Kuvitteellinen esimerkki tuotannollisen yrityksen IP-kamerajärjestelmästä

Kamera tuotannollisten prosessien valvonnassa

Valvontakamerajärjestelmiä on käytetty tuotantoprosessien valvonnassa kymmeniä vuosia. Tehtaissa käytettävistä prosessikameroista suurin osa perustuu analogiseen tekniikkaan ja uudetkin järjestelmät rakennetaan usein analogisiksi. Tämä johtuu kai siitä, että päähuomio on ollut seurata tuotantoprosessin sujumista reaaliajassa ja suljetussa ympäristössä (CCTV).

IP-järjestelmä teollisuusympäristössä

IP-kamerajärjestelmä tarjoaa paljon uusia mahdollisuuksia kameroiden käyttöön. Joihinkin hallintaohjelmiin on saatavana sovelluksia, joilla voi mm. automatisoida kulunvalvontaa, hakea yksittäisen tuotteen vaiheet tuotannossa EAN-koodin tai RFID:n avulla, hoitaa laadunvalvontaa, saada analyysitietoa tuotantolaitteiden häiriöiden syistä yms. Analogijärjestelmä on tarkoitettu reaaliaikaisen kuvamateriaalin seuraamiseen mutta ei juuri muuhun. Tosin tallentaminen ja tallentimen avulla myös verkon yli katselu on ollut mahdollista jo pitkän aikaa, mutta tietyistä syistä teollisessa tuotannossa "vierastetaan" tallennusta.

IP kamerajärjestelmän verkko rakennetaan yleensä periaatteella, jossa kameroiden tarvitsema sähkö ja data kulkee samassa kaapelissa (PoE-tekniikka). Tällöin puhutaan keskus- ja kenttäkytkimistä. Kenttäkytkimet on yleensä sijoitettu alueille, jotka kuuluvat valvonnan piiriin ja kytkimiin liitetään yksittäiset kamerat. Kytkin hankitaan yleensä kapasiteetiltaan sellaisena, että siinä on reserviä lisätä kameroita. Tällöin yhden tai kahden kameran lisääminen on melko helppo ja huokea toimenpide. Kameran ja kytkimen välinen etäisyys ilman lisälaitteita voi olla enintään 100 metriä.

Kenttäkytkimet liitetään keskuskytkimeen joko ethernet-kaapelilla tai käyttämällä kuituyhteyksiä. Keskuskytkin tai kytkimet on liitetty serveriin, jossa on esimerkiksi kaksi verkkokorttia, yksi kameroita ja yksi työasemia varten. Jos kamerakuvia katsotaan valvomoissa tai työpisteillä, tarvitaan työasema PC (client kone) kullekin katselupaikalle. Riippuen hallintaohjelmistosta, voidaan kuvanäkymät jakaa melko vapaasti monitorilla, joka on suurin ero perinteiseen analogiseen järjestelmään. Kuvadataa käsittelevien laitteiden kuten servereiden ja etenkin työasemakoneiden tulee olla riittävällä "potkulla" varustettuja. Muutoin on edessä uskomattomia ongelmia.

Huomio ohjaus- ja käyttöjärjestelmään

Rautaa tärkeämpi asia on kamerajärjestelmissäkin softa. Kun mietitään palvelimen hankintaa, joudutaan tekemisiin videohallintaohjelmistoon liittyvään kysymykseen. Voit joko valita laitetoimittajan ohjelmiston tai hankkia softan ohjelmistotoimittajalta. Videovalvonnassa tälläisiä softatoimittajia ei ole monia. Ehkä yksi tunnetuimmista ohjelmatoimittajista on Tanskalainen Milestone (nykyään osa Canonia). Softatalot toimivat omassa bisneksessään siten, että he kiinnittvät päähuomionsa kahteen asiaan. Sohtan täytyy tukea mahdollisimman monia laitemerkkejä ja toisaalta tarjota runsaasti rajapintoja sovellustuottajille. Softavalmistajan ansaintalogiikka perustuu lisensseihin. Varusohjelmistoista maksetaan ohjelman laajuuden mukaan (ominaisuudet, ostavan yrityksen koko) ja lisäksi järjestelmään liitettävistä kameroista veloitetaan kameralisenssi. Lisenssit ovat pääsääntöisesti "ajattomia", mutta tuen (support) pituudesta veloitetaan. Laitevalmistajan intressissä on sitoa asiakas omiin laitteisiinsa ja näin heidän ajatuksenaan on myydä laitteita. Ohjelmisto on ikään kuin välttämätön paha, jota päivitetään jos aikaa myynniltä jää.

Voisi sanoa, että laitevalmistajat ovat olleet pahimpia "jarrumiehiä" jos tarkastellaan digitaalisen valvontakamerajärjestelmän ohjelmistokehitystä ja yhteensopivuutta. Tosin ruotsalainen Axis on toiminut kiitettävänä pioneerina, mitä tulee yhteensopivuuteen ja kameroiden vaivattomaan käyttöönottoon. Mihin kehitys on kulkemassa, on hankalampi juttu arvioida. Viimeaikoina softavalmistaja Milestone on tuonut markkinoille myös "rautaa", johon on paketoitu varusohjelmisto (eri tasovaihtoehtoja) ja tietty määrä kameralisenssejä tyyliin pienyrityksille, pk-yrityksille ja korporaatioille. Tämä ei ole paha asia, sillä ohjelmistokehittäjä jos kuka tietää, mitä raudalta vaaditaan, jotta se ei "kyykkäisi". Sitten on vielä mahdollisuus, ettei sinun tarvitse hankkia omaa palvelinrautaa lainkaan. On olemassa myös joukko pilvipalvelukonesalin tarjoajia, jotka myyvät palveluaan kuukausiveloitteisena. Jos et laita painoa sille, että järjestelmä pysyy "omissa näpeissä", on tämä tietysti varteenotettava vaihtoehto. Tosin sidot kätesi vuosiksi eteenpäin yhteen palveluntarjoajaan.

Ongelmallinen onvif

Valvontakamera-alaa on vaivannut todellisten standardien puute, jonka johdosta laitteet eivät ole keskenään yhteensopivia. Perinteisessä analogisessa järjestelmässä tälläisiä ongelmia oli lopulta hyvin vähän. No tietysti Bosch "hiihteli" omia latujaan mutta peruskameroita pystyi liittämään tallentimiin ja matriiseihin melko vaivatta. Ohjattavia kameroita varten oli luotu ns. Pelco-standardi (Boschilla bephase) ja tämä takasi, että kameroita pystyi ohjaamaan, koska ne noudattivat samaa protokollaa.

IP-järjestelmissä meno on puolestaan villiä kuin villissä lännessä. Jos hankit jonkin tallentimen, sinun tuli tarkasti ottaa selvää, mitä kameroita siihen pystyy liittämään. Usein on niin, että vain yksi merkki ja malli kelpavat. Valmistajat halusivat sitoa asiakkaan tiukasti itseensä tekemällä mahdottomaksi järjestelmän laajentamisen muilla laitteilla. Ruotsalainen Axis toimi alullepanijana yhteisen standardin aikaansaamiseksi. Syntyi IP-kameroiden Onvif -standardi, jossa ajatuksena oli aikaansaada tilanne, että kaikki kamerat toimisivat moitteetta missä järjestelmässä tahansa. Axis on itse tehnyt kiitettävää työtä tämän standardin parissa mutta valitettavasti monet muut eivät. Esimerkkinä tästä valmistaja A noudattaa Onvif-standardia kuvastriimin jpg-muodossa mutta ei mpeg muodossa ja puolestaan valmistaja B toimii täysin päinvastoin. Näin ollen et saa millään järjestelmää toimimaan yksillä asetuksilla ja se on parhaimmillaankin epävakaa jos yleensä toimii. Hurskaasti kylläkin kaikki laitevalmistajat tuotteidensa datasheeteissä vannovat, että laitteet noudattavat yleisesti käytössä olevaa Onvif-standardia.

Analoginen järjestelmä IP-järjestelmäksi

Analoginen järjestelmä voidaan päivittää IP-järjestelmäksi. Tosin tällä ei saavuteta yhtään parempaa kuvalaatua, eikä muita ominaisuuksia kuin kuvien katselu suljetun järjestelmän (CCTV) ulkopuolelta.

Mahdollisuuksia on oikeastaan kaksi. Toinen on liittää analogiset kamerat tallentimeen ja kytkeä tallennin verkkoon. On itsestäsi kiinni hankitko analogisen tallentimen vai ns. hybridi tallentimen, johon voi myös liittää IP-kameroita. Näin toimien kamerakuvat saadaan näkymään verkon yli mutta kaikkia "aidon" IP-järjestelmän ominaisuuksia sillä ei toki saada käyttöön.

Jos taas päätät siirtyä IP-järjestelmään ja hankkia joko digitaalisen tallentimen tai oikean serverin, voit liittää olemassa olevat analogiset kamerat käyttäen ns. videoenkooderia. Enkoodereita on yhdelle tai useammalle kameralle. Tässäkin tunnettu merkki on Axis. Analogisten kameroiden "sipatessa", voit korvata ne IP-kameroilla ja näin enkooderit jäävät pikkuhiljaa syrjään. Digitaalisen signaalin siirtäminen koaksiaalikaapeleilla rakennetussa verkossa onnistuu tai sitten voi tietysti käyttää langatonta tiedonsiirtoa

Ylläpito

Analogiset järjestelmät "kävivät ja kukkuivat" helposti vuosia itsekseen tarvitsematta juuri lainkaan ylläpitotoimia. IP-järjestelmän kanssa näin ei ole. Suosittelemme vahvasti, että jos hankit IP-kamerajärjestelmän, tee samalla järjestelmän ylläpitosopimus. Ei ole olemassa IP-järjestelmää, joka ei välillä kaatuisi, hukkaisi IP-osoitteita, kytkin mykistyisi salaperäisesti tai uusia ohjelmistopäivityksiä tai firmiksiä ei tarvitsisi asentaa. On itsestäsi kiinni, minkä laajuisen ylläpidon haluat ja mitä olet siihen valmis panostamaan. Vähintä mitä sinun tulee saada on ainakin kunnollinen dokumentointi järjestelmästä, jolloin ongelmien ilmetessä ei sormi mene heti suuhun ja pysy siellä usein päiväkausia.