Nguyên nhân gây ra tình trạng quá tải hệ thống Camera trường Mầm non

Nguyên nhân gây ra tình trạng quá tải hệ thống Camera trường Mầm non

Camera bị quá tải là một trong những nguyên nhân hệ thống camera không ổn định làm đau đầu hầu hết các chủ trường Mầm non hiện nay. Các phương án được đưa ra như: Lắp đặt thêm đầu ghi hình, thay thế đầu ghi hình, nâng cấp đường truyền internet… nhưng vẫn không thể đáp ứng được nhiều phụ huynh truy cập cùng lúc. 

cameravuondao.com sẽ phân tích cho các bạn nguyên nhân xảy ra tình trạng trên và một số giải pháp khắc phục vấn đề này. Mô hình hoạt động của Hệ thống Camera giám sát truyền tải hình ảnh qua mạng Internet đến Máy tính, máy tính bảng, điện thoại như sau:

Nguyên nhân gây ra quá tải hệ thống camera trong các trường mầm non khiến nhiều phụ huynh không thể xem được Camera:

Giới hạn về năng lực phần cứng của Đầu ghi hình: Khi thực hiện việc truyền hình ảnh lên mạng internet, Đầu ghi hình (hay còn gọi là DVR) sẽ đóng vai trò là một máy chủ Media Server (máy chủ truyền tải Video). Nguyên lý hoạt động của Đầu ghi hình giống như các đài truyền hình phát chương trình truyền hình lên Internet. Với năng lực phần cứng hiện nay của Đầu ghi hình phổ thông dành cho các hộ gia đình hay cơ quan, văn phòng nhỏ với chi phí giá thành rẻ, bình dân. Thông thường đầu ghi hình được sản xuất tích hợp sẵn hệ điều hành Linux ở dạng rút gọn (emble linux) và được cài đặt cứng vào trong đầu ghi hình, các thông số như CPU, Ram, bộ nhớ đệm… của đầu ghi hình ở mức rất nhỏ. Điều này làm cho Đầu ghi hình chỉ đủ năng lực phát video lên Internet đáp ứng cho 5-30 người xem cùng lúc, nếu xem nhiều hơn, đầu ghi hình sẽ bị quá tải, những người truy cập thêm sẽ không thể vào được. Đối với các Camera IP, bản chất của sự quá tải cũng tương tự như Đầu ghi hình.

Giới hạn về băng thông Internet (gọi dễ hiểu là tốc độ mạng internet): Hầu hết các trường Mầm non đều sử dụng các gói cước dịch vụ cáp quang internet giá rẻ dành cho hộ gia đình với chi phí từ 220.000 VNĐ/tháng – 450.000 VNĐ/tháng, nhà mạng cung cấp thông số tốc độ đường truyền từ 12Mbps – 22Mbps. Khi sử dụng các đường truyền internet này để phát hình Camera lên mạng cho phụ huynh xem, lưu lượng đường truyền internet sẽ sử dụng như sau:

 

1 kênh Camera HD có độ phân giải 720P nhìn rõ mặt người và biển số xe, sẽ chiếm dụng lưu lượng đường truyền tối thiểu là 1536 Kbps/s (nghĩa là gần 1,5Mbps đường truyền/1 người truy cập). Cứ như vậy nhân lên, 8 kênh Camera sẽ tiêu tốn 8 x 1,5Mbps = 12Mbps trong điều kiện có 8 người truy cập 8 kênh khác nhau, nếu 8 người cùng truy cập 1 kênh thì lưu lượng đường truyền cũng vẫn tốn như vậy. Do đó, chủ trường có thể hình dung được nếu cùng lúc có 40 phụ huynh truy cập cùng lúc sẽ tiêu tốn 60Mbps đường truyền, đó là chưa kể 1 phụ huynh sử dụng cùng lúc Máy tính, máy tính bảng, điện thoại để xem Camera, rồi người thân của Phụ huynh đó cũng xem Camera. Điều tất yếu sẽ xảy ra là hệ thống Camera nhà trường sẽ bị quá tải đường truyền Internet (tắc nghẽn) gây ra không thể xem được.

Một số ý kiến đưa ra là sẽ nén video camera xuống thấp hơn, chất lượng hình ảnh mờ hơn, kích thước video cũng nhỏ hơn để tiết kiệm đường truyền. Nguyên tắc này là hoàn toàn đúng, tuy nhiên cũng chỉ có thể tiết kiệm hơn 1 chút, tăng thêm được vài lượt truy cập thêm chứ không thể đáp ứng hàng trăm phụ huynh xem cùng lúc.

Vậy tại sao không nâng cấp đường truyền internet lên 80Mbps hoặc 100Mbps hoặc thậm chí cao hơn để không bị tắc nghẽn đường truyền? Phương án này hoàn toàn đúng! Nhưng camera vẫn cứ… quá tải không xem được. Lý do tại sao? Cameravuondao.com sẽ trả lời bạn ở phía cuối bài viết này.

Giới hạn về năng lực phục vụ của thiết bị Modem internet: Điều này tưởng chừng như không bao giờ xảy ra và chẳng ai chú ý đến, tuy nhiên đối với hệ thống Camera nhiều người xem thì nó lại là vấn đề phải giải quyết ngay, quan trọng không kém các yếu tố khác. Thông thường thì khi lắp đặt mạng Internet (hiện nay cáp quang là chủ yếu), các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng công nghệ GPON giá rẻ + Thiết bị Modem internet giá rẻ để khuyến mãi miễn phí cho khách hàng, vì vậy các thiết bị này, nếu truy cập bình thường, lưu lượng nhỏ như truy cập internet thông thường để làm việc thì không sao, nhưng nếu để truyền tải 1 lượng lớn video camera HD lên mạng internet thì nó sẽ nóng khủng khiếp và sẽ liên tục bị “treo” và làm cho đường truyền hoạt động không ổn định.

 

Giới hạn về mức tài chính đầu tư cho hệ thống Camera: Đây vẫn là vấn đề “muôn thuở” đối với bất kỳ chủ nhân hệ thống camera nào. Thông thường, các nhà trường phải chi tiêu rất nhiều khoản tiền đầu tư khi thành lập trường học hoặc chi tiêu nhiều trong quá trình vận hành, vì vậy mà kinh phí dành cho hệ thống Camera cũng eo hẹp hơn và tệ hại hơn nữa là không phân tích đánh giá đúng về năng lực phục vụ phụ huynh của Hệ thống camera đang chuẩn bị lắp đặt vận hành dẫn đến tình trạng đáng tiếc như trên.

 

Ngoài chủ trương tiết kiệm tài chính cho hệ thống Camera thì năng lực của Đơn vị tư vấn lắp đặt Camera cũng góp phần cho sự quá tải này. Cụ thể, khi tư vấn hệ thống Camera cho trường học, các đơn vị, công ty cung cấp dịch vụ lắp đặt Camera thường đưa ra các bảng giá cạnh tranh, hạ giá thành, đưa vào các sản phẩm ở phân khúc giá rẻ nhất có thể, vì vậy mà năng lực phục vụ của hệ thống cũng giảm sút gây ra quá tải khi phải tải 1 lượng truy cập lớn. ngoài ra, cũng có nhiều Công ty mới thành lập, nhóm lắp đặt, cửa hàng lắp đặt thiếu kinh nghiệm chuyên sâu về hệ thống, họ không hiểu rõ và không thể tư vấn sâu cho khách hàng cần phải sử dụng thiết bị nào, xây dựng mô hình nào để đảm bảo sức tải của hệ thống… và rất nhiều nguyên nhân khác nữa…

 

Như vậy, vấn đề rất đơn giản đó là: Dùng hệ thống Camera dành cho gia đình, cá nhân với năng lực phục vụ do nhà sản xuất quy định là cho phép 5-10 người truy cập cùng lúc để phục vụ Trường Mầm non ở cấp độ Công cộng với hàng trăm phụ huynh xem cùng lúc hoặc hàng trăm lượt truy cập cùng lúc của người thân gia đình phụ huynh. QUÁ TẢI LÀ ĐIỀU TẤT YẾU!

PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ TÌNH TRẠNG MẤT ỔN ĐỊNH CỦA HÊ THỐNG CAMERA MẦM NON

Sử dụng chức năng Cloud (điện toán đám mây) có hỗ trợ sẵn trên Đầu ghi hình.

Chức năng Cloud tích hợp sẵn trên một số Đầu ghi hình (thường là sẽ có tích hợp trong các đầu ghi hình AHD trở lên): Đầu ghi hình tự động mở Port kết nối đế server Media của nhà sản xuất và truyền tải các kênh video camera đến máy chủ Media của nhà sản xuất. Tại đây, Video media sẽ được kết nối đến người xem thông qua phần mềm, giao diện Web hoặc ứng dụng trên điện thoại. Chức năng này khá hữu dụng khi máy chủ của nhà sản xuất là sẽ nơi chịu tải các lượt truy cập video Camera. Vậy đây là phương án hoàn hảo để tránh tình trạng quá tải?

 

Hoạt động thực tế cho thấy, chức năng Cloud hoạt động khá tốt, tuy nhiên nhà sản xuất Đầu ghi hình cũng giới hạn số lượng tối đa số người truy cập Camera cùng lúc, theo kết quả test của cameravuondao.com trên các đầu ghi hình QUESTEK, DAHUA, HIKVISION, OMINIVISION, VANTECH thì với số lượng khoảng 30 người truy cập cùng lúc thì hệ thống vẫn hoạt động khá tốt, số lượng từ 35-40 trở lên thì bắt đầu không truy cập được, có thể do nhà sản xuất chỉ giới hạn tối đa cho phép ở mức độ này (kết quả test trên một số mã đầu ghi hình ở mức độ thông thường, có thể có sai số). Điểm hạn chế khá lớn của phương pháp này là các máy chủ Media chịu tải đa số được đặt tại các trung tâm dữ liệu của Trung Quốc, tốc độ đường truyền từ Trung Quốc về Việt Nam khá chậm, nhiều thời điểm cũng bị mất kết nối, không ổn định.

Kết luận: Có thể sử dụng phương án này để thay thế phương án xem camera trực tiếp từ đường truyền internet của nhà trường, phương án phù hợp với các trường Mầm non mới thành lập, ít người truy cập, lượng phụ huynh chưa nhiều và yêu cầu chất lượng hình ảnh ở mức độ trung bình.

Sử dụng PC-BASE (Đầu ghi hình tích hợp máy vi tính).

PC-BASE về bản chất là sử dụng bo mạch chủ của hệ thống máy vi tính và tích hợp phần cứng của Đầu ghi hình ngay trong bo mạch chủ (trước đây trên thị trường, các nhà sản xuất hay sử dụng bo mạch AS-ROCK để làm viêc này). Về nguyên tắc, Đầu ghi hình này sử dụng phần cứng của máy vi tính như CPU, RAM, VGA nên có năng lực phục vụ cao, sức tải lớn. Đơn giản hơn nữa thì có một số Công ty sẽ sử dụng máy tính thông thường và cắm vào đó 1 Card ghi hình chuyên dụng, phần mềm điều khiển card ghi hình sẽ cho phép phân chia các tài khoản đăng nhập hệ thống Camera, lúc này máy tính có thể chịu tải hàng trăm người truy cập camera cùng lúc. Test thử nghiệm với card ghi hình Analog và máy vi tính có cấu hình CPU Intel Core2Duo E8400, 4GB Ram, đường truyền internet 30Mbps cho kết quả truy cập tốt đối với 80 truy cập cùng lúc.

Ưu và nhược điểm của PC-BASE trong ứng dụng camera:

Đáp ứng được hàng trăm lượt truy cập cùng lúc.

Cần đường truyền Internet có băng thông tốt, từ 30Mbps trở lên.

Chi phí thiết bị là khá cao, tối thiểu từ 35 triệu đồng trở lên theo bảng giá của các nhà cung cấp hiện tại trên thị trường.

Hệ thống Client truy cập camera trên máy tính vẫn cần ActiX – một trong những plugin bổ trợ cho trình duyệt IE/Firefox/Chrome rất khó chịu cho người dùng vì nhiều người có thể không cài được ứng dụng này để xem Camera.

Cần bảo trì, bảo dưỡng PC-Base liên tục như quạt thông gió, hệ thống tản nhiệt, hệ điều hành…

Các test thử nghiệm và mức chi phí được cameravuondao.com thử nghiệm với các thiết bị PC-Base không phải là phiên bản thiết bị mới nhất trên thị trường nên có thể thông tin không thể chính xác tuyệt đối, các chủ trường có thể liên hệ với các đơn vị cung cấp Camera để tham khảo mức giá và các chi phí phát sinh khi vận hành hệ thống.

 

Sử dụng dịch vụ Cloud Camera của nhà cung cấp dịch vụ thứ 3

Đây là khái niệm còn khá mới mẻ, tuy nhiên ở Việt Nam, các nhà cung cấp dịch vụ lớn như VNPT, FPT đã cung cấp cho khách hàng từ vài năm trước và chỉ áp dụng cho camera IP với một số mã camera nhất định của VIVOTEK hoặc của một số hãng mà họ chọn làm đối tác cung cấp thiết bị. Giải pháp của các nhà cung cấp lớn này là giá thành rất cao, nếu áp dụng cho hệ thống có số lượng Camera lớn như Trường Mầm non thì không phù hợp vì rất tốn kém chi phí, đồng thời không có nhiều lựa chọn các loại Camera thông dụng trên thị trường.

Hiện tại cũng có khá nhiều các nhà cung cấp dịch vụ này trên thế giới, họ cung cấp qua các Website dịch vụ như IPCamLive, NetCam, PublishCam… Để tích hợp được Camera với hệ thống của các nhà cung cấp này cần có Đầu ghi hình hoặc IP Camera đạt chuẩn Onvif. Chi phí cho mỗi Camera là từ 15 USD – 50 USD/tháng, có thể add vào hệ thống hàng trăm Camera và nhân chi phí hàng tháng. Phương án này cũng không hề rẻ chút nào!

Nhà cung cấp dịch vụ tại Việt Nam thì sao? cameravuondao.com cũng đã tìm kiếm và kết quả không có nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ này với chi phí vừa phải, hợp lý hoặc chi phí rẻ. Trong kết quả tìm kiếm thì chúng tôi thấy nổi lên có dịch vụ của www.mycamera.vn với chi phí từ 70.000 – 100.000 VNĐ/camera và hỗ trợ được hầu hết các loại Đầu ghi hình, IP camera thông dụng hiện nay. Đặc biệt hơn là nhà trường được mượn miễn phí Đầu ghi hình chuẩn Onvif từ 4 kênh tới 16 kênh tùy vào nhu cầu sử dụng.

Nguyên tắc hoạt động của dịch vụ này là chỉ truy cập tín hiệu Camera từ Đầu ghi hình của nhà trường, sau đó đưa lên hệ thống Máy chủ Media Server của MyCamera.vn, Tại đây video camera được xử lý và đưa lên Internet để giúp cho các phụ huynh truy cập dễ dàng hơn và đảm bảo sức tải cho phép hàng trăm phụ huynh truy cập cùng lúc mà không bị quá tải hệ thống.

Điểm nổi bật của dịch vụ Cloud Camera này là giúp người dùng truy cập Camera trực tiếp thông qua trình duyệt Internet, hỗ trợ các loại máy tính, máy tính bảng, điện thoại di động, truy cập là xem được ngay mà không cần cài đặt bất cứ chương trình bổ trợ nào.

Ưu nhược điểm:

Dịch vụ do bên thứ 3 cung cấp và chịu trách nhiệm theo dõi hệ thống, hỗ trợ trực tiếp cho phụ huynh.

Máy chủ Media Server chịu tải đặt tại Việt Nam nên cho tốc độ truy cập tốt, ổn định.

Chi phí khá hợp lý đối với kế hoạch chi tiêu của các trường mầm non, từ 70.000 – 100.000/camera/tháng.

Không cần nâng cấp băng thông đường truyền internet, theo khuyến cáo thì đường truyền 20Mbps là đạt yêu cầu cho camera HD 720P.

Cho mượn miễn phí Đầu ghi hình từ 4 kênh – 16 kênh, giúp nhà trường tiết kiệm chi phí.

Tùy chọn mở rộng cho phép xem trực tiếp trên Youtube (chức năng cao cấp trả thêm phí).

Nhược điểm là nhà cung cấp này mới hoạt động từ cuối năm 2014, thời gian chưa lâu nên cần có thêm thời gian đánh giá uy tín.

Kết luận: So với 2 phương án bên trên thì phương án sử dụng Cloud Camera của nhà cung cấp dịch vụ thứ 3 này khá phù hợp và tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên do nhà cung cấp này mới thành lập được 2 năm trở lại đây nên cần có thời gian hoạt động và đánh giá sự ổn định cũng như uy tín cung cấp dịch vụ.

Tóm tắt lại nguyên nhân và phương án xử lý như sau:

Hệ thống Camera gia đình thông thường, Đầu ghi hình thông thường: Chỉ xem trực tiếp được tối đa 15 người là có thể bị nghẽn.

Hệ thống Camera sức tải tốt nhưng đường truyền không tốt (dưới 20Mbps): Truy cập hết 20Mbps sẽ bị nghẽn.

Đường truyền internet tốt, từ 50Mbps – 100Mbps, Hệ thống camera sức tải không tốt: Bị nghẽn.

Hệ thống Camera sức tải tốt, băng thông internet tốt, Modem internet khuyến mãi hoặc loại thường: Vẫn bị nghẽn do “treo” Modem.

Sử dụng nhiều đầu ghi hình chia tải: Chỉ giải quyết được 10% hiêu vấn đề, vẫn nghẽn khi truy cập lớn xảy ra.

Phương án xử lý: Xem các phương án đã nêu ra trong bài viết để tìm được phương án phù hợp nhất (sẽ tiếp tục cập nhật thêm phương án mới)

Lời tác giả bài viết: Bài viết được biên soạn và chia sẻ với cộng đồng dựa trên kinh nghiệm thực tế và kiến thức về hạ tầng internet nhằm giúp cho các chủ trường tìm ra phương án tối ưu và phù hợp nhất đối với điều kiện của từng nhà trường. Các kết quả đánh giá, test thử nghiêm cũng như các thông số kỹ thuật đưa ra trong bài viết được bảo lưu ở dạng mang tính chất tham khảo, trên thực tế có thể có sai số nhất định và không tránh khỏi sai sót. Các thông tin nào chưa chính xác hoặc cần sửa đổi, bổ sung, rất mong bạn đọc góp ý để bài viết có chất lượng tốt hơn, phục vụ cộng đồng tốt hơn.

Camera Vườn Đào