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I fondamenti di un videomonitoraggio efficace

04/01/2011

di Nicola Bartesaghi - Esperto di videosorveglianza e socio del centro studi ItaSForum

In Italia è tuttora prevalente l'impiego di tecnologie di videoripresa tradizionali, spesso non esaustive rispetto alle esigenze di monitoraggio del territorio. Perché? Per una sorta di inerzia mentale che frena la presa in considerazione di nuove tecnologie; per l'incapacità di inserire le nuove soluzioni in un sistema che armonizzi senza conflittualità tutti i dispositivi di campo; per una carente cultura sistemistico-digitale che genera incapacità a comprendere valori quali semplificazione ed economicità, in particolare nella trasmissione e nella distribuzione delle informazioni utili ai centri di gestione e supervisione eventi. Le discrasie derivanti dall'utilizzo di tecnologie anacronistiche si trasmettono al committente, in particolare quello pubblico, spesso carente di programmazione organica e portato all'improvvisazione, perché pressato dall'esigenza di ostentare soluzioni rapide per affrontare le emergenze di sicurezza urbana. Ma esistono tecnologie, già impiegate su larga scala all'estero nella lotta alla criminalità, che consentono una sorveglianza attiva del territorio, e che garantiscono effificacia prestazionale molto superiore e rilevante upgrade architetturale.

I sistemi di videosorveglianza tradizionali (che alcuni installatori ancora oggi propongono) sono penalizzati da una serie di vincoli tecnici ed operativi, tra i quali: cospicui investimenti; elevati costi di trasmissione; rischio di congestione dei dati derivante dal possibile incremento del traffico di informazioni presso la centrale operativa unica; rischio di black out totale (le telecamere periferiche prive di intelligenza e/o memoria inviano tutte le informazioni alla centrale operativa e in caso di guasto della rete, di interruzione del servizio di trasmissione dati per black-out, guasto o sabotaggio, l'intero sistema diventa inutilizzabile). E ancora: oneri elevati per la conversione delle apparecchiature a nuovi servizi e infine carichi di lavoro per gli operatori di centrale connessi alla necessaria e costante attenzione ai monitor e l'impossibilità di svolgere controlli ripetitivi per effetto ipnotico.

Superare i limiti dei sistemi passivi di videosorveglianza

Nella sola Londra, più di 4 milioni di telecamere vengono utilizzate per la sicurezza del territorio. E' stato calcolato che, transitando per le sue strade, si viene ripresi oltre 300 volte, ma è stato anche riscontrato come sia impossibile essere osservati da un operatore in tempo pressoché reale per lo stesso numero di volte. E' stato, inoltre, matematicamente provato che la probabilità che un evento venga riconosciuto e individuato dalle riprese effettuate da un operatore mediante l'uso di un sistema TVCC passivo è inferiore a 1 su 1000 (fonte: CCTV Today – Novembre 2005). A fronte di queste considerazioni, in Inghilterra ed in altri Stati che adottano il modello anglosassone, sono state emanate dal 2005, attraverso la supervisione del Ministero degli Affari Interni – Sottosegretariato per la sicurezza, l'antiterrorismo e l'anticrimine unitamente all'ACPO (Associazione dei Funzionari di Polizia), nuove norme e raccomandazioni "New National CCTV Strategy" che prevedono un perentorio ammodernamento del parco impiantistico esistente e nuove linee guida per la progettazione e manutenzione dei sistemi CCTV (Closed Circuit Television), area critica della filiera della sicurezza. Tali sistemi sono dotati delle più moderne tecnologie ed in casi specifici, anche di capacità di analisi e discriminazione degli eventi critici

Sistemi attivi ad intelligenza distribuita

Le tecnologie elettroniche e della comunicazione, nel corso degli ultimi anni, sono progredite in modo esponenziale. Se decine di anni fa un computer, tipo mainframe, doveva essere collocato in ambiente di 100 mq, oggi un elaboratore, migliaia di volte più potente, può stare nel palmo di una mano (BlackBerry, iPhone, iPad, Galaxy, gli stessi smart phone e molti telefoni cellulari ne sono la prova evidente). Analogo progresso tecnologico lo ritroviamo nei sensori o rivelatori. E' l'avvento dell'innovazione, della miniaturizzazione, dei consumi irrisori, delle multifunzionalità, della versatilità, della comunicazione, dell'adattabilità alle reali necessità dell'uomo. A fronte di queste nuove risorse, non può più sopravvivere la vecchia concezione che impiega un paio di operatori per il controllo contemporaneo di centinaia o migliaia di informazioni proiettate sui monitor di una sala operativa. Chi si occupa di tecnologia di ripresa televisiva conosce bene le telecamere "intelligenti", già impiegate su larga scala all'estero nella lotta alla criminalità e nella sorveglianza "attiva" del territorio con la denominazione di "Smart CCTV" o "Intelligent Video System". Tali soluzioni hanno dimostrato non solo efficacia prestazionale di gran lunga maggiore rispetto al classico sistema asservito esclusivamente all'uomo, ma anche rilevante upgrade architetturale. Infatti, le architetture ad "intelligenza distribuita" si stanno imponendo sul mercato per gestire telecamere di tipo "attivo" per il monitoraggio del territorio con sensori video, audio, dati, etc, al fine di garantire la sicurezza dei cittadini e tutelare la proprietà dei beni pubblici e privati. In sintesi: l'intelligenza dei sistemi si è spostata dal centro (centrale "intelligente") verso il campo (telecamere e sensori intelligenti). Pertanto, in un unico elemento si integrano molteplici funzioni/servizi e sono possibili soluzioni hardware e software per ogni specifica applicazione/esigenza.

Vantaggi dei sistemi tvcc ad intelligenza distribuita

Economicità: analisi locale degli eventi ed eliminazione di costose infrastrutture di comunicazione per trasferire le immagini al centro di controllo; le telecamere possono operare in modo automatico e autonomo, limitando realmente l'impegno degli operatori nella centrale di supervisione allarmi; la crescita dei punti di sorveglianza sul territorio non richiede il potenziamento della rete di comunicazione in quanto, utilizzando il protocollo IP , non si crea appesantimento del volume di dati. Infatti la trasmissione avviene solo in concomitanza con la rilevazione di un evento critico; l'implementazione di dispositivi in centrale operativa è in linea di principio nulla, salvo lieve aggiornamento della logica e priorità di gestione degli eventi del Software.

Efficacia: la veicolazione dell'evento critico è sempre garantita dalla logica di funzione di sistema. Nel caso d'interruzione della comunicazione con la/e centrale/i di Supervisione, la telecamera o il sensore continuano a funzionare registrando autonomamente gli eventi; le registrazioni locali avvengono alla massima risoluzione; la qualità delle immagini permette ai software ed algoritmi di analisi di limitare significativamente gli allarmi impropri; il sistema è in grado di evolvere con l'introduzione di aggiornamenti del software a bordo delle telecamere con possibilità di teleaggiornamento. Da uno studio condotto in Inghilterra è emerso che questo genere di architetture ha contribuito, in alcuni casi, a ridurre il costo operativo uomo portandolo da 720 ore a solo 2,5 ore/uomo e non dimentichiamo che le risorse umane specializzate, sono e diventeranno sempre più preziose.

Multifunzionalità: le telecamere attive ed intelligenti per riprese fisse ereditano i sensori ad alta risoluzione delle più moderne macchine fotografiche digitali, che guidano il progresso dei sensori c.d. megapixel. Il pixel è l'elemento puntiforme che compone la rappresentazione di un'immagine raster nella memoria di un computer. Più pixel vengono impiegati per rappresentare un'immagine, più il risultato assomiglierà all'immagine originale. Il numero di pixel in un'immagine è, a rigore, un'area definita impropriamente "risoluzione". Può essere espressa da un numero, esempio tre megapixel, per indicare una fotocamera con tre milioni di pixel che, con ottica appropriata e l'impiego di determinati algoritmi, è in grado di discriminare e rilevare in modo del tutto automatico:

- condizioni di movimento (motion detection) anche condizioni di scarsa visibilità;

- tentativi di accecamento (obscuring) dell'unità di ripresa, disorientamento, abbagliamento, sfocamento, copertura del campo di visione, ecc...;

- rimozione di oggetti o abbandono di oggetti; rilevamento fumo e/o nebbia;

- trigger da sensori esterni (input);

- rilevamento code di oggetti;

- conteggio di oggetti;

- riconoscimento automatico delle targhe veicolari (ANPR per moto, auto, camion, rimorchi), di carichi eccezionali e delle varie classi di merci in caso di trasporti pericolosi, di code stradali o di improvviso rallentamento dei veicoli (queue detection), di incidenti su ponti e in gallerie o ingombro di carreggiata, di attraversamento di pedoni o animali della carreggiata, di perdita di carico da un mezzo di trasporto o ingombro anomalo della carreggiata;

- classificazione dei veicoli e conteggio di veicoli (classification and vehicles counting);

- rilevamento della velocità dei veicoli (speed detection);

- individuazione di comportamenti umani sospetti o pericolosi (human behaviours).

Il principio col quale lavorano queste apparecchiature è molto semplice. Esse infatti integrano al proprio interno un elaboratore miniaturizzato, a bassissimo consumo ed elevata capacità di calcolo, che svolge una serie di analisi delle informazioni rilevate dal sensore ad esso collegato (video, audio, temperatura, pressione, umidità, ecc…) e che è in grado di assumere una decisione in modalità completamente autonoma, secondo i parametri di lavoro programmati dalla centrale operativa. Questo archetipo operativo è di assoluta importanza perché consente di strutturare sistemi in grado di operare con centrali di supervisione presidiate con discontinuità, in quanto i sensori presenti sul territorio svolgono automaticamente molte delle attività svolte in passato dagli operatori e consentono di ovviare i loro errori.



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