Es gibt heutzutage kaum noch Bereiche, in denen wir nicht mit moderner Videotechnik konfrontiert werden. Videoüberwachung wird häufig zur Überwachung von Gebäuden eingesetzt. Noch nützlicher ist sie aber, um Personenschäden vorzubeugen und aufzuklären.

Überwachungssysteme kombinieren eine große Anzahl sich ständig weiter entwickelnden Technologien und sind aus der heutigen Gesellschaft nicht mehr wegzudenken. Der stetig wachsende Markt und die Einsatzfähigkeit dieser Produkte sind in den letzten Jahren stark angestiegen.

Hauptzweck dieser Art von Überwachung ist das Digitalisieren, Analysieren und das Aufzeichnen von Videos. Hierfür müssen Hardware- und Softwarekomponenten sinnvoll miteinander kombiniert werden.
Ein Überwachungsnetzwerk unterliegt immer seiner physischen Infrastruktur. Diese wird zur Übermittlung einzelner Video-Stränge verwendet. Die Videos können an verschiedenen Standorten oder aus unterschiedlichen Blickwinkeln entstanden sein und werden an einen Knotenpunkt weitergeleitet.

 

Videosysteme können mit verschiedenen Netzwerken verbunden werden, welche auf unterschiedlichen Technologien basieren:

Kabelgebundene Technologien:

-	Kupfer oder Koaxialkabel: Kupfer- oder Koaxialkabel: Nur mäßige Verlässlichkeit mit bereits heute eingeschränkten Kapazitäten. Vorteil: Kosteneffektiv, allerdings nur für kurze Distanzen geeignet.
-	Fiberglas: Die zuverlässigste Variante zur Datenübermittlung von hohen Bandbreiten. Zudem ist diese Methode immun gegen elektromagnetische Störungen.

 

Kabellose Technologien:

-	Im unteren 6 Ghz Bereich (Wi-Fi oder 5 GHz): Am gängigsten, jedoch sind die Kapazitäten meist bereits ausgeschöpft. Wegen dieser „Überfüllung“ entstehen gewisse Widerstände bezüglich der Stabilität und Verbindungsgeschwindigkeit.
-	Millimeter-Wave-Technology (mmW): Verwendet höhere Frequenzen >40 GHz (überwiegend 60-, 70-, und 80 GHz.) Diese „Next-Generation-Lösung“ ist äußerst stabil. Sie hat sehr gute Durchsatzgeschwindigkeiten und ist somit die nächst mögliche Alternative zu Fiberglas.

 

Netzanbindung - eine Kunst für sich:

In den letzten Jahren stieg das Wachstum der Videoüberwachung extrem an. Die Kontrolle der allgemeinen Infrastruktur (See- und Flughäfen, innerstädtisch sowie Randbezirke, Schulen, öffentliche Gebäude und andere Sicherheitsbereiche) zum Schutz vor stetig wachsenden Gefahren ist unbestritten eine der größten technischen Herausforderungen geworden. Die Gefahrenabwehr durch Terrorismus und die wachsende Zahl krimineller Delikte machen dies nötig. Politik und Gesellschaft haben verstanden, dass Videoüberwachung unter Anwendung gesetzlicher Bestimmungen, eine Vielzahl von Vorteilen bietet. Nicht nur die Anzahl der im Einsatz befindlichen Geräte ist signifikant gestiegen, auch die „weißen Flecken“ auf der Landkarte werden immer weniger.

Entwicklungen wie Megapixel-Technologien, verbesserte Video-Analytik, verbesserte Paneele, Neigungssensoren und Zoom, übertreffen heutige Verarbeitungsmöglichkeiten und verursachen nicht zu verarbeitende Überlastungen. Die Nachfrage zur Lösung dieser Probleme steigt stetig und exponentiell mit der technischen Entwicklung.

Im Wettrennen zur Maximierung von Systemkapazitäten werden anpassungsfähige Netzwerkkomponenten immer wichtiger. Dieses kräftige Wachstum erfordert Überwachungsnetzwerke mit noch mehr Anwendungsmöglichkeiten und der Fähigkeit, größere Bandbreiten noch schneller zu verarbeiten. IT-Spezialisten suchen daher nach Technologien und Möglichkeiten, welche den Transport, die Verarbeitung und die Sicherung dieser Daten verbessern und beschleunigen.

Um alle Vorteile heutiger und auch künftiger Technologien im Bereich der Videoüberwachung voll ausschöpfen zu können, müssen die richtigen Entscheidungen bei der Konfiguration des Netzwerks getroffen werden – es ist schließlich Herz und Hirn Ihres Überwachungssystems.

 

Überwinden Sie also das Problem von zu geringen Netzwerk-Kapazitäten! Verwenden Sie flexible Netzwerkmodelle:

Die Installierten Überwachungstechnologien übersteigen meist schon jetzt die Maximalkapazitäten bereits vorhandener Netzwerke. Darüber hinaus haben die Netzwerke weitaus längere Betriebszeiten als deren Kameras. Diese Fakten führen zu einer unumstößlichen Konsequenz: Die Netzwerke von Heute, müssen bereit für die Technik von Morgen sein – und zwar um das zehnfache der bereits heute benötigten Kapazitäten! Das Vorhersehen, nicht nur der Kapazitäten von Morgen, sondern auch der von Übermorgen, setzt voraus, dass Ihr Netzwerk entsprechend positioniert wird um diese Herausforderungen meistern zu können. Flexible Netzwerke unterstützen die Verwendung von Upgrades und Patches in bereits existierender Technik. Dies ist auch der Schlüssel, um diese Systeme auf neuestem Stand zu halten, zu pflegen, und immer mit ausreichend Bandbreite versorgen zu können. Fehler, die hier begangen werden, führen oft zu Problemen und verlangsamen das Netzwerk unnötig. Daher ist es unabdingbar, Ihr Netzwerk entsprechend dem Stand der neuesten Technik der Kameras zu halten und erhalten bzw. stetig anzupassen. So können neue Kamerasysteme in Ihr bestehendes Netzwerk eingepflegt werden.

 

Betriebsbereite Lösungen bei Verbindungstechniken:

Die Wahl der Methode, um Störungen und Überlastungen der kabellos ans Netzwerk angeschlossenen Kameras vorzubeugen, wird immer wichtiger. In den heute vollgestopften Netzwerken sind die kabellosen Elemente das Nadelöhr des gesamten Systems. Kommt es hier zum Engpass, ist mit einer Verschlechterung der Leistung zu rechnen. Dies verursacht wiederum Probleme bei den Benutzern. Die Folgen sind verlängerte Warte- und Verarbeitungszeiten beim Datentransfer, Verlust ganzer Datenpakete und Blockierung neuer Verbindungen.

Zweifelsfrei ist Glasfaser die beste Verbindungsmöglichkeit. Jedoch ist diese Art der Verbindung nicht immer verfügbar oder geeignet (hohe Investitionen bei Verbauung von Erdkabeln…).

 

Kabellose Alternativen zur Glasfaserleitung:

 

1. Sub-6GHz Spektrum (Wi-Fi)

Wireless-Produkte im unteren 6 GHz Bereich sind heute die meist eingesetzten kabellosen Applikationen. Diese Produkte nutzen die unteren 6 GHz Spektren mit der ihr zugrunde liegenden Technologie, auch bekannt als Wi-Fi.  

Vorteile:

- Kosteneffektiv: Lizenzfrei, keine Registrierung, keine Genehmigungspflicht, keine Nutzungsgebühren.Breites Angebot kostengünstiger Produkte.

- Einfaches Handling

- Verwendet „mesh P2MP Technologie“: Effektiv zum Verteilen von Kapazitäten geeignet. Dazu sind die Geräte kompakt und einfach zu installieren.

Neben diesen Vorteilen gibt es starke Belastungen durch Marktentwicklungen, was die Skalierbarkeit, den Zugang und die Zusammenführung von Wi-Fi Lösungen angeht. Als Resultat haben heutige Wi-Fi´s oft Lücken im Sicherheitsbereich, Verschlechterung der Bandbreiten, Funkstörungen und verzögerte Latenz im Netzwerkbereich. Viele dieser Schwachpunkte sind vor allem im Bereich der Überwachungstechnologien signifikant messbar, bei welcher z.B. wichtige Sprachübertragungen oder hochauflösende Videoübertragungen zustande kommen.

 

Nachteile:

- Unzureichende Übertragungsgeschwindigkeiten für Überwachungskameras: Wi-Fi hat keine ausreichenden Kapazitäten, um mit den technischen Entwicklungen im Bereich der Pixel-Auflösung, Zoom und Bitrate mithalten zu können, welche sich zudem stetig verbessern

- Spektrum Analyse: Prüfung und Auswertung betreffend der Machbarkeit ist wichtig.

- Beeinträchtigungen der Leistung/Performance: Da die Anzahl der Kameras pro Geländefeld wächst, leidet hierunter die Leistung der bereitgestellten Netzwerke. Zu große Netzwerke verursachen Fehler, die sich auf die Nutzbarkeit und die Möglichkeiten zum Einsatz dieser guten Technik niederschlagen. 

Zum Beispiel: 

-	Verlust / Verzögerungen ganzer Datenpakete: Bei zu großen Datenmengen.
-	Verlängerte Latenzzeiten: Daten buffern zu lange in einem FIFO System.
-	Bandbreiten Beschränkungen: Typischer Weise sind bei Datenmengen von <100 Mbp/s die Verbindungsgeschwindigkeiten wesentlich langsamer.
-	Sicherheit: Keine Authentisierung um eine Netzwerkverbindung zu erstellen; bisher leichter und uneingeschränkter Zugang zu ungesicherten Teilen des Netzwerkes.
-	Störungen: Die stetig wachsende Anzahl kabelloser Geräte im gleichen Frequenzbereich bremst die Leistung.
-	Mesh/P2MP bei Netzwerk-Erweiterungen reduzieren die Gesamtkapazitäten: Ein mit dieser Technologie einhergehendes Problem (bei Wi-Fi Nutzung) ist das eingeschränkte Wachstumspotenzial, obwohl die Nachfrage vorhanden ist.

Wi-Fi verschlechtert unverkennbar die Kern-Kapazitäten, um mit den exponentiell ansteigenden Wachstumsnachfragen mithalten zu können.

 

2. Richtfunk-Technik (mmW) >40 GHz (Meist 60-, 70- und 80 GHz)

Die ultimativ günstigste Variante ist die Richtfunk-Technik, basierend auf der sogenannten „Millimeter-Wave-Wireless-Technologie“. Da Kapazitäten abhängig vom Umfang des Spektrums sind, ist eine hohe Verfügbarkeit in diesen Frequenzbereichen zwangsläufig und unterstützend für dessen Bandbreiten. Die Technologie ist zukunftssicher, die Performance messbar und bietet ein großartiges Leistungsspektrum.

Vorteile:

- Kosteneffektiv: technische Fortschritte haben mmW Technologien auch für kleinere Unternehmen erschwinglich gemacht.

- Leicht bedienbar: Einfache Inbetriebnahme auch enger Strahlungswinkel, für welche keine Spektralanalyse notwendig ist.

- Kompaktes Design: Kurze und einfach zu erlangende Befestigungs-Genehmigungen für bereits existierende Montagemöglichkeiten (Ampeln, Laternen).

- Fortschrittliches Switching und Vermeidung von Datenschlangen: Stellt sicher, dass jeder einzelnen Kamera die Kapazitäten zugeteilt werden, welche Sie zum reibungslosen Funktionsablauf benötigt.

- Viele freie Frequenzen: Weite, viele und offene Frequenzbereiche sind erhältlich und ermöglichen hohe Bandbreiten und Kapazitäten für Wireless-Verknüpfungen.

 

Millimeter-Wave-Wireless Lösungen unterstützen eine zukunftsfähige Technologie-Architektur. Sie sind wesentlich besser zu strukturieren als die momentan erhältlichen Alternativen. Ihre flexible Topographie erlaubt eine beeindruckende Skalierbarkeit der Systeme, da kleinzellige Netzwerkknoten problemlos hinzugefügt werden können - ohne größere Umstrukturierungen. Die mmW-Systeme weisen eine sehr hohe Sicherheit auf, welche auf die niedrigen Strahlungswinkel zurück zu führen sind. Dazu kommt die relativ niedrige Sendeleistung, welche das Abfangen oder Abhören erschwert – sehr wichtig beim Übertragen sensibler oder geheimer Daten.

  

Weitere Vorteile der mmW-Technologie sind:

- Support hochauflösender Kamerasysteme: Größere Bandbreiten (bis zu 2Gbp/s) erlauben die Unterstützung mehrerer Multi-Megapixel-Kameras, welche mit voller Bildrate arbeiten können.

- Störungsfreie Wiedergabe: Nutzt freie Spektren, optimiert Bandbreiten und verbessert Verbindungsgeschwindigkeiten und QoS.

- Anbindungslösungen für bereits existierende Hardware:
     - Backbone zu bereits installierten Systemen, basierend auf unteren 6 GHz Frequenzen (migrated path) zur Reduzierung von Bandbreitenbegrenzungen.
     - Die Bündelung von Analog- oder IP-Kameras in der näheren Umgebung bietet verlässliche, freie Wireless-Backhauls (Datentransfer vom End-User zum Knotenpunkt, quasi wie das Internet).

- Anpassbar: Ermöglicht einfache Bandbreiten und Erweiterungen, auch bei eingeschränkten Platzverhältnissen.

 

Fazit: Überprüfen Sie Ihr System, um die Zukunftsicherheit zu gewährleisen.

 

Zu hohe Kosten für Fiberglass-Lösungen und der Bedarf an Flexibilität machen kabellose Systeme sehr attraktiv.  Dennoch werden die Schwachstellen von Wi-Fi mehr und mehr Nachweisbar, da Überwachungssysteme immer häufiger genutzt werden und sich weiterentwickeln. Das kabellose untere 6 GHz Spektrum ist anfällig für schlechten QoS, wenn Netzwerke zu überfüllt werden und Entwicklungen in der Videoanalyse und in den Megapixel-Bereichen mehr Kapazitäten benötigen und noch größere Verlässlichkeit erfordern.

Zum Vergleich haben Richtfunklösungen reichlich freie Spektren zur Verfügung. Klug genutzt, verschaffen sie Ihrem System größere Stabilität während großzügige Bandbreiten Ihre Netzwerkmöglichkeiten befeuern. Mit dynamischer Charakteristik, flexibler Technik-Architektur und der Fähigkeit, bereits genutzte Netzwerkkomponenten einzubinden, werden Richtfunk-Lösungen weit mehr sein, also nur unglaublich kosteneffektiv. Sie sind robust und bilden die Eckpfeiler Ihrer Überwachungsplattform.

 

Lesen Sie hierzu auch den Artikel aus der aktuellen Funkschau-Ausgabe:

Funkschau: "Neue Technologien für die Videoüberwachung"

 

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