Полет на слабом сигнале: совы, ястребы, бобры и видеонаблюдение
Гнезда сов обычно располагаются высоко — до 25 метров над землей. Так что если вы соберетесь внезапно покормить сову, будьте готовы лезть на самую верхушку дерева. Этот факт (как и множество других) мы выяснили на кратком курсе сововедения, спровоцированном необычным проектом.
При помощи Российской сети изучения и охраны пернатых хищников мы установили камеру в семейное гнездо к неясытям. Совы не обратили внимания на пристальное внимание людей и быстро завели троих пернатых птенцов. А мы получили прямую трансляцию из гнезда и большой опыт установки камер наблюдения в сложных условиях.
Сложность была не в том, чтобы пролезть в крону дерева — монтажники устанавливают оборудование на башенных кранах и верхних этажах недостроенных зданий. Нет, главной проблемой оказался интернет.
Рекомендуемый канал связи на отдачу, необходимый для трансляции видео с разрешением 640×480 при 25 кадрах в секунду, для одной камеры — 0,5–1 Мбит/сек. Но нужно было хорошее качество трансляции и хороший интернет. Где его взять в лесу?
Лесное наблюдение
Совы сами не строят гнезда. Чтобы вывести потомство, большинство видов использует дупла деревьев, но дуплистые деревья в городах признают аварийными и спиливают. Орнитологи стараются отслеживать места гнездовий сов и самостоятельно ставят для них специальные домики, по типу большого скворечника.
Каждый орнитолог наблюдает за своими подопечными, но делать это не просто: чтобы узнать, как у совы дела, нужно к ней идти. Ко всем пернатым камеры не поставить, но мы решили с чего-то начать: эконаблюдение для Ivideon — новый, необычный рынок.
Выбранное экологами гнездо для тестового контроля находилось в нескольких километрах от Нижнего Новгорода. Теоретически сигнал доставал из города, но нельзя было просто взять и приколотить роутер к дереву. Мешала и большая удаленность от источника питания.
В конечном итоге затея удалась. Решение с роутером мы реализовали буквально из «скотча и палок», а питание протянули от домика лесника. На первый раз все получилось, но через короткое время потребовалось ставить камеру в гнездо к ястребам-тетеревятникам на дереве в заповеднике «Щелоковский хутор».
Ястребы птицы скрытные и в обычной среде заметить хищника сможет только профессионал-орнитолог, но через камеру за такой птицей сможет понаблюдать каждый. Главное счастье, конечно, достается орнитологам: видеонаблюдение за птицами дает ценную информацию — контроль размножения, прослеживание хода развития птенцов, определение источников беспокойства птиц. Камера также отправляет уведомления орнитологам, когда птица прилетает или улетает, или происходит другое активное движение в кадре.
В общем, потом к нам еще несколько поклонников бобров обратились с похожими запросами, но больше всего поступало просьб от дачников, для которых важно наблюдать за домом и участком в зимний период. За городом связь (даже там, где есть) в отдельных районах совсем плохая и полноценную по качеству картинку и с одной камеры бывает сложно получить.
Соберем черную коробку
Итак, наблюдаем ли мы за бобрами, ястребами или загородным домом — проблема одна. Существующие решения не позволяли сделать в сложных условиях систему, работающую в режиме онлайн 24 часа 7 дней в неделю в местах с плохими условиями приема 3/4G.
Начнем с конца. Теперь у нас есть решение «все в одном» для объектов без интернета —Videostation M20, объединяющая в едином корпусе MIMO (Multiple input-multiple output) антенну на 20 dBi для усиления 3/4G сигнала, модем, роутер-коммутатор с passive PoE (4 порта) и блок питания.
В принципе, нечто подобное можно собрать и самостоятельно, но вот почему-то готовых решений для удаленных объектов, где требуется лишь вставить сим-карту и найти розетку 220 VAC и подключить PoE-камеры, раньше не было. Есть «заменители» — у любого производителя роутеров найдутся модели с внешней антенной и встроенным либо внешним модемом 4G. Например, Zyxel Keenetic 4G III, к которому можно подключить 4G USB-модем с усилителем сигнала для USB модемов (внешней антенной).
Что делаем мы: используем MIMO-антенны (эффективное усиление сигнала) и встраиваем роутер-коммутатор с поддержкой PoE. Все это в едином компактном корпусе, а не «рассыпухой».
Что внутри?
Расскажем подробнее о том, что у нас получилось. На картинке выше — Videostation и камера уличного наблюдения Nobelic. Размеры станции 420×420 x 110 мм, вес 5 кг.
Videostation включает в себя 2 антенны усилением 20 dBi, разнесенные в плоскостях на 90° (технология MIMO 2×2), модем и роутер-коммутатор с 4×10/100 LAN Base-TX с PoE IEEE 802.3 af-2003. Если камеры не поддерживают PoE, можно использовать сплиттер.
Питание устройства — 220 VAC (шнур с обычной вилкой schuko). Это позволяет подключать наши камеры напрямую в Videostation без дополнительного оборудования, что очень удобно, особенно при монтаже на удаленных объектах — столбах, в гараже, на складе, где иначе потребовалось бы использовать дополнительный термобокс (шкаф) для роутера и PoE коммутатора, либо инжекторов.
Двужильный кабель питания подключается через гермоввод зажимными клеммами на блоке питания, внутри устройства.
Через порт «MANAGEMENT» (крайний справа) можно настроить устройство, подключив его к компьютеру с помощью витой пары. Также через него можно сразу подключиться к интернету и ничего не трогать.
К роутеру подключается кабель RJ-45. После подключения кабеля к порту роутер начнет выдавать через кабель питание 12В 0.5А.
Для обзора под рукой оказалась симка «Мегафона», но поддерживается работа с сим-картами любых операторов 3/4G: Yota, Мегафон, МТС, Билайн, Tele2. Почти Plug&Play — настройки модема и роутера возможны через веб-интерфейс, но не обязательны.
Через веб-интерфейсы можно не только посмотреть баланс симки, но и увидеть к какой именно базовой станции вы «подцепились» и с каким уровнем сигнала.
На текущий момент Videostation выполнен во внешнем всепогодном корпусе из УФ-стойкого пластика и алюминия. Корпус защищен от попадания влаги и пыли, а также от перепадов температур: работает от -40 °C до +75 °С.
Видеонаблюдение для дачи
Самый распространенный вариант, о котором нас часто спрашивали. Для теста системы мы просто приехали и поставили ее нескольким клиентам. Во всех случаях был слишком слабый сигнал на закачку — около 0,5 Мб/с у стандартного «свистка». Это не позволяло подключить на даче 2 Full-HD камеры с сервисом Ivideon, даже если вырубить на них в минимум битрейт и разрешение. Всего же к Videostation (или LTE Station) можно подключить более пяти камер.
На первый раз мы подключали обычную LTE station M20, имеющую только один гермовыход, который транслирует интернет на внутренний (домашний) роутер или коммутатор, а на него уже и заводятся камеры или другие устройства. LTE Station M20 соединяется с компьютером или домовым маршрутизатором витой парой длиной до 100 метров, что позволит устанавливать станцию на высокие мачты, крыши, и т.п. Питание подаётся по тому же кабелю, то есть отпадает необходимость тянуть сетевое питание на большие расстояния.
Замерили скорость подключения после установки станции. В зависимости от условий поддерживается скорость 3G — 42 Мбит/сек, 4G — 97.5 Мбит/сек
Для Videostation M20 (как и для LTE Station M20) мы пишем, что удаленность от базовой станции может составлять до 10 км, хотя в теории в зоне прямой видимости до 20 км — все зависит от особенностей рельефа местности.
Videostation пока не добавлена в магазин Ivideon, если у вас остались какие-то вопросы пишите в почту или спрашивайте в комментариях. На сайте выложены полные характеристики LTE Station M20, LTE Station M18 и LTE Station M14. Разница между ними в децибелах (20, 18 и 14 соответственно), размерах, весе и цене.
P.S. Чуть не забыли рассказать, что случилось с совами: они выросли, покинули родное гнездо и теперь обитают в лесу, где за ними приглядывают орнитологи. Впрочем, гнездо пустовать не будет — в следующем году в него заселится новая птичья семья и трансляция возобновится.
