.
2.5.11 Itsediagnostiikka
VMS-järjestelmän itsediagnostiikka (Audit Trail -toiminnallisuus) muodostuu tyypillisesti kolmesta eri
kokonaisuudesta, joita ovat VMS-järjestelmän tekninen toiminta, sen käyttö ja yksittäisten käyttäjien
tekemät käyttötoimenpiteet.
Itsediagnostiikka seuraa järjestelmän ja siihen liitettyjen kameroiden toimintaa, kirjaa toimintavirheet
lokiin ja tekee ilmoituksen havaitsemaan vikatilanteesta. Ohjelmisto kirjaa automaattisesti lokiin myös
järjestelmään tehdyt muutokset, kuten kameroiden lisäykset, uusien käyttäjien luonnin jne. Lokiin kirjautuvat
määrittelyjen mukaisesti myös seuraavat käyttäjien tekemät toimenpiteet: kamerakuvien aukaisut,
kamerakierrokset, tallenteiden katselut, videoleikkeiden tekemiset jne.
Kaikki lokitapahtumat saadaan visuaalisiin raportteihin, joista vastuulliset henkilöt näkevät nopeasti
tehdyt toimenpiteet. Raporteista on erityistä hyötyä esimerkiksi tietosuoja-asioiden selvittelyssä.
2.5.12 Hallinta
VMS-ohjelmistojen hallinta tapahtuu keskitetysti joko etäyhteydellä tai sen tietoverkon sisältä, johon
järjestelmä on liitetty. Hallinta tapahtuu joko erillisellä hallintasovelluksella tai selainkäyttöliittymällä.
Jos käytetään hallintasovellusta, sen tulee olla asennettuna kaikkien niiden henkilöiden tietokoneisiin,
jotka tekevät järjestelmän hallintaa. VMS-ohjelmiston asetus- ja konfiguraatiotiedostoista pitää olla
ajantasaiset varmuuskopiot sekä asiakkaalla että ylläpitävällä organisaatiolla. Uudet varmuuskopiot
pitää tehdä jokaisen muutoksen jälkeen.
Käyttäjäorganisaatio itse yleensä hallitsee käyttäjiä ja heidän käyttöoikeuksiaan. Isoissa organisaatiossa
VMS-ohjelmistot liitetään usein tietoverkon käyttäjähallintaan (esimerkiksi Microsoft AD). Kun henkilöltä
suljetaan tietoverkon palvelut, sulkeutuvat samalla myös VMS-järjestelmän käyttöoikeudet.
2.5.13 Käyttöoikeudet
VMS-ohjelmistot mahdollistavat käyttöoikeuksien yksilöllisen luonnin käyttäjille. Kuva-aineisto on usein
hyvin luottamuksellista, ja siksi on erityisen tärkeää ennaltaehkäistä mahdollisia väärinkäyttötilanteita.
Yksi keskeisimmistä asioista on käyttöoikeuksien suunnittelu ja sen perusteella luotavat käyttäjäprofiilit.
Käyttäjäprofiilit perustuvat usein työtehtäviin.
Käyttävät henkilöt liitetään ennalta luotuihin käyttäjäprofiileihin, jolloin heillä on profiilin mukainen
käyttöoikeus. Profiileihin tehtävät muutokset päivittyvät kaikille henkilöille, jotka kuuluvat kyseiseen
käyttäjäprofiiliin.
2.5.14 Verkon rakenne
VMS-järjestelmän suunnittelussa tulee kiinnittää erityistä huomiota tietoverkon suunnitteluun, koska
kameroiden lähettämät useat kuvastriimit tuottavat merkittävän kuorman tietoverkkoon ja siihen kuuluville
aktiivilaitteille, kuten kytkimille ja reitittimille. Kameroiden lähettämä datamäärä ei ole vakio, vaan
se muuttuu olosuhteiden mukaan esimerkiksi hämärässä valaistuksessa. Kameroissa on mahdollista
asettaa datamäärä vakioksi, mutta silloin kuvanlaatu saattaa huonontua olosuhteiden muuttuessa.
Tietoverkon kuormitusta laskettaessa on myös huomioitava liikenteen solmupisteet, joissa eri kameroista
tulevat kuvastriimit yhtyvät. Vastaavasti on huomioitava tallennusjärjestelmän ja VMS-ohjelmiston
verkkoliitäntöjen kapasiteetin riittävyys.
Suuret liikennemäärät edellyttävät tallennusjärjestelmän levyasemilta riittävää kirjoitusnopeutta, mistä
saattaa muodostua joissakin tilanteissa pullonkaula. Tämä voidaan välttää hajauttamalla tallennukseen
tulevaa liikennettä.
2.6 ANALYTIIKKAOHJELMISTOT
Analytiikan käyttö kameravalvonnassa perustuu siihen, että kameroiden tuottamaa dataa hyödynnetään
muuhunkin kuin perinteiseen turvallisuusvalvontaan. Tyypillisesti sitä käytetään yleensä alueelliseen
valvontaan, liiketoiminnan kehittämiseen ja esimerkiksi henkilölaskentaan, asiakasluokituksen ja asiakkaiden
käyttäytymisen sekä kulkemisen arviointiin, tilojen käyttöasteiden seurantaan tai esimerkiksi
rekisterikilpien tunnistamiseen.
Kameralaitteiden prosessoritehot ovat viime vuosina kasvaneet huomattavasti, ja kamerat ovatkin jo
itsessään pieniä tietokoneita. Niiden laskentatehoa voidaan hyödyntää tulkitsemaan, mitä kuvassa
tapahtuu. Tämänkaltaiset niin kutsutut Edge-analytiikat sijoittavat nimensä mukaisesti enemmän käsittelytehoa
”verkon reunalle” mahdollisimman lähelle sensoria, joka kerää dataa. Näin data voidaan
käsitellä, ennen kuin se siirretään pilveen palvelinkeskukseen.
Jo suunnitteluvaiheessa tulee kiinnittää erityistä huomiota tietosuojasäännösten noudattamiseen, jos
tallenteista voi suoraan tai epäsuorasti tunnistaa henkilöitä. Toteutusvaiheessa valitaan käyttötarpeeseen
sopivat laitteet ja määritellään niiden asennuspaikat ja suuntaukset oikeanlaisiksi. Kameroiden
asennuspaikoilla ja -korkeuksilla on suuri merkitys onnistuneelle lopputulokselle. Lisähaastetta tuovat
muuttuvat olosuhteet, kuten ulkotiloissa erityisesti sään vaihtelut.
Erilaiset hahmontunnistustekniikat ovat lisänneet kameravalvontajärjestelmien käytettävyyttä huomattavasti.
Henkilön, ajoneuvon tai kulkuvälineen hahmo ei ole erityinen henkilötieto, joten niitä voi etsiä
tallennemassasta vapaasti. Hahmontunnistusta ei pidä sekoittaa kasvontunnistukseen, jossa henkilön
biometristä tietoa eli kasvokuvaa verrataan algoritmin avulla taustalla oleviin järjestelmin. Kasvontunnistusta
saa suorittaa lähinnä henkilön suostumuksella esimerkiksi kulunvalvonnan yhteydessä.
2.6.1 Esimerkkejä analytiikan käytöstä kameravalvonnassa
Kamera-analytiikalla tehtyjen havaintojen pohjalta voidaan ottaa tallenteita, laukaista hälytyksiä ja lähettää
ilmoituksia henkilökunnalle tai vartijoille. Mikäli kameran yhteyteen tuodaan IP-verkossa toimiva
kaiutin ja ääniyhteys, voidaan kohteelle käynnistää automaattisia kuulutuksia tai mikrofonin avulla jopa
kaksisuuntainen puheyhteys. Alla on lueteltu tyypillisiä esimerkkejä analytiikan käytöstä kameravalvonnassa.
Hahmontunnistus
Hahmontunnistuksella tarkoitetaan tekniikkaa, jossa tunnistetaan hahmojen ja niiden liikkeiden perusteella esimerkiksi henkilöitä ja ajoneuvoja. Kuva-alaan voidaan piirtää aitaviiva, jonka ylittäminen voidaan havainnoida.
Asiattoman oleskelun havaitseminen
Asiattoman oleskelun havainnointiin on tarkoitettu niin kutsuttu Loitering-analytiikka. Se havaitsee henkilöt, jotka ovat viipyneet alueella tietyn, määritellyn ajan.
Kävijälaskenta ja tilannetieto
Kävijälaskentaa tai tilannetietoa kohteen asiakasmääristä
voidaan suorittaa suoraan kameroissa, joiden tietoa
kävijämäärist 8; voidaan viedä eteenpäin erilliseen raportointityökaluun.
Myös väärän kulkusuunnan perusteella
voidaan tehdä hälytyksiä tai kuulutuksia.
Jonovahti
Asiakasvirran optimointiin voidaan määritellä avustavaa kamera-analytiikkaa jakamaan henkilöstön työkuormaa ja vähentämään asiakkaiden odotusaikaa. Kameran havainnoimaa tietoa voidaan välittää henkilökunnalle reaaliaikaisesti.
Yksityisyyden suojaaminen
Kamerakuvaa voidaan myös suodattaa reaaliaikaisesti yksityiskohtaista henkilötietoa häivyttämällä. Suodattamatonta tallennetta kuvasta voidaan viedä tallentimelle ja hallita sitä tallentimen tai VMS- järjestelmän käyttöoikeu ksien kautta.
Äänimaailman hyödyntäminen
Kamerajärjestelmien yhteydessä hyödynnetään nykyään myös ääntä automatisoimalla kuulutuksia kamera-
analytiikan havaitsemien tilanteiden perusteella. Kameran liikkeentunnistus voi esimerkiksi käynnistää
kohteessa kuulutuksia tiedottaen kameravalvonnasta tai ilmoittaa, että paikassa on asiaton oleskelu
kielletty. Mikäli kameraan on yhdistetty tai se on varustettu sisäänrakennetulla mikrofonilla, voidaan
kohteelle myös käynnistää kaksisuuntainen puheyhteys, esimerkiksi valvottavan ja vartiointiliikkeen välille.
Kohteen äänistä voidaan myös tehdä havaintoja ja tämän pohjalta tehdä hälytyksiä tai kameratallenteita.
Kameran äänianalytiikka voi tunnistaa ääniä, kuten esimerkiksi lasin rikkoutumisen, autohälyttimen,
aseen laukauksen, huudon ja joissain tapauksissa myös aggressiiviset äänenpainot taustapuheessa.
Kyseinen äänihavainnointi voidaan tehdä suoraan kamerassa lähettämättä sitä eteenpäin tai ääntä
erikseen tallentamatta.
2.7 KAMERATEKNOLOGIAN HYÖDYNTÄMINEN PALOTURVALLISUUDESSA
Palontorjunta on muutakin kuin vain palon tunnistamista ja pysäyttämistä sekä niistä ilmoittamista. Paloturvallisuus on myös ennakointia, jota voidaan tukea ja kehittää muilla nykyaikaisilla integroiduilla ratkaisuilla, kuten kamerateknologialla. Tähän kuuluvat myös oppaassa tarkastellut kamerateknologiat, joilla kyetään havaitsemaan tulipalon syttyminen ja savun muodostuminen, mutta voidaan myös tunnistaa muita tekijöitä alkavan palon taustalla. Tämä mahdollistaa perinteisen paloilmoitinjärjestelmän toiminnan tukemisen ja täydentämisen, jolloin kameroilla saatavaa dataa voitaisiin hyödyntää enemmänkin
uusissa käyttökohteissa. Kameravalvonta mahdollistaa prosessien tehostamisen tekemällä esimerkiksi
hälytyksiä toimintaympäristön poikkeamista ja riskitilanteista.
Kuten perinteiset kiinteistötekniikan ratkaisut, niin myös kameravalvontajärjestelmän integroiminen
kiinteistönhallintajä ;rjestelmään mahdollistaa tiedon keräämisen ja hyödyntämisen myös muissa järjestelmissä,
kuten paloturvallisuusjärjestelmissä ja vahinkojen ennakoinnissa sekä analysoinnissa mahdollistaen
jälkioppimisen tapahtumien jälkeen.
Paloriskien ennakointi
Perinteistä kameravalvontaa voidaan täydentää opettamalla tunnistettavia kohteita ja analysoimalla
kameralla saatavaa kuvaa. Yksinkertaisia keinoja edistää paloturvallisuutta kameravalvonnalla ovat
lämpö- tai savupatsaita tunnistavat kamerateknologiat. Lämpökameralla voidaan valvoa esimerkiksi
sähkölaitetta ja asennuksia, jolloin voidaan ennaltaehkäistä sähköpaloja ja saada ennakoivaa tietoa huoltotarpeesta
ja mahdollisista tulipaloriskeistä.
Usein palon taustalla on jokin tekijä, joka voidaan
tunnistaa ja reagoida ennakoivasti, ennen
kuin paloriski konkretisoituu. Tällöin kameravalvonta
toimii ennaltaehkäisynä, ja tunnistettavana
tekijänä voi olla normaalitoiminnasta
poikkeavan tai toistuvan liikkeen tunnistaminen.
Saatavilla olevasta kuvasta ja datasta
voidaan myös erotella liikkeen ja toistuvuuden
lisäksi liikkuvan kohteen kokoa tai tilassa olevia
olosuhteita. Merkitsevä tekijä on normaalista
poikkeavien olosuhteiden tai toiminnan tunnistaminen
ja siihen reagointi. Merkitsevää voi olla
myös aika, jonka perusteella voidaan arvioida,
että kyseessä on tilanne, johon tulee reagoida,
ja että tapahtuma on sellainen, joka ei kuulu
kyseisen kohteen normaaliin toimintaan.
Analysointi ja jälkioppiminen
Ennakoinnin ja paloturvallisuuden varmistamisen lisäksi kameravalvonta voi myös auttaa vahinkojen
selvittämisessä, jolloin voidaan selvittää turvallisuutta vaarantaneita tapahtumia jälkikäteen ja analysoida
tapahtumia. Tallenteista saatavalla tiedolla voidaan taas kehittää järjestelmäkokonaisuutta,
jossa paloturvallisuus on osana. Kameravalvonnan datan ja tapahtumien analysoinnilla on merkittävä
kehitysmahdollisuus onnettomuuksista oppimisen ja palontutkinnan näkökulmasta. Kameravalvonta
pystyy analysoimaan kuvasta erilaisia tapahtumia, ja analytiikan keräämän tiedon perusteella saadaan
tehtyä nopeasti tapahtumien tutkimista helpottavia hakuja.
Kameravalvontaa voidaan käyttää erityisesti tuhopolttoriskien hallintakeinona, jolloin teknologiaa käytetään
ilkivallan ja rikosten torjuntaan sekä tapahtumien selvittämiseen tallenteita tarkastelemalla. Tapahtuneiden
palojen lisäksi kamerateknologiaa on mahdollista hyödyntää esimerkiksi paloilmoittimien
ei toivottujen, erheellisten, hälytysten taustatekijöiden selvittämisessä.
Tilannekuvan kehittäminen pelastustoimen tukena
Valvontakamerat mahdollistavat reaaliaikaisen rakennuksen onnettomuus- ja vaaratilanteen tilannekuvan
luomisen, jolloin tilannejohtamiseen saadaan tietoa ihmisten määrästä, palon vakavuudesta ja mahdollisista
lisävaaraa aiheuttavista tekijöistä. Näin pelastuslaitos pystyy tekemään nopean tilannearvion
näkemänsä perusteella ja tehdä tarvittavia ohjeistavia toimia, jotta kaikki henkilöt saadaan turvallisesti
ohjattua pois vaaratilanteesta. Mitä nopeammin palohenkilöstö pystyy reagoimaan mahdollisiin riskitekijöihin,
sitä pienemmät ovat vahingot. Saatava tieto voi myös jälkikäteen auttaa pelastusviranomaista
omassa kehitystyössä.