Tutorial Pre-Venta/Diseño BVMS (Parte 1/3): El concepto operacional de BVMS de BOSCH y sus componentes básicos, diseñe una solución resiliente de Videovigilancia

Bosch Video Management Systems, o mejor conocido en el mercado como BVMS, es la plataforma abanderada de Bosch Security and Safety Systems para ofrecer sistemas de video vigilancia que den solución a las necesidades de clientes en diferentes segmentos de aplicaciones. Instalaciones de tipo SMB (Small and Medium Business), corporativo o Enterprise y también multi-sitio o multi-campus pueden ser atendidas y adaptarse a los requerimientos definidos por los usuarios finales.

 Los componentes principales de BVMS de BOSCH, ¿Con qué cuenta para construir la solución?

	Operator Client: Cliente Operador del sistema BVMS.
	Configuration Client: Cliente de configuración y parametrización del sistema BVMS.
	BVMS Management Server: Servidor (servicio) de gestión y administración principal del sistema.
	Almacenamiento: Arreglos de Discos Duros para almacenamiento de video, audio y metadatos.
	VRM (Video Recording Manager): Servidor (servicio) encargado de la gestión, supervisión y asignación de espacios de almacenamiento para cada cámara que hace parte del sistema.

Definidos los componentes principales de un sistema BVMS, se muestra ahora un esquema topológico de la arquitectura general de un sistema BVMS:

En detalle: 

Operator Client

Es la aplicación de BVMS que se encarga de la interacción con el operador de medios tecnológicos del sistema de video vigilancia, por tanto, dentro de las funciones principales están:

Operator Client: Es la aplicación de BVMS que se encarga de la interacción con el operador de medios tecnológicos del sistema de video vigilancia.

Dentro de las funciones principales están:

• Visualización de video en vivo.
• Consulta, búsqueda y reproducción de grabaciones de video.
• Recepción y gestión de escenarios de alarmas y tareas del sistema asignadas al operador.
• Ejecutar tareas relacionadas con las analíticas de video del sistema tales como Búsqueda Forense y gestión de alarmas de analíticas en tiempo real.
• Intercomunicación a través de audio en doble vía con sitios vigilados por cámaras con conexiones de audio.

Se pueden implementar hasta 100 estaciones de trabajo BVMS Op-Client para centrales de monitoreo grandes (licencias adicionales requeridas)

Configuration Client: Es la aplicación, que, al estar instalada en un PC tipo Estación de Trabajo, permite hacer la configuración y parametrización completa del sistema de video vigilancia BVMS.

Dentro de las funciones de esta aplicación están:

• Detección, asociación y configuración de todos los dispositivos que hacen parte del sistema, tales como cámaras IP, codificadores de video, decodificadores de video, NVR-DIVAR network/hybrid, sistemas de gestión de grabación VRM, arreglos de discos duros iSCSI, entre otros.
• Asociación de mapas, creación de secuencias, creación de esquemas de navegación entre mapas, asociación de documentos de ayuda y planes de acción, entre otros.
• Creación de perfiles de horario y planificadores del sistema.
• Configuración de esquemas y perfiles de codificación de video para visualización en vivo y grabación de video.
• Ser intermediario para ingresar los códigos de activación de licencias en los servidores del sistema.
• Configuración de escenarios de gestión de eventos y alarmas generadas por los dispositivos del sistema.
• Gestión de grupos de usuarios, prioridades y privilegios de los mismos, así como la creación de usuarios con rol operativo y/o administrativo en el sistema.

El siguiente gráfico se describen rápidamente las funciones del servidor principal del sistema, BVMS Management Server:
 

 
Como se observa en el esquema de la imagen, BVMS Management Server cumple funciones como:

• Guardar la copia de seguridad del archivo de datos de configuración del sistema.
• Alojar la base de datos con el registro de todas las actividades de los operadores, administradores del sistema, así como también, todos los eventos y alarmas que se generan por parte de los otros componentes del sistema.
• Controlar las sesiones de conexión de los usuarios que usan las aplicaciones Operator Client y Configuration Client, así como los permisos y prioridades de cada usuario de acuerdo con el grupo al que éste pertenezca.
• Recibir, a través de la aplicación Configuration Client, el archivo de licenciamiento con los códigos de activación de licencia, y así mismo resguardar el archivo para definir las capacidades de crecimiento y escalabilidad del sistema.
• Otra función importante es ser el encargado de la gestión de los eventos y las alarmas que se generan en el sistema hacia los operadores del sistema, de tal manera que se facilite la toma de decisiones ante situaciones adversas que afectan la seguridad o las operaciones del lugar a proteger.

Como parte de la gestión de alarmas y eventos que hace Management Server, éste servicio se encarga de estar monitoreando constantemente los estados de todos y cada uno de los componentes y periféricos del sistema de video vigilancia.

Tenga presente que, como se indica en la gráfica, BVMS no interviene en la transmisión de video en vivo desde las cámaras hacia los clientes operadores del sistema, ni tampoco lo hace en la transmisión de video desde las cámaras hacia los sistemas de almacenamiento iSCSI, es esta una de las características que empiezan a definir la capacidad de resiliencia de BVMS, pues varias de las funciones principales de monitoreo y supervisión de video no dependen de la presencia del servidor principal.

Ahora, para hablar del sistema de almacenamiento, se tiene que mencionar el protocolo y la base técnica sobre la que se fundamenta el concepto de grabación de video de BVMS de BOSCH, se trata de iSCSI. Este protocolo es producto de un avance en la implementación y fusión de dos protocolos bien conocidos en el mundo IT:

• Small Computer System Interface (SCSI)
• Internet Protocol (IP)

Tenga en cuenta que todas las cámaras y codificadores IP de BOSCH están equipados en su firmware de fábrica con la implementación del protocolo iSCSI, y se definen, de acuerdo con las especificaciones RFC, como iniciadores de iSCSI.

La implementación del protocolo iSCSI dentro del firmware mismo de cada cámara permite que el dispositivo se convierta por sí solo en una especie de NVR en el borde “@Edge”, capaz de gestionar sus perfiles y modos de grabación.

A continuación, se muestran dos esquemas que facilitan la comprensión de las ventajas de esta implementación en comparación con otros modelos de sistemas de almacenamiento como NAS:

 Partiendo de la gráfica anterior, se establecen ventajas de la implementación por parte de BOSCH del protocolo iSCSI de cara a los sistemas de video vigilancia:

• Velocidad de lectura y grabación de información.
• Enfoque a la administración de alta densidad, miles de Terabytes (TB).
• Incremento en la seguridad de acceso a la información.
• Arreglos de almacenamiento con controladores de protocolo iSCSI dedicados.

Cada cámara se convierte en un “iniciador de iSCSI” y es capaz de gestionar video y grabaciones sin la necesidad de NVR.

A la fecha de producción de este artículo, Bosch Sistemas de Seguridad cuenta dentro de su portafolio de sistemas de grabación en arreglo de disco duro iSCSI con los siguientes productos:

Ahora que se tiene conocimiento básico acerca de los sistemas de grabación de video de BOSCH, y de los conceptos técnicos que justifican el uso del protocolo iSCSI, se profundizará en el servicio complementario que consigue llevar la gestión de grabación a instalaciones de casi cualquier tamaño.

El almacenamiento de video de BVMS es guiado por VRM

Video Recording Manager (VRM) es un servicio que actúa como “policía de tráfico” cuya misión principal es dirigir el tráfico de video desde las cámaras hacia los sistemas de almacenamiento, pero nunca hacer ningún procesamiento de video ni tener tráfico de streaming de video ocupando su capacidad de procesamiento o tarjeta de red.

A continuación, se verán algunos descriptivos de la forma de operación y las ventajas que supone el concepto de VRM frente a un NVR convencional:

Cuando las necesidades del cliente crecen, VRM está en capacidad de crecer con el cliente…

Con base en los esquemas expuestos anteriormente, se pueden indicar algunas de las ventajas operativas de VRM:

• Un solo servidor tiene capacidad de administrar el tráfico de video para grabación de hasta 2000 cámaras
• Se reduce el costo de hardware del sistema (cantidad de servidores) y los costos de instalación asociados
• Reducción de costos operativos y de mantenimiento: suministro de energía, refrigeración de los servidores, consideraciones de espacios en los data centers (racks)
• Se incrementa la confiabilidad del sistema de grabación, ya que a pesar de que se tiene un solo servidor de gestión, la grabación no depende de él, por lo que no se tiene un punto único de falla.

Entra en juego un concepto importante de “resiliencia” (capacidad de sobreponerse a una falla), pues VRM y el diseño del firmware de las cámaras BOSCH permiten que las grabaciones de las cámaras continúen hasta por 7 días en caso de que el servidor VRM no esté presente (desconectado a la red)

Pero… ¿Cómo es posible que las cámaras graben sin presencia de VRM hasta por 7 días?

De acuerdo con el esquema anterior, se tiene que:

• VRM asigna a la cámara un listado de bloques o espacios de grabación en los arreglos de discos duros.
• Cada cámara cuenta con una capacidad de memoria poderosa que le permite guardar un listado de “direcciones” mediante el cual la cámara puede saber cuáles son los destinos de grabaciones a donde tiene que enviar el video durante los siguientes “x” días (hasta 7 definibles por configuración).
• En caso de que VRM se desconecte, y se mantenga la conexión entre la cámara y el arreglo de almacenamiento iSCSI, la cámara ya sabrá dónde tiene que enviar el flujo de video.
• Cuando VRM retoma la conexión en la red, podrá volver a comunicarse con las cámaras y con los arreglos de almacenamiento, solicitar actualización de estados y poder volver a asignar nuevas direcciones de nuevos bloques de almacenamiento, de tal manera que las cámaras puedan continuar la grabación de manera normalizada.

Habiendo hecho un recorrido rápido por los cinco componentes fundamentales para el diseño y construcción de aplicaciones con sistemas BVMS de BOSCH, se espera que se haya allanado el camino para poder abordar temas complementarios dentro del marco de referencia del concepto de “resiliencia” y “continuidad del servicio” de video vigilancia.

En las próximas entregas se tratarán conceptos de resiliencia complementarios como los modos de grabación de VRM, esquemas de redundancia y continuidad de los servicios entre otros.