امروزه استفاده از دوربين مدار بسته رواجي گسترده يافته است. با توجه به پيشرفت روزافزون تكنولوژي و سبك زندگي، نياز به نظارت بر امنيت افراد، اموال آنها و ساختمانها، بيش از پيش احساس ميشود. براي بهينهسازي مخارج و استفاده از منابع و نيروي كار، سيستمهاي نظارت تصويري به وجود آمدهاند. در چند دههي گذشته با پيشرفت قابليتهاي اين سيستمها و دوربين هاي مدار بسته، استفاده از آنها بسيار رواج يافته، به طوري كه مهمترين و پايهاي ترين قسمت نظارتي در ساختمانها و اماكن عمومي محسوب ميشوند. در اين مقاله قصد داريم با بررسي كاربرد هاي سيستم نظارتي تصويري و با نگاهي به تاريخچه و آمار و ارقام مربوط به آنها، به بررسي كلياتي مربوط به دوربينهاي امنيتي و پيشرفتهاي قابل توجه آن بپردازيم.
كاربردهاي دوربين مداربسته
سيستمهاي نظارت تصويري با استفاده از دوربين مداربسته و مانيتور كردن تصاوير، به منظور بهبود امنيت محيط به وجود ميآيند. در اين سيستمها تصاوير توسط دوربينهايي ضبط شده و پس از انتقال به دستگاه ضبطكننده، نگهداري ميشوند و در يك اتاق مانيتورينگ تصاوير توسط كادر امنيتي مربوطه، بررسي ميشوند. غالبا هدف از به كار گيري دوربين مدار بسته، نظارت و كنترل امنيتي بوده و در اماكن حساس استفاده ميشود. اين اماكن شامل بانكها، فروشگاهها، ادارات، بيمارستانها، فرودگاهها، ايستگاههاي حمل و نقل، مدارس و مراكز آموزشي، مجتمعهاي تجاري و تفريحي و همچنين دوربين هاي شهري و كنترل ترافيك ميشوند. دوربينها داخل وسايل نقليه مانند اتوبوس و قطار شهري نيز نصب ميشوند. در دنياي مدرن، نظارت با استفاده از دوربين امنيتي از اهميت بيشتري برخوردار شده است. در سالهاي اخير دوربين هاي پوشيدني نيز مخصوص مشاغل امنيتي مانند ماموران پليس، معرفي و استفاده شدهاند.
دوربين مدار بسته در صنايع مختلف نيز با هدف جلوگيري از تماس كارگران با قسمتهاي خطرناك و صرفهجويي در منابع و نيروي كار، باعث پيشرفت خطوط توليد شده است. در اين صنايع تصاوير ضبط شده با دوربين به يك اتاق كنترل منتقل شده و توسط اپراتور، تحليل و بررسي ميشود. بنابراين، دادههاي دوربين نظارت ويدئويي ميتوانند به طور لحظهاي مورد استفاده قرار گرفته و يا به صورت ذخيره شده و در صورت نياز، استفاده شوند. روش نوينتر استفاده از دوربين، بهره بردن از دستگاههاي ضبط ويديويي ديجيتال (DVR) است كه امكان ذخيرهسازي تصاوير تا چندين سال را با كيفيت و ويژگيهاي مورد نياز، فراهم ميسازد. از ديگر قابليتهاي نوين دوربين امنيتي ميتوان به سنسور هاي تشخيص حركت، خواندن پلاك، تشخيص دما و آگاهسازي كاربر از خطرهاي احتمالي اشاره كرد.
براي اولين بار در سپتامبر سال 1968 در شهر اولان ايالت نيويورك آمريكا، دوربين شهري در خيابان اصلي شهر و به هدف مبارزه با جرايم نصب شد. همچنين در سال 1973 نيز در ميدان معروف تايمز، پليس نيويورك از دوربين مدار بسته استفاده كرد. اگرچه در آن مقطع نصب دوربين مداربسته تاثير بسزايي در آمار جرايم نداشت، اما در دههي 80 ميلادي استفاده از دوربين امنيتي در سراسر ايالات متحده به منظور مبارزه با جرايم افزايش يافت. به عقيدهي پليس تاثير استفاده از دوربين و قيمت پايينتر آن در مقايسه با افزايش نيروي پليس، باعث به صرفه بودن استفاده از اين نوع سيستم نظارتي ويدئويي ميشد. همچنين استفاده از دوربين مدار بسته در كسب و كار هايي كه بيشتر در معرض تهديد امنيتي بودند نيز افزايش يافت. تا سال 1998، حدود سه هزار دوربين در بانكها و فروشگاههاي شهر نيويورك نصب شده بود.
بيشتر بخوانيد: دوربين مداربسته هايك ويژن دوربين مداربسته نصب دوربين مدار بسته دوربين مداربسته تي وي تي
تاريخچه دوربين مداربسته
اولين دوربين مداربسته به حالت مكانيكي كار ميكرد در سال 1927 توسط فيزيكدان و مخترع روس اهل اتحاد جماهير شوروي سابق، لئون ترمين (Leon Theremin)، در شوروي ساخته شد. اين دوربين كه به سفارش سازمان كار و دفاع ساخته شده بود، از يك دوربين دستي فرستندهي امواج كوتاه و يك گيرنده تشكيل شده بود و قابليت ايجاد تصاويري با رزولوشن حدود 100 رديف را داشت. دوربين امنيتي اختراع شده توسط ترمين بعداً و به درخواست جوزف استالين در محوطه كاخ كرملين مسكو نصب شد تا بر بازديدكنندگان نظارت ويدئويي داشته باشد. دوربين هاي مدار بسته ديگري كه توسط شركت زيمنس در آلمان نازي ساخته شده بود نيز در سال 1942 براي نظارت بر شليك موشكهاي وي-2 استفاده شدند. اولين دوربين مدار بسته استفاده شده در ايالات متحده وريكان نام داشت. اين دوربين در سال 1949 معرفي شد. اطلاعات زيادي از دوربين وريكان به جز اينكه در تبليغات آن گفته ميشد كه نصب آن نيازي به اجازه از دولت ندارد، در دسترس نيست.
دوربين هاي امنيتي اوليه نياز به نظارت دائم داشتند، چرا كه امكان ذخيرهسازي اطلاعات و بررسي مجدد وجود نداشت. اين كار بعداً به كمك تجهيزات ذخيرهسازي فيلم ممكن شد. اين تجهيزات از نوارهاي مغناطيسي استفاده كرده و پس از پر شدن نياز به تعويض داشتند. عملي كه نياز به مداخلهي دستي اپراتور داشته و وقتگير و گران تمام ميشد. به دليل وجود اين مشكلات و عدم دسترسي آسان، دوربين مدار بسته در آن دوران فراواني چنداني نداشت. معرفي نوار كاست هاي VCR در دههي 70 ميلادي و قابليت پاككردن اطلاعات روي آنها باعث فراواني استفاده از اين دوربين شد. در دههي 90 ميلادي نيز پيشرفت تكنولوژي، امكان ضبط همزمان توسط چند دوربين و همچنين ضبط سريع (Time Lapse) و ضبط حركات صرف را ممكن كرد. اين اتفاقات باعث صرفهجويي در هزينه و زمان شده و سرعت رواج دوربين امنيتي را بيش از پيش افزايش داد.
فراواني در جهان
در حال حاضر تخمين زده ميشود كه بيش از 700 ميليون دوربين مداربسته در سرتاسر جهان مشغول ضبط تصاويرند. با توجه به جمعيت و تقاضاي بالا در آسيا، 65 درصد از اين دوربينها در اين قاره بوده و حدود 54 درصد از كل دوربين هاي جهان نيز مربوط به كشور چين است. جمعيت زياد، كنترل بالاي امنيتي و سيستمهاي نظارتي پيچيده دليل وجود اين تعداد بالا در چين بوده است. در حال حاضر تعداد زيادي از اين دوربينها به قابليت تشخيص چهره نيز مجهز شدهاند. با اين وجود، تعداد دوربين هاي فعال در ايالات متحده آمريكا به نسبت جمعيت آن بيشتر است. پيشرفت چشمگير تكنولوژي در سيستمهاي نظارتي و امنيتي در سالهاي اخير باعث تحول در جلوگيري از وقوع جرايم شده است. روشهاي نوين مانيتورينگ اجتماعي توانسته است آمار تخلفات را در سرتاسر جهان كاهش دهد.
در سال 2011 حدود 30 ميليون دوربين مدار بسته در ايالات متحده آمريكا مشغول به كار بود. استفاده از سيستم نظارت ويدئويي در آمريكا هميشه روشي رايج بوده، به طوري كه در سال 1995 يك توليد كننده آمريكايي دوربين مدار بسته درآمدي 120 ميليون دلاري گزارش كرده است. پس از حملات تروريستي 11 سپتامبر به برجهاي دو قلوي مركز تجارت جهاني در سال 2001، استفاده از دوربين در اماكن عمومي با احتمال حملات خطرناك مانند بانكها و فرودگاهها به منظور شناسايي فعاليتهاي تروريستي افزايش بيشتري يافت. وزارت امنيت ملي آمريكا به شهرها براي استفاده از دوربين امنيتي تسهيلات ويژه ميدهد. در سال 2009 حدود پانزده هزار دوربين در شهر شيكاگو فعال بود. سيستم نظارت ويدئويي شهر نيويورك نيز 6000 دوربين مدار بسته مرتبط با هم دارد. در منطقهي واشنگتن ديسي بيش از سي هزار دوربين فعال است كه حدود شش هزار از آن در خطوط قطار شهري نصب شدهاند.
در ساير نقاط جهان نيز استفاده از دوربين مدار بسته با اقبال خوبي مواجه بوده و در حال افزايش نيز ميباشد. در بريتانيا و در سال 2011 تعداد 1.85 ميليون دوربين نصب شده تخمين زده ميشود. در اين كشور اكثريت دوربينها توسط دولت كنترل نميشوند و به بخش خصوصي تعلق دارند، به طوري كه از اين تعداد فقط 52 هزار دوربين به دولت مربوط است. در آمريكاي لاتين به دليل افزايش ناامني، رشد دوربينهاي امنيتي سرعت زيادي داشته است. روسيه اكثر دوربين هاي شهر مسكو را به فناوري تشخيص چهره با استفاده از الگوريتم شبكه عصبي مجهز كرده است. در كشور استراليا در دههي گذشته تعداد دوربين هاي نظارتي با رشد دوبرابري، به يك ميليون عدد رسيده است. آلمان نيز از كشورهاييست كه به نسبت جمعيت، از تعداد زيادي دوربين بهره برده و اين عدد به 5.2 ميليون در سال 2019 ميرسد.
استفادههاي شخصي و خانگي از دوربين مداربسته
امروزه بسياري از مردم در محل كار شخصي خود، شامل فروشگاهها، رستورانها و يا شركتهاي خدماتي، و همچنين در خانههاي خود از دوربين استفاده ميكنند.(براي اطلاعات بيشتر مقاله نصب دوربين مداربسته براي منزل را مطالعه كنيد). وجود دوربين مداربسته به تنهايي ميتواند باعث جلوگيري از وقوع جرم و سرقت شود. سارقان با ديدن دوربين و با علم به احتمال بالاي شناسايي و دستگيري، از ارتكاب جرم صرف نظر ميكنند. همچنين وجود دوربين مدار بسته در كسب و كار هاي شخصي و فروشگاهها باعث جلوگيري از سرقت و خرابكاري توسط افراد شده است. بسياري از سارقان به دنبال خانههاي بدون دوربين هستند كه بتوان راحتتر و بدون شناسايي وارد آنها شد. به همين دليل است كه سيستم هاي نظارت ويدئويي و دستگاه دوربين استفاده شده در آنها را در حالتي مشخص و مسلط بر تمامي زوايا نصب ميكنند. در بسياري از اوقات نيز وجود دوربين نظارت ويدئويي در محل توسط برچسبهايي به اطلاع افراد ميرسد.
علاوه بر پيشگيري از وقوع جرايم، دوربين مداربسته ميتواند براي كنترل كاركنان و مشتريان توسط صاحبان كسب و كارها استفاده شود. به طور مثال مدير يك فروشگاه ميتواند با استفاده از دوربين مدار بسته آمار مراجعهي مشتريان و حضور آنها در قسمتهاي مختلف فروشگاه را استخراج كند. دوربين هاي جديد قابليت كنترل از راه دور و بررسي تصاوير با استفاده از تبلت و يا موبايل هوشمند را داشته و ميتوان با اتصال به اينترنت به آساني و از هرجا به تصاوير زندهي منزل يا محل كار، دسترسي داشت. همچنين بعضي از دوربينها به سنسورهاي تشخيص حركت مجهز بوده و ميتوانند در صورت ديدن حركت، فعال شده و به فرد مسئول يا حراست امنيتي محل هشدار دهند.
پيشرفتهاي تكنولوژي در دوربين مدار بسته
امروزه با پيشرفت تكنولوژي، در قابليتهاي دوربينهاي امنيتي نيز پيشرفتهاي چشمگيري حاصل شده است كه در ادامه به بررسي چند نمونه از آنها كه باعث رواج بيش از پيش اين سيستمها شده است را بررسي ميكنيم.
كنترل به وسيله كامپيوتر
دوربين مداربسته كنترل شده توسط كامپيوتر قادر است اشيا را تشخيص داده و در زاويهي ديد خود آنها را دنبال كرده و دستهبندي كند. آناليز محتوايي ويدئو (VCA) به معني بررسي فيلم براي تشخيص اتفاقات بر اساس دستهبندي اشياست. از VCA ميتوان براي تشخيص الگوهاي غير منتظره در يك محيط استفاده كرد. چنانچه در يك محيط و يك نمونه از جمعيت اتفاق ناهنجاري رخ دهد، دوربين آن را تشخيص داده و اعلام ميكند. به طور مثال اگر شخصي در يك مكان بر خلاف جهت معمول حركت كند (مثلا بر خلاف جمعيت در فرودگاه يا خارج شدن از يك ورودي در مكان عمومي) سيستم آن را تشخيص داده و هشدار ميدهد. در آناليز محتوايي ويدئو امكان دارد كه خود دوربين مدار بسته آناليز را انجام دهد يا اينكه در يك سرور مركزي اين آناليز انجام شود. هر دوي اين روشها مزايا و معايب خاص خود را دارد.
ذخيرهسازي تصاوير
نگهداري اطلاعات ضبط شده توسط دوربين مدار بسته هزينهبر بوده، ولي اقدامي لازم است. قبل از پيشرفت تكنولوژي و در دوربينهاي مدار بسته اوليه بايد تصاوير به صورت دائم توسط افراد ديده ميشد چون كه امكان بررسي مجدد آنها از روي حافظهي ضبط شده وجود نداشت. كيفيت و حجم تصاوير ذخيره شده و همچنين مدت زمان آن به عوامل مختلفي از جمله ميزان فشردهسازي، تعداد فريم (تصوير هاي فيلم در يك ثانيه) و اندازهي تصويرها بستگي دارد. امروزه دستگاههاي DVR (مخفف دستگاه ضبط تصوير ديجيتال) قابليت ذخيرهسازي تصاوير در فرمتهاي مختلف را دارند. فيلم ضبط شده تا مدت زمان مشخصي نگهداري شده و پس از آن ميتوان آن را آرشيو كرده يا از روي ديسك پاك كرده تا فيلم جديد جايگزين آن شود. مقدار اين زمان به نياز سازمان مربوطه و دستگاههاي ذخيرهسازي استفاده شده مربوط است.
دوربين مدار بسته تحت شبكه (IP)
نوع جديد و پيشرفتهتري از دوربين مداربسته، دوربينهاي تحت شبكه هستند. تخمين زده ميشود كه براي اولين بار و در سال 2014 اين دوربينها توانستند فروش بيشتري نسبت به دوربينهاي آنالوگ داشته باشند. دوربين تحت شبكه از شبكهي اينترنت كه توسط اكثر شبكههاي محلي (LAN) استفاده ميشود، بهره ميبرد. همچنين كاربران ميتوانند در صورت لزوم تصوير اين نوع دوربين مدار بسته را از طريق اينترنت منتقل كرده و از روي گوشي موبايل هوشمند خود، از هر جايي كه دسترسي به اينترنت دارند به صورت زنده مشاهده كنند. در استفادهي حرفهاي و در امنيت زيرساختها از يك شبكه خصوصي يا VPN نيز استفاده ميشود. دوربين تحت شبكه جزئي از اينترنت اشياء (IoT) محسوب شده و از بسياري از مزاياي آن بهرهمند است. همچنين مخاطرات امنيتي مانند ساير دستگاههاي تحت شبكه نيز در استفاده از دوربين تحت شبكه وجود دارد.
دوربين مدار بسته تحت شبكه نيز مانند دوربين مداربسته آنالوگ، بيشتر در سيستمهاي امنيتي و به منظور نظارت تصويري مورد استفاده قرار ميگيرد. به هر حال و بر خلاف آنها، نياز به يك دستگاه ذخيرهسازي محلي نداشته و دسترسي به يك شبكه محلي كفايت ميكند. بعضي از اين دوربينها از يك دستگاه ضبط ويدئويي تحت شبكه (NVR) مركزي براي ذخيرهسازي تصاوير و ايجاد هشدار استفاده ميكنند، در حالي كه ساير دوربين هاي تحت شبكه ميتوانند بدون يك دستگاه مركزي، تصاوير را مستقيما بر روي يك شبكه محلي يا از راه دور، ضبط كنند. اولين دوربين تحت شبكه توسط شركت سوئدي اكسيس در سال 1996 معرفي شد.
شبكهي دوربين مدار بسته
دوربين هاي پرشمار در شهرهاي بزرگ امروزه ميتوانند با ساير دوربين هاي نصب شده در شهر توسط افراد ديگر، شبكهي گستردهاي از سيستم نظارت تصويري را تشكيل دهند. به طور مثال در كلانشهر شيكاگوي آمريكا، از شبكهاي از دوربين مدار بسته استفاده ميكند، به طوري كه دوربين هاي نصب شده توسط دولت با دوربين هاي خصوصي كه در مقابل خانهها، مغازهها، رستورانها و حتي در اتوبوسها نصب شدهاند تركيب شدهاند. در نتيجه شبكهي گستردهاي از حدود پانزده هزار دوربين مداربسته به وجود آمده است. هر شخص نيز ميتواند تصاوير دوربين خود را با محل فيلمبرداري در اختيار اين شبكه قرار دهد. در صورت بروز هرگونه مخاطرهي امنيتي، سيستم ميتواند به سرعت به تصاوير زنده از آن محل دسترسي داشته و براي اقدامات پيشگيرانه تلاش كند.
دوربين مدار بسته بيسيم (Wireless)
دوربين مدار بسته بيسيم نوع جديدتري از دوربين تحت شبكه يا IP است، به طوري كه ميتواند تصاوير را به صورت سيگنالي به گيرندهي بيسيم ارسال كند. اكثر دوربين هاي بيسيم حداقل به يك كابل جهت تغذيه و رسيدن برق نياز دارند و لفظ «بيسيم» مربوط به كابلهاي مربوط به انتقال تصاوير و صدا ميشود. هرچند بعضي از اين دوربين هاي مدار بسته توسط باتري تغذيه شده و نيازي به سيم تغذيه هم ندارند. امروزه به دليل قيمت پايين و نصب آسان، استفاده از دوربين بيسيم در استفادههاي جزئي و كوچك گسترش يافته است. به هر جهت، دوربين هاي بيسيم به اندازه دوربين هاي عادي قابل اعتماد نيستند. در دوربين هاي بيسيم اوليه از تكنولوژي آنالوگ استفاده ميشد، در حالي كه در دوربينهاي بيسيم جديد با استفاده از تكنولوژي ديجيتال، كيفيت تصوير، جلوگيري از مداخلات ناخواسته و همچنين امنيت تصاوير بهبود يافته است.
قابليت ديد در شب (Night-Vision)
اين قابليت به معناي قابليت ضبط تصاوير در نور كم است. از آنجايي كه در بسياري از موارد دوربين هاي مدار بسته در مكانهاي تاريك و خلوت، و همچنين در شب و به هنگام تعطيلي استفاده ميشوند، قابليت ديد در شب براي اين دوربينها قابليتي ضروريست. بينايي چشم انسان به طيف نور مرئي محدود ميشود و توانايي ديدن امواج فروسرخ و فرابنفش را ندارد. در بعضي از جانوران مانند ميگو اين طيف گستردهتر بوده و قابليت تشخيص امواج فروسرخ و فرابنفش نيز وجود دارد. قابليت ديد در شب در دوربين مدار بسته نيز به همين معناست، دوربين ديد در شب با تشخيص اشعهي فروسرخ (تصويرسازي گرمايي) و بهبود تصاوير ميتواند در تاريكي تصاوير واضحي ضبط كند.
تشخيص حرارت
با پيشرفت روزافزون تكنولوژي، لنز دوربينها با استفاده از اشعه IR به جاي نور مرئي (ترموگرافي)، قادر به تشخيص حرارت محيط و تشكيل تصاوير بر اساس آن بوده است. با استفاده از اين تكنولوژي در دوربين هاي مدار بسته، دوربين هاي ترمال (Thermal) به وجود آمدهاند از اين قابليت براي تشخيص مخاطرات احتمالي و همچنين تشخيص حضور افراد و وسايل نقليه در ساختمانها در هنگام انجام عمليات امنيتي يا نجات استفاده ميشود. دوربين ترمال ميتواند در شرايط بد آب و هوايي و با ديد ناكافي نيز حضور موجودات زنده را تا فاصلهي خوبي پيشبيني كند، به همين جهت در اماكني كه نياز به كنترل امنيتي شديد دارند كاربرد دارد. از جمله كاربردهاي اين قابليت ميتوان به تشخيص دماي محيط صنعتي و پيشگيري از خطر، پيشبيني حضور افراد و همچنين تشخيص درجه حرارت بدن و تشخيص بيماري (مانند تشخيص تب از علائم بيماري كرونا ويروس جديد COVID-19) اشاره كرد.
استفاده از دوربين مداربسته ترمال با توجه به قيمت بالا، رزولوشن پايين و كاربري خاص آن، در مصارف عادي و خانگي بسيار محدود است و كاربرد آن بيشتر به مصارف صنعتي و امنيتي مربوط ميشود. تصويري كه دوربين ترمال تشكيل ميدهد از اشعههاي فروسرخ (Infrared) تشكيل ميشود كه نسبت به نور مرئي طول موج بلندتري داشته و در حالت عادي با چشم انسان قابل ديدن نيست. بنابراين تصوير وضوح عادي را نداشته و قابل استفاده براي شناسايي افراد نميباشد؛ چرا كه تصوير صرفا از روي درجه حرارت سطح بدن تشكيل شده است.
دزدگير
از ديگر پيشرفتهاي امنيتي در زمينه نظارت تصويري، ساخت دزدگير اماكن است. دزدگير اماكن امروزه انواع مختلفي داشته و در مدلهاي بيسيم و باسيم موجود است. اساس كار دزدگير به اين صورت است كه در هنگام خالي بودن مكان مورد نظر روشن ميشود و در صورت تشخيص حركت فعال شده و با فرد مسئول، صاحب محل يا پليس تماس برقرار ميكند. در كنار دزدگير ميتوان از دوربين نيز استفاده كرد تا هم بتوان تصوير زنده از محل را سريعا و از راه دور بررسي كرد، و همچنين جهت شناسايي و دستگيري فرد خاطي، از تصاوير بهره برد. دوربينهاي مدار بستهاي نيز وجود دارند كه ميتوانند در صورت تشخيص حركت فعال شده و اقدام به تماس و فيلمبرداري كنند.
كلام آخر
ميتوان گفت با وجود پيشرفتهاي روزافزون سيستم نظارت ويدئويي، دوربين هاي مدار بسته به يك بخش حياتي از پروژههاي عمراني در دنياي امروز تبديل شدهاند. استفاده از اين سيستمها علاوه بر صرفهجويي در مصرف منابع و نيروي انساني، كيفيتي مثال زدني و كاربريهايي غير قابل جايگزين به ارمغان آورده است. استفادهي گسترده از دوربينهاي مدار بسته توسط تمامي دولتا در سراسر جهان و همچنين در انواع ساختمانهاي تجاري و مسكوني، گواهي بر اين مسئله است. به همين دليل انواع متنوعي از دوربين مدار بسته با قابليتهاي مختلف به وجود آمده است. دوربينهاي بدون سيم، تحت شبكه، ديد در شب، حساس به حركت، حرارتسنج و ضد رطوبت از جمله امكاناتي است كه براي رفع نياز خاص مشتريان ارائه ميشوند.