¿Cuándo usar cámaras IP o cámaras análogas?

En ocasiones, permito que se forme un escenario de discusión para conocer las opiniones de los interesados; sin embargo casi siempre debo suspender la actividad porque los ánimos se suben e incluso llegan a extremos vehementes. Y es que esta tecnología despierta amores y odios que polarizan la opinión. Para muchos es la tecnología del futuro y es absurdo comprar otra cosa; para otros son simples juguetes que no se han terminado de inventar. Mientras una minoría ha tenido malas experiencias, en algunos casos las adoran, por todo lo que ha significado para su trabajo. Finalmente algunos no dicen nada, simplemente porque no tienen claro el tema y solo hay confusión. Para ellos es para quienes está escrito este artículo.

En esta ocasión, deseo plantear mi opinión sobre la tecnología que seguramente reemplazará a la actual, en muy corto tiempo, -quizás más rápido de lo que creen muchos-, pero no de manera inmediata.

Lo que se debe saber de las cámaras IP

Lo primero que debo decir, es que las cámaras IP no son para todo el mundo, ni son las mejores, ni son las más caras, ni son las de última tecnología. Está claro que muchos modelos ya no son juguetes; sirven sólo en algunos casos, cuando las condiciones para su operación son favorables y seguramente, en corto tiempo, será la tecnología que reemplazará a la actual. Entonces, ¿debo usarlas? la respuesta correcta es un simple: depende… de la aplicación y sobretodo de la red de comunicaciones sobre la cual va a operar.

En la actualidad se han creado muchos mitos al respecto que a la hora de la verdad se quedan en eso, sólo mitos… veamos.

Una cámara IP no es más que una unidad de captura de imagen, que nos entrega la señal de video en forma digital, es decir en unos y ceros.

Existen dos clases de cámaras IP, las creadas por fábricas procedentes del mundo de TI (Tecnología de Información, es decir, computadores) y las creadas por fábricas procedentes del mundo de la seguridad electrónica tradicional.

Cámaras IP para monitoreo

Las primeras se caracterizan por ser elementos que buscan llevar video a sitios remotos bajo condiciones favorables, sin una misión especial más que la de comunicar; éstas fueron la consecuencia obvia y natural de las tecnologías de videoconferencia que revolucionaron, hace algunos años, la forma de trabajo en muchas compañías. Son elementos cuya misión no necesariamente es seguridad.

Hoy en día se han masificado y están de moda, gracias al avance de la capacidad de proceso y almacenamiento, sumado al avance en técnicas de procesamiento digital de señales y por supuesto a los precios bajos consecuencia de esto mismo. En este grupo de cámaras tenemos marcas para satisfacer todos los gustos, precios, colores y tamaños. Son elementos, insisto, cuya labor es captar una imagen de video, transmitirla por una red de datos, casi siempre de baja velocidad y comunicar dos puntos en un enlace de video que no siempre fue pensado para seguridad.

La publicidad asociada a estos equipos tiene vicios propios del mundo de TI, en donde todas las marcas creen tener el mejor producto, al mejor precio y se aprovechan de la ignorancia del consumidor final.

En algunas ocasiones estas cámaras se venden como cámaras web mejoradas, pero con especificaciones de calidad y desempeño similares. En este nivel de avanzada tecnología, reina el “plug and play”, porque los usuarios finales compran estos “juguetes” de alta tecnología para satisfacer necesidades de comunicación, control y monitoreo básico. Por lo tanto es lógico pensar que estás cámaras se ven en equipos de cómputo tradicionales, portátiles, PDA’s o recientemente en celulares, más como un snobismo o un sello de High Tech.

Lo más complejo y sofisticado en estos equipos es conectar el conector RJ45, ya que últimamente manejando DHCP, ni siquiera es necesario asignarle una dirección IP y usando PoE (Power over Ethernet. 802.11af), ni siquiera uno se debe preocupar por alimentarla, porque ya vienen en el cable de red. Están orientadas a ser masificadas y a ser utilizadas en todos los rincones de nuestro planeta de una manera desenfrenada, para transmitir video y monitorear alguna acción remota o local.

La moda de video IP ha aprovechado los avances de comunicaciones inalámbricas (802.11), para terminar de masificar el concepto de video en todos lados, debido a que ahora ya no es necesario ni siquiera tender un cable, pues algunas traen un transmisor inalámbrico y pueden fácilmente acoplarse a una red Wi-Fi bajo estándar de transmisión de datos 802.11a/b/g/n, entre otros.

Estas cámaras fueron las primeras en conocerse en el mercado y durante mucho tiempo, fueron las empleadas en aplicaciones de seguridad. Sin embargo hay que entender que no fueron hechas pensando en nuestro gremio. Quiero aclarar que no son productos malos, es sólo que no corresponden a las características de los productos que los profesionales de seguridad estamos acostumbrados a tener para nuestro trabajo.

Cámaras IP para seguridad

La segunda clase de cámaras IP son un poco más recientes y fueron creadas por fábricas del gremio de seguridad electrónica. Aquí existen marcas reconocidas que conocen la filosofía de la seguridad, tienen mística de servicio al cliente y saben que las especificaciones deben ser exigentes para una misión crítica como es la seguridad.

Para nosotros una cámara de video, no es un accesorio más de un PC, es una herramienta vital para cuidar predios, activos, patrimonio y vidas humanas, entre otros; verificando y registrando actividades que pueden convertirse en siniestros de elevada magnitud. Los profesionales de seguridad conocemos perfectamente la importancia de un buen sistema de video.

Esta segunda clase de cámaras IP es más consecuente con el gremio de seguridad, por lo tanto, las unidades no son cajas negras, a manera de equipos de alta tecnología “señoriteros” que funcionan plug and play y no se les puede ajustar nada ... como las fabricadas por las empresas de TI. Son equipos profesionales que tienen en cuenta todas las características tradicionales de video de seguridad de alto desempeño.

Aquí las cámaras son unidades que manejan lentes autoiris (DC o video), lentes zoom, poseen chips (CCD o similar con muchas mejoras, no los -desastrosos pero económicos tipos CMOS-) de altas resoluciones y excelente desempeño a baja iluminación. Sus circuitos digitales poseen DSP para efectuar ajustes de color y dar un excelente rango de Back Light Compensation. De la misma forma, los circuitos manejan niveles de ruido bajos y soportan amplio rangos de temperatura y humedad relativa, (es decir no son pensadas para colocar solamente dentro de centros de cómputo, como muchas de las económicas). Poseen ajustes (digitales con menú sobre el video ó mediante DIP switch) de todo tipo, en donde se puede hacer ajuste manual de blancos (súper importante en seguridad) y controlar la velocidad del Shutter. También se pueden hacer ajustes de fase para sincronizar las cámaras y ajustes mecánicos de level para sacar todo el provecho del lente autoiris.
Asimismo permiten cambiar de modo monocromático a color y su resolución puede alterarse de acuerdo al nivel de iluminación. Las más nuevas incorporan detectores de movimiento en cada cámara y permiten hacer estos ajustes vía remota mediante la misma conexión de video. Son elementos que fueron pensados y fabricados para permanecer encendidos 24 horas, sin fallos.

En fin, como pueden darse cuenta son cámaras de tipo profesional para seguridad, tal y como vemos las tradicionales. La única diferencia es que la señal de video NTSC no la entregan en un conector BNC en forma análoga, sino que la entregan de forma digital en un conector RJ45.

Como trabajamos en seguridad, es recomendable usar siempre las cámaras que son fabricadas bajo un concepto de video para seguridad.

Invito también al gremio a dejar de usar las cámaras de fabricación general que nuestros amigos de TI usan para otras labores, y que ponen en riesgo la credibilidad y altos estándares de confiabilidad, los cuales son necesarios en el mundo de la seguridad profesional.

Mucha gente puede pensar en este momento que tengo animadversión por el mundo de TI. Eso es falso, vivo con varios PC, PDA y un celular a menos de 3 mts de distancia del 98% de mi vida; dependo de ellos, no concibo mi trabajo y mi vida cotidiana sin TI. Sin embargo el mundo de seguridad electrónica es más exigente y simplemente debemos reconocer que los equipos de alto desempeño son distintos a los de uso casero o rutinario en la oficina.

Por lo tanto nos dedicaremos a seguir conociendo las cámaras IP del segundo grupo mencionado.

Características para la seguridad

Como podemos entender la cámara de seguridad, opera de manera tradicional pero internamente la unidad realiza algunos procesos adicionales antes de entregarnos la señal digitalizada.

Como primera medida comprime la información de video mediante técnicas digitales; de esta manera, suprime redundancia, quita información irrelevante, la cual no es útil para el humano (aquí está la clave de una buena compresión), usa algoritmos avanzados para hacer cada vez más pequeña la cantidad de información sin desmejorar calidad, velocidad o resolución. El algoritmo de compresión que usa es muy eficiente y en esto se diferencia una marca de otra. Aunque existen algunos formatos de compresión estándar como MPEG4, Wavelet ó H.264, entre otros; la marca que logre mayor compresión de imágenes usando algoritmos propietarios basados en otros estándares, será la más apetecida.

Y ¿para qué se comprime la información? simplemente para que las imágenes digitalizadas lleguen a su destino con buena resolución y velocidad, usando la mínima cantidad de recursos de la red de datos existentes. Es decir usando el menor ancho de banda (BW) posible.

Ancho de banda

Recordemos que el ancho de banda es la máxima velocidad de transmisión simultánea que un medio de comunicación puede transmitir. Está dado numéricamente en bits por segundo (bps).

Como la información de video en estándar NTSC, se compone de 30 imágenes por segundo y cada imagen en buena resolución (VGA, D1 o superior), está compuesta de muchos pixels organizados en filas por columnas; entonces un segundo de video ocuparía (30 FPS x 640 pixels x 480 pixels x 3 bytes de información en color x 8 bits por cada byte = 211 Mbps) aproximadamente, velocidad gigante comparada con la velocidad de las redes de datos disponibles hoy en día (menor a 100 Mpbs en el 85% de los casos). Una buena etapa de compresión, reduce de 2 a 5 Mbps aproximadamente y esto hace que sea viable transmitir video por las redes actuales. Pero no espere la misma calidad de video análoga, sea consiente que le está quitando mucha información y eso se paga con calidad.

Dentro de una cámara IP, la señal digital y comprimida, es entregada a través de una tarjeta de red de tipo Ethernet estándar, existente en la gran mayoría de redes actuales. Finalmente la información es ordenada siguiendo protocolos de transmisión conocidos y usados en las redes de cómputo. Por lo tanto es deseable que la cámara maneje múltiples protocolos, como HTTP, SMTP, DHCP, FTP, UDP, TCP/IP, HMTL, entre otros. Marcas líderes del mercado usan técnicas especiales para disminuir su ancho de banda de acuerdo a otros parámetros que no sacrifican calidad.

Otro punto importante es cómo la cámara maneja streams de video y a cuántos usuarios diferentes puede atender de forma simultánea con el mismo stream o con streams diferentes. Esto es conocido como unicast y multicast.

Hoy en día muchas cámaras pueden realizar sus ajustes a través del mismo conector RJ45 usando la red como medio de transmisión. De no ser así, las cámaras traen un puerto adicional de comunicaciones (RS232, RS485, LAN) mediante el cual se cambian los parámetros.

En la próxima entrega analizaremos más características de las cámaras IP, los errores más comunes en el momento de usarlas, cómo se desarrolla el mercado y cuándo deben usarse.

*Germán Alexis Cortés H. es ingeniero electrónico experto en automatización de edificios y Gerente General de Insetrón Ltda.  Se dedica a la consultoría de proyectos y a dar capacitación especializada de  carácter latinoamericano. Si desea puede escribirle al correo electrónico [email protected]