Тестирование облачных мобильных приложений в видеонаблюдении
Современный мир наполнен высокотехнологичными устройствами. Так называемые гаджеты привычно применяются для развлечения, работы, охраны. И с каждым днем высокие технологии проникают все дальше в обыденную жизнь человека. Ведь вычислительная мощность устройств растет, появляются новые программные алгоритмы, а количество задач, ожидающих своего решения не уменьшается.
И все эти задачи часто могут решаться посредством использования лишь одного смартфона. Конечно, существуют и варианты типа «система на кристалле», позволяющие использовать маленький запрограммированный блок для сложных проблем. Но такой подход требует создания отдельной системы для каждого нового случая. В том числе и поэтому использование смартфона куда удобнее. Ведь сейчас сложно себе представить человека, который не носит это устройство всегда с собой. А для задач, позволяющих проводить удаленную обработку информации, мобильный телефон или планшет подошел бы как нельзя лучше.
Одной из них и является удаленное видеонаблюдение за объектом. Видеозапись сохраняется в архиве, и чтобы посмотреть, что происходило в определенный момент, необходимо эту запись найти. Поэтому, чтобы оценить обстановку перед объективом, к архиву должен быть постоянный доступ. Даже если просто требуется изредка смотреть за происходящим в реальном времени, для обычных устройств видеонаблюдения приходится приобретать видеорегистратор или видеосервер.
Однако, уже давно можно хранить видеозапись на встроенных картах памяти. Доступ к видеозаписи есть, в том числе, и с мобильных приложений. Причем, чтобы работать с видеозаписью нет необходимости приобретать белый IP-адрес или ограничивать зону применения устройств одной подсетью. Многие производители видеокамер также запустили свои собственные облачные сервисы. Они позволяют получать доступ к управлению и просмотру без привязки к месту. Достаточно только зарегистрироваться и скачать бесплатное приложение для смартфона. Подобный подход становится наилучшим решением для владельцев частных домов, маленьких магазинов или офисов, и при охране небольших территорий. Именно на эти приложения наша лаборатория и обратила внимание в этот раз.
 
Как работают мобильные приложения в видеонаблюдении
В наиболее распространенном случае, видеорегистратор и видеокамеры располагаются в одной общей подсети. Если же идет речь о видеонаблюдении при помощи мобильных устройств, часто видеотрансляция будет вестись в сети не совпадающей с сетью самой камеры. И самым прямолинейным решением будет приобретение статического IP-адреса для каждого устройства.
Существует и иной способ обеспечения обмена между двумя устройствами – p2p (peer-to-peer, равный к равному). В этом случае организуется прямая связь без явного указания IP-адресов. Для обеспечения видеонаблюдения производитель предоставляет уникальные идентификаторы для своих камер и организует надежный информационный канал для трансляции видео. Технически это осуществляется благодаря использованию сервера на стороне производителя, который задает адреса видеокамер и по логину/паролю пользователя предоставляет к ним доступ. Подобный принцип называется «облаком». Под облачным сервисом некоторые производители понимают не только онлайн-трансляцию видео, но и его запись, хранение и обеспечение бесперебойного доступа (Рисунок 1). Причем первый вариант обычно бесплатный, а за использование второго может взиматься абонентская плата. В любом случае, благодаря облакам становится легко вести видеонаблюдение удаленно не только с компьютеров, но и с мобильных устройств.
Рисунок 1. Схема с облаком, задающим адрес и хранящим видеофайлы и метаданные 
 
Что тестируем
Если говорить о удаленном видеонаблюдении со смартфона, то на первый план выходит не столько разрешение видеосигнала, сколько скорость его получения и затрачиваемые на это ресурсы. Основываясь на этих постулатах, мы решили измерить:
- Скорость доступа;
- Рассинхронизация съемки;
- Параметры мобильного приложения;
- Возможности мобильного приложения.
Ограничились мы устройствами, стоимостью до 15 т.р. И доступными в Play Market для Android приложениями.
 
Что нам предоставили на тест
В результате в лаборатории оказались следующие образцы:
- BEWARD DS06A с приложением CamDrive;
- Dahua IPC-A26P с приложением gDMSS Plus;
- D-Link DCS-8000LH с приложением mydlink;
- NOVIcam PRO NP200F с приложерием iVMS 4.5 Pro.
Все собранные модели поддерживают работу со своим облачным сервисом через мобильное приложение.
 
Как станем это измерять?
Скорость доступа будем определять, как время от включения до получения картинки. Измеряем его при включении уже настроенных приложений и устройств.
Для измерения рассинхронизации видео зафиксируем время съемки кадра и время получения этого кадра в приложении.
Параметры приложения: размер, потребление оперативной памяти и объем траффика в режиме онлайн просмотра измеряем при помощи стандартных возможностей смартфона. При этом будем вести онлайн-просмотр одинаковой для всех сцены в доступном для всех HD-разрешении с битрейтом 1 Мбит/с в течение 15-ти минут. 
 
BEWARD DS06A
Предоставлена компанией НПП «Бевард»
Лидирует по скорости доступа. Обладает наименьшим объемом потребляемой оперативной памяти. Домофон позволяет независимо настраивать разрешение, битрейт и скорость кадров.
При использовании собственного облачного сервиса CamDrive видео с устройства начинает писаться в архив сразу после подачи питания. Однако, чтобы изменить настройки и получить доступ к просмотру в мобильном приложении нужно активировать учетную запись. Это делается в личном кабинете через браузер по логину и паролю, предоставляемым с моделью. Для активированной учетной записи можно осуществлять настройки сразу с мобильного приложения.
Единственное домофонное и уличное устройство в нашем тесте. Вызывная панель оснащена 1,3 Мпкс сенсором и, по словам производителя, может использоваться как полноценная видеокамера. При использовании облачного приложения панель работает только как видеокамера, но с возможностями облачного сервиса (хранение архива, доступ из внешней сети). Отмечается, что пользователю доступен онлайн просмотр видео с домофона, увеличенная глубина архива и продолжительность записи, а также запись роликов по нажатию на кнопку вызова, с предзаписью 3 секунды.
Производитель указывает, что вызывная панель оснащена металлическим антивандальным поворотным корпусом. Заявляется использование чувствительного сенсора и подсветки с дальностью до 10 м для работы в полной темноте. В устройстве есть встроенная функция распознавания лиц с базой до 30 лиц. Причем подчеркивается, что работа функции не зависит от подключения к локальной сети или доступа в интернет.
Также в комплекте с устройством есть и бесплатное локальное приложение Intercom. При его использовании доступно полноценное управление домофоном: просмотр видео, запись в архив, открытие двери. Локальное приложение позволяет управлять в том числе и базой лиц, хранящейся на домофоне.
    
Рисунок 2 Скриншоты интерфейса приложения облачного сервиса CamDrive.
 
Dahua IPC-A26P
Предоставлена компанией Ipera (Айпера)
Входит в число лидеров по среднему объёму потребляемой оперативной памяти. Имеет одну из наименьших величин рассинхронизации видео. Потребляемый траффик при съёмке в HD близок к 1 Мбит/с. А пресеты камеры позволяют задавать съемку с меньшим битрейтом и разрешением.
Чтобы получить видео в мобильном приложении нужно подключить камеру к питанию и зарегистрировать учетную запись через приложение (возможна работа без учетной записи — гостевой режим). После этого необходимо добавить камеру в приложение по QR-коду или серийному номеру, что можно сделать и удаленно. При подключении по Wi-Fi нужно выбрать сеть и ввести от нее пароль. 
По словам производителя, IP-камера предназначена для той категории пользователей, которые хотели бы воспользоваться всеми преимуществами цифровых технологий видеонаблюдения, но при этом не хотели бы переплачивать за сверхвысокое разрешение. Чтобы за счет получения видеосигнала без прокладки кабеля сэкономить время монтажа, в модели реализован Wi-Fi. При подключении к Wi-Fi-роутеру камера автоматически получает IP адрес и начинает свою работу. Приложение позволяет удаленно просматривать и управлять камерой. Подчеркивается, что видеокамера адаптирована под работу с мобильными телефонами на базе операционных систем Android и iOS при помощи приложения gDMSS Plus.
Наличие двусторонней аудиосвязи позволяет пользователям удаленно общаться между собой. Кроме того, при срабатывании детекции движения камера отправляет уведомление о нарушении охраняемой зоны. Камера оснащена подсветкой с заявленной дальностью действия до 10 метров для видеосъемки в условиях слабого освещения или его отсутствия. Подчеркивается, что благодаря компактной конструкции, камера может быть размещена практически в любом месте и обеспечивает 77 градусов обзора с более четкими деталями. Дополнительно камера оснащена поворотным механизмом. В отдельном приложении для камеры поддерживается соединение с платным облачным сервисом IMOU, раньше называвшемся Еasy4ip и Lechange.
    
Рисунок 3 Скриншоты интерфейса приложения gDMSS Plus.
 
D-Link DCS-8000LH
Предоставлена компанией D-Link
Лидирует по рассинхронизации видео, предоставляя наименьшую задержку между реальной сценой и транслируемой в мобильном приложении. В целом, стабильно входит в число лидеров по результатам всех проведенных тестов.
Чтобы получить видео в мобильном приложении нужно подключить камеру к питанию, зарегистрировать учетную запись через приложение, найти и подключить камеру к Wi-Fi с помощью приложения.
Беспроводная HD-камера, по словам производителя, позволит всегда быть в курсе происходящего дома или в офисе. А для ее установки и настройки компьютер не требуется. Отмечается, что камера поддерживает все функции, необходимые для домашнего видеонаблюдения. По словам производителя, возможность беспроводного подключения в расширенном диапазоне с увеличенной полосой пропускания позволяет разместить устройство в любом необходимом месте и получать видео в HD-качестве с разрешением 720p. При срабатывании функции обнаружения движения и звука на мобильное устройство пользователя автоматически должны отправляться уведомления. Видеонаблюдение даже в условиях полной темноты возможно благодаря инфракрасной подсветке, с заявленной дальностью до 5 м.
Модель поддерживает облачный сервис mydlink, позволяющий удаленно получить доступ к подключенной к интернету камере вне зависимости от местонахождения. По словам, производителя, с помощью мобильного приложения mydlink для iOS и Android, пользователю доступны: просмотр видео с камеры в режиме онлайн, получение Push-уведомлений при обнаружении движения или звука, сохранение событий в облако mydlink, их загрузка и просмотр на мобильном устройстве, предоставление доступа к своей учетной записи другим пользователям.
    
Рисунок 4 Скриншоты интерфейса приложения mydlink.
 
NOVIcam PRO NP200F
Предоставлена компанией NOVIcam
Обладает самой высокой скоростью доступа к онлайн-трансляции. Имеет самый низкий потребляемый траффик. Камера позволяет настраивать битрейт независимо от разрешения для управления потребляемым траффиком при сохранении необходимой детализации.
Чтобы получить видео в мобильном приложении нужно подключить камеру к питанию, зарегистрировать учетную запись через приложение (возможна работа без учетной записи — гостевой режим), добавить камеру в приложение по QR коду или серийному номеру и ввести облачный пароль к ней.
Производитель отмечает, что IP-видеокамера передает изображение с разрешением 2 Мпкс со скоростью записи 30 к/с. Модель оснащена объективом 2,8 мм и подвижным корпусом. По словам производителя, встроенная ИК-подсветка, способна осветить объекты на расстоянии до 10 метров. Питание камеры происходит от microUSB. Для записи и хранения видеофайлов в камере реализована поддержка microSD карты. В камере присутствует встроенный микрофон и динамик. Камера оснащена встроенным Wi-Fi модулем.
Заявляется, что простота настройки и доступ к камере из любой точки мира предоставляется бесплатным облачным сервисом CloudP2P. Благодаря этому сервису видеокамеру можно применять совместно с устройствами на Android и iOS. Мобильное приложение, по словам производителя, является простым и удобным решением для просмотра живого видео и архивов с видеорегистраторов, и IP-камер NOVIcam линейки PRO как по IP-адресу, так и при помощи облачного сервиса CloudP2P, не требующего использования статических IP-адресов. Производитель отмечает, что модель позволяет вести запись в облачный архив сторонних сервисов. Его объем и стоимость зависит от выбранного хранилища.
В приложении iVMS Pro заявляется возможность одновременного отображения до 16-ти видеокамер, просмотр видеоархивов, цифровое увеличение изображения, снятие и сохранение скриншотов, запись и сохранение роликов, облачный сервис CloudP2P, активация новых камер, их первоначальная настройка и управление поворотными камерами.
Рисунок 5 Скриншоты интерфейса приложения iVMS Pro.
 
Результаты испытаний
Таблица 1 Характеристики устройств

Камера

Максимальное разрешение, Мпкс

Разрешение в приложении

Исполнение

Wi-Fi

Аудио

ИК-подсветка, м

Стоимость, руб

BEWARD

1,3

1,3

Уличная вызывная панель

нет

Микрофон/ динамик

10

12500

Dahua

2

2

Комнатная поворотная камера

есть

Микрофон/ динамик

10

12500

D-Link

1

1

Комнатная камера

есть

Микрофон

5

3500

NOVIcam

2

1 онлайн трансляция, 2 - запись

Комнатная поворотная камера

есть

Микрофон/ динамик

10

7 760

Таблица 2 Характеристики приложений

Характеристика

BEWARD/Camdrive

Dahua/gDMSS Plus

D-Link/MyDlink

NOVIcam/iVMS Pro

Размер приложения, мБ

43

95

60

120

Регистрация из приложения

нет

да

да

да

Условия первого подключения устройства

автоматически в веб-интерфейсе

QR-код/серийный номер

Bluetooth

QR-код/серийный номер

Управление изображением

нет

есть

есть (в 1 касание)

есть (только флип)

Альбомная ориентация

Нет

Есть

Есть

Есть

PTZ

нет

есть

нет

есть

Дополнительные способы аутентификации в приложении со смартфона

нет

нет

нет

по отпечатку пальца

Одновременно показываемые в приложении видео с устройств

1

16

Несколько

16

Хранение архива

SD-карта/облако

SD-карта (облако IMOU)

облако

SD-карта

Запись в архив

Постоянная/по детекции

Постоянная/по детекции

По детекции

Постоянная/по детекции

Бесплатный период пользования облачным сервисом

Первая неделя

неограничен без хранения в облаке

Неограничен при глубине архива в 1 день хранения

неограничен

Стоимость использования облачного архива за 1 камеру в месяц, руб

От 140 (хранилище на 14 дней записи )

В IMOU от 109 (хранилище на 3 дня записи)

От 0 (хранилище на 1 день записи)

Нет облачного архива

Рисунок 6 Скорость доступа (меньше-лучше). Одинаковые условия для всех - 720p, до 1 Мбит/с.
Запуск устройства и приложения «из коробки» в среднем занимает от минуты до двух. В это время входит включение модели, регистрация в облачном сервисе, первичная настройка, запуск приложения и добавление устройства в личный кабинет.
Время от запуска уже настроенного приложения до получения видеосигнала, что логично, значительно меньше, в пределах десятка секунд (Рисунок 6). Стоит понимать, что время загрузки приложения и выгрузки видео сильно зависят от многих факторов: мощности конкретного смартфона, качества интернета, территориального расположения облачных серверов. Но, в любом случае, для всех приложений получилась достаточно высокая скорость доступа. В обычной эксплуатации это время запуска может даже быть не замечено.
 
Рисунок 7 Рассинхронизация видео со сценой (меньше-лучше). Одинаковые условия для всех - 720p, до 1 Мбит/с.
В процессе работы наблюдались и задержки порядка 2-3 с между съемкой видео и его получением на смартфоне (Рисунок 7). Причина явления скорее всего кроется именно в задержке передачи сигнала с камеры в облако и обратно на мобильный телефон. При обычном просмотре задержка не критична, но при управлении вращением камеры к рассинхронизации нужно сначала приноровиться.
 
Рисунок 8 Средний объем потребляемой приложением оперативной памяти (меньше-лучше). Одинаковые условия для всех - 720p, до 1 Мбит/с.
Среднее значение объема потребляемой оперативной памяти находится на уровне системных приложений, хотя речь идет о загрузке, декодировании и трансляции HD-видео (Рисунок 8). Ради интереса мы также замерили, какой объем оперативной памяти потребляет популярное приложение для просмотра видео на смартфоне – YouTube, при онлайн просмотре видео в разрешении 720p. Как видно, приложения для видеонаблюдения потребляют меньше ресурсов. Стоит понимать, что эти приложения кроме непосредственной трансляции видео совершают и неявные операции мониторинга. Поэтому, чтобы сэкономить ресурсы смартфона, в настройках самого приложения можно отключить уведомления. И использовать устройство, только когда нужно просмотреть видео с него. А запись настроить, например, по расписанию или по детекции.
 
Рисунок 9 Объем траффика, расходуемый в режиме онлайн-просмотра (меньше-лучше). Одинаковые условия для всех - 720p, до 1 Мбит/с.
Эти же действия позволяют сэкономить мобильный траффик, который и без того оказался достаточно низким. В особенности если учитывать высокую детализацию и качество картинки с видеосенсоров. Приложения для видеонаблюдения в этом случае оказались уже заметно экономичнее приложения для просмотра с YouTube.
При съёмке как статичной, так и динамичной (около 30% движения в кадре) приложениями затрачивается одинаковый траффик. Однако, одна из камер не позволила вести стабильный просмотр на 1 Мбит/с при съёмке динамичной сцены. Ограничение битрейта до 256 кбит/с решило проблему и позволило осуществить непрерывный онлайн просмотр видео. 
 
Заключение
Все мобильные приложения продемонстрировали, что видеонаблюдение уже можно осуществлять не только с использованием регистраторов и серверов. Предлагаемые приложения позволяют сделать полноценную систему видеонаблюдения в кармане с детекцией движения, хранением архива и оперативным информированием о событии.
Причем все эти возможности доступны практически сразу «из коробки» при незначительных затратах ресурсов самого смартфона. Следовательно, батарея будет разряжаться достаточно долго, а оплата мобильного траффика не сильно ударит по кошельку. Поэтому главный плюс таких приложений проявит себя во всей красе – мобильное использование устройства без привязки к проводному или Wi-Fi-соединению. Несомненно, что встроенные возможности устройств будут расширяться. В том числе и видеоаналитические функции, как на стороне облачных сервисов, так и встроенные в сами устройства, найдут свое отражение 

Тестирование видеокамер

Тестирование видеокамер

Тестирование видеокамер

Тестирование видеокамер

Тестирование видеокамер

Тестирование видеокамер

Тестирование видеодомофонов

Тестирование видеодомофонов

Тестирование видеодомофонов

Тестирование NVR