AV для ситуационных центров

В век, когда информация «правит миром», комплексы, где она хранится и обрабатывается различными приложениями, то есть ЦОДы, приобретают стратегически важное значение. Но не менее важны и места, где она используется для принятия важнейших решений. Это различные виды ситуационных центров, центры управления и мониторинга, диспетчерские залы, командные пункты и т. п. Все подобные объекты, которые мы далее будет обобщенно называть «ситуационные центры», оснащаются современными системами визуализации информации и средствами ее анализа, что позволяет оперативно оценивать, моделировать, прогнозировать сценарии развития различных ситуаций и вырабатывать наиболее эффективные решения.

Ситуационные центры сегодня востребованы как у крупных заказчиков из госсектора, так и у клиентов из коммерческой сферы. «Такие центры требуются везде, где важна обработка большого объема различной информации для своевременного принятия управленческих решений», — утверждает Алексей Макусов, руководитель инженерного подразделения департамента системной интеграции компании Auvix. Для того чтобы обеспечить ситуационный центр всей инфраструктурой, необходимой для его эффективного функционирования, используется широкий спектр AV- и другого оборудования (см. Рисунок 1).

Рисунок 1. Типовой состав подсистем ситуационного центра.

ВИДЕОСТЕНА…

В ситуационных центрах обычно устанавливается большое число средств отображения, включая экран коллективного пользования, дублирующие экраны, мониторы на рабочих местах и т. д. Но ключевым и самым заметным является именно экран коллективного пользования, который, как правило, представляет собой большую видеостену.

В настоящее время существует довольно много различных решений для организации экранов коллективного пользования. При их выборе следует учитывать массу обстоятельств. К их числу относят физические характеристики помещения (габаритные размеры, несущую способность перекрытий и т. д.), уровень его освещенности, режим работы экрана, тип выводимой информации. При проектировании системы отображения важно учитывать расположение людей в помещении и их функции в процессах диспетчеризации или принятия решений.

В последнее время большую популярность приобрели видеостены из жидкокристаллических (LCD) панелей, чему в немалой степени способствовало снижение их стоимости. Основным недостатком таких решений - сравнительно большой шов между экранами, что ухудшает читаемость отображаемых схем, таблиц или карт. Другой вариант — видеостены из проекционных видеокубов (см. Рисунок 2). Они имеют практически невидимые зазоры между экранами и обладают наибольшей отказоустойчивостью среди систем отображения. Проекционные видеокубы являются практически безальтернативным решением в тех ситуациях, когда к системе отображения предъявляются самые высокие требования.

Рисунок 2. Пример видеостены из видеокубов обратной проекции.

Данное мнение разделяют большинство экспертов, рассматривая видеостену на основе проекционных видеокубов как лучшее решение для организации экрана коллективного пользования в ситуационных центрах. Специалисты рекомендуют такие решения для стратегически важных узлов: диспетчерские и ситуационные залы, центры управления и любые другие залы — где потеря отображаемой информации недопустима либо где планируется выводить мнемосхемы и картографическую информацию.

Между тем новые разработки позволяют существенно уменьшить межэкранное расстояние между LCD-панелями, так что по этой характеристике они приближаются к видеокубам обратной проекции. Например, в 2014 году у компании NEC выходит обновленная линейка дисплеев для видеостен, в том числе модель дисплея X554UNS с диагональю 55″ с ультратонким швом шириной 3,5 мм (между крайними пикселями соседних изображений). По мнению Максима Прохорова, технического специалиста NEC, столь малый шов позволит воспринимать поле видеостены как единое целое без существенных потерь деталей контента.

Еще один пример — продуктовая линейка Matrix G2 компании Planar: в ее составе уже имеются LCD-дисплеи с межэкранным расстоянием 3,7 мм (серия MX с диагональю 55”), что, соизмеримо с типовым зазором в видеостенах на основе кубов обратной проекции. В Planar Matrix используются внешние модули электроники, которые содержат блоки питания, интерфейсные модули для подключения источников сигнала, матричный коммутатор, упрощенный вариант контроллера видеостены и т. д. При этом сами ЖК-модули имеют минимальную инсталляционную глубину (не более 90 мм) и небольшую массу, что дает возможность устанавливать их в труднодоступных местах и на стенах с малой несущей способностью. Такое решение обеспечивает абсолютную бесшумность в зоне полиэкрана (0 дБ), а отсутствие необходимости подвода питания высокого напряжения к этой зоне сокращает расходы на прокладку дополнительных кабелей, установку розеток и повышает безопасность эксплуатации системы. Модули электроники можно выносить на расстояние до 100 м (см. Рисунок 3), что позволяет проводить большую часть работ вне зоны размещения экранов, легко реализовать резервирование электропитания и т. п.

Рисунок 3. В системе Planar Matrix используется уникальное конструктивное решение с внешними модулями электроники, которые можно выносить на расстояние до 100 м.

Большинство крупных интеграторов, помимо видеостен на базе LCD-дисплеев и кубов обратной проекции, в своих проектах используют также светодиодные экраны.

На преимущества светодиодных экранов с малым шагом пикселя (1,6–2,5 мм) по сравнению с экранами, созданными на основе других технологий, указывает Алексей Макусов из компании Auvix: это отсутствие видимых швов на поверхности экранов, широкий диапазон настроек, срок службы до 100 тыс. ч., равномерная яркость и цветовые характеристики экрана. Этот интегратор также широко применяет системы, созданные на основе проекционных кубов с LED-источником света и DLP-матрицей, а в небольших инсталляциях — профессиональные ЖК-дисплеи с ультратонким швом.

В качестве одной из тенденций отмечается стремление заказчиков при организации просмотровых зон для коллективного пользования максимально упростить схему подключения. Этого можно добиться при использовании оборудования прямой проекции и инновационных красок Screen Goo, позволяющих практически любой участок стены (в том числе выпуклый или вогнутый) превратить в качественную проекционную поверхность. Помимо удобства «создания», данная технология позволяет избавиться от швов (характерных для традиционных экранов), сделать поле отображения визуально более приятным и гармонично вписать его в интерьер.

Разнообразные применения LED

При выборе системы отображения приходится часто сталкиваться с термином LED (Light-Emitting Diode), поскольку светодиоды все активнее применяются в соответствующем оборудовании. Однако не все LED-системы устроены одинаково. Вот три наиболее популярных примера использования LED:

  • Видеокуб LED. Этот термин относится к светодиодным источникам в кубах обратной проекции (LED-источники могут также применяться и в обычных проекторах — прямой проекции).
  • Дисплеи LED. Подсветка в ЖК-дисплеях бывает краевая (LED Edge) и тыловая (LED Back Array).
  • Модули LED для построения светодиодных видеостен, где сами светодиоды формируют изображение.

… И ЕЕ КОНТРОЛЛЕР

Управление видеостеной осуществляется с помощью контроллера. Он обеспечивает возможность объединять отдельные элементы (кубы или панели) в общее информационное пространство и использовать разрешение всей рабочей плоскости для вывода изображения, поступающего от различных источников.

Как указывают специалисты Auvix, дорогостоящий контроллер видеостены может не потребоваться в тех случаях, когда на всем полиэкране отображается только один источник (при условии, что стена состоит из одинакового числа модулей по вертикали и горизонтали, имеющих встроенные контроллеры), либо когда сигнал от каждого источника транслируется на отдельный видеомодуль. Простой контроллер и несложная внешняя коммутация подойдут и тогда, когда на всем экране отображается видео из одного источника, а видео из другого источника (в мелком масштабе) показывает только один из модулей.

Контроллер может иметь различную архитектуру. Наиболее универсальный вариант — построение контроллера на базе обычного Intel-сервера с дополнительными PCI-платами захвата и вывода изображения. В этом случае контент можно как получать из внешних источников, так и запускать на самом сервере. Другой вариант — специализированное аппаратное решение на базе шасси с входными и выходными платами (но без Intel-сервера). В таком продукте нет ни классической операционной системы, ни жестких дисков, поэтому его аппаратная и программная надежность выше. Благодаря этому отсутствуют риск взлома контроллера хакерами и опасность проникновения вирусов: запуск контента на таком контроллере невозможен — только отображение информации из внешних источников, подключаемых к платам захвата. Его отличает также очень высокая производительность графики.

Третий вариант реализации можно назвать распределенным контроллером. В качестве примера такого решения выступает сетевой контроллер Delta DVCS. Он представляет собой набор входных контроллеров (захватывающих сигнал) и выходных (отображающих сигнал) — по одному на каждый дисплей. Все эти компоненты объединяются по локальной сети, причем для их подключения достаточно каналов 100 Мбит/с (см. Рисунок 4). Для вывода схем и карт с высоким разрешением Delta предлагает ПО Super Resolution Image Server (SRIS), которое запускается на одном из серверов в локальной сети. Решение очень гибкое, легко масштабируется. Источники сигналов могут быть значительно удалены от видеостены.

Рисунок 4. Распределенный контроллер видеостены на примере системы Delta DVCS.

Другой пример распределенного контроллера — решение Planar Indisys. Вывод информации на видеостену в такой системе осуществляется одновременно по четырем каналам, благодаря чему обеспечиваются, с одной стороны, высокая пропускная способность для видеоинформации, а с другой — резервирование каналов передачи видеоданных на видеостену. Каналы независимы и могут дублировать друг друга. Каждый из видеокубов Planar Indisys оснащается специализированным видеопроцессором, который обрабатывает информацию, поступающую одновременно по четырем каналам. Таким образом, с ростом числа компонентов системы Indisys растет производительность системы обработки видеоданных в целом. Расширение распределенной системы производится простым добавлением необходимых устройств в систему. Программное обеспечение Indisys контролирует все стороны функционирования системы отображения информации: от вывода видео на видеостену до отслеживания работоспособности оборудования и запуска сценариев при наступлении тех или иных событий.

Интересный пример распределенного решения предлагает компания NEC Display Solutions, которая в вопросах управления визуальной информацией для ситуационных центров полагается на разработки своего ключевого партнера — компании Hiperwall. По словам Максима Прохорова, решение Hiperwall позволяет реализовывать самые сложные проекты с одновременным использованием свыше 100 дисплеев при неограниченном количестве источников данных. При этом для управления дисплеями применяются небольшие компьютерные модули, устанавливаемые в специальные слоты OPS, а вся передача видеоинформации осуществляется по кабелю «витая пара» в сети Gigabit Ethernet (см. Рисунок 5). «По сути, с любого ПК в центре можно выводить данные на видеостену, не прибегая к использованию дорогостоящих контроллеров, — поясняет специалист NEC. — Такая система легко масштабируется путем добавления новых дисплеев без необходимости дооснащения всего комплекса дополнительными контроллерами».

Рисунок 5. В системе Hiperwall для управления дисплеями NEC применяются устанавливаемые в специальные слоты OPS небольшие компьютерные модули, а вся передача видеоинформации осуществляется по кабелю «витая пара» в сети Gigabit Ethernet.

Приведенные выше примеры — это комплексные решения для организации видеостены от одного производителя или от группы партнеров. Однако часто системы отображения и контроллер поставляются разными производителями.

Что такое видеокуб

Видеокубы — это проекционное оборудование, в котором проектор находится за экраном и потому не виден пользователям. Помимо проектора, в состав видеокуба входят системы зеркал и просветленный экран. Наибольшее распространение получили кубы с диагональю 50, 60, 67, 70, 84 и 100 дюймов. Источником света в них может быть лампа (в решениях, где требуется повышенная надежность, обычно устанавливаются две лампы для «горячего» резервирования) или светодиодный источник (LED). Кубы со светодиодными источниками имеют меньшую яркость, но при этом срок их службы дольше, а цветовые параметры стабильнее.

Главный плюс видеостены из видеокубов в том, что зазор между экранами практически незаметен глазу.

К достоинствам экранов обратной проекции можно отнести также их независимость от внешнего освещения: отсутствие каких-либо ограничений на интенсивность освещения комнаты и расположение в ней светового оборудования. Главный минус — высокая стоимость. Кроме того, если продукт не обеспечивает возможности фронтального обслуживания, для доступа инженеров потребуется выделить пространство за видеостеной.

ПОЛНАЯ КАРТИНА

Простейший вариант управления выводом информации — с помощью ПО управления контроллером видеостены. Оно может поставляться в стандартном варианте или дорабатываться в соответствии со специальными требованиями заказчика; при необходимости может быть предоставлен интерфейс API для «самостоятельного программирования».

В крупных проектах контроллер видеостены не является центральным элементом системы, а подключается к общему контроллеру (контроллерам), который обеспечивает управление различными источниками информации, а также средствами «инженерной поддержки» — например, освещением, автоматическими шторами и пр. В «плоскости передачи видео» контроллер видеостены подключается к большому матричному коммутатору, к которому также подсоединяются другие средства воспроизведения (дублирующие экраны, мониторы на рабочих местах) и разнообразные источники информации.

Среди таких «источников» — системы видеосвязи (ВКС), которые являются неотъемлемым элементом ситуационного центра. Это может быть общая корпоративная система объединенных (унифицированных) коммуникаций или специально созданный комплекс для видеосвязи с удаленными объектами в рамках конкретного СЦ. Такая система, помимо собственно средств видеосвязи, как правило, включает в себя камеры технологического телевидения и средства звукового обеспечения. Он также напоминает, что использование системы видеосвязи влечет за собой повышенные требования к организации освещения диспетчерского пункта.

Большинство интеграторов сами разрабатывают интегрированную систему управления (или дорабатывают имеющиеся продукты), которая позволяет работать с любым устройством ситуационного центра как с элементом единого комплекса.

Рисунок 8. Общая схема взаимодействия информационно-аналитических подсистем в СЦ губернатора Ненецкого автономного округа.

KVM В СИТУАЦИОННОМ ЦЕНТРЕ

Многие специалисты рекомендуют выносить АРМы и другое шумящее и тепловыделяющее оборудование из основного помещения ситуационного центра в специальные аппаратные (серверные) комнаты. При этом, как правило, используется система удаленного терминального доступа диспетчерского персонала к рабочим станциям.

Такая система позволяет высвободить дополнительное рабочее пространство, повысить уровень информационной безопасности благодаря ограничению доступа к системным блокам, а также более гибко использовать такие блоки, например, благодаря подключению нескольких терминалов к одному системному блоку для совместной работы.

Для работы с удаленными станциями необходимы устройства удлинения KVM (от англ. Keyboard, Video monitor, Mouse), а в тех случаях, когда операторам приходится управлять несколькими рабочими станциями, — переключатели KVM. Причем это должны быть устройства, способные коммутировать видео с высоким разрешением.

AV ПО СКС

Интерес к передача AV-сигналов по обычной сети Ethernet постепенно растет: на рынке появляется все больше продуктов с подобными возможностями, и они уже широко используются в проектах.

Технология передачи AV-сигналов по витой паре применяется в упомянутой выше системе Hiperwall — правда, сигнал подается на дисплей не напрямую, а через встроенный ПК, к тому же используется закрытый формат сигнала, поэтому такая система совместима только с дисплеями NEC. По словам Максима Прохорова, применение технологии HDBaseT станет возможным при использовании новых дисплеев cерий P и XUN при дооснащении их специальными платами расширений с соответствующими интерфейсами (HDBaseT). Партнеры NEC уже проектируют ситуационные центры с расчетом на новые модели дисплеев, где применяются решения для передачи сигналов по витой паре непосредственно на сам дисплей.

В проектах часто применяют технологии передачи AV-сигналов по сети Ethernet. Например, для создания системы удаленного терминального доступа используется матричная система переключения аудио/видео-USB-сигналов, реализованная на базе сети Ethernet (Adderlink Infinity).

На большем числе объектов устанавливаются продукты с поддержкой HDBaseT таких производителей, как Extron, Crestron, Epson, NEC и tvOne.

Как и любая другая технология, передача AV-сигналов с помощью Ethernet имеет свои особенности, поэтому перед применением подобных решений необходимо взвесить все «за» и «против». Но в целом сближение технологии AV и ИТ становится важной тенденцией развития отрасли комплексных ИКТ-проектов, которая упрощает решение многих задач, расширяя при этом возможности и повышая эффективность создаваемых систем.

 

03.07.2014

Источник: Александр Барсков, Журнал сетевых решений/LAN


К списку новостей


Задать вопрос

Новости компании

06.12.2016

AUVIX и Optoma стали технологическими партнерами Moscow Decompression-2016

Moscow Decompression - вечеринка крупнейшего американского фестиваля Burning Man. Ежегодное событие было организовано в четвертый раз и стало самым крупным в истории проведения Decompression в России.

28.11.2016

Приглашаем на вебинар по партнерской программе компании Vinteo

1 декабря в 10.00 по московскому времени состоится вебинар производителя систем видеоконференцсвязи компании Vinteo.

Все новости компании


Запросить условия сотрудничества

Заполните и отправьте форму запроса и наш специалист обязательно свяжется с Вами для уточнения деталей.