Текст книги "«Умный дом» своими руками. Строим интеллектуальную цифровую систему в своей квартире"

5.3. Телефонные аппараты для IP

Было бы странно, если бы производители не воспользовались такой нишей, как создание аппаратов для IP-телефонии. Они и воспользовались. В настоящий момент звонить с использованием этой технологии можно не только при помощи компьютеров, но и со специальных телефонных аппаратов, не говоря уже о поддерживающих протокол GPRS или EDGE мобильных телефонах, смартфонах и КПК, с которых можно звонить, используя адаптированные программы для IP-телефонии. Что касается мобильных аппаратов, использующих GPRS и EDGE, бесплатных разговоров тут не получится: как правило, пользователям IP-сервисов сотовых телефонов приходится платить за трафик. Другое дело – аппараты, рассчитанные на звонки именно между абонентами Skype и подобных сервисов, которые, правда, ограничены в дальности приема и не могут быть столь же мобильными, как сотовые телефоны.

Одни модели таких телефонов поддерживают использование протокола SIP, другие – Skype, третьи могут реализовать звонки между обоими видами связи.

Выглядят такие аппараты точно так же, как обычные (рис. 5.68), а стоят сопоставимо с обычными трубками. И главное – позволяют бесплатно звонить абонентам Skype или той сети, к которой вы собираетесь подсоединиться. Конечно, если вы захотите позвонить на обычный телефон, так же, как и в случае звонков через компьютерный Skype, вам придется платить.

Рис. 5.68. Телефон для IP-телефонии

Такие устройства можно подключать как напрямую к компьютеру – через USB-порт или звуковую карту, – так и при помощи технологии Wi-Fi. Последнее достигается либо установкой точки доступа, раздающей радиосигнал, либо оснащением компьютера картой Wi-Fi. И если при установке карты для раздачи радиосигнала все, в общем-то, понятно: компьютер включается, происходит подключение к сети Интернет, а затем можно производить звонки, – то с установкой точки доступа дело обстоит несколько сложнее. Тем не менее точки доступа или беспроводные маршрутизаторы гораздо удобнее с точки зрения использования Skype – вам даже не нужно включать компьютер для того, чтобы пообщаться с собеседником. Такая система работает, как обычный телефон (рис. 5.69).

Рис. 5.69. Skype-телефон

Конечно, все эти способы привязаны к персональному компьютеру или хотя бы к маршрутизатору, и такой мобильности, как с сотовыми телефонами, пока еще не получить: ведь вы ограничены либо длиной провода USB, либо радиусом покрытия Wi-Fi, а это, как правило, небольшие расстояния. Для провода USB, конечно, существуют удлинители, но стоят они довольно дорого. Что же касается Wi-Fi, тут можно обойтись и существующим радиусом покрытия радиосигнала, так как обычно его достаточно для среднестатистической квартиры.

Надо сказать, что подобные телефонные аппараты бывают и двойного действия: они могут работать и в режиме обычного телефона, и в режиме IP (как правило, это Skype). Это достаточно удобно: не нужно городить череду различных устройств, все работает в одной трубке.

IP-телефоны различаются не только технологией раздачи сигнала, но и способом подключения. Существуют следующие способы:

□ через USB-порт;

□ через звуковую карту (рис. 5.70);

□ через разъем стандарта Ethernet (то есть RJ-45).

Рис. 5.70. Подключение к звуковой карте компьютера

Последний вариант, как правило, используется для подключения телефона без участия компьютера.

Для подключения телефона к компьютеру при помощи порта USB или к звуковой карте, как правило, нужно лишь следовать указаниям в руководстве, которое идет в поставке с аппаратом. Обычно необходимо запустить CD-диск и выполнять указанные действия.

Рис. 5.71. Схема подключения устройств с использованием Wi-Fi

Схема подключения устройств без участия компьютера выглядит так. Базовая станция (она может идти в комплекте с телефоном) получает радиосигнал с маршрутизатора, который, в свою очередь, подключен к модему, «раздающему» Интернет (рис. 5.71). Полученный сигнал Wi-Fi базовая станция транслирует на принимающие IP-трубки. IP-аппаратов, подключенных к одной базовой станции, может быть несколько, правда, как правило, приобретать дополнительные трубки придется отдельно.

Установка телефона без участия компьютера не требует никаких специальных навыков. Как правило, такие телефоны настроены на получение IP-адреса автоматически, так что дополнительных действий по настройке сети не требуется, разумеется, если у вас уже есть выход в Интернет. При первом включении телефона он предлагает воспользоваться существующей учетной записью пользователя Skype или создать новую. В зависимости от того, зарегистрированы вы уже или нет, следует либо ввести существующие имя пользователя и пароль, либо пройти регистрацию. Здесь же вы сможете указать, следует ли вводить эти данные каждый раз, или аппарат занесет их в память и не будет больше задавать подобных вопросов. Пройдя этот пункт, вы окажетесь в меню Контакты, выбрав в котором любого абонента, вы можете звонить при помощи нажатия клавиши вызова. Надо отметить, что некоторые телефоны не поддерживают кириллицу, поэтому, если в списке контактов у вас есть имена пользователей на русском языке, лучше их переписать в транслите.

Обновление программного обеспечения Skype-телефоны, как правило, способны выполнять автоматически. Правда, инициировать его все-таки придется вручную. Кроме того, во время обновления лучше не пользоваться телефоном. Однако это недолгий процесс – как правило, не больше 15 минут.

Если вы используете телефон двойного действия: и для разговоров по Skype, и для городских переговоров, как правило, для упрощения процедуры вызова абонента можно выбирать предпочтительную линию для звонков (например, на обычные номера). Иначе придется каждый раз указывать, на какой именно номер вы звоните: Skype или обычный. Для переговоров по Skype Out обычно существуют отдельные пункты меню.

Любые телефонные разговоры можно прервать, переключившись в режим ожидания. А если во время разговора по одной из линий, например по обычному телефону, поступит вызов по другой линии, скажем, по Skype, вы сможете как принять этот вызов, так и отклонить. При его принятии обычный разговор перейдет в режим ожидания. Кроме того, как и в компьютерной версии программы, аппарат позволяет вести конференции, используя как Skype, так и городскую линию.

Помимо аппаратов для общения по Skype, существуют и аппараты, поддерживающие другие сервисы. Как правило, такие телефоны поддерживают несколько протоколов, однако они еще достаточно редки.

Есть и другие приспособления для использования Skype. Например, адаптер, позволяющий превратить обычный телефон в телефон, позволяющий общаться с собеседниками-пользователями этой программы (рис. 5.72).

Рис. 5.72. Адаптер для телефонов

Такой адаптер позволяет принимать и совершать как вызовы в сети общего пользования, так и звонки по IP-телефонии при помощи обычного телефонного аппарата. Подключается такое устройство к компьютеру при помощи USB или через звуковую карту. Такие устройства имеют и телефонные разъемы для подключения к городской линии и для подключения телефона. Кроме того, такие адаптеры имеют возможность переадресации вызова на другой телефон, в том числе и мобильный, и позволяют устраивать конференции.

При помощи подобных устройств или компьютера и соответствующего программного обеспечения мы можем сделать свой дом умным и экономичным: как говорилось в рекламе, «зачем платить больше?». Так что, даже если нам необходима связь со всем миром, это вполне можно сделать, потратив не так уж много средств и времени на удобные, а главное – полезные приспособления.

Глава 6
Видеонаблюдение

Какой «умный дом» может обойтись без надзора или без возможности наблюдения за его отдельными уголками? Пожалуй, видеонаблюдение – практически необходимый атрибут интеллектуального дома.

Настроив свою веб-камеру для разговоров с внешним миром, можно задуматься и о том, как ее использовать остальное время. К примеру, можно транслировать в мир или локально к вам на экран происходящее у вас в аквариуме (возможно, вы знатный любитель рыбок). Или наоборот – наблюдать за тем, что происходит вне вашей квартиры, используя камеру в качестве дверного глазка или камеры наблюдения за двором. Система видеонаблюдения может понадобиться также, если вы хотите наблюдать за комнатой своего ребенка в то время, когда вам нужно посидеть за компьютером, или для наблюдения за тем, как няня ухаживает за вашим отпрыском. Или для организации телемостов, переговоров и даже для раздачи видеосигнала. В общем, применение систем видеонаблюдения довольно обширно. Разберемся, как и что нужно сделать, чтобы установить подобную систему у себя дома.

6.1. Оборудование для системы видеонаблюдения

Система видеонаблюдения должна состоять из нескольких компонентов:

□ камеры видеонаблюдения;

□ блока обработки видеоданных;

□ блока хранения видеоданных.

Кроме того, для всего этого потребуется некоторое количество кабеля для подключения камеры. Если речь идет о веб-камере, которая подключается к компьютеру с помощью USB, может потребоваться дорогостоящий USB-удлинитель. Однако нужно иметь в виду, что длина USB-кабеля не может превышать пяти метров. Если же речь идет об IP-камере, можно использовать и обычную витую пару. Правда, для использования других видов камер могут понадобиться совсем другие, более дорогостоящие кабели, выбор которых будет зависеть как от самой камеры, так и от условий использования и длины предполагаемого провода. Но мы будем рассматривать наиболее распространенные варианты подключений, так что обойдемся витой парой и USB-кабелем.

В качестве камеры видеонаблюдения можно использовать как веб-камеры, так и IP-камеры, а также видеокамеры и даже фотоаппараты, умеющие работать в режиме веб-камеры. Все эти устройства, кроме веб-камер, которые мы рассматривали в предыдущей главе, разберем подробнее.

Что же касается блока обработки информации, это может быть отдельная плата видеонаблюдения, подключенная к компьютеру, или же сам компьютер будет обрабатывать видеоданные программными средствами. Для хранения информации, как правило, используется компьютер. Другое дело, будет это тот же компьютер, которым вы пользуетесь ежедневно для своих нужд, или специально выделенная под видеонаблюдение машина, а возможно, сетевое хранилище. В основном выбор места хранения зависит от того, за чем именно вы будете наблюдать, в какое время суток, с какой активностью будут происходить события на экране, а также от массы остальных внешних причин. Например, если вы собираетесь вести наблюдение при помощи одной камеры в то время, пока вас нет дома, и в это время никто не пользуется компьютером, можно обойтись и вашим домашним ноутбуком или персональным компьютером. Если же у вас в планах обрабатывать и хранить большое количество информации, получаемой от нескольких камер, тут уж лучше выделить отдельную машину.

К слову, платы видеонаблюдения, которые аппаратно обрабатывают сигнал видеоизображения, не загружают этим процессор, поэтому в случае их использования вы тоже можете обойтись одной машиной и для наблюдения, и для своих нужд.

Многие путают веб-камеры и IP-камеры (их еще называют сетевыми камерами), так как, по сути, и та и другая передают изображение. Более того, при помощи обеих можно передавать информацию в Интернет. Разница лишь в том, что для работы IP-камеры при этом не требуется компьютер, то есть эти устройства сами снимают, производят оцифровку, сжимают и передают изображение в сеть по сетевым протоколам (FTP, например). А при использовании веб-камеры на компьютер придется устанавливать специальное программное обеспечение. IP-камера (рис. 6.1) подключения к компьютеру не требует – ее можно подключить напрямую к модему, а также к маршрутизатору или точке доступа. Находиться при этом IP-камера может практически где угодно, в том числе и может иметь беспроводную связь с устройствами, передающими сигнал в Интернет.

Рис. 6.1. IP-камера

Существуют сетевые камеры со встроенными накопителями (например, IP-камеры с возможностью записывать видео на флеш-карту памяти). В таком случае прямо в них может храниться информация об «увиденном». В других случаях изображения могут сохраняться на удаленном компьютере.

Подключение сетевой камеры осуществляется достаточно просто: подобным устройствам присваивается свой IP-адрес. Делается это, как правило, посредством браузера, однако в каждом случае нужно следовать определенному порядку действий, который указывается в технической документации к камере. Производители сетевых камер выпускают специальные программы, упрощающие установку IP-адреса. Поэтому камеру достаточно подключить к электросети при помощи блока питания и к сети Интернет, использовав витую пару и Ethernet-разъемы RJ-45 (рис. 6.2) и установив в нужном месте. К Интернету IP-камеры могут подключаться при помощи практически любых модемов: ADSL, сотовых или стандартных – либо же через маршрутизатор или точку доступа. На этом установка заканчивается – использовав браузер, с любого компьютера, имеющего доступ в Интернет, вы сможете зайти и посмотреть, что происходит в месте наблюдения. Таким же образом – через веб-браузер – можно и управлять IP-камерой, в том числе и удаленно. Если возникает необходимость присвоить камере другой IP-адрес, это тоже делается через административную панель в браузере, – настройки сбрасываются, и вносятся те данные, которые нужны пользователю.

Рис. 6.2. Сетевая камера имеет разъемы для питания и сети Интернет

Некоторые IP-камеры умеют записывать не только изображение, но и звук. В таком случае сетевая камера может иметь выход для аудио и вход для микрофона (рис. 6.3). Стоимость таких устройств выше, но, как правило, необходимости в камерах со звуком нет – изображения оказывается достаточно.

Рис. 6.3. Порты подключения сетевой камеры

Некоторые камеры имеют поворотные механизмы, которые позволяют разворачивать «глаз» камеры, например, по расписанию.

Многие производители, в том числе известные, например Panasonic или JVC, встраивают в свои видеокамеры функцию веб-камеры. Почему бы этим не воспользоваться, если у вас уже есть подобное устройство? Возможно, высокое разрешение, которое присуще цифровым видеокамерам, не так и нужно для передачи через Интернет или локальную сеть, но ведь и хуже от этого не будет.

Для начала любую камеру необходимо подключить к компьютеру. Такой же вариант, как с IP-камерой, – то есть отсутствие связи с компьютером при установке – здесь не пройдет. Да и потом компьютер понадобится в полной мере.

К компьютеру видеокамеры подключаются в зависимости от того, какие у них и у компьютера есть выходы и входы. Цифровые камеры Mini-DV могут подключаться к компьютеру через разъем FireWire. Плата FireWire (IEEE 1394) может быть встроенной в материнскую плату или быть отдельным устройством. Еще один возможный вариант подключения видеокамер к компьютеру – при помощи RCA-разъемов (композитных) или S-Video, которые, как правило, могут присутствовать на видеокарте или ТВ-тюнере. Ну и, конечно, самый простой способ подключения видеокамер – посредством USB-разъемов, которые присутствуют практически в каждом современном компьютере.

При подключении вам наверняка понадобятся драйверы, которые должны присутствовать в комплекте поставки. Но даже если их нет, следует поискать их на сайте производителя видеокамеры, скачать и установить.

Рис. 6.4. Видеокамера с функцией веб-камеры

Для дальнейших действий понадобится специальное программное обеспечение, при помощи которого видеокамера, имеющая FireWire или USB-вход, будет распознаваться компьютером как веб-камера (рис. 6.4) (если в компьютере имеется видеокарта с видеовходом или ТВ-тюнер, камеру можно подключить через аналоговый выход). В качестве такого программного обеспечения можно установить «Кодос видео», GOTCHA, WebcamDV, TeVeo Video Suite, SoftCam или другие приложения. Однако об этом мы поговорим чуть позже.

Основная проблема для использования видеокамеры в качестве веб-камеры – использование многими программами для транслирования видео интерфейса Video For Windows, тогда как видео, принимаемое с цифровой видеокамеры через FireWire, приходит через интерфейс DirectShow. Именно этот недостаток и устраняют подобные программы.

ПРИМЕЧАНИЕ

Если вы будете использовать видеокамеру в качестве веб-камеры, обратите внимание на функцию автоматического отключения: когда кассета или DVD-диск заканчиваются, камера может сама отключиться. Чтобы предупредить это, следует либо отключить такую функцию (если это возможно), либо не оставлять кассету или диск в устройстве.

Хотя качество изображения получившейся в результате камеры будет хорошим, даже отличным, если сравнивать его с обычной веб-камерой, минусы при таком использовании тоже есть. Если видеонаблюдение будет вестись постоянно, потребуется питание, а потребляет видеокамера больше, чем веб-устройство.

Некоторые цифровые фотоаппараты имеют функцию съемки видео, в том числе и в качестве веб-камеры (рис. 6.5). Такие гибриды выпускают, например, компании Сreative, Genius, Mustek, UMAX. Конечно, для видеонаблюдения подойдет и этот вариант, хотя будет он не самым простым – понадобится несколько программ, чтобы устроить такую систему, да и наблюдение можно будет вести только вблизи от компьютера. Такие фотокамеры обычно подключаются к компьютеру через FireWire или USB-порты.

Рис. 6.5. Фотокамера с режимом веб-камеры

Поскольку фотоаппараты в принципе не предназначены для видеосъемки, а качество снимков, как правило, гораздо лучше, чем необходимо для передачи по сети, преобразования сигнала осуществляются программными средствами, а это требует довольно больших мощностей процессора. Если компьютер все же не сможет обработать видеопоток должным образом, на экране будут появляться сбои: пропущенные кадры, например. Так что, по большому счету, фотоаппарат в качестве веб-камеры – достаточно сомнительное средство, тем более для «умного дома». Примерно то же можно сказать, кстати, и о камерах, встроенных в мобильные телефоны.

После физического подключения фотокамеры к компьютеру, как и в случае видеокамеры, ставятся «родные» драйверы и программа, подобная Willing Webcam или SoftCam, которая позволяет не только получать изображение с камеры, захватывая видеопоток, но и транслировать видео в Интернет. Кроме того, можно воспользоваться программами, которые сначала будут «захватывать» изображение с экрана, а потом передавать его, такими как Camtasia Studio, SoftCam или WebcamXP Pro.

Если в вашем компьютере нет видеокарты с нужным видеовходом, но при этом вы являетесь обладателем видеокамеры и ТВ-тюнера и хотите создать систему видеонаблюдения, вам и карты в руки. Дополнительных приспособлений приобретать не потребуется. При создании системы видеонаблюдения для подключения можно использовать ТВ-тюнер (рис. 6.6). Безусловно, к нему все равно придется подключать веб-камеру, видеокамеру или фотоаппарат, более того, для этого подключаемое устройство должно иметь ТВ-выход. Однако большинство видеотехники имеет такие выходы или, по крайней мере, выпускается в комплекте с переходниками для вывода изображения на экраны телевизоров. Так что с этим проблем возникнуть не должно.

Рис. 6.6. ТВ-тюнер

Если вы подключите вашу камеру через видеовход (S-Video или RCA) или ТВ-вход к ТВ-тюнеру, вы сможете при помощи специальных программ записывать происходящее или транслировать его дальше, в Интернет, например. Специальные программы могут идти в поставке с ТВ-тюнером. Можно также использовать те программы, что мы рассмотрим ниже.

Так или иначе, если вы будете хранить видеопоток (например, на винчестере), дисковая память компьютера будет переполняться, ведь видеоинформация занимает, как правило, довольно много места.

Некоторые ТВ-тюнеры, к примеру, марки Beholder, поставляются с программным обеспечением, имеющим возможность проводить анализ активности в кадре. Нужен этот анализ для того, чтобы в памяти не сохранялись одинаковые кадры, например не меняющаяся часами картинка пустой комнаты.

И все же вышеперечисленные методы, использующие программные методы для обработки видеопотока, будут довольно сильно тормозить работу системы. Возможно, если для наблюдения будут использоваться лишь одна-две камеры, а компьютер будет высокопроизводительным, вам вполне хватит и программ. Но если вы планируете наблюдать одновременно за кошками во дворе, рыбками в аквариуме, детьми в детской комнате, а также за тем, что происходит перед входной дверью, тут уж нужно будет либо выделять отдельный компьютер, либо использовать отдельное устройство. Этим отдельным устройством, кстати, вы можете вполне обойтись – называется оно платой видеонаблюдения (рис. 6.7).

Рис. 6.7. Плата видеонаблюдения

Такая плата вставляется в PCI-слот компьютера, а к ней уже подключаются необходимые камеры слежения (рис. 6.8). Подобные платы характеризуются количеством каналов – говоря другими словами, возможным количеством камер, которые сможет обработать плата. Кроме того, такие платы могут различаться и по количеству аудиовходов, разрешению, возможностям сжатия и записи различных форматов файлов, реагированию на события и т. д.

Рис. 6.8. Плата видеонаблюдения, рассчитанная на 16 камер

Реагирование означает следующее: при обнаружении движения в кадре скорость записи может увеличиваться (это предварительно задается в настройках). Кроме того, такие системы могут подавать звуковые сигналы, делать снимки происходящего (есть возможность делать снимки без сжатия, чтобы потом можно было увеличить картинку, не потеряв в деталях), отправлять сообщения по сети (например, по протоколу TCP/IP) и, конечно, записывать «увиденное» в файл, если до этого камера просто «смотрела» на наблюдаемый объект.

Запись информации, полученной с платы видеонаблюдения, ведется на жесткий диск. Впрочем, возможны и другие варианты: сетевое хранилище, подключаемые винчестеры и т. п. Так же, как и ТВ-тюнеры, платы видеонаблюдения поставляются с программным обеспечением, умеющим анализировать движения в кадре. Таким образом, объем памяти для хранения данных может быть значительно уменьшен.

Платы видеонаблюдения могут иметь защиту от перепадов напряжения в электросети или полного отключения системы: запись видеоданных в файл производится фрагментами, например по 100 кадров. В случае если электропитание все же отключится, потеряются лишь эти последние 100 кадров – остальная информация не пострадает.