IFPR-Labtelecom: Monitor IPCAM

O Labtelecom desenvolveu  um sistema para câmeras IP (Monitor IPCAM) visando integrar diferentes dispositivos em um monitoramento centralizado. As câmeras IP tem sido amplamente utilizadas pois permitem aproveitar a infraestrutura de rede já existente, ou seja, é possível adicionar um câmera de segurança apenas com um cabo de rede ou até pela rede sem fio (WiFi). Esse dispositivo reduz a necessidade de cabeamento e dispositivos específicos, por exemplo DVR e por esse motivo apresentam um custo mais baixo. Contudo, cada fabricante tem um aplicativo específico com métodos de monitoramento, alarmes e armazenamento distintos. Logo, a integração e gerenciamento de diferentes câmeras pode apresentar uma certa complexidade. Nesse projeto um sistema desenvolvido em GNU/Linux permite essa integração utilizando ferramentas e protocolos específicos. Nas figuras de 1 a 4 são apresentadas as regiões de atuação de 4 câmeras de diferentes fabricantes.

Figura 1 - Câmera IP Sala 305. Fabricante: Greatek Modelo SEGC1024D

Figura 2- Câmera IP Sala 303. Fabricante: Shenzhen Eye Sight Modelo IP611

Figura 3 - Câmera IP Sala 307. Fabricante: TPLink Modelo NC200

Figura 4 - Impressora 3D. Fabricante: Positivo YPY AB10d com Aplicativo IPWebcam

 A região de atuação das outras câmeras não são apresentadas por questões de segurança evitando revelar pontos cegos e demais vulnerabilidades do ambiente . Além disso, as imagens em tempo real não são publicizadas devido ao direito de imagem, pois várias pessoas circulam diariamente em algumas regiões de monitoramento. O sistema atual realiza o monitoramento e gerenciamento de 9 câmeras conforme detalhado na lista abaixo.


MONITORAMENTO COM O PROTOCOLO FTP: muitas câmeras IP permitem o envio de imagens quando ocorre um alarme por detecção de movimento. Nesse caso, foi configurado um servidor FTP para o upload de imagem desses dispositivos [1]. Cada câmera realiza o  envio de imagens para o sistema IPCAM em uma pasta específica dentro do servidor. No final do dia o servidor faz a verificação do tamanho da pasta armazenada com o comando du -sm. Por exemplo, para verificar a câmera de entrada do Labtelecom (Sala 303) é executado o seguinte comando:

cd /home/cluster; du -sm /home/telecom/CAM_303/ > Disk_CAM303_acc1.txt; Disk_CAM303_1=$(awk '{print $1} 'Disk_CAM303_acc1.txt); echo "$(date +%Y)/$(date +%m)/$(date +%d) $Disk_CAM303_1" >> Disk_CAM303_data.txt;

Com o comando acima também é armazenada a informação de data sendo possível gerar os resultados abaixo. Nesse caso, em dias com valores baixo (0, 1 e 2) foi verificado nas câmeras que não houve movimento no local. Valores maiores indicam que houve maior movimento na região de atuação da câmera.

log_Disk_CAM303.pdf

Quantidade de dados gerada pela câmera da sala 303

log_Disk_CAMLAB04.pdf

Quantidade de dados gerada pela câmera do Laboratório 04

log_Disk_CAM3D.pdf

Quantidade de dados gerada pela câmera da sala 307

log_Disk_CAMEW31.pdf

Quantidade de dados gerada pela câmera do corredor (EW31)

MONITORAMENTO COM O PROTOCOLO RTSP: nessa técnica o sistema realiza uma conexão com a câmera e realiza a captura de quadros. O sistema não trabalha com a detecção por movimento, mas permite um armazenamento contínuo da informação. Com a integração com o software VLC é possível capturar imagens podendo ser controlada a resolução da imagem e a quantidade de quadros por segundo (fps). Logo abaixo é apresentada a rotina de captura para a câmera da sala 305.

vlc -V dummy --intf=dummy rtsp://192.168.1.1:554/ucast/11 --video-filter scene --no-audio --scene-path /home/cluster/CAM_305/ --scene-ratio=125 --scene-prefix sala305_$(date +%Y)$(date +%m)$(date +%d)_$(date +%H):$(date +%M)_ --scene-format jpeg --scene-width 800 --scene-height 600;

Uma outra possibilidade do sistema é a captura com o software ffmpeg. Logo abaixo é apresentada a rotina de captura para a câmera da sala 305.

ffmpeg -i http://admin:SENHA@192.168.1.225:8080/video -f image2 -s 640x480 -r 1 -vframes 12 /home/cluster/labtelecom_impressora3D/timelapse/flashforge_$(date +%d)$(date +%m)$(date +%Y)_$(date +%H)$(date +%M)_%02d.jpg; 

Com essa rotina é possível monitorar a fabricação de peças na impressora 3D utilizando no processamento a técnica de time-lapse conforme apresentado no vídeos:

Impressora 3D: Guia para cabeamento de rede (1U)

Impressora 3D: Suporte (1U) para dispositivos Raspberry Pi

MONITORAMENTO VIA REDE: algumas câmeras estão conectadas em interfaces de switches gerenciáveis. Nessa situação é possível monitorar a taxa de transmissão e consequentemente é possível detectar o instante que ocorreu alguma movimentação. A câmera da sala 303 apresenta um monitoramento por FTP com taxas de transmissão mais baixas na ordem de quilobits por segundo (kbps). Na sala 305 a câmera apresenta um monitoramento contínuo com o protocolo RTSP nessa situação as taxas de transmissão são mais elevadas na ordem de Megabits por segundo (Mbps).

load_CAM303.pdf

Taxa de transmissão (em kbps) da câmera da sala 303 com protocolo FTP

load_CAM305.pdf

Taxa de transmissão (em Mbps) da câmera da sala 305 com protocolo RTSP

load_CAMHALL.pdf

Taxa de transmissão (em kbps) da câmera corredor com protocolo FTP

load_CAMEW31.pdf

Taxa de transmissão (em kbps) da câmera da estação WiFi EW31 com protocolo FTP

As câmeras com protocolo FTP apresentam picos de transmissão no momento de detecção. Já as câmeras com RSTP ocorrem uma variação na taxa de transmissão porém não é possível determinar o momento exato de uma ocorrência. Por exemplo, na câmera da sala 305 a gravação de imagens é continua e quando a luz da sala é acionada a taxa apresenta valores maiores que 10 Mbps e permanece com esse padrão até ser desligada. Mas, não é possível localizar a ocorrência de algum evento, por exemplo quem passou por ali em um determinada instante. Neste caso, seria necessário avaliar toda a gravação diferentemente da técnica com FTP onde os picos de transmissão indicam algum evento que ocorreu naquele instante.

REGISTRO INPI: O IFPR recebeu do Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi) o registro do sistema Monitor IPCAM em 22/08/2023.