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Videoüberwachung in der Cloud

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Cloud, eine vielfältige Blackbox

Die Cloud umschreibt eine Blackbox, die Dienste jeglicher Art anbietet. In der Videoüberwachung bedeutet das, Videoströme entgegennehmen, diese analysieren, speichern und verteilen. Dafür benötigt die Cloud gewisse Ressourcen wie Rechner- und Speichersysteme. Die Ressourcen werden auf die einzelnen Dienste verteilt und können so einen Ausfall einzelner Komponenten automatisch ausgleichen. Der Anwender braucht sich so nicht um die internen Abläufe zu kümmern, da die Cloud als Ganzes erscheint und wie ein eigensicherer und skalierbarer Hochkanal-Videoserver anzusehen ist. Soll das System erweitert werden, werden lediglich die benötigten Ressourcen hinzugefügt.

Cloud-Lösung in der Videoüberwachung

Schaut man sich das klassische Umfeld der IT an, so stehen nur wenige Server vielen Anwendern zur Verfügung und liefern Daten, die zumeist durch Aktionen an den Arbeitsplätzen ausgelöst wurden. Somit ist die Auslastung von Festplatten, Netzwerken und Prozessoren eher gering und die Planung der Ressourcen somit einfach zu bewerkstelligen. Im Bereich der digitalen Videoüberwachung hingegen stehen die Rechnerressourcen im Verhältnis zu den Anwendern in ganz anderen Dimensionen. Denn Videokameras sind schon für sich gesehen ein Server mit vergleichsweise hohen Bitraten. Diese werden wiederum von den Servern aufbereitet. In großen Anlagen sind Netzwerkauslastungen von 30%, CPU und Grafikprozessauslastung von 50% und Festplatten im Dauerstress somit keine Seltenheit und treten häufig auf.

Eine genaue Planung der benötigten Gesamtressourcen ist durch Kompressionsalgorithmen der Videotechnik nahezu unmöglich sodass bei umfangreichen Installationen die Kapazitäten eher großzügig kalkuliert werden womit aber auch gleichzeitig die Kosten des Gesamtsystems über das eigentliche erforderliche Maß ansteigen. Und an dieser Stelle bietet die Cloud-Technologie eine vorzügliche Lösung an – das Ressourcenmanagement. Den Anforderungen stehen Ressourcen zur Verfügung, die automatisch organisiert und bei Bedarf hinzugefügt werden. Dabei wird die Auslastung des gesamten Systems überwacht und so bei Erreichen der festgelegten Grenze ein Umzug organisiert. Bei Bedarf können sogenannte Ersatzressourcen aktiviert werden.

Cloud-Struktur

Die gesamte Software besteht aus lediglich einer Komponente, die auf jeder Serverhardware installiert werden kann. Somit kann die Hardware innerhalb weniger Sekunden hinzugefügt oder ausgetauscht werden. Entsprechend der jeweiligen Leistung, enthält die verwendete Hardware individuelle Ressourcengrenzen. Somit sind ältere Bestandshardware auf einfachster Weise mit aktuellen Hochleistungsservern kombinierbar. Die gesamte Cloud-Technologie für mehr als 100 Kamerakanäle kann bereits durch einen einzelnen Server bereitgestellt werden. Aufgaben können vollständig erfüllt werden und ab einem zweiten Server ist bereits ein redundanter Betrieb gewährleistet.

Zuverlässige Verfügbarkeit

Die Verfügbarkeit einer IT-Infrastruktur, zumeist in Prozent nahe 100 angegeben, ist ein Maß für die erwartete Zuverlässigkeit. Dabei ist zu beachten, dass eine scheinbar hohe 99,9 prozentige Verfügbarkeit immer noch einem Ausfall von über acht Stunden pro Jahr bedeutet und somit ungeeignet ist. Die Cloud-Technologie bietet die ideale Voraussetzung dafür, indem durch das Bereithalten von Ersatzressourcen – vorzugsweise räumlich getrennt – diese Werte zu erreichen sind.

Ein weiterer Punkt betrifft die Vermeidung von zentralen Komponenten, deren Ausfall zu einer Störung des Gesamtsystems führt, in der IT-Welt als Single Point of Failure bezeichnet. Selbst wenn diese redundant ausgeführt werden, gelten sie als schwächstes Glied in der Kette und prägen die Verfügbarkeit der gesamten Infrastruktur. In einer Cloud-Lösung wird daher vollständig auf zentrale Systeme verzichtet und das gesamte Management des Videosystems von den Cloud-Servern gemeinschaftlich übernommen.

Speicherung der Videodaten

Die Speicherung kann über netzwerkfähige Systeme wie NAS, SAN oder iSCSI erfolgen. Alternativ besteht auch die Möglichkeit zur Verwendung eines verteilten Dateisystems. Lokale Festplatten der Server werden so in ein globales Speichersystem überführt. Die Speicherung kann auch in mehreren Schichten erfolgen wie beispielsweise in einer Kurzzeit- oder Langzeitspeicherung auf unterschiedlichen Speichermedien.

Datensicherheit und Datenschutz

Die Cloud-Lösung verwendet zum Schutz der Videodaten und Sicherstellung der Integrität die aktuell als sicher geltenden kryptografischen Verfahren RSA, AES und SHA. Die Infrastruktur wird durch Signaturen und verschlüsselte Übertragung gesichert. Die Serverhardware und das Betriebssystem können vollständig auf die Cloud-Dienste beschränkt werden.

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