REDES DE BANDA ANCHA (Trabajo de investigacion Camaras IP)

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL SUR DE MEXICO

MAESTRIA EN TELECOMUNICACIONES

ING.DAVID CASANOVA BALLINAS

MULTIPLEXACION DE CAMARAS IP

INTEGRANTES

ILNER FABRICIO DIAZ SARAUZ

LEVY JACOB GONZALEZ DIAZ

ULISES ALEJANDRO VELASCO RUIZ

RODOLFO MARTIN MANDUJANO LOPEZ

TUXTLA GUTIERREZ, CHIAPAS OCTUBRE DEL 2016.

MARCO TEORICO MULTIPLEXACION DE CAMARAS IP 

Multiplexación

En telecomunicación, la multiplexión es la combinación de dos o más canales de información en un solo medio de transmisión (permite varias comunicaciones de forma simultanea) usando un dispositivo llamado multiplexor. El proceso inverso se conoce como demultiplexión. Un concepto muy similar es el de control de acceso al medio.

Una cámara IP es una cámara que emite las imágenes directamente a la intranet o internet sin necesidad de un ordenador.

Una cámara de red incorpora su propio miniordenador, lo que le permite emitir vídeo por sí misma.
Además de comprimir el vídeo y enviarlo, puede tener una gran variedad de funciones:

·         Envío de correos electrónicos con imágenes.

·         Activación mediante movimiento de la imagen.

·         Activación mediante movimiento de sólo una parte de la imagen.

·         Creación una máscara en la imagen, para ocultar parte de ella o colocar un logo. O simplemente por adornar.

·         Activación a través de otros sensores.

·         Control remoto para mover la cámara y apuntar a una zona.

·         Programación de una secuencia de movimientos en la propia cámara.

·         Posibilidad de guardar y emitir los momentos anteriores a un evento.

·         Utilización de diferente cantidad de fotogramas según la importancia de la secuencia. Para conservar ancho de banda.

·         Actualización de las funciones por software.

Las cámaras IP permiten ver en tiempo real qué está pasando en un lugar, aunque esté a miles de kilómetros de distancia. Son cámaras de vídeo de gran calidad que tienen incluido un ordenador a través del que se conectan directamente a Internet.

Una cámara IP (o una cámara de red) es un dispositivo que contiene:

·         Una cámara de vídeo de gran calidad, que capta las imágenes

·         Un chip de compresión que prepara las imágenes para ser transmitidas por Internet, y

·         Un ordenador que se conecta por sí mismo a Internet

Grabador de datos

Hoy en día muchos de los sistemas de video vigilancia o cámaras de seguridad también llevan sistemas de grabación de imágenes automáticos. Se puede acceder desde cualquier dispositivo conectado a Internet.

Visión en vivo de cámaras IP

Con las cámaras IP se puede ver qué está pasando en este preciso momento. El usuario se conecta a través de Internet a una dirección IP que tienen sus cámaras.

·         Las cámaras IP permiten al usuario tener la cámara en una localización y ver el vídeo en vivo desde otro lugar a través de Internet por medio de IP públicas fijas o sistemas ddns.

·         El acceso a estas imágenes está totalmente (en el caso que este cifrado) restringido: sólo las personas autorizadas pueden verlas. También se puede ofrecer acceso libre y abierto si el vídeo en directo se desea incorporar al web site de una compañía para que todos los internautas tengan acceso.

Microordenador

·         Una cámara IP tiene incorporado un ordenador, pequeño y especializado en ejecutar aplicaciones de red. Por lo tanto, la cámara ip no necesita estar conectada a un PC para funcionar. Esta es una de sus diferencias con las denominadas cámaras web.

·         Una cámara ip tiene su propia dirección IP y se conecta a la red como cualquier otro dispositivo; incorpora el software necesario de servidor de web, servidor o cliente FTP, de correo electrónico. También tiene la capacidad de ejecutar pequeños programas personalizados (denominados scripts).

·         También incluye entradas para alarmas y salida de relé.

·         Las cámaras de red más avanzadas pueden equiparse con muchas otras funciones de valor añadido como son la detección de movimiento y la salida de vídeo analógico.

Comparación con cámaras de video

Las cámaras IP incorporan todas las funciones de una cámara de video y añaden más prestaciones.

·         La lente de la cámara enfoca la imagen en el sensor de imagen (CCD). Antes de llegar al sensor, la imagen pasa por el filtro óptico que elimina cualquier luz infrarroja y muestra los colores correctos.

·         Actualmente están apareciendo cámaras día/noche que disponen de un filtro de infrarrojos automático, este filtro se coloca delante del ccd sólo cuando las condiciones de luz son adecuadas proporcionándonos de esta manera imágenes en color, cuando las condiciones de luz bajan este filtro se desplaza y la cámara emite la señal en blanco y negro produciendo más luminosidad y de esta manera podemos iluminar la escena con luz infrarroja y ver en total oscuridad.

·         El sensor de imagen convierte la imagen, que está compuesta por información lumínica, en señales eléctricas. Estas señales eléctricas se encuentran ya en un formato que puede ser comprimido y transferido a través de redes.

·         Como las cámaras de vídeo convencionales, las cámaras IP gestionan la exposición (el nivel de luz de la imagen), el equilibrio de blancos (el ajuste de los niveles de color), la nitidez de la imagen y otros aspectos de la calidad de la imagen. Estas funciones las lleva a cabo el controlador de cámara y el chip de compresión de vídeo.

·         Las cámaras IP comprimen la imagen digital en una imagen que contiene menos datos para permitir una transferencia más eficiente a través de la Red, cámaras MPEG4.

DNS dinámico

El DNS dinámico (DDNS) es un servicio que permite la actualización en tiempo real de la información sobre nombres de dominio situada en un servidor de nombres. El uso más común que se le da es permitir la asignación de un nombre de dominio de Internet a un dispositivo con dirección IP variable (dinámica). Esto permite conectarse con la máquina en cuestión sin necesidad de tener conocimiento de que dirección IP posee en ese momento.

El DNS dinámico hace posible utilizar un software de servidor en un dispositivo con dirección IP dinámica (como la suelen facilitar muchos ISP) para, por ejemplo, alojar un sitio web en la PC de nuestra casa, sin necesidad de contratar un hosting de terceros; pero hay que tener en cuenta que las PC caseras posiblemente no estén tan bien dotadas como los servidores de un Datacenter, ni tengan toda la infraestructura que poseen estos lugares.

Los encaminadores en el modelo OSI.

Un router —también conocido como enrutador¹ o encaminador² de paquetes—³ es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un encaminador (mediante puentes de red), y que por tanto tienen prefijos de red distintos

Historia

El primer dispositivo que tenía fundamentalmente la misma funcionalidad que lo que el día de hoy entendemos por encaminador, era el Interface Message Processor o IMP. Los IMP eran los dispositivos que formaban la ARPANET, la primera red de conmutación de paquetes. La idea de un encaminador (llamado por aquel entonces puerta de enlace ) vino inicialmente de un grupo internacional de investigadores en redes de computadoras llamado el International Network Working Group (INWG). Creado en 1972 como un grupo informal para considerar las cuestiones técnicas que abarcaban la interconexión de redes diferentes, se convirtió ese mismo año en un subcomité del International Federation for Information Processing.

Esos dispositivos se diferenciaban de los conmutadores de paquetes que existían previamente en dos características. Por una parte, conectaban tipos de redes diferentes, mientras que por otra parte, eran dispositivos sin conexión, que no aseguraban fiabilidad en la entrega de datos, dejando este rol enteramente a los anfitriones. Esta última idea había sido ya planteada en la red CYCLADES.

Módem

Un módem (del inglés modem,acrónimo  de modulator demodulator; pl. módems)¹ es un dispositivo que convierte las señales digitales en analógicas (modulación) y viceversa (desmodulación), y permite así la comunicación entre computadoras a través de lalínea telefónica o del cablemódem. Sirve para enviar la señal moduladora mediante otra señal llamada portadora.

Se han usado módems desde la década de 1960, principalmente debido a que la transmisión directa de las señales electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente; por ejemplo, para transmitir señales de audio por el aire se requerirían antenas de gran tamaño (del orden de cientos de metros) para su correcta recepción. Es habitual encontrar en muchos módems de red conmutada la facilidad de respuesta y marcación automática, que les permiten conectarse cuando reciben una llamada de la RTPC (Red Telefónica Pública Conmutada) y proceder a la marcación de cualquier número previamente grabado por el usuario. Gracias a estas funciones se pueden realizar automáticamente todas las operaciones de establecimiento de la comunicación

Cómo funciona

El modulador emite una señal denominada portadora. Generalmente, se trata de una simple señal eléctrica sinusoidal de mucha mayor frecuencia que la señal moduladora. La señal moduladora constituye la información que se prepara para una transmisión (un módem prepara la información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La moduladora modifica alguna característica de la portadora (que es la acción de modular), de manera que se obtiene una señal, que incluye la información de la moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora original, quitando la portadora. Las características que se pueden modificar de la señal portadora son:

·         amplitud, lo que da lugar a una modulación de la amplitud (AM/ASK);

·         frecuencia, lo que da lugar a una modulación de la frecuencia (FM/FSK);

·         fase, lo que da lugar a una modulación de la fase (PM/PSK).

También es posible una combinación de modulaciones o modulaciones más complejas, como la modulación de amplitud en cuadratura.

GLOSARIO

Para iniciar definiremos algunos conceptos necesarios para comprender la configuración de la cámara IP.

BIT	Es la unidad de información más pequeña. Puede tener sólo dos valores o estados: 0 ó 1, encendido o apagado. La combinación de estos valores es la base de la informática, ya que los circuitos internos del ordenador sólo son capaces de detectar si la corriente llega o no llega (0 ó 1). Su nombre proviene de la contracción de las palabras «binary» y «digit» (dígito binario).
Bit por segundo (bps)	Razón a la cual pueden transmitirse datos por una red. La cantidad de bits por segundo puede diferir de la razón de baudios puesto que es posible codificar más de un bit en un solo baudio.

Cable UTP

Cable de par trenzado no apantallado. Es el más simple y empleado, sin ningún tipo de pantalla adicional y con una impedancia característica de 100 Ohmios. El conector más frecuente con el UTP es el RJ45, aunque también puede usarse otro (RJ11, DB25,DB11,etc), dependiendo del adaptador de red.

DHCP

(Dynamic Host Configuration Protocol). Protocolo de configuración dinámica de host. Protocolo que usan los ordenadores para obtener información de configuración. El DHCP permite asignar una dirección IP a un ordenador sin requerir que un administrador lo configure en la base de datos de un servidor.

Dirección IP

(dirección de protocolo de Internet). La forma estándar de identificar un equipo que está conectado a Internet, de forma similar a como un número de teléfono es único dentro de una red telefónica. La dirección IP consta de cuatro números separados por puntos y cada numero es menor de 256; por ejemplo 192.200.44.69. El administrador del servidor Web o su proveedor de servicios de Internet asignará una dirección IP a su equipo

DSL

Significa Digital Subscriber Line o línea digital de abonado. Un módem DSL utiliza sus líneas telefónicas existentes para transmitir datos a altas velocidades.

Ethernet

Red de área local (LAN) de medios compartidos desarrollada por Xerox, Digital e Intel. Es el método de acceso LAN que más se utiliza (seguido por Token Ring). Todos los mensajes se diseminan a todos los nodos en el segmento de red. Ethernet conecta hasta 1,024 nodos a 10 Mbps sobre un par trenzado, un cable coaxial y una fibra óptica.

Internet

Conjunto de redes de ordenadores creada a partir de redes de menos tamaño, cuyo origen reside en la cooperación de dos universidades estadounidenses. Es la red global compuesta de miles de redes de área local (LAN) y de redes de área extensa (WAN) que utiliza TCP/IP para proporcionar comunicaciones de ámbito mundial.

IP Address	Dirección IP. Matrícula que identifica a un ordenador de la red. A los ordenadores personales se les asigna una IP address para que naveguen por la red.
IP de red	IP que hace mención a una red formada por un rango determinado de IPs. Dicha referencia es representada por un 0 (cero) al final del rango. Ej: 172.26.1.0.
IP de broadcast	IP que engloba activamente a todo un rango determinado de IPs. Se obtiene añadiendo el sufijo .255 al rango. Ej: 172.26.1.255.
IP dinámica	Dirección IP que se obtiene automáticamente de un servidor DHCP

MAC	Significa Media Access Control o Control de Acceso al Medio. Una dirección MAC es la dirección hardware de un dispositivo conectado a una red.
Máscara de subred	Cifra de 32 bits que especifica los bits de una dirección IP que corresponde a una red y a una subred. Las direcciones de bits no cubiertas por la máscara corresponden a la parte del host. También llamado máscara de dirección.
Mbps	Megabits por segundo. Unidad de medida de la velocidad de transmisión por una línea de telecomunicación. Cada megabit esta formado por un millón de bits.
Modem	Es un dispositivo que se conecta al ordenador y que permite intercambiar datos con otros ordenadores a través de la línea telefónica.

Protocolo	Se denomina protocolo a un conjunto de normas y/o procedimientos para la transmisión de datos que ha de ser observado por los dos extremos de un proceso comunicacional (emisor y receptor).
RDSI	Red Digital de Servicios Integrados, en inglés ISDN (Integrated Services Digital Network). Líneas digitales de telecomunicaciones que pueden transmitir tanto voz como servicios de red digital hasta 128K, y son mucho más rápidas y fiables que los módems analógicos de alta velocidad.
Reset	Podría traducirse en español por «Reinicialización». Los ordenadores personales suelen incorporar un interruptor en la CPU que permite arrancar la máquina sin necesidad de cumplir las secuencias habituales de apagado y nuevo encendido.
Switch	Dispositivo de red que filtra, envía e inunda de frames en base a la dirección de destino de cada frame. El switch opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI.  En general se aplica a un dispositivo electrónico o mecánico que permite establecer una conexión cuando resulte necesario y terminarla cuando ya no hay sesión alguna que soportar.
TCP	(Transmission Control Protocol). El protocolo TCP proporciona un servicio de comunicación que forma un circuito, es decir, que el flujo de datos entre el origen y el destino parece que sea continuo. TCP proporciona un circuito virtual el cual es llamado una conexión.  Al contrario que los programas que utilizan UDP, los que utilizan el TCP tienen un servicio de conexión entre los programas llamados y los que llaman, chequeo de errores, control de flujo y capacidad de interrupción.
TCP/IP.	(Transmission Control Protocol over Internet Protocol) Protocolo de Control de Transmisión sobre Protocolo de Internet. Éste es el protocolo estándar para la transmisión de datos por Internet. Proporciona comunicación entre redes interconectadas formadas por equipos con distintas arquitecturas de hardware y distintos sistemas operativos.
WAN	Red de área amplia. Cualquier red pública es de este tipo. Su característica definitoria es que no tiene límites en cuanto a su amplitud. Existen redes privadas de gran cobertura soportadas en estructuras físicas que son propiedad de operadores nacionales o internacionales.
WWW	(World Wide Web). Telaraña o malla mundial. Sistema de información con mecanismos de hipertexto creado por investigadores del CERN. Los usuarios pueden crear, editar y visualizar documentos de hipertexto.

Bibliografía.

https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dem

https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1mara_IP

https://es.wikipedia.org/wiki/DNS_din%C3%A1mico

https://es.wikipedia.org/wiki/Router