Historia monitoringu

Historia telewizji przemysłowej sięga początku lat 40 XX wieku, tak więc od pierwszego zastosowania minie niedługo 80 lat. Jak wiele nowych technologii, tak i monitoring został stworzony i wykorzystywany początkowo jako rozwiązanie militarne. Miało to miejsce w 1942 roku w Niemczech, w miejscowości Peenemünde. Zadaniem systemu zaprojektowanego i uruchomionego przez firmę Siemens AG był nadzór i obserwacja startów rakiet V2.

Już w 1949 roku w Stanach zjednoczonych pojawił się pierwszy komercyjny monitoring – Vericon. Niestety niewiele wiadomo na temat wykorzystywanej technologii. Jako ciekawostkę należy przytoczyć fakt, że był on reklamowany jako system, który nie wymaga zezwolenia rządu na jego użytkowanie. Obydwie instalacje umożliwiały tylko podgląd na żywo. Nie zapisywały obrazu na żaden nośnik, nie było więc też możliwe późniejsze odtworzenie obrazu. Kolejny przełom nastąpił w 1957 roku, kiedy to firmy m.in. takie jak General Precison Labs zaczęły dostarczać systemy CCTV (ang. closed circuit television) dla zastosowań edukacyjnych, medycznych i przemysłowych. Urządzenia te i sprzęt telewizyjny korzystały ze wspólnej technologii. Również w latach 50. XX wieku pojawiły się kamery kolorowe. Ich nadejście rozpoczęło debatę na temat ich przydatności w monitoringu. Modele pracujące w skali szarości zapewniały lepszą rozdzielczość i światłoczułość, natomiast kolor ułatwiał identyfikację np. przez ubrania. Już w roku 1965 zaczęto rozważać wykorzystanie kamer w celu zapewnienia większego bezpieczeństwa w miejscach publicznych. Pierwszy monitoring nadzorowany przez policję został uruchomiony na miejskim budynku w Nowym Jorku, w pobliżu ratusza. Nie trzeba było długo czekać zanim inne miasta w Stanach i na świecie zaczęły instalować i wykorzystywać systemy dozoru do poprawy bezpieczeństwa swoich mieszkańców.

Zainteresowanie telewizją przemysłową zaczęło rosnąć również wśród prywatnych odbiorców. Vericon widząc nowy trend i szansę na podbicie rynku nowym produktem, udostępnił ulepszony system nagrywania materiałów na taśmie. Niestety mimo wszystko, był on kosztowny i czasochłonny w utrzymaniu. Operator musiał nadzorować i ręcznie zmieniać taśmy, nawlec taśmę ze szpuli przez głowicę zapisującą na pustą szpulę odbiorczą. Prawdziwy przełom nastąpił w latach 70. XX wraz z wykorzystaniem technologii VCR (Video Cassette Recording) do rejestracji obrazu. Tak ogromne ułatwienie znacząco wpłynęło na popularność systemów monitoringu. Kamery zaczęły trafiać wszędzie, od banków przez sale sądowe, sklepy czy budynki publiczne. Wszyscy zaczęli dostrzegać zalety tej technologii. Pierwszym miastem na świecie, które zainstalowało kamery wzdłuż głównej ulicy było Olean w Stanie Nowy Jork. Stało się to w 1968 roku. Pomimo coraz większej popularności monitoringu opartego na systemie VCR rejestrującego obraz, było to rozwiązanie dalej prymitywne. Materiał nie mógł być skompresowany, a użytkownik mógł nagrać maksymalnie osiem godzin materiału, później należało wymienić ręcznie taśmę, co oznaczało, że dalej ktoś musiał pamiętać i nadzorować urządzenie. Również sama możliwość przeglądania nagrań przestała być wystarczająca dla użytkowników. Odpowiedzią na te oczekiwania było wprowadzenie trybu poklatkowego. Była to technika, która sprawiała że czas wydaje się płynąć o wiele szybciej w nagraniu niż w rzeczywistości. Celem tego trybu było przedłużenie czasu nagrania na kasecie. Wraz z wprowadzeniem trybu poklatkowego pojawiły się „quady” i „multipleksery”. Pierwsze pozwalały użytkownikom na jednoczesne oglądanie obrazu z czterech różnych kamer na jednym ekranie. Możliwość ta bardzo zrewolucjonizowała telewizję dozorową, ponieważ umożliwiła zespołom bezpieczeństwa monitorowanie materiału z wielu kamer jednocześnie, utrzymując tylko jeden system. „Multiplex” natomiast pozwalał na podłączenie aż szesnastu kamer do jednego systemu. Umożliwiał również przekierowanie wybranych kamer na inne monitory, tym samym pozwalając na bardziej szczegółowe oglądanie tego co się dzieje na nadzorowanym obiekcie. Kolejny przełom w historii monitoringu nastąpił na początku lat 2000. System nagrywania oparty na VCR został zastąpiony przez DVR (Digital Video Recorder). Był zdecydowanie bardziej praktycznym i ekonomicznym systemem nagrywania. Mógł nagrywać, kompresować i przechowywać nagrania dniami, a nie jak to było w przypadku poprzednika, tylko godzinami. Rejestratory zostały wyposażone we wbudowany multiplekser, który eliminował potrzebę posiadania dodatkowego, nieporęcznego sprzętu. Wprowadzenie systemu DVR pozwoliło na nagrywanie w sposób ciągły, bez konieczności zmiany taśm. Pierwsze tego typu rejestratory zmuszały użytkownika do wybierania pomiędzy przestrzenią dyskową, a jakością materiału. Jeżeli operator chciał mieć nagranie z dłuższego okresu, używał algorytmu kompresującego, który dostarczał producent urządzenia. Jakkolwiek, każdy producent posiadał swój własny algorytm, który nie był kompatybilny z innymi rejestratorami, co powodowało że były one kosztowne. Wraz z upływem czasu przestrzeń dyskowa stawała się coraz tańsza, co wpłynęło w pozytywny sposób (dla klienta) na podejście firm w sprawie algo-rytmów kompresujących. Dzięki formatowi cyfrowemu pojawiła się nowa funkcja umożliwiająca szybkie wyszukiwanie nagrań określonego punktu w czasie, bez konieczności mozolnego przewijania w przód lub tył, do znalezienia interesującego momentu. Pomimo że to rozwiązanie było o wiele lepsze od poprzedniego, nie ustrzegło się wielu wad. Urządzenia były dostarczane z preinstalowanym oprogramowaniem, co wymuszało na użytkownikach kupowanie jego elementów składowych u jednego producenta. Wpływało to znacząco na możliwości i koszt rozbudowy systemu. Rejestratory zostały również wyposażone w możliwość cyfrowego zdalnego podglądu. Przy pomocy modemu telefonicznego możliwe stało się oglądanie obrazu na znaczne odległości, nie posiadając fizycznego dostępu do rejestratora. Niestety, pomimo dobrych chęci, ze względu na niską przepustowość takiego łącza było to bardzo utrudnione lub wręcz czasami niemożliwe. Konieczne było zastosowanie dużej kompresji i zmniejszenia liczby wyświetlanych klatek, co prowadziło nieraz do tak nieczytelnego obrazu, że użytkownicy końcowi widzieli rozmyte, niezrozumiałe kształty. Przełom w jakości i przepustowości łącz dostępu do Internetu, znacząco ułatwił transport materiału wideo na duże odległości. Ewolucja telewizji przemysłowej trwała dalej. Wprowadzone zostały kamery IP, które komunikowały się po kablu sieciowym, a nie jak do tej pory po kablu koncentrycznym. Sygnał wideo był wysyłany w formie cyfrowej zamiast sygnału analogowego. Pierwsze kamery IP zapewniały rozdzielczość 4CIF (704×480 pikseli) lub VGA (640×480 pikseli). Firma IQinvision w 2002 roku wprowadziła pierwszą megapikselową kamerę. Zapewniała ona ponad czterokrotnie większą rozdzielczość niż starsze kamery VGA. Wysoka rozdzielczość technologii IP zapewniała znaczną poprawę jakość obrazu i możliwości całego systemu w stosunku do analogowego.