Videoüberwachungssysteme im Wandel
Von Ralf Hinkel*, Kaiserslautern
Netzwerkkameras lösen zunehmend analoge
Videoüberwachungssysteme ab. Die neuen Geräte bieten zahlreiche nützliche
Zusatzfunktionen für die Überwachung von Gebäuden und öffentlichen Plätzen.
Dazu gehört neben dem Zugriff auf die Kamerabilder über das Internet auch die
drahtlose Übertragung oder Sprachmeldungen per Telefon.
Ob für die Überwachung von Ein- und Ausgängen,
Gewahrsamzellen bei Justiz- und Polizeibehörden, die automatische Öffnung von
Schranken und Toren oder die Sicherung von Betriebsräumen –
Videoüberwachungssysteme können heute eine Vielzahl an Sicherheitsaufgaben
übernehmen. An allen „kritischen“ Orten installierte Kameras gewährleisten eine
effiziente Sicherung, sodass beispielsweise die personal- und damit auch
kostenintensive Überwachung von Firmengeländen durch Sicherheitsdienste nicht
mehr notwendig ist. Wird moderne Video-Technologie eingesetzt, können von einer
Pförtnerloge oder einer weit entfernten Wachzentrale aus die Bilder beliebig
vieler Kameras gleichzeitig auf einem einzigen Bildschirm gesichtet werden. Bei
Geräuschen oder Bewegungen lösen die Geräte einen Alarm aus und speichern Fotos
von Eindringlingen.
Vorteile durch Kosteneffizienz
Ein großer Vorteil von Videoüberwachungssystemen liegt darin,
dass sie kostengünstiger sind als der Einsatz von Personal. Dennoch schrecken
staatliche Stellen, Unternehmer und Privatleute oft vor einer solchen
Sicherheitsinvestition zurück. Der Grund: Die Furcht vor hohen Kosten und
aufwändigen Kabelverlegungen, die konventionelle Videoüberwachungssysteme mit
sich bringen. Vor diesem Hintergrund hat sich in den letzten Jahren ein neuer
Trend entwickelt, der zunehmend boomt: Videoüberwachung über so genannte
Netzwerkkameras.
Analoge Systeme: Ohne Kabel geht es nicht
Da sich die konventionelle analoge Überwachungstechnik in
ihren Grundzügen seit ihren Anfängen nicht wesentlich verändert hat, haften ihr
heute noch ähnliche Nachteile an wie in früheren Jahren: Analoge Kameras sind
ortsgebunden, da sie durch ein analoges Kabel mit einem Rekorder und/oder
Monitor verbunden werden und sich daher in räumlicher Nähe zu diesem befinden
müssen. Ohne Zusatzgeräte wie etwa einem Signalverstärker ist die Überwachung
eines Außengeländes dadurch nahezu unmöglich. Zusätzlich erfordern analoge
Kameras meist aufwändige Installationsarbeiten, da ihre Kabel neu verlegt
werden müssen. Das ist in der Regel mit hohem Planungs- und Zeitaufwand sowie
beträchtlichen Kosten verbunden. Analoge Systeme sind auch dahingehend
unflexibel, dass sie nicht ohne weiteres ausgebaut werden können – jedes
Mal, wenn eine zusätzliche Kamera installiert wird, fallen erneut Baumaßnahmen
an.
Digital und flexibel
Moderne Netzwerkkameras dagegen bieten zahlreiche Vorteile
gegenüber herkömmlichen Analog-Systemen. Da sie den gängigen Internet-Standard
(das Internet Protocol – IP) zum Transport der digitalen Bilder nutzen,
kann die Übertragung über ISDN-Leitungen oder Computer-Netzwerke erfolgen, die
in modernen Gebäuden meist ohnehin vorhanden sind. Dabei werden die Bilder in
digitaler Form – ähnlich wie die Bilddateien digitaler Kleinbildkameras
– übertragen. Auch eine drahtlose Funk-Verbindung über die neue
Wireless-LAN-Technik ist möglich. So lassen sich die Kameras auch auf
Freigeländen problemlos einsetzen. Der PC-Monitor, über den die Aufnahmen von
Netzwerkkameras betrachtet werden, muss nicht in der Nähe sein. Für die
Sicherheit der übermittelten Daten kann mit allen modernen Sicherheitstechniken
der Computerwelt gesorgt werden, zum Beispiel Bildverschlüsselung, Firewall und
Zugriffsberechtigungen. Analoge Kabel lassen sich hingegen vergleichsweise
einfach elektromagnetisch abhören.
Die Installation von Netzwerkkameras ist unkompliziert, da
sie einfach wie ein Drucker oder ein Computer an ein Datennetz angeschlossen
werden. Eine der wichtigsten Eigenschaften von Videoüberwachungsanlagen mit
Netzwerkkameras ist ihre Zukunftsfähigkeit: Sie können jederzeit um beliebig
viele Geräte erweitert werden. Die einzelnen Geräte wiederum lassen sich,
sofern ihre Funktionen hauptsächlich über die in der Kamera eingesetzte
Software gesteuert werden („Software-basiert“), mit neuen Software-Versionen
aufrüsten. So ist das Sicherheitssystem in der Lage, mit Wachstum und
Anforderungen des Anwenders Schritt zu halten.
Internet-Browser als Bedienkonsole
Auch für die Bedienung der Kamera werden anstelle von
Spezialgeräten einfach Komponenten aus der Informationstechnologie eingesetzt.
So betrachtet der Betreiber die Aufnahmen von Netzwerkkameras über einen
beliebigen Internet-Browser, eine Software (zum Beispiel Internet Explorer oder
Netscape), die auf jedem modernen PC installiert ist. Auch die Übertragung auf
mobile Kleinstcomputer (PDAs) ist problemlos möglich. Mit dem so genannten
Multiview-Verfahren (Abb. 2) lassen sich die Bilder mehrerer Kameras
gleichzeitig auf einem einzigen Bildschirm anzeigen. Über den Internet-Browser
stellt der Betreiber darüber hinaus alle Konfigurationen des Überwachungsgeräts
ein und kann bestimmte Funktionen auslösen, beispielsweise Aktionen von
externen Geräten oder Maschinen, die über eine serielle Schnittstelle an die
Netzwerkkamera angeschlossen sind.
Gleichzeitige Übertragung von Bild und Ton
Hochwertige Netzwerkkameras wie die des deutschen Herstellers
Mobotix sind integrierte Überwachungssysteme, die neben Bildern auch Töne
aufzeichnen, speichern und übertragen. Zudem lassen sie sich über Infrarot- und
Audiosensoren bedarfsgerecht steuern. So kann beispielsweise die Aufzeichnung
von Bildern nicht nur durch Bewegungen im Sichtfeld der Kamera, sondern auch
durch Geräusche eigenständig von dem Überwachungsgerät ausgelöst werden. Die
Toninformationen werden dann zusammen mit den Bildern gespeichert und über
Datenleitungen übertragen.
Diese „Ereignis-gesteuerte“ Speicherung, sprich die
Archivierung von Aufnahmen nur bei tatsächlichen Bewegungen im Kamerabild oder
bei auftretenden Geräuschen, spart Speicherplatz und verkürzt den Zeitaufwand
für die Suche nach Bildern. Gleichzeitig speichern moderne Netzwerkkameras
aufgrund einer speziellen Technologie auch immer die Sekunden vor und nach dem
eigentlichen Ereignis, um bei Bedarf Aufschluss über dessen Ursache zu geben.
Sind die Geräte darüber hinaus autark konzipiert wie dies bei
den Mobotix-Kameras der Fall ist – das heißt, sie benötigen zur
Bildauswertung keine ständige Verbindung mit einem zentralen Computer, sondern
haben einen eigenen PC in ihrem Inneren integriert, der diese Aufgabe übernimmt
– reduziert die Ereignis-gesteuerte Speicherung zugleich die Belastung
der Datenleitungen. Denn die Kameras nehmen nur dann per Netzwerk oder ISDN
Kontakt mit einem Zentralcomputer auf, wenn sie auch tatsächlich relevante
Bilder langfristig archivieren wollen. Bis zu 4.000 Bilder können die
Mobotix-Geräte dabei sogar direkt in der Kamera speichern.
Tag und Nacht im Einsatz
Netzwerkkameras, die für Rund-um-die-Uhr Einsätze dienen
sollen, sind mit zwei Bildsensoren und zwei Objektiven ausgestattet. Je nach
Lichtverhältnissen wählt das Gerät selbstständig entweder den Farbsensor mit
Tageslichtobjektiv oder den Schwarz-Weiß-Sensor mit Infrarot-sensitivem
Objektiv zur Bildaufzeichnung aus. Mit dieser Dualsensorik erreicht die Kamera
sowohl eine gute Echtfarbdarstellung bei Tageslicht als auch eine hohe Empfindlichkeit
in dunklen Umgebungen. Dadurch lässt sich das Überwachungssystem ohne teure
Spezialobjektive oder manuelle Bedienereingriffe problemlos für
24-Stunden-Überwachungen einsetzen.
So genannte „duale Netzwerkkameras“ sind neben der
Kombination Tages-/Nachtobjektiv auch mit einem Tele- und einem
Weitwinkelobjektiv erhältlich. In dieser Ausstattung bieten sie die
Möglichkeit, ein Objekt – beispielsweise einen Gefängnishof –
gleichzeitig als Überblicksbild mit dem Weitwinkelobjektiv und als Nahaufnahme
mit dem „Tele“ im Auge zu behalten. Für Gebäude mit gehobenen Ansprüchen an das
Design gibt es spezielle „Domkameras“. Diese Kameraart ähnelt optisch Decken-
oder Wandlampen und lässt sich durch ihr schlichtes elegantes Äußeres nahtlos
und unauffällig in einen Raum integrieren.
Mobile Kamera, mobiler Monitor
Die robuste Ausführung und die kompakte Bauweise moderner
Netzwerkkameras lassen einen nahezu uneingeschränkten Einsatz auf Straßen und
Plätzen im Freien zu. Hochwertige Geräte verkraften problemlos Temperaturunterschiede
von -30°C bis +60°C. Spezialmodelle wie die V10 von Mobotix eignen sich mit
ihren Schwerlastankern, einem drei Millimeter dicken Edelstahlgehäuse und einer
schlagfesten Polycarbonat-Blende selbst für zerstörungsanfällige Umgebungen wie
Bahnhöfe oder U-Bahn-Stationen (Abb.3). Durch die Nutzung neuer
Funkübertragungstechniken wie Wireless LAN ist aber auch der mobile
Kamera-Einsatz möglich. Auf diese Weise lassen sich die Geräte beispielsweise
zur Überwachung von vorübergehenden Verkehrsknotenpunkten durch Baustellen
oder zur Sicherheit von Veranstaltungen auf öffentlichen Plätzen einsetzen.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, mobile Kleinstcomputer (PDAs) als
tragbare Monitore einzusetzen (Abb. 4). Per Internet können die Aufnahmen zudem
bei Bedarf an eine zentrale Leitstelle übertragen werden.
Gerichtlich verwertbare Beweise
Das integrierte Design moderner Netzwerkkameras erlaubt auch
die automatisierte Erfassung von Fahrzeugen. In der Industrie wird diese
Funktion bereits für die Prozessautomatisierung in der Logistik genutzt. Bei
der Rheinkalk GmbH, Deutschlands größtem Kalkwerk, wurde die Verladung mithilfe
von Software-gesteuerten Zugangssystemen automatisiert. Mit speziellen
ID-Karten im Scheckkartenformat loggen sich die LKW-Fahrer ein und übernehmen
die Abfertigung in Selbstbedienung. Die vollautomatisierten Silos erkennen die
Karte mit den darin gespeicherten Daten und führen ausschließlich den
beauftragten Ladevorgang durch. Um den Missbrauch der ID-Karten gänzlich auszuschließen,
setzt das Unternehmen Netzwerkkameras
von Mobotix ein (Abb.5), die automatisch alle Fahrzeuge registrieren,
die sich auf den Waagen des Werks befinden – mit Kennzeichen, Datum und
Uhrzeit. So ist bei Bedarf nachvollziehbar, welcher LKW tatsächlich im Werk
war. Und als Beweise stehen jederzeit die gespeicherten und gerichtsverwertbaren Bilder zur
Verfügung.
Fernüberwachung
Hochwertige Netzwerkkameras können Polizei,
Justizvollzugsanstalten oder auch Verkehrsleitzentralen bei vielen ihrer Aufgaben
unterstützen. Ob die Überwachung von Gefängnis- oder Ausnüchterungszellen, die
Sicherung von Demonstrationen oder die frühzeitige Erkennung von Staus an
Verkehrsknotenpunkten – für viele dieser Tätigkeiten sind
Videoüberwachungsgeräte bereits im Einsatz. Im Falle eines Alarms, also
beispielsweise wenn ein Häftling in das Blickfeld einer Kamera kommt, können
die Geräte auch eine SMS oder E-Mail an einen vorher definierten Empfänger,
etwa einen Justizvollzugsbeamten, senden. Sogar ein eigenständiger Anruf der
Kameras ist möglich. Um Probleme mit Anrufbeantwortern auszuschließen, müssen
die Alarmanrufe der Geräte vom Empfänger mit einer PIN quittiert werden.
Andernfalls meldet sich die Kamera bei der jeweils nächsten Person einer
vordefinierten Telefonliste. Die Bilder eines Alarmfalls speichert das Gerät
zusätzlich ab, damit sie bei Bedarf als aussagekräftige Spur dienen können.
Wachsender Markt
Angesichts der genannten Vorteile ist es nicht erstaunlich,
dass inzwischen Netzwerkkameras weltweit in vielen Anwendungsbereichen die
analogen Kameras verdrängen. Auch Hersteller von analogen Kameras nehmen immer
häufiger Netzwerkmodelle in ihr Produktsortiment auf. Der Marktforschung
zufolge eine kluge Entscheidung: Das führende Marktforschungsinstitut der Elektronikbranche
IMS Research prognostiziert der digitalen Videoüberwachung in den nächsten
Jahren einen wahren Boom.
Praxisfall: Die Kamera als
Aushilfskraft
Gerade für kleinere Unternehmen mit knappen
Personalressourcen können Netzwerkkameras die pragmatische Lösung für mehrere
Anforderungen zugleich bedeuten. So hat das Stuttgarter Autohaus Auto-Schöttle
drei Netzwerkkameras des deutschen Herstellers Mobotix zur Überwachung seines
Tankstellenbereichs im Einsatz: Eine Kamera nimmt die Zapfsäulen ins Visier,
eine zweite ist auf die Staubsauger-Station gerichtet, und eine dritte
kontrolliert den Verkaufsshop (Abb. 6). Über den Computerbildschirm
benachrichtigen die Kameras das Tankstellenpersonal, sobald in vorher
definierten Bildausschnitten eine Veränderung eintritt, beispielsweise das
Eintreten einer Person.
„Für uns hat diese Funktion den Vorteil, dass der Shop nicht
permanent besetzt sein muss“, erklärt Geschäftsführer Heinrich Krawietz. „Die
Arbeiten an der Kasse können von einer Büro-Mitarbeiterin mit erledigt werden.“
Zudem bieten die Kameras die Möglichkeit, nur die Bildsequenzen aufzuzeichnen,
in denen tatsächlich etwas geschieht. Dies spart Speicherkapazitäten und
verkürzt die Suchzeit nach den Aufnahmen.
Automatisierte Speicherung der Bilder
Bei Auto-Schöttle ist die Speicherung der Aufnahmen neben der
reinen Videoüberwachung ein zentraler Punkt: „Es kam hin und wieder vor, dass
nachts heimlich alte Reifen oder Altölkanister auf dem Gelände der Tankstelle
entsorgt wurden", so Heinrich Krawietz. „Da wollten wir schon gerne
wissen, wer den Betrieb als Deponie missbraucht.“ Zu diesem Zweck speichert das
Autohaus die Kamerabilder fünf Tage lang. Anschließend überschreibt das System,
das die Aufnahmen selbständig und ohne zusätzliche Software-Installationen
archiviert und verwaltet, automatisch die älteren Sequenzen. „Das ist ein
Grund, warum wir uns nicht für eine analoge Kamera mit Band-Aufzeichnung
entschieden haben", erzählt Geschäftsführer Krawietz. „Da hätten wir
regelmäßig die Bänder tauschen müssen.“
Prävention inklusive
Seit der Installation der Kameras hat es bei Auto-Schöttle
keine kriminellen Delikte mehr gegeben; ein Indiz dafür, dass die Lösung auch
präventiv wirkt. Bei überschaubaren Kosten. Die Netzwerkkameras sind ohne
jegliche Zusatzkomponenten einsetzbar und bewegen sich in einem Kostenrahmen um
1.000 Euro.
Glossar:
Ethernet:
Gängigster Standard für die Kommunikation in einem Netzwerk.
Firewall:
Software zur Filterung von Daten, die über das Internet zum
Nutzer gelangen. Die Firewall prüft die Daten, lässt nur bestimmte von ihnen
passieren und dient so dem Schutz gegen „Angriffe“ auf das Computersystem. Sie
ist vergleichbar mit der Passkontrolle an einer Grenze.
IP:
Abkürzung für „Internet Protocol“. Standard für die Datenübertragung
per Internet.
Mutiview:
Verfahren, bei dem die Aufnahmen mehrerer Netzwerkkameras auf
einem Bildschirm angezeigt werden.
Netzwerk:
Verbund von Computern, die über verschiedene Leitungen
verbunden sind und gemeinsam auf Daten und Geräte wie Drucker zugreifen.
Web-Browser:
Programm, das Daten von einem anderen Computer abrufen und
darstellen kann. Zur Datenübertragung wird die Datensprache HTML verwendet.
Web-Server:
Gegenstück zum Web-Browser. Programm, das die Anfragen
unterschiedlicher Computer annimmt, prüft ob die gewünschten Daten vorhanden
sind und diese dann zurücksendet.
WLAN:
Abkürzung für "Wireless Local Area Network".
Kabelloses Funk-Netzwerk.
