¿Cómo solucionar el problema de la congestión de la red durante la videovigilancia?

La congestión de la red durante la videovigilancia puede afectar gravemente el rendimiento de los sistemas de seguridad, lo que provoca pérdida de vídeo, pixelación y transmisiones retrasadas. Este problema surge a menudo debido a los altos requisitos de ancho de banda de las cámaras de vigilancia, especialmente cuando se transmiten secuencias de vídeo de alta definición a través de redes compartidas. A continuación se presentan varias estrategias para abordar y prevenir la congestión de la red en los sistemas de videovigilancia.

1. Segmentar la red de vigilancia (VLAN)

Problema: Las redes compartidas pueden congestionarse cuando las transmisiones de vídeo de vigilancia compiten con el tráfico normal de la red.

Solución: Utilice LAN virtuales (VLAN) para separar el tráfico de vigilancia de otros datos, garantizando que las transmisiones de video no interfieran con aplicaciones comerciales críticas.

Implementación:

--- Configure una VLAN dedicada para todas las cámaras IP y el sistema de gestión de vídeo (VMS).

--- Asigne Calidad de servicio (QoS) de alta prioridad a esta VLAN para garantizar que el tráfico de video tenga prioridad sobre otros tipos de datos.

Configuración de ejemplo:

2. Implementar Calidad de Servicio (QoS)

Problema: Sin priorización, el tráfico de vídeo crítico puede experimentar retrasos debido a otras actividades de la red, como transferencias de archivos o voz sobre IP (VoIP).

Solución: Implemente QoS para priorizar el tráfico de videovigilancia sobre el tráfico no esencial, reduciendo retrasos y previniendo la congestión.

Implementación:

--- Utilice dispositivos de red (conmutadores y enrutadores) que admitan políticas de QoS para priorizar el tráfico de video de vigilancia según el puerto, el rango de IP o el protocolo.

--- Clasifique las transmisiones de video como de alta prioridad y reste prioridad al tráfico menos crítico (por ejemplo, transferencias de archivos o navegación web).

Ejemplo de política de QoS de Cisco:

3. Utilice grabadoras de vídeo en red (NVR) con almacenamiento local

Problema: La transmisión continua desde varias cámaras a un servidor centralizado puede sobrecargar la red.

Solución: Utilice grabadoras de vídeo en red (NVR) con almacenamiento local, lo que reduce la necesidad de enviar secuencias de gran ancho de banda constantemente a través de la red.

Implementación:

--- Instale NVR en ubicaciones estratégicas para almacenar datos de video localmente y solo transmitir metadatos o imágenes de bajo ancho de banda cuando sea necesario.

--- Centralice el monitoreo de video mientras distribuye el almacenamiento a través de la red.

4. Implementar transmisión de multidifusión

Problema: La transmisión unidifusión, donde cada cámara envía una transmisión individual a cada estación de visualización, consume un ancho de banda excesivo cuando varios dispositivos ven la misma transmisión.

Solución: Utilice transmisión de multidifusión, que permite enviar una única transmisión a varios espectadores sin duplicar el tráfico para cada destinatario.

Implementación:

--- Configure la multidifusión en conmutadores y enrutadores y habilítela en cámaras IP y VMS.

--- Implemente el Protocolo de administración de grupos de Internet (IGMP) para administrar el grupo de multidifusión.

Ejemplo de comando de multidifusión:

5. Optimice la resolución de la cámara y la velocidad de fotogramas

Problema: Las transmisiones de vídeo de alta resolución y alta velocidad de cuadros consumen un ancho de banda significativo, lo que genera congestión, especialmente en implementaciones a gran escala.

Solución: Ajuste la configuración de la cámara para reducir la resolución y la velocidad de fotogramas cuando no sea necesario Full HD.

Implementación:

--- Evalúe el entorno y reduzca la resolución para áreas que no requieren video de alta definición.

--- Configure las cámaras en áreas de poco tráfico para reducir la velocidad de cuadros (por ejemplo, 15 FPS en lugar de 30 FPS) para disminuir el uso del ancho de banda sin comprometer la calidad del video.

Configuración de cámara de ejemplo:

--- Resolución: 1080p a 720p para áreas no críticas.

--- Velocidad de fotogramas: ajuste de 30 FPS a 15 FPS cuando corresponda.

6. Utilice compresión de vídeo (H.265 o H.264+)

Problema: Las transmisiones de vídeo sin procesar o sin comprimir requieren grandes cantidades de ancho de banda.

Solución: Utilice estándares de compresión de video modernos como H.265 (HEVC) o H.264+, que reducen significativamente los requisitos de ancho de banda y mantienen la calidad del video.

Implementación:

--- Asegúrese de que sus cámaras y NVR admitan H.265 o H.264+ y cambie a estos códecs para reducir el tamaño del video y el uso de ancho de banda entre un 30 y un 50 %.

--- Configure los sistemas de gestión de vídeo para utilizar los códecs más eficientes.

7. Implementar Edge Computing y Video Analytics

Problema: La transmisión de todo el metraje de vídeo a un servidor central puede provocar un uso innecesario del ancho de banda, especialmente cuando la mayor parte del metraje no es necesario.

Solución: Utilice la informática de vanguardia con cámaras que tengan análisis de vídeo integrados, que analizan las imágenes localmente y solo transmiten vídeos o alertas relevantes al sistema central.

Implementación:

--- Implementar cámaras inteligentes con capacidades de procesamiento de vanguardia que analicen imágenes y transmitan solo datos o eventos importantes (por ejemplo, detección de movimiento).

--- Esto reduce la cantidad de datos innecesarios que se transmiten a través de la red, liberando ancho de banda para el tráfico crítico.

8. Configurar enlaces redundantes o enlaces agregados (LACP)

Problema: Es posible que un único enlace de red no proporcione suficiente ancho de banda para la transmisión de vídeo de alta definición desde varias cámaras.

Solución: Implemente el Protocolo de control de agregación de enlaces (LACP) para combinar múltiples interfaces de red en un único enlace lógico, aumentando el ancho de banda.

Implementación:

--- Utilice LACP para crear enlaces agregados en conmutadores y enrutadores, aumentando efectivamente el ancho de banda disponible para transmisiones de video.

Ejemplo de configuración LACP:

9. Implementar conmutadores de vigilancia dedicados

Problema: Compartir recursos de red con otros servicios puede generar competencia por el ancho de banda y una eventual congestión.

Solución: Utilice conmutadores dedicados para la red de vigilancia, asegurando que los datos de vigilancia no compitan con el tráfico de datos regular.

Implementación:

--- Instale conmutadores administrados que manejen únicamente el tráfico de vigilancia.

--- Estos conmutadores se pueden optimizar específicamente para el tráfico de vídeo, con funciones como QoS y IGMP snooping habilitadas de forma predeterminada.

10. Utilice transmisión de velocidad de bits adaptable

Problema: Los flujos de velocidad de bits fija pueden saturar la red si las condiciones se degradan o si la red está bajo una gran carga.

Solución: Utilice transmisión de velocidad de bits adaptable que ajusta la calidad del video dinámicamente según el ancho de banda de red disponible.

Implementación:

--- Muchas plataformas y cámaras VMS admiten transmisión de velocidad de bits adaptativa, lo que reduce la calidad del video cuando se detecta congestión y la aumenta cuando el ancho de banda lo permite.

--- Esta característica puede ayudar a mantener la estabilidad de la red sin sacrificar demasiada calidad de video.

11. Supervisar y optimizar la utilización de la red

Problema: Sin una supervisión adecuada, la congestión de la red puede pasar desapercibida hasta que interrumpa las operaciones de vigilancia.

Solución: Utilice herramientas de monitoreo de red como SolarWinds, PRTG o Zabbix para realizar un seguimiento continuo del uso del ancho de banda, identificar puntos de congestión y optimizar el rendimiento de la red.

Implementación:

--- Configure alertas para una alta utilización de la red o pérdida de paquetes y ajuste las políticas de QoS o la asignación de ancho de banda en consecuencia.

Conclusión

Resolver la congestión de la red durante la videovigilancia requiere una combinación de diseño estratégico de la red, actualizaciones de equipos y optimización de la configuración. Segregar el tráfico de vigilancia con VLAN, implementar QoS, utilizar streaming de multidifusión y optimizar la configuración de la cámara son pasos críticos para prevenir la congestión. Además, aprovechar tecnologías modernas como la compresión H.265, la computación de vanguardia y la transmisión con velocidad de bits adaptativa puede ayudar a mantener el rendimiento de la red y al mismo tiempo admitir transmisiones de video de alta definición. Al planificar y monitorear cuidadosamente su red, puede garantizar un funcionamiento eficiente y confiable del sistema de vigilancia.