اکسیس و تکنولوژی برتر رادار

با وجود قدمت بیش از صد ساله اش، تکنولوژی رادار تنها در ده سال اخیر به صورت تجاری سازی شده برای استفاده در صنعت نظارت سازمان ها  بکار گرفته شده است. با تیم رادار اکسیس که توانستند رادار را در این صنعت به سر زبان ها بیاورند و برنده ۱۴ جایزه طراحی و نوآوری شده اند صحبتی کرده ایم که در ادامه  خواهید خواند، امروزه در کشور عزیزمان ایران علی رغم تحریم ها، تکنولوژی رادار اکسیس توسط شرکت پیشتازان ارتباط مجازی به عنوان نماینده رسمی اکسیس در ایران قابل دسترس هستند و امکان تامین و نصب و پیکربندی آن درسراسر کشور وجود دارد.

حدود سال ۲۰۱۵ میلادی (۹۳ تا ۹۴ شمسی) دوربین های مداربسته قدرتمند تر، با وضوح تصویری بالاتر و پیشرفت های چشمگیری در فشرده سازی تصویر عرضه می شدند، با وجود همه ی این نوآوری ها همچنان آلارم اشتباه (False Alarm) در سیستم نظارت تصویری برای کاربران نهایی و مشتریان آزار دهنده بودند. آقای آراس پاپادلیس یکی از مهندسین با تجربه ی شرکت اکسیس می گوید: “در آن دوره، دوربین های نظارت تصویری نمی توانستند به طور قابل اعتمادی انسان و وسیله نقلیه را تشخیص بدهند، پرندگان، حشرات روی لنز و بارندگی و باد شدید در طول روز صد ها بار آلارم های اشتباه از سمت دوربین ها به سیستم نظارت تصویری ارسال می کردند. و اما در شب مشکلات و دردسر ها خلاف روز ها بودند صحنه ها با نور کم باعث می شد که سوژه ها از دست بروند و درست تشخیص داده نشوند و یا نور ها و روشنایی های موجود در تصویر مانند نور خودرو ها باز هم باعث فعال شدن آلارم نادرست و عدم تشخیص درست سوژه می شدند.

نوآوری برای حل مشکل آلارم اشتباه:

یک گروه از مهندسین و متخصصین در اکسیس وظیفه داشتن تا راهکاری برای حل این مشکل بیابند، تکنولوژی رادار با ارائه داده هایی در مورد سرعت، مسافت و جهت حرکت سوژه بدون وابستگی به شرایط نوری محیط، اثبات کرد که میتواند راه حل خوبی برای این مشکل باشد اما همچنان نیاز به آزمایش های بیشتر داشت، نیکولاس اولوفسون مدیر بخش تحقیق و توسعه دوربین های ثابت و رادار می گوید: “ایده اصلی این بود که رادار به عنوان تکنولوژی طراحی شده برای تشخیص و ردیابی تحرکات با اطمینان بیشتری نسبت به دوربین های نظارت تصویری ارائه شود و در نتیجه آلارم های اشتباه و همچنین میزان فضای ذخیره سازی برای نگهداری تصاویر بازبینی نشده توسط اپراتور ها، به طرز چشم گیری کاهش خواهد یافت.

(از چپ به راست) نیکولاس اولوفسون و آراس پاپادلیس هر دو از ابتدا نقش مهمی در راه دستیابی اکسیس به تکنولوژی رادار  را داشتند.

صنعت خودرو بود که راه را هموار کرد

اولوفسون ادامه می دهد: “در گذشته رادار فقط برای اهداف نظارتی توسط ارتش و دیگر سازمان های پیشرفته استفاده می شد و بدلیل عدم تولید انبوه، بسیار پر هزینه بودند، این تجهیزات بسیار تخصصی، با توان بالا، قدرت پوشش مساحت هایی در مقیاس کیلومتر مربع و در تعداد محدود تولید می شدند که همین ها استفاده از تکنولوژی رادار را بسیار گران و دور از دسترس نموده بود. علاوه بر این تا قبل از عرضه رادار های اکسیس تجهیزات رادار عمومی به راحتی با نرم افزار های نظارت تصویری  برتر دنیا (مانند Genetec Security Center  و Milestone Xprotect) ادغام نمی شدند و پیکربندی آنها سخت و نیازمند افراد بسیار فنی و متخصص بود.

در اصل صنعت خودرو سازی دنیا، تکنولوژی رادار را تبدیل به یک ایتم تجاری مناسب برای تولید انبوه کرد. و حدودا در همان زمان بود که خودرو ها مجهز به تکنولوژی کروز کنترل هوشمند، رانندگی بین خطوط و دیگر ویژگی های کمکی در رانندگی شدند. این رادار ها از نظر ظاهری با آن چیزی که همه وقتی اسم رادار را میشنوند در ذهنشان تداعی می شود متفاوت است و از مجموعه ای از انتن های در کنار هم قرار گرفته تشکیل شده است.

یک تیم ۶ نفره مهندسین که ماموریت شان یک چیز بود

پاپادلیس می گوید: “ما یک تیم خیلی کوچک بودیم، تنها سه توسعه دهنده فریمور (firmware)، من که وظیفه توسعه الگوریتم ردیابی اختصاصی را داشتم، یک مهندس الکترونیک و یک مهندس مکانیک، هیچ یک از ما تا به آن روز با رادار کار نکرده بودیم. اما این را میدانستیم اعضای دپارتمان محصولات مفهومی و ایده های جدید (PCNI) شرکت که “کارل اکسل اِلم” یکی از آنها بود مشغول تست و بررسی رادار های جدید خودرویی هستند. آنها یک نمونه اولیه ی کاربردی تولید کرده بودند که با پلتفرم نرم افزاری دوربین اکسیس (Axis Camera Application Platform) هماهنگ شده بود و میتوانست انسان و خودرو را تشخیص داده و برای کاربر روی تصویر یک دوربین تحت شبکه اکسیس که هم سو با رادار قرار گرقته به صورت Overlay نشانه گذاری کند.

نمونه آزمایشی آنتن رادار، که بعد ها به نمونه اولیه رادار اکسیس تبدیل شد 

این طور شد که پروژه “کلینگر” شکل گرفت

از آنجایی که این رادار های کوچک برای خودرو ها به صورت انبوه تولید می شدند، قاعدتا می بایست هزینه تولید و تامین آن به طور قابل توجهی کاهش می یافت، اما در این مرحله چالش اصلی یافتن تامین کننده بود. در اولین قدم به یک شرکت ابر خودرو ساز درخواست خرید دادیم که آنها نخواستند به ما قطعات مربوط به رادار شان را بفروشند، ما هرگز تسلیم نشدیم و پس از تحقیقات و مذاکرات یک تولید کننده آلمانی یافتیم که حاضر بود  ماژول هایی مورد نظرمان را تولید کند.

همین یک سکوی پرتاپ عالی برای تیم ما شد، اولوفسون ادامه میدهد: “تایید اولیه تیم دپارتمان محصولات مفهومی و ایده های جدید (PCNI) در باره منابع و مفاهیم رادار به درستی شروع همه کار ها بود و کمک بزرگی کرد. سپس برای رسمی شدن همه چیز و شروع کار، تصمیم گرفتیم اسم پروژه “کلینگر” باشد که این نام از کاراکتر “سرجوخه کلینگر” یک سریال قدیمی به نام M*A*S*H  انتخاب شده بود، ما می دانستیم که کار دشوار و نیازمند بداهه پردازی فراوانی است، اما روحیه پیش رونده ای داشتیم که ما را رو به جلو هدایت کرد.”

تست اولیه : یک محوطه انبار روباز  

اولوفسون می افزاید “اولین تست های ما یک انبار روباز شرکت سوئدی بیگ مکس (Byggmax)، که یک تامین کننده مصالح ساختمانی بود. “آندرس ویگرن، مدیر بخش محصولات شرکت اکسیس سوئد این محوطه و این شرکت را به عنوان یک گزینه خوب و امیدوارکننده برای تست ها و نصب های محصولات جدید انتخاب کرده بود. او پس از یک رانندگی کوتاه در اطراف شهر و بررسی شهرک صنعتی متوجه تعداد زیادی انبار روباز مشابه به هم شده بود که همه دارای تعدادی دوربین تحت شبکه و نورافکن برای جلوگیری از ورود بدون اجازه بودند که در عمل با این تجهیزات همگی مشکلات مشابه ای را تجربه می کردند”

پاپادلیس: “این یک نقطه شروع خوب و با دسترسی آسان بود، این امکان را داشتیم که روی نظارت در منطقه و بازبینی کردن فضای باز بین ساختمان ها و فنس های اطراف شان تمرکز کنیم. با این حال منحنی یادگیری^* با شیب تند بود و انجا بود که متوجه شدیم که نظارت از منطقه با رادار نیز دارای چالش هایی هست، اولین چالش پوشش بود”   او ادامه داد،   “این نوع رادار های که ما برای آزمایشات به عنوان نمونه اولیه از آن استفاده میکردیم با یکدیگر تداخل پیدا میکردند و مجبور بودیم که تعداد رادار برای استفاده در این تست اولیه را به دو دستگاه به طور همزمان محدود کنیم، الین سالبرگ مدیر مهندسی تکنولوژی رادار چند سال بعد تیمی را گرد هم جمع کرد که روی پردازش سیگنال و بخش ارتباطی دستگاه به صورت متمرکز کار کنند. از آن زمان کار تیم الین سالبرگ پیشبرد تعداد رادارهایی که می توانند در کنار هم مستقر شوند بسیار مفید بوده است.

قرض گرفتن  سگ ها و رفتن به باغ وحش برای تکمیل داده های راداری مربوط به حیوانات (ِDataset)

مشکل بزرگ این بود که بدون Data Set (اطلاعاتی که به رادار بگوید سوژه ای که شناسایی کرده است مهم است یا باید از آن صرف نظر کند) رادار نیز به همان اندازه دوربین تحت شبکه آلارم اشتباه و تشخیص های نادرستی خواهد داشت و نمی توانست قابل اطمینان باشد. اینجا بود که تصمیم گرفتیم یک دیتا سِت (ِDataset) بزرگ را از ابتدا با تلاش هماهنگ روی حیوانات و رفتن به باغ وحش تهیه کنیم که تا به امروز در حال بروز رسانی ان هستیم تا تشخیص های رادار اکسیس را بی نقص تر از همیشه کنیم. این مجموعه داده های طبقه بندی شده (Classified Data Set) به رادار این امکان را می دهد که به طور موثر تشخیص های نادرست را نادیده بگیرد و با دقت بسیار بالا سوژه های مهم مثل انسان و وسیله نقلیه را تشخیص دهد.

ردیابی حرکت انسان برای اولین بار

مهمترین لحظه برایمان زمانی بود که برای اولین بار راداری که پشت پنجره ی شرکت رو محوطه بیرونی نصب شده بود حرکت یک انسان را تشخیص داد.

در بالا عکس تشخیص یک فرد را در محوطه انبار شرکت اکسیس مشاهده میکنید. به لطف این تلاش های زیاد این تست با موفقیت انجام شد و نشان داد که یک محصول در حال تحقیق توسعه به طور قابل اطمینانی عمل می کند.

توسعه رادار برند اکسیس شروع شد
از ابتدای تحقیق و توسعه رادار اکسیس بر روی این ۵ اصل تمرکز داشتیم:

• تیم متوجه شد که بهتر است ماژول رادار مخصوص به خود را طراحی و تولید کند و از ماژول های رادار مخصوص خودرو صرف نظر کند.
• فریمور (Firmware) رادار اکسیس برای سادگی برای برنامه نویسان مستقل می بایست بر پایه فریمور دیگر محصولات نظارت تصویری اکسیس مانند دوربین های تحت شبکه این شرکت باشد.
• همگام سازی با نرم افزار های نظارت تصویری معروف مانند : جنتک سکوریتی سنتر، مایلستون اکسپروتکت و اکسیس کمرا استیشن اولیت بالایی دارد.(Genetec Security Center – Axis Camera Station – Milestone Xprotect)
• اطلاعاتی که رادار شناسایی میکند مانند یک استریم ویدئویی برای نرم فزار نظارت تصویر (VMS) ارسال می شود.
• به جهت تسهیل در نصب، رادار اکسیس می بایست مانند دیگر تجهیزات اکسیس مجهز به تغذیه با PoE باشد.

با این ۵ نکته مهم تیم تحقیق و توسعه اکسیس شروع به تولید اولین رادار خود برای استفاده در پروژه های نظارت تصویری نمود.

اولوفسون ادامه می دهد: “در تست های اولیه برایمان مشخص شد که رادار برای نظارت بهتر می تواند با یک دوربین PTZ (اسپید دام) هماهنگ شود، جرقه این جاه طلبی در ما برانگیخته شد تا یک بستر نرم افزاری پیاده سازی کنیم که به رادار اجازه دهد در زمان تشخیص سوژه توسط دوربین PTZ سوژه را به صورت تصویری دنبال کند، این یک ادغام ماهرانه که منجر به یک محصول واحد با قابلیت های راداری و ویدئویی به صورت همزمان شد.

راه اندازی اولین ردیاب راداری اکسیس:

تنها پس از گذشت یکسال از شروع تحقیق و توسعه رادار شرکت اکسیس اولین ردیاب راداری تحت شبکه خود یعنی Axis D2050-VE را روانه بازار کرد.این رادار ها بین ۵ تا ۳۰ درصد به صرفه تر از هر نمونه دیگر در بازار بود، علاوه بر اینکه به راحتی با بهترین نرم افزار های نظارت تصویری (VMS) مثل جنتک و مایلستون ادغام می شد این محصول جوایز مهمی چون SIA New Product Showcase Award در نمایشگاه ISC West را دریافت نموده است.

در ادامه میتوانید به دیگر مقالات ما در حوزه صنعت نظارت تصویری از طریق لینک های ستون سمت راست همین صفحه سر بزنید، بخش مقالات سایت پیشتازان ارتباط مجازی هر هفته با مقالات جدید بروزرسانی می شود.

^{* منحنی عمومی برای بررسی نمونه های اولیه استفاده میشود که آیا یک محصول اماده روانه بازار شدن هست یا خیر}