sábado, 30 de mayo de 2015
viernes, 29 de mayo de 2015
INVESTIGACIÓN SOBRE CAMARAS IP
CAMARAS IP
Es un un
dispositivo diseñado para vigilancia y monitorear distintas áreas, así como
grabar audio e incluso sacar fotografías. El termino "IP"
("INTERNET PROTOCOL"), PROTOCOLO DE INTERNET permite que este
dispositivo pueda ser controlada de manera remota y transmitir por medio de
Internet en tiempo real (de manera instantánea). Puede
describirse como una cámara y un ordenador combinados para formar una sola
unidad.
Los componentes
principales que integran la cámaras IP incluyen un lente, un sensor de imagen,
un o mas procesadores de imagen, un SoC (Sistema en Chip) de compresión de
video y un chip Ethernet que ofrece conectividad de red para transmisión de
datos.
La cámara IP dispone de su
propia dirección IP, está directamente conectada a la red y se puede colocar en
cualquier ubicación en la que exista una conexión de red. Esta característica
es la diferencia respecto a una cámara Web, que únicamente puede ejecutarse
cuando está conectada a un ordenador personal (PC) por medio del puerto USB o
IEE 1394.
IP (Internet
Protocol, Protocolo de Internet)
El Protocolo de Internet
es un método de transmisión de datos por una red. Los datos que se envían se
dividen en "paquetes" individuales y completamente independientes.
Cada computadora (o host) de Internet tiene como mínimo una dirección que lo
identifica de forma exclusiva y lo distingue de todos los demás, y cada paquete
de datos contiene la dirección del emisor y la del receptor.
El Protocolo de Internet
garantiza que todos los paquetes de datos llegarán a la dirección apropiada. IP
es un protocolo sin conexión, lo cual significa que no hay ninguna conexión
establecida entre los extremos de la comunicación, por lo que los paquetes se
pueden enviar por rutas distintas y no necesitan llegar al destino en el orden
correcto.
Una vez que los paquetes
de datos han llegado al destino correcto, otro protocolo, el Protocolo de control
de transmisión (TCP), los coloca en el orden correcto.
Dirección IP
Una dirección IP es
simplemente una dirección en una red IP que utiliza un ordenador o dispositivo
conectado a esa red. Las direcciones IP permiten a todos los ordenadores o dispositivos
conectados encontrarse y pasarse datos entre ellos. Un ejemplo de dirección IP
es 192.168.1.100
Para evitar conflictos,
cada una de las direcciones IP de una red determinada debe ser exclusiva. Una
dirección IP puede asignarse como fija, para que no cambie, o bien se puede
asignar de forma dinámica (y automática) por DHCP.
Una dirección IP consta de
cuatro grupos (o quads) de dígitos decimales separados por puntos; por ejemplo,
130.5.5.25. Distintas partes de la dirección representan elementos diferentes.
Una parte representará el número o dirección de red y otra parte la dirección
del equipo local.
CARACTERÍSTICAS
GENERALES DE LA CÁMARA IP.
Ø Tiene una resolución por lo general baja, pero es suficiente para
reconocer las acciones que se están realizando.
Ø Se controlan de manera remota, por medio de cable ó de manera
inalámbrica, son capaces de enviar por la red inalámbrica, utilizando el
estándar IEEE 802.11 (Familia de estándares para LAN inalámbricas, admite una transmisión de 1
o 2 Mbps en la banda de 2,4 GHz. IEEE 802.11b admite velocidades de datos hasta
11 Mbps en la banda de 2,4 GHz, mientras que 802.11g admite hasta 54 Mbps en la
banda de 5 GHz.).
Ø Algunas cámaras pueden tener movimiento giratorio remoto en varias
direcciones (tecnologías PAN/TILT), lo que permite enfocarla al lugar deseado
de manera inmediata.
Ø El audio y video capturado lo transmiten en formatos comprimidos,
diseñados para un flujo rápido en Internet (GSM-AMR/MPEG4 ("Join
Photographic Expert Group Layer 4") y AAC "Advanced Audio Coding").
Ø Como la transmisión es hacia Internet, nos permite observar los eventos
desde cualquier dispositivo que tenga una conexión y un explorador de Internet
compatible.
Ø Integran para el caso del video diferentes capacidades de grabado de
cuadros por segundo (FPM), esto es "Frames per Second"
dependiendo la capacidad de la cámara IP.
Ø Cuentan con un puerto RJ45, el cuál permite integrarla a una red de área
local.
Ø Cuenta con una antena, que permite amplificar la señal al momento de ser
usada de manera inalámbrica, siendo este último recurso el más seguro, ya que
no depende que se corte el cable UTP, en caso de que la quieran inhabilitar.
CAPACIDADES
DE RESOLUCIÓN DE LA CÁMARA IP
Se refiere a la cantidad máxima de píxeles que es capaz de capturar para
generar la imagen. Un píxel es cada uno de los puntos que conforman la imagen y
a medida de que tenga mayor cantidad de ellos, se tendrá un mayor detalle de la
imagen. Se pueden abreviar como Kpx y Mpx.
TIPOS DE CÁMARAS IP
Se pueden clasificar en
función de su diseño para su uso en:
v Interiores o exteriores
v Exteriores.
Las cámaras IP
para exteriores suelen tener un objetivo con iris automático para regular la
cantidad de luz a la que se expone el sensor de imagen. Una cámara de
exteriores también necesitará una carcasa de protección externa, salvo que su
diseño ya incorpore un cerramiento de protección. Las carcasas también están
disponibles para cámaras para interiores que requieren protección frente a
entornos adversos como polvo y humedad y frente a riesgo de vandalismo o
manipulación. En algunos diseños de cámara, las funciones a prueba de
vandalismo y manipulaciones ya están integradas y no requieren ningún tipo de
carcasa externa.
Las cámaras IP,
diseñadas para interiores o exteriores, pueden clasificarse en cámaras de red
fijas, domo fijas, PTZ, y domo PTZ.
Cámaras
de red fijas
Este tipo de cámara es la mejor opción en
aplicaciones en las que resulta útil que la cámara esté bien visible.
Normalmente, las cámaras fijas permiten que se cambien sus objetivos. Pueden
instalarse en carcasas diseñadas para su uso en instalaciones interiores o
exteriores. Una cámara de red fija, que puede entregarse con un objetivo fijo o
varifocal, es una cámara que dispone de un campo de vista fijo
(normal/telefoto/gran angular) una vez montada. Una cámara fija, por el
contrario, es el tipo de cámara tradicional en el que la cámara y la dirección
en la que apunta son claramente visibles.
Cámaras
de red domo fijas
Uno de los
inconvenientes que presentan las cámaras domo fijas es que normalmente no
disponen de objetivos intercambiables, y si pueden intercambiarse, la selección
de objetivos está limitada por el espacio dentro de la carcasa domo. Para
compensarlo, a menudo se proporciona un objetivo varifocal que permita realizar
ajustes en el campo de visión de la cámara.
Cámaras
PTZ y cámaras domo PTZ
Las cámaras PTZ o domos
PTZ pueden moverse horizontalmente, verticalmente y acercarse o alejarse de un
área o un objeto de forma manual o automática. Todos los comandos PTZ se envían
a través del mismo cable de red que la transmisión de vídeo. A diferencia de lo
que ocurre con la cámara analógica PTZ, no es necesario instalar cables RS-485.
CONFIGURACIÓN
DE CAMARA IP
Para
iniciar, se han definido algunos procedimientos que se deben de tener
claros a la hora de configurar una cámara IP:
- ALISTAMIENTO
- CONEXION
- IDENTIFICACION
- PARAMETROS
ALISTAMIENTO
El alistamiento es esencial a la hora
de instalar cualquier equipo de seguridad electrónica. Es común que en diversas
ocasiones simplemente llevemos los elementos de la instalación y lleguemos al
lugar sin haber realizado una prueba a la cámara.
Primero debemos de realizar una prueba
de “mesa” o laboratorio en nuestras instalaciones antes de llevar la cámara al
lugar indicado. Para esto necesitamos de los siguientes elementos:
- Un PC de escritorio o preferiblemente por comodidad
un Laptop
- La cámara que vamos a instalar con su respectiva
fuente de poder.
- Un cable de red cruzado.
- En caso de no contar con un cable de red cruzado,
podemos utilizar 2 cables de red normales, y conectar ambos, el computador
y la Cámara IP a un switch de red o enrutador.
CONEXION
Lo primero
que debemos de hacer es conectar la Cámara IP a la computadora, directamente
usando el cable de red cruzado. Posteriormente encender tanto la computadora como la Cámara IP conectándola a
la alimentación de energía, normalmente todas incluyen en la caja un adaptador de
energía.
Al utilizar un cable de red cruzado,
entre el computador y la Cámara IP, se esta conectando simulando una red
convencional, pero al no existir un enrutador en el medio, ninguno de los 2
equipos tendrá asignada una dirección IP automática por un DHCP. Es decir, que
debemos saber o configurar manualmente la dirección IP de cada uno de ellos.
En caso de no contar con el cable de
red cruzado, podemos conectar tanto el computador como la Cámara a un switch o
enrutador. Se recomienda usar el cable cruzado, para evitar posibles problemas
de red o de otros computadores conectados a la red, que pueden generar
conflictos sobre el sistema.
IDENTIFICACION
Una vez conectados los equipos,
identificar la dirección IP que por default o de fabrica trae la cámara (Para verificar la dirección IP
por defecto o de fábrica de la Cámara, se puede consultar el manual del equipo
ó contactando al proveedor de la misma), una vez conocida ésta, no modificarla,
y cambiar la dirección IP de la computadora a una dirección similar a la de la
cámara que esté dentro de la misma subred (Es muy importante que tanto la
Cámara IP como el computador se encuentren en la misma subred, para que se
puedan “ver” fácilmente)
Es decir, si la cámara tiene como dirección
por defecto la IP 192.168.0.200, debería cambiar la dirección del computador
por alguna libre en la misma subred, como por ejemplo 192.168.0.201
Por lo general todas las
marcas de Cámaras IP tienen un procedimiento de configuración muy rápido, casi
que Plug And Play (Conecte y Disfrute), haciendo uso de una herramienta muy
común en todas las marcas denominado IP Utility. En este documento nos
enfocaremos en el procedimiento manual para conectarnos a la Cámara IP.
Una vez identificamos la
dirección IP por detecto de la Cámara (192.168.1.200) debemos de cambiarla por una dirección IP de la
misma sudred que estamos usando en la computadora (antes de conectar la cámara,
es decir la que manejamos en el modem del WIFI.
Para
el presente documento se está usando la dirección IP 192.168.1.205, puerto HTTP
81 y puerto de audio 1500
Se monitorea la cámara
de forma local conectada a la computadora, con la dirección asignada.
Posteriormente realizamos un PING desde
la computadora hacia la IP de la Cámara. Debemos de obtener respuesta.
Si hemos recibido respuesta
de PING de la Cámara, ya podemos conectarnos a ella para ver su video en vivo
utilizando un navegador WEB compatible. Aunque sabemos existen diversos
navegadores WEB, como Internet Explorer, Firefox, Safari, Netscape, etc. Debemos
de chequear el navegador WEB compatible con la Cámara IP que estemos
utilizando, por lo general la compatibilidad con navegador WEB la encontramos
en la parte exterior de la caja de la Cámara ó internamente en su manual.
Para poder realizar esta función es
necesario conectar la cámara al modem WIFI que se esté utilizando para que la
cámara pueda ser monitoreada de forma local atravez de la red. Como se muestra
en la figura siguiente
La gran mayoría de las Cámaras IP son
compatibles con Internet Explorer, lo abrimos entonces, y en la casilla de URL
digitamos la dirección IP de la Cámara (192.168.1.205:81) y tecleamos Enter. De
esta forma, la Cámara IP entonces responderá a nuestra solicitud y nos mostrara
la pantalla
PARAMETROS
Una vez ingresamos a
la cámara con nuestro Usuario y Contraseña de administrador, podemos ya como
tal configurar los parámetros esenciales para dejar la Cámara operando. Estos
parámetros por lo general son los siguientes:
- Dirección IP Definitiva: Aunque las Cámara IP por lo general tienen un
servicio habilitado que se llama DHCP, recomiendo asignarle una dirección
IP estática a la Cámara, pues en muchas ocasiones el servidor DHCP puede
asignarle una dirección IP diferente a la Cámara, ya sea por reinicios de la
red o factores externos. Entonces para estar más seguros, lo mejor es
utilizar una dirección IP Estática. De esta manera, la Cámara va a tener
esta dirección IP siempre, esta dirección IP fija y disponible, por lo
general es suministrada por el administrador de la red donde se va a
instalar la Cámara.
Guardados los cambios los cambios y
reiniciada la Cámara, debemos de hacer PING a la Cámara a su nueva dirección
IP, teniendo en cuenta, que la IP del computador desde donde estoy realizando
el PING, debe de estar en la misma subred de la nueva configuración IP de la
Cámara. Esta verificación en ocasiones se pasa por alto, y es cuando no se
obtiene respuesta de la Cámara debido a que los equipos se encuentran en
subredes diferentes.
Parámetros de Video: Los parámetros de video permiten ajustar la calidad y
tamaño del streaming de video, es importante ajustarlos, pues de acuerdo a
ellos, obtendremos la calidad de imagen que se espera, así como el tamaño
adecuado para luego no tener problemas de transmisión ni de almacenamiento. Así
es que, dentro de la configuración de la Cámara, debemos de encontrar la
sección para configurar el Video como se muestra en la imagen:
Básicamente se debe de elegir que
formato de compresión se utilizará, su resolución, cuadros por segundo, y su
calidad. Para transmisiones por redes locales o LAN, se pueden configurar
valores altos, debido a que los anchos de banda soportados por estas redes son
mucho mayores que en redes WAN. Se pueden utilizar entonces resoluciones
iguales o mayores a VGA (640x480), y valores mayores a 15 cuadros por segundo
(fps/frames per second) que se acercan a lo que llamamos tiempo real; y en
cuanto al bit rate o calidad del video en redes LAN, se pueden configurar valores
superiores a 1Mbps para obtener imágenes con buena calidad y nitidez.
El formato de
compresión juega un papel importante, pues de él depende el consumo de ancho de
banda y la calidad de la imagen, lo recomendado es usar formatos como MPEG-4 ó
H.264, prefiriendo el último, pues es una versión mucho mejor que el primero.
Se dice que una imagen en formato H.264 ocupa la mitad de espacio que una
imagen en MPEG-4 teniendo ambas la misma calidad promedio.
Es claro anotar, que
todo lo anterior puede variar, dependiendo del tamaño del sistema, es decir, no
es lo mismo una configuración de video en una red LAN para 4 cámaras, que una
configuración de video para un sistema de 90 cámaras. Estas son simplemente
apreciaciones generales, para sistemas promedio, sin embargo, hay que decir,
que se deben de tener en cuenta factores externos como ocupación actual de la
red por otros sistemas, como flujo de datos de aplicaciones, telefonía IP,
video conferencias, etc.
Por último, ya
configurada la Cámara, podemos desplazarla e instalara en el lugar definitivo,
y así mismo conectarla a la red, pues ya cuenta con su configuración básica
para entrar en operación en el sistema de CCTV definitivo. ¡Solo debemos de
conectarla a la red disponible y estará lista para ser visualizada!
CONFIGURACIÓN
DE ACCESO REMOTO
La importancia de tener señal de la
cámara las 24 hrs los 365 días es un motivo de seguridad que no se puede dejar
sin atender. Conociendo que los modem de Telmex cambia la ip pública
continuamente, no es posible confiarse de la dirección pública.
Esto
lleva a tener la necesidad de enlazar la IP publica del modem que se utilizara
con la cámara con un de dominio. Para ello es necesario entrar a www.no-ip.com y
crear una cuenta (click en sign up), y seguir todos los pasos que nos indiquen.
En los mismos pasos nos pedirán un nombre de dominio, mismo que nos servirá
para acceder más tarde.
Seguido
de esto ir a la sección “download” y bajar e instalar el cliente de no-ip
Luego
ejecutamos la aplicación e introducimos usuario y contraseña si todo ha ido
bien, veremos una pantalla como esta:
Ahora
estamos listos para compartir el enlace, para este caso hemos utilizado el
siguiente dominio: proyectocamaraupsum.ddns.net
ABRIENDO PUERTOS EN MODEM
Dependiendo el módem que se utilice los
pasos pueden variar, considerando que el presente documento no está enfocado en
atender esta area, utilizaremos los pasos que a continuación se describe :
Para
iniciar sesión hay que introducir el usuario: TELMEX y la contraseña default es
la WEP Key que viene en la parte posterior del módem.
Paso 2: Ir
a Herramientas-> Uso compartido de juegos y aplicaciones y dar click en
Crear juego o aplicación, ponemos el nombre y el puerto que necesitamos abrir,
hacer esto por cada uno de los puertos de las cámaras, para este ejercicio:
8001 y 1500
Seleccionamos el juego o aplicación con
los nombres que hayamos elegido y vamos seleccionado los dispositivos (las
cámaras conectadas a la red) y asignamos a cada uno de ellos 1 sola aplicación
por dispositivo
Para
acceder a nuestra aplicación web desde internet basta con escribir en el
navegador:
http:// proyectocamaraupsum.ddns.net
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