Résilience et disponibilité dans la technologie vidéo
Dans la technique de sécurité, le thème de la disponibilité a toujours été essentiel, car les objectifs de protection pertinents d'un concept de sécurité doivent également fonctionner en cas de perturbations et de pannes, notamment de l'alimentation électrique. Or, ce n'est pas le cas dans le domaine du système informatique "technique vidéo".
Considérons tout d'abord l'architecture matérielle d'un tel système : il existe toujours un niveau de terrain dans lequel sont disposées les caméras. Le niveau suivant est déjà le niveau final pour les petits systèmes, à savoir le niveau du serveur, qui est consolidé dans lesdites petites applications avec les fonctions de stockage d'images, de sortie d'images et de gestion des alarmes. Les applications plus grandes nécessitent des niveaux matériels dédiés pour les fonctions suivantes, typiques de l'application :
- L'enregistrement se fait le plus près possible de la caméra, sur du matériel spécial optimisé pour un accès permanent en lecture/écriture.
- La gestion vidéo est une application serveur classique, la gestion des alertes et la vidéo-surveillance sont des tâches qui ne peuvent pas être exécutées par des tiers.
l'analyse également (bien que cette dernière se déplace de plus en plus vers les caméras). - La sortie des images est réalisée par des clients.
- Et enfin, bien sûr, l'omniprésence du réseau de données qui permet la communication entre tous les niveaux.
Différents risques
Il est évident que ces niveaux sont exposés aux aléas de la vie quotidienne à des degrés divers. La caméra, en particulier la caméra extérieure, est exposée au vent et aux intempéries, l'environnement d'un client est plus facile à maîtriser et les serveurs devraient se trouver dans une zone de confort informatique absolu. Mais comment se prémunir contre les problèmes d'alimentation électrique à ces niveaux ?
Disponibilité des caméras
Commençons par les caméras : L'ancien modèle de pensée selon lequel les courtes pannes de courant de certaines caméras n'ont pas d'effet décisif sur la guerre, car elles sont limitées localement et gérées après le rétablissement du courant, est-il encore valable ? Non, car les caméras et les appareils photo sont généralement utilisés pour la surveillance.
dont les projecteurs infrarouges de soutien sont alimentés par PoE (Power over Ethernet). L'alimentation électrique provient donc généralement d'un commutateur PoE et, de cette manière, d'un environnement facile à sécuriser.
Il existe toutefois des restrictions de longueur pour les lignes, tant en ce qui concerne la transmission de données que le transport d'énergie électrique. Dans les grands immeubles en particulier, on est donc obligé de prévoir des unités décentralisées qui relient les périphéries éloignées. Mais celles-ci doivent-elles aussi être alimentées en électricité sans interruption ? Oui, elles doivent l'être.
En effet, un commutateur PoE peut certes redémarrer automatiquement après une panne de courant, mais il peut s'écouler plusieurs minutes avant qu'il ne soit à nouveau disponible sans restriction. Et comme ce commutateur constitue une sorte de "point de consolidation", toutes les caméras connectées sont alors hors service pour la durée mentionnée.
Disponibilité des serveurs et du stockage des images
Au niveau des serveurs et des mémoires d'images, il y a peu de place pour la discussion sur la tolérance des perturbations de l'alimentation électrique, car si celle-ci n'était pas disponible, toute l'application serait perdue et une perte de données dans les systèmes de stockage serait également envisageable. Ainsi, à ce niveau, tous les registres de l'alimentation électrique de secours doivent logiquement être tirés.
Et au niveau du client ? Eh bien, à quoi sert un système vidéo en fonctionnement qui ne peut pas afficher d'images ? Parfois beaucoup, à savoir lorsque le système est utilisé principalement pour l'enregistrement et donc pour la documentation. Et sinon ? La perte d'un client est certes toujours ennuyeuse et pénible, mais on peut imaginer des scénarios qui permettent de maîtriser le tout, à commencer par d'autres clients qui reçoivent une alimentation électrique d'autres segments, jusqu'aux ordinateurs portables qui, comme chacun sait, ont une alimentation de secours à bord.
UPS décentralisé
Et comment peut-on définir l'alimentation de secours à chaque niveau ? L'exigence maximale est la suivante : tout sur UPS (alimentation électrique sans interruption) ! Comme nous l'avons déjà mentionné plus haut, l'étendue géographique parfois importante des systèmes vidéo typiques nous oblige ici aussi à réfléchir à des systèmes décentralisés, car il faut également tenir compte des données électrotechniques telles que l'impédance de boucle et la chute de tension lors de la mise en place de réseaux ASI. Et le fait que les ASI, comme on le sait, ne peuvent fournir que des courants de court-circuit limités n'améliore pas les choses.
Quelle période de transition ?
Décentralisé, donc, mais avec quels temps de dérivation ? Nous ne voulons pas utiliser le temps de l'ASI pour arrêter le système, mais continuer à faire fonctionner l'ensemble de l'application. Et les diesels de secours ne sont de loin pas toujours disponibles, nous partons donc de cette situation la plus défavorable :
Le temps de pontage de l'ASI doit ainsi correspondre au temps qui doit encore être disponible pour l'application dans le cas d'un réseau perturbé à long terme. Cela peut être une heure si, après ce temps, une zone est évacuée et que les objectifs de protection ne sont alors plus pertinents. Mais il peut aussi s'agir d'une surveillance quasi-infinie, notamment lorsqu'il faut continuer à protéger le bien immobilier en cas de crise apocalyptique de manque de courant. Quel que soit le résultat de cette évaluation individuelle des risques, il est probable que la solution UPS doive être dimensionnée non pas à la minute, mais à l'heure.
Il convient toutefois de noter que l'ingénierie de la planification et du dimensionnement de l'ASI peut révéler des choses surprenantes : supposons par exemple que la puissance totale requise par l'application soit de 5 kilowatts (kW) et que nous souhaitions disposer d'une période de transition de 24 heures. Nous avons alors manifestement besoin d'une installation capable de fournir ces 5 kW pendant 24 heures. Jusqu'ici, tout va bien, mais comment fonctionne la charge des batteries, notamment dans le temps ? Divers tests de fonctionnement ont montré qu'un onduleur de 8 minutes dans un centre de calcul récupère environ 80 % de sa capacité après une heure de charge, quelle que soit sa taille. Après 80 minutes, il devrait donc être à nouveau entièrement chargé. Cela fait un facteur 10, à savoir 8 minutes de temps de transition, 80 minutes de temps de charge.
Si l'on applique ce principe à notre exemple, cela signifie qu'avec un délai de 24 heures, le temps de charge serait de 240 heures, soit 10 jours. Ce n'est donc pas possible. Le tout n'est maîtrisable qu'en surdimensionnant nettement le système UPS. Il est ainsi possible d'obtenir des courants de charge plus élevés et des temps de charge plus courts. Dans la pratique, on utiliserait par exemple une ASI (50 kW) multipliée par 10, qui pourrait alors fournir les 5 kW pendant une période plus longue. Cette ASI est bien sûr nettement plus grande et plus chère, mais elle permet des temps de charge acceptables.
Conclusion
Pour maintenir en vie le pilier important de la technique vidéo dans le concept de sécurité, même dans des circonstances défavorables, il ne suffit donc pas de placer quelques onduleurs 19 pouces dans des racks. Les défenseurs de concepts efficaces et à l'épreuve des crises considèrent le sujet comme un processus global et tiennent compte des particularités des différents niveaux au sein de l'entreprise.
d'une architecture.
Cet article spécialisé est paru dans l'édition papier de SicherheitsForum 3-2022 dans notre dossier "Video Security".
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