IP camera

An Internet Protocol camera, or IP camera, is a type of digital video camera that receives control data and sends image data via an IP network. They are commonly used for surveillance, but, unlike analogclosed-circuit television (CCTV) cameras, they require no local recording device, only a local area network. Most IP cameras are webcams, but the term IP camera or netcam usually applies only to those that can be directly accessed over a network connection.

Some IP cameras require support of a central network video recorder (NVR) to handle the recording, video and alarm management. Others are able to operate in a decentralized manner with no NVR needed, as the camera is able to record directly to any local or remote storage media. The first IP camera was invented by Axis Communications^[1][2] in 1996.

The first centralized IP camera, the AXIS Neteye 200, was released in 1996 by Axis Communications.^[3] Although the product was advertised to be accessible from anywhere with an internet connection,^[4] the camera was not capable of streaming real-time video, and was limited to returning a single image for each request in the Common Intermediate Format (CIF). This limitation can be attributed to the lack of powerful integrated circuits capable of handling image processing at the time of release. As a result, the camera was aimed primarily at the tourism industry and was not intended to replace traditional analog CCTV systems.^[5][6]

The first decentralized IP camera was released in 1999 by Mobotix. The camera's Linux system contained video, alarm, and recording management functions. In 2005, the first IP camera with onboard video content analytics (VCA) was released by Intellio. This camera was able to detect a number of different events, such as if an object was stolen, a human crossed a line, a human entered a predefined zone, or if a car moved in the wrong direction.^[7]

Dank der Fortschritte in der Cloud - Infrastruktur brachte Ring (ein Unternehmen von Amazon, USA) 2014 seine erste IP-Kamera-Türklingel für den Heimgebrauch auf den Markt. Das Gerät bot eine schnelle Einrichtung, cloudbasierte Aufzeichnung und Bewegungserkennung. Es wurde für 199 US-Dollar verkauft. Bis 2021 verkaufte Ring Millionen von Einheiten. Angesichts des Erfolgs von IP-Kameras brachten auch andere Unternehmen wie Nest (ein Unternehmen von Google, USA) ähnliche cloudbasierte Geräte auf den Markt. ^{[ 8 ]}

Frühere Generationen analoger Überwachungskameras nutzten etablierte Fernsehformate (z. B. CIF, NTSC , PAL und SECAM ). Seit dem Jahr 2000 hat sich der Markt für Unterhaltungsfernsehen hin zu hochauflösenden (HD) Auflösungen (z. B. 1080p (Full-HD), 4K-Auflösung (Ultra-HD) und 16:9- Breitbildformat) verlagert. ^{[ 9 ]}

IP-Kameras können sich hinsichtlich Auflösung, Funktionen, Videocodierungsverfahren , verfügbaren Netzwerkprotokollen und der API für Videomanagementsoftware unterscheiden. ^{[ 10 ]}

Zur Lösung der Probleme bei der Standardisierung von IP-Videoüberwachungssystemen wurden 2008 zwei Branchenverbände gegründet: das Open Network Video Interface Forum ( ONVIF ) und die Physical Security Interoperability Alliance (PSIA). Die PSIA wurde von 20 Mitgliedsunternehmen, darunter Honeywell , GE Security und Cisco , ins Leben gerufen . ONVIF wurde von Axis Communications , Bosch und Sony gegründet . ^{[ 11 ]} Beide Verbände haben mittlerweile zahlreiche weitere Mitglieder, sodass Kameras und Aufzeichnungsgeräte, die nach demselben Standard arbeiten, miteinander kompatibel sind. ^{[ 10 ]}

Netzwerkkameras wurden sowohl für Unternehmen als auch für Privatkunden entwickelt. Heimüberwachungskameras für Privatkunden übertragen Live-Videos in der Regel an eine zugehörige App auf dem Endgerät des Nutzers. Die Internetverbindung erfolgt üblicherweise über WLAN oder ein Ethernet-Kabel. ^{[ 12 ]} Im Gegensatz zu diesen Kameras bieten Unternehmenskameras oft eine höhere Videoauflösung, Videoanalysefunktionen und werden meist über HTTP und das Real-Time Streaming Protocol (RTSP) angesteuert.

Früher waren IP-Kameras eher in Unternehmen als in Privathaushalten verbreitet, doch das hat sich geändert. Eine Umfrage aus dem Jahr 2016 unter 2.000 Amerikanern ergab, dass 20 % von ihnen Sicherheitskameras für ihr Zuhause besaßen. Dieser Trend hin zu IP-Kameras im privaten Bereich ist unter anderem auf die einfache Selbstinstallation der Geräte zurückzuführen. IP-Kameras benötigen in der Regel keine professionelle Installation, was Haus- und Geschäftsinhabern Zeit spart. ^{[ 13 ]}

Eine der beliebtesten Funktionen von Überwachungskameras für Privathaushalte ist die Möglichkeit, die Aufnahmen per App anzusehen . Viele Kameras bieten Features wie Weitwinkelobjektiv , Nachtsicht und Bewegungserkennung . Die meisten sind so konzipiert, dass sie Benachrichtigungen per App versenden, beispielsweise bei Bewegungserkennung . Videoclips können lokal auf einer microSD-Karte oder in der Cloud gespeichert werden . ^{[ 14 ]}

Der Markt für Heimüberwachungssysteme erreichte 2018 ein Volumen von 4,8 Milliarden US-Dollar. Zwischen 2011 und 2018 verzeichnete er eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 22,4 %. ^{[ 15 ]} In Ländern mit hohen Kriminalitätsraten, insbesondere Raub und Diebstahl, ist die Nutzung von Heimüberwachungskameras sehr verbreitet. In den USA und China ist die Verbreitung von Heimüberwachungskameras besonders hoch . ^{[ 16 ]}

Zu den wichtigsten Akteuren auf dem Markt für Heimüberwachungssysteme zählen Nest (im Besitz von Google, USA), Ring (im Besitz von Amazon, USA) und Arlo (im Besitz von Netgear , USA). Im Bereich der Alarmanlagen sind ADT (USA), Vivint (USA) und SimpliSafe (USA) die wichtigsten Anbieter. Die größten Hersteller von IP-Kameras sind Hikvision Digital Technology (China), Axis Communications (Schweden) und Dahua (China). ^{[ 17 ]}

IP-Kameras werden je nach Funktionalität in drei Kategorien eingeteilt: feststehende Kameras, Variofokalkameras und Schwenk-Neige-Zoom-Kameras (PTZ-Kameras). Feststehende Kameras bieten eine statische Perspektive auf das Motiv, während Variofokalkameras die Möglichkeit bieten, den Zoom des Bildes ferngesteuert anzupassen. PTZ-Kameras ermöglichen es zudem, die Kameraeinheit ferngesteuert in jede beliebige Richtung zu schwenken. Dies kann zur Bewegungsverfolgung oder zur manuellen Anpassung des Überwachungsbereichs genutzt werden. IP-Kameras sind für den Innen- und Außenbereich erhältlich. Außenkameras sind häufig nach IP65 /IP67 zertifiziert, um den Witterungseinflüssen im Freien standzuhalten.

IP-Kameras bieten eine Vielzahl digitaler Bildgebungstechnologien, wie z. B. Multisensorkameras, Panoramakameras und Wärmebildkameras .

Einige Kamerahersteller bieten Cloud-Abonnements an, mit denen Nutzer durch Zahlung wiederkehrender Gebühren ihre zuletzt verwendeten Videoclips aus der Ferne ansehen und herunterladen können. Cloud-Abonnements beinhalten in der Regel eine mehrtägige Speicherung, wobei die Videos nach Ablauf dieser Frist überschrieben werden. ^{[ 18 ]}

Einige Kameras verfügen über einen microSD-Kartensteckplatz , sodass Nutzer Videos lokal speichern können. Die meisten IP-Kameras lassen sich so programmieren, dass ältere Videos überschrieben werden, sobald der Speicher voll ist. Der Zugriff auf die Videos der Kamera erfolgt in der Regel über eine direkte Netzwerkverbindung.

Kameras der vorherigen Generation übertrugen analoge Videosignale . IP-Kameras senden Bilder digital unter Verwendung der Übertragungs- und Sicherheitsfunktionen des TCP/IP- Protokolls. Zu den Vorteilen dieses Verfahrens gehören:

• Die Zwei-Wege-Audiofunktion über ein einziges Netzwerkkabel ermöglicht es den Benutzern, die Person im Video zu hören und mit ihr zu sprechen (z. B. ein Angestellter, der einem Kunden Schritt für Schritt Anweisungen gibt).
• Nutzung eines WLAN- oder drahtlosen Netzwerks ^{[ 19 ]}
• Verteilte künstliche Intelligenz (DAI) – da die Kamera Videoanalysefunktionen enthalten kann, die Bilder analysieren ^{[ 20 ].}
• Sichere Datenübertragung durch Verschlüsselungs- und Authentifizierungsmethoden wie WPA oder WPA2 , TKIP oder AES
• Fernzugriff, der es Benutzern ermöglicht, Live-Videos von jedem Gerät mit ausreichenden Zugriffsrechten aus anzusehen ^{[ 21 ].}
• Power over Ethernet (PoE) ermöglicht die Stromversorgung über das Ethernet-Kabel und den Betrieb ohne separates Netzteil.
• Bessere Bildauflösung, typischerweise viermal so hoch wie die Auflösung einer analogen Kamera ^{[ 22 ].}

Die American Civil Liberties Union (ACLU) hat Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes geäußert, falls KI weit verbreitet eingesetzt wird. KI ist in der Lage, Bewegungen zu verfolgen und Verhaltensweisen zu analysieren; darüber hinaus kann KI auch Emotionen erkennen und Bewegungsmuster vorhersagen. ^{[ 23 ]}

Die Gesichtserkennung identifiziert ein menschliches Gesicht durch die Analyse von Gesichtszügen in einem Foto oder Video – ein Beispiel für Biometrie . Wenn eine Kamera es Nutzern ermöglicht, eine Datenbank mit Familienmitgliedern und engen Freunden anzulegen, kann das System feststellen, ob eine Person in dieser Datenbank vorhanden ist. Bei präziser Gesichtserkennung kann die Kamera erkennen, ob die erkannte Person autorisiert ist (in der Datenbank erfasst). Die Erkennung unbefugter Personen kann den Besitzer veranlassen, die Polizei zu verständigen. ^{[ 24 ]} Das Videomaterial kann zur Identifizierung und Festnahme von Straftätern verwendet werden.

Zu den Bedenken gehören:

• Datenschutzbedenken ^{[ 25 ]}​
• Durchschnittlich höhere Anschaffungskosten pro Kamera ^{[ 26 ]}
• Die Sicherheit kann durch unsichere Zugangsdaten beeinträchtigt werden, da auf die Kamera unabhängig von einem Videorekorder zugegriffen werden kann.
• Die Einrichtung einer öffentlichen Internetverbindung für Video kann kompliziert sein ^{[ 27 ]} oder die Nutzung eines Peer-to-Peer- Netzwerks (P2P).
• Bedenken hinsichtlich der Datenspeicherkapazität ^{[ 28 ]}
• Eine hohe Videoqualität birgt das Potenzial, Netzwerke zu überlasten ^{[ 29 ].}

Wird Video über das öffentliche Internet statt über ein privates Netzwerk oder Intranet übertragen , sind Überwachungskameras potenziell einem breiteren Publikum, einschließlich Hackern, zugänglich . Angreifer können auf private Überwachungssysteme zugreifen, um Sicherheitsmaßnahmen zu deaktivieren, zu manipulieren oder auszuspionieren – und sich darüber hinaus Zugriff auf das verbundene private Netzwerk verschaffen, was umgangssprachlich oft als „Pivoting“ bezeichnet wird . Dieses Risiko lässt sich minimieren, indem das Netzwerk durch Firewall- Regeln, die den Zugriff auf das Gerät einschränken, geschützt und Software und Firmware stets aktuell gehalten werden.

Im Jahr 2012 hackten Nutzer von 4chan Tausende von privaten IP-Überwachungskameras, indem sie eine Sicherheitslücke in einigen Modellen von TRENDnet- Heimsicherheitskameras ausnutzten. ^{[ 30 ]} 2014 wurde berichtet, dass die Website Insecam weltweit 73.011 Standorte mit Sicherheitskameras indexierte, die Standardbenutzernamen und -passwörter verwendeten und daher ungeschützt waren. ^{[ 31 ]} Automatisierte Dienste wie Shodan.io scannen kontinuierlich private und gewerbliche IP-Adressbereiche, um offene Ports und Dienste, darunter auch solche, die häufig für IP-Kameras verwendet werden, automatisch zu erkennen und zu katalogisieren. ^{[ 32 ]}

• Überwachungskamera
• Dashcam
• Fernkamera

• Medien zum Thema IP-Kameras auf Wikimedia Commons