El estándar ONVIF para la Interoperabilidad en Video IP: Perspectiva para el Monitoreo Público

Artículo tomado de la revista Mexicana Seguridad en América, y escrito por Jesús Fierro, Gerente de Desarrollo de Nuevos Negocios para Bosch Security Systems

El objetivo principal es facilitar la integración de varias marcas de equipo de video en red y ayudar a los fabricantes, desarrolladores de software para asegurar la interoperabilidad de los productos

ONVIF define el estándar de Interoperabilidad en Video IP

ONVIF ya es un estándar global publicado en su versión 1.0. Define cómo los productos de video en red tales como cámaras, codificadores de video y sistemas de administración de video deben comunicarse los unos con los otros.

ONVIF está enfocado en acelerar la adopción del video en red en el mercado de seguridad a través de un estándar global de interfase abierta. El estándar define un protocolo común para el intercambio de información (descubrimiento de dispositivo, video en vivo, metadata e información de control) entre dispositivos de video en red.

La interfase del ONVIF proporciona interoperabilidad entre los productos de video en red, sin importar el fabricante. Será más fácil para los usuarios finales, integradores, consultores y fabricantes tomar ventaja de las posibilidades ofrecidas por el video en red, resultando en soluciones más flexibles y efectivas en costo, expansión en las oportunidades de mercado y reducción del riesgo.

El objetivo principal de este nuevo estándar es facilitar la integración de varias marcas de equipo de video en red y ayudar a los fabricantes, desarrolladores de software y fabricantes independientes para asegurar la interoperabilidad de los productos. Este estándar abierto y unificado también ofrece a los usuarios finales una mayor flexibilidad de elección, permitiéndoles seleccionar productos de diferentes fabricantes para desarrollar sistemas que cumplan completamente con sus necesidades.

Sistemas de video analógicos

Hace varios años las cosas eran un poco más simples. Se conectaban las cámaras al sistema de control y conmutación con cable coaxial y éste a los monitores y grabadores. Y las cosas no eran más simples por el hecho de interconectar así estos equipos, como todo equipo analógico se requerían ajustes instrumentales a veces complicados. Las cosas eran más simples porque existían estándares: NTSC, los varios PAL, SECAM, etc. En cada país se aplicaba un solo estándar.

En ese mundo analógico se presentó la necesidad de incrementar la vigilancia en las calles, y el CCTV fue empleado para extender la capacidad de observación. Ya fuera para control vial o seguridad, la solución preferida fue enterrar fibra óptica, ya que las aplicaciones inalámbricas analógicas y sobre todo las digitales eran muy costosas y complejas. De cualquier forma, los estándares analógicos prevalecían.

En esos tiempos, la conectividad no era un tema cuando se observaban las recomendaciones del fabricante, se aplicaba una adecuada ingeniería y seguían buenas prácticas de instalación y mantenimiento. En lugar de ello, se ponía especial énfasis en la selección de los mejores equipos de fabricantes con buena reputación que el dinero disponible pudiera comprar. No existían muchos fabricantes, lo que reducía la confusión, y los fabricantes serios evitaban crear sistemas propietarios.

Llegó la nueva era

Dado que la atención se centraba en el equipo de seguridad, se evaluaba cuidadosamente qué combinación de cámara y lente producían la mejor imagen bajo las circunstancias esperadas, qué sistema de conmutación y control (principalmente matrices) permitiría administrar el desplegado y grabación de las imágenes en forma simple, se añadía el procesamiento necesario (por ejemplo, multiplexores), y se seleccionaban equipos de grabación (VCRs) robustos y de alto desempeño. Algunos tenían el cuidado de comprar cintas de grado industrial (no amateur) y de incluir un mantenimiento programado a los equipos.

Un poco de cable coaxial o convertidores coaxial a UTP - o mejor aún, fibra óptica - era lo único que se requería para llevar las señales de las cámaras al centro de control. Nadie se preocupaba por la compatibilidad de las señales, excepto tener el cuidado de no comprar equipos PAL y mezclarlos con NTSC. Y aún así, esas mezclas podían funcionar con algunos trucos. Desde luego, existían algunos temas de compatibilidad en grabaciones y protocolos de control (PTZ), pero nada que un poco de ingenio o traductores de protocolos no pudieran solucionar.

Las cámaras fueron evolucionando hacia el estado sólido, el procesamiento digital de señales y los métodos de compresión de video, gracias sobre todo a la industria de la televisión abierta, satelital y cable. Aparecieron las primeras DVR y con ello los problemas de compatibilidad en reproducción de grabaciones exportadas y los clientes para monitoreo propietarios. 

En paralelo, el mundo IT se desarrolló a pasos muy acelerados

Mucho antes de que los sistemas de CCTV se digitalizaran y se montaran en redes, los fabricantes de computadoras ya habían resuelto en su mayor parte la compatibilidad entre plataformas, pero sobre todo, habían estandarizado los protocolos de comunicaciones. A partir de ello, se fueron creando las redes de datos hasta llegar a su forma actual y se pasó del procesamiento de datos centralizado al distribuido gracias a la aparición de la PC.

Esta historia es muy interesante y existen millones de referencias históricas, por lo que no vamos repetirlas en este espacio. Lo que es un hecho, es que poco a poco fuimos abrazando la tecnología de procesamiento de datos y comunicaciones y las insertamos (inevitablemente) en la industria de seguridad.

Es muy probable que uno de los servicios desarrollados por el mundo IT (para comunicaciones) haya sido el detonador para lo que ahora la industria de seguridad conoce como video sobre IP: la videoconferencia. Quizá el no aplicar esa filosofía del mundo IT (implantar una infraestructura para montarle servicios y con ello ganar dinero) es lo que no nos permite avanzar más rápidamente en nuestra industria.

Los grandes beneficios

La convergencia de IT y CCTV nos sorprendió mal parados a ambas industrias. La eterna discusión acerca de quiénes están mejor preparados para abordar el barco del otro es ociosa. Pero una cosa es real: IT tiene cada vez más poder de decisión y los grandes presupuestos los manejan ellos. La clave para prevalecer es el manejo de la información en forma de servicios eficientes y eficaces, y los resultados que esos servicios representan tanto en el aspecto operativo como en el financiero.

El producto de esta convergencia acelerada, desordenada y muchas veces improvisada generó una montaña de diferentes implementaciones de compresión de video, protocolos, formas de grabar, plataformas de administración propietarias y bases de datos cerradas, equipos hechizos, etc. desconectados, sin interoperabilidad. Las nuevas plataformas de administración universal no son aún una realidad, y en muchos casos requieren de inversiones considerables en "customización" para que funcionen como dice su folleto comercial, además de que muchas de ellas son desarrolladas por pequeñas empresas cuyo futuro es incierto.

Otro factor que complicó las cosas fue la "comoditización" de los equipos. Desde mi particular punto de vista, los equipos de seguridad de grado profesional no son "commodities" y difícilmente lo serán algún día. Pero esta percepción surge por la cantidad de equipos producidos masivamente cuyo desempeño es comparado con los equipos profesionales de alta calidad y última tecnología, introduciendo cientos de características en papel, pero con un desempeño práctico lamentable.

La reducción de los costos de componentes y subensambles electrónicos, adquisición (o pirateo) de tecnologías, y la alta capacidad mundial de producción electrónica tercerizada explica por que ahora casi cualquiera puede producir equipos de video a gran escala. La diferencia entre un producto profesional y uno de "commodity" está en la calidad e innovación y la capacidad del fabricante para atender localmente al usuario a través de una red establecida de distribución y soporte certificada.

A lo anterior se suman algunos distribuidores "mueve cajas" que ofrecen los productos a cualquiera que se presente en su mostrador o portal de comercio electrónico, pero que no poseen una estructura orgánica mínima para brindar soporte adecuado al gremio en aplicaciones profesionales y de gran escala. Y qué decir de las importaciones "grises" y el contrabando. Sumando a esto empresas instaladoras improvisadas redondeamos la ecuación que explica por qué muchos sistemas simplemente no funcionan.

Como toda tecnología que evoluciona, nos encontramos en una etapa temprana de su vida. La estandarización nos llevará en forma acelerada a un estado de madurez, y los temas de interoperabilidad serán transparentes. Hasta ahora, se requiere de integradores muy competentes con un pie en IT y el otro en seguridad para obtener una solución funcional. Esta etapa de madurez permitirá volver a lo básico: la calidad del video en vivo y de la grabación, la facilidad de aplicación y operación, el valor de explotación y el bajo costo total de propiedad que acelere el retorno de la inversión. Estos son temas del área de seguridad, no de IT.

¿Cómo se benefician los proyectos de monitoreo público con la estandarización?

En el estado actual y debido a la autonomía de estados y municipios para adquisiciones, es prácticamente imposible que estos compartan información de sus sistemas propietarios. Ni hablar de concentrar esa información en una plataforma común para explotarla. La inter-operabilidad permitirá que cada estado adquiera el sistema que mejor cumpla con sus requerimientos, al tiempo que podrá compartir su información con otras entidades y los distintos órdenes de gobierno.

La importancia de reducción de costos

Más aún, en caso de existir acuerdos para ello, las distintas autoridades podrán compartir recursos para mejorar la coordinación entre ellas, aumentar su capacidad de respuesta en situaciones de emergencia y colaborar en esquemas de redundancia y/o recuperación de desastres.
Los usuarios de estos sistemas podrán también aumentar su capacidad de negociar reducciones en el costo de los sistemas efectuando compras conjuntas con otras entidades.

También la industria se beneficia pues será posible participar en licitaciones públicas más transparentes en donde exista una especificación clara y abierta.

Una especificación clara de interoperabilidad de sistemas es una línea base de comparación de ofertas y aseguramiento de calidad que permitirá dejar de lado lo que hace tiempo debería estar bien estandarizado para enfocarse en lo principal: las bondades de los equipos de seguridad.

Más acerca de ONVIF

Como se comentó, ONVIF (Open Network Video Interface Forum) es un foro industrial abierto para el desarrollo de un estándar global para interfazar productos de video en redes. ONVIF esta comprometido con la adopción del video en redes en el mercado de seguridad.

La especificación ONVIF asegurará la interoperabilidad entre productos de video en redes sin importar el fabricante.

Las piedras angulares de ONVIF son:

• Estandarización de la comunicación entre dispositivos de video en red.
• Interoperabilidad entre productos de video en red sin importar el fabricante.
• Abierto a todas las compañías y organizaciones.

La especificación ONVIF define un protocolo común para el intercambio de información entre dispositivos de video en red incluyendo el descubrimiento automático de dispositivos, flujo de video (video streaming) y metadata para inteligencia (intelligence metadata).

Beneficios de ONVIF

Un estándar global para interfazar facilitará a los usuarios, integradores, consultores y fabricantes tomar ventaja de las posibilidades ofrecidas por la tecnología de video en red.

Integradores y Consultores se benefician a través de la interoperabilidad entre productos de diferentes fabricantes, instalación simplificada y una mayor libertad para especificar un sistema.

Usuarios Finales se benefician a través del incremento en flexibilidad y una mayor libertad de elección, seguridad de su inversión en sistemas a prueba de obsolescencia futura y un costo total de propiedad reducido.

Fabricantes de Hardware y Software se benefician a través de la interoperabilidad, extensión de las oportunidades de mercado y reducción en los costos de desarrollo "en casa".

Algunos detalles técnicos de ONVIF

ONVIF está enfocado en estandarizar la interfase de red (en la capa de red) de los productos de video IP. La especificación central define un marco de comunicación para video en red basado en estándares relevantes del IETF (Internet Engineering Task Force) y Servicios web incluyendo requerimientos de seguridad y configuración IP. Las siguientes áreas están cubiertas por la especificación central (core specification) en su versión 1.0:

• Configuración IP
• Descubrimiento de dispositivos
• Administración de dispositivos
• Configuración del medio
• Visualización en tiempo real
• Manejo de eventos
• Control PTZ
• Analíticos de video
• Seguridad

La especificación está siendo desarrollada continuamente y mejorada a través de varios grupos de trabajo. Se planea añadir lo siguiente:

• Búsqueda de información grabada
• Reproducción y exportación de grabaciones
• Receptor de video en red

ONVIF inicialmente se enfoca en la interfase de productos de video en red. Este enfoque permite al foro trabajar eficientemente para tener todo en su lugar especificación central, especificación para pruebas, herramienta de prueba y procesos de conformidad para lograr oportunamente una interoperabilidad global. Teniendo esto disponible será más fácil para las empresas desarrollar productos completamente interoperables. La tecnología utilizada, Servicios web, es también muy adecuada para otras aplicaciones y dispositivos tales como, por ejemplo, control de acceso.

ONVIF eligió los servicios web para la interfase y utiliza otros estándares bien establecidos cuando son más apropiados, por ejemplo RTP/RTSP para los flujos (streaming), detección de movimiento y audio. ONVIF también se apoya en estándares de compresión de video como H.264, MPEG-4 y M-JPEG y audio como G.711, G.726, AAC y unidireccional.

En conjunto, los servicios web es la tecnología más adecuada para garantizar la interoperabilidad. Esta tecnología también permite una integración fácil y rápida gracias a la generación de código fuente a través de WDSL (web Services Definition Language), que a su vez también está estandarizado. Adicionalmente, varios marcos de referencia completos y bien probados ya existen en servicios web. ONVIF considera que actualmente no existe otra tecnología en el mercado que proporcione una capacidad de soporte a dispositivos tan amplia como los servicios web.

Los servicios web relevan a los fabricantes y desarrolladores de la interpretación de la interfase ya que se basa en la generación de código fuente. El código generado proporciona una conformidad interconstruída para los tipos de datos y garantiza la interoperabilidad de la interfase, asegurando la conformidad con la especificación de la interfase. El código generado para la interfase es siempre el mismo, eliminando de esta forma el riesgo de malas interpretaciones.

Conclusión, foco en una verdadera interoperabilidad

La interoperabilidad de los productos son una fuerza conductora detrás de ONVIF. Se requiere más que una especificación de interfase para lograr una base de interoperabilidad global. Debe existir una forma para que los fabricantes verifiquen su implementación y asegurar que sus productos tengan conformidad con la especificación.

ONVIF hace esto posible proporcionando una especificación de prueba, una herramienta de prueba y un proceso formal de conformidad.

El autor desea expresar que sus opiniones son de carácter estrictamente personal y que no pertenece ni representa a ONVIF.

Por otro lado y con la finalidad de ser objetivo, desea informar que existen principalmente dos organizaciones con fines similares: PSIA y SIA. Los miembros de ONVIF poseen por mucho la mayor participación de mercado.

Se invita al lector a investigar, contrastar y evaluar las iniciativas de estas dos organizaciones hacia la interoperabilidad.