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Xeoma: Zugangskontrollsysteme mit Videoüberwachung und Videoanalyse

Das Xeoma-Videoüberwachungsprogramm bietet über 100 verschiedene Funktionen, darunter mehrere Dutzend Arten intelligenter Videoanalyse. Eines der grundlegendsten und beliebtesten Merkmale von Xeoma ist jedoch die Zugangskontrolle. Dieser Artikel führt Sie durch die Grundlagen der Zugangskontrolle und die moderne, fortschrittliche Version mit Videoanalyse, die Videoüberwachungssysteme wie Xeoma bieten können.
 

Zugangskontrollsysteme sind Werkzeuge, die dazu dienen, den Zutritt zu gesicherten Bereichen oder Grundstücken zu beschränken oder zu kontrollieren. Während selbst ein einfaches Türschloss im weitesten Sinne als Zugangskontrollsystem betrachtet werden kann, bezieht sich der Begriff in der Regel auf einen Hardware- und Software-Komplex – mit oder ohne menschliche Beteiligung –, der an den Eingängen und Kontrollpunkten verschiedener Unternehmen oder Gebiete installiert ist. Das Hauptziel eines solchen Systems ist es, den ein- oder ausgehenden Personen- und/oder Fahrzeugverkehr zu filtern, um unbefugten Zutritt zu verhindern, Besucher zu erfassen und analytische Daten zu sammeln – beispielsweise, um die Arbeitszeiten von Mitarbeitern in einem Fast-Food-Restaurant zu erfassen.

Nicht jeder weiß dies, aber Videoüberwachung ist ein hervorragendes Werkzeug für die Zugangskontrolle. Die in Überwachungslösungen eingesetzte Computer Vision hilft dabei, Prozesse eines Zugangskontrollsystems zu automatisieren und Fehler zu reduzieren, die durch menschliche Faktoren, Wetterbedingungen und andere schwierige Umstände entstehen. Darüber hinaus verfügen moderne Videoüberwachungssysteme über professionelle Videoanalysefunktionen, die neben der Hauptaufgabe der Zugangskontrolle weitere Aktionen ausführen können – oft ohne spezielle und teure Kameras. Somit kann ein Videoüberwachungssystem nicht nur als Zugangskontrollwerkzeug dienen, sondern auch Automatisierungsaufgaben übernehmen. Dies wird im Abschnitt „Zugangskontrolle als Automatisierungswerkzeug“ näher erläutert.

 

Typische Zugangskontrollsysteme bestehen in der Regel aus:
– Einem Lesegerät,
– Einem Controller, der das Barrieregerät steuert,
– Dem Barrieregerät selbst (z. B. eine Schranke, ein Drehkreuz, ein fernbedienbares elektronisches Schloss usw.),
– Identifikatoren (z. B. Zugangskarten).

Zugangskontrollsysteme, die auf Videoüberwachung basieren, bieten jedoch den Vorteil, dass einige dieser Komponenten eliminiert werden können, indem ihre Aufgaben an die Computer-Vision-Funktionen der Kameras delegiert werden, ohne dass spezielle Hardware erforderlich ist. Mit Xeoma kann Ihr Zugangskontrollsystem beispielsweise aus Folgendem bestehen:

1) Ein Computer, ein Mikrocomputer, ein Laptop oder sogar ein Smartphone, das ausreichend Leistung für die gewählte Videoanalyse bietet.

2) Eine Netzwerkkamera (ebenfalls mit geeigneten Spezifikationen für die Videoanalyse). Es ist also keine spezielle IP-Kamera mit seltenen Funktionen und hohen Kosten erforderlich.

3) Eine Xeoma-Softwareversion, die die für Sie benötigte Videoanalysefunktion enthält. Unsicher bei der Auswahl? Kontaktieren Sie uns – wir helfen Ihnen! Wenn beispielsweise die Gesichtserkennung aktiviert ist, kann Xeoma die Funktionen sowohl des Controllers – des „Gehirns“ eines herkömmlichen Zugangskontrollsystems – als auch der Identifikatoren übernehmen.

4) Ein Barrieregerät wie eine Schranke, ein Drehkreuz, ein elektronisches Schloss, ein motorisierter Toröffner oder andere Arten von mechanischen Türen, die über ein Netzwerk, über einen integrierten Modbus-Controller oder über GPIO-Pins gesteuert werden.

Ein weiterer Vorteil von Zugangskontrollsystemen, die auf Videoüberwachung basieren, ist, dass Sie wahrscheinlich Kameras an den Ein- und Ausgängen des gesicherten Bereichs installieren müssen, da dies übliche Positionen für die Videoüberwachung sind. Warum also nicht diese Kameras auch für die Zugangskontrolle nutzen?
 

Nachdem Sie alle vier Elemente beschafft haben, die zur Organisation eines Zugangskontrollsystems auf der Grundlage von Videoüberwachung erforderlich sind, können Sie die folgenden Schritte ausführen:

1. Netzwerkkamera installieren: Platzieren Sie eine Netzwerkkamera am Kontrollpunkt und richten Sie sie gemäß den Anweisungen ein. Für eine höhere Genauigkeit sollte die Position den Empfehlungen des entsprechenden Videoanalysemoduls entsprechen, das Sie einsetzen möchten.
2. Xeoma auf Ihrem Computer starten: Starten Sie Xeoma auf Ihrem Computer und lassen Sie das Programm Ihre Netzwerkkamera finden – oder fügen Sie sie manuell hinzu.
3. Erforderliche Xeoma-Lizenz aktivieren: Aktivieren Sie die Lizenz für die benötigte Xeoma-Edition sowie alle zusätzlichen Module, die Sie verwenden werden.
4. Videoanalyse konfigurieren: Stellen Sie den Typ der Videoanalyse ein, auf dem Ihre Zugangskontrolle basieren soll. Hier finden Sie Beispiele.
5. Reaktionen festlegen: Konfigurieren Sie, wie die Videoüberwachung auf ein „Ereignis“ reagieren soll. Legen Sie beispielsweise fest, dass ein Signal an das Barrieregerät gesendet wird, wenn ein Mitarbeiter erkannt wird, oder dass eine Benachrichtigung an das Management ausgelöst wird, sobald ein Lieferant in Sicht kommt. Beispiele finden Sie hier.

So können Sie mit einer herkömmlichen Netzwerkkamera und einem einfachen Computer – und manchmal sogar mit einem Mikrocomputer oder einem Android-Tablet – die intelligente Videoanalyse von Xeoma für die Zutrittskontrolle und die Interaktion mit Barrieregeräten oder Automatisierungssystemen nutzen. Diese Videoanalyse kann entweder vollständig auf Computer Vision setzen und physische Geräte wie Lesegeräte und Identifikatoren ersetzen oder in Kombination mit diesen arbeiten. Weitere Details zu diesen Optionen finden Sie im folgenden Abschnitt.
 

Wie in Schritt 4 des Abschnitts „So organisieren Sie ein Zutrittskontrollsystem mit Videoüberwachung“ erwähnt, kann das Xeoma-Videoüberwachungsprogramm Videoanalyse verwenden, um autorisierte und nicht autorisierte Personen zu unterscheiden, indem der Videostream auf bestimmte Muster analysiert wird. Je nach Bedarf bietet Xeoma verschiedene Optionen:

Zutrittskontrolle für Personen: Gesichtserkennung. Xeoma verfügt über eine Gesichtserkennungs-Funktion, die Personen anhand ihres Gesichts identifiziert. In wenigen Schritten trainieren Sie das System, die zu erkennenden Personen zu lernen, damit es diese identifizieren kann, sobald sie im Bild erscheinen, und entsprechende vordefinierte Reaktionen auslöst. Diese biometrische Methode wird erfolgreich für die Zutrittskontrolle an Fußgängerzugängen eingesetzt, z. B. am Eingang von Fitnessstudios, in Personalbereichen von Restaurants, an Fabriktoren und sogar in privaten Überwachungssystemen.

Der Vorteil eines Zutrittskontrollsystems mit Gesichtserkennung liegt darin, dass es die Kombination aus Identifikator und Lesegerät ersetzt, die in herkömmlichen Systemen meist als physische Geräte vorhanden sind. Hier muss eine autorisierte Person lediglich ihr Gesicht zeigen, das als virtueller Identifikator dient. Die Xeoma-Videoüberwachungssoftware übernimmt dann die Rolle des Lesegeräts: Sie vergleicht das Gesicht im Bild mit den in der Datenbank gespeicherten Gesichtern, die während des Xeoma-Einrichtungsprozesses durch Training erfasst wurden, und sendet bei Übereinstimmung ein Signal an den Barrieregerätesteuerer. Darüber hinaus kann das Gesichtserkennungsmodul nicht nur auf Personen aus einer Whitelist, sondern auch auf Personen aus einer Blacklist, auf alle Personen im Bild oder ausschließlich auf nicht erkannte Personen reagieren.

Weitere Informationen zur Einrichtung des Gesichtserkennungsmoduls und zur Erstellung einer Whitelist/Blacklist-Datenbank finden Sie im Artikel zum Gesichtserkennungsmodul.

 

Kontrollpunkte für Fahrzeuge: Kennzeichenerkennung. Ähnlich wie bei der Gesichtserkennung identifiziert das Modul zur Kennzeichenerkennung ankommende oder abfahrende Fahrzeuge anhand ihrer Kennzeichen, die als Identifikatoren dienen. In diesem Szenario ersetzt Xeoma wiederum ein physisches Lesegerät: Das Programm vergleicht das im Bild erfasste Kennzeichen mit einer vordefinierten Datenbank genehmigter oder gesperrter Kennzeichen und sendet bei Übereinstimmung ein Signal an den Barrieregerätesteuerer. Genau wie das Gesichtserkennungsmodul kann auch das Kennzeichenerkennungsmodul in Xeoma ausschließlich auf nicht erkannte Kennzeichen oder auf alle im Bild erscheinenden Kennzeichen reagieren.

Weitere Informationen zur Einrichtung des Kennzeichenerkennungsmoduls und zur Erstellung einer Whitelist/Blacklist-Datenbank finden Sie im Artikel zu ANPR.

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Neben diesen beiden häufigsten Arten von Videoanalyse, die Videoüberwachung für automatisierte Zutrittskontrollsysteme bieten kann, verfügt Xeoma über weitere Videoanalysefunktionen sowie spezielle Optionen für die Arbeit mit externen Sensoren von Hardware-Zutrittskontrollsystemen Dritter. Weitere Details dazu finden Sie weiter unten im Abschnitt „Verwendung von Hardware-Systemen von Drittanbietern für die Identifizierung“.

Um diesen Abschnitt zu überspringen und direkt zu den Reaktionen zu gelangen, klicken Sie hier.

 

Xeoma unterstützt die Arbeit mit mehreren externen Zutrittskontrollsystemen und Perimetersicherheitssystemen, von denen zwei im Folgenden beschrieben werden.

Das RIF+ Detektormodul von Xeoma integriert Ihr Videoüberwachungssystem nahtlos mit dem Perimetersicherheitssystem „RIF Plus“ des Herstellers „START-7“. Die Integration basiert auf dem Empfang von Signalen von Sensoren am Umfang des gesicherten Bereichs und löst bei einem empfangenen „Alarm“-Status verschiedene Reaktionen aus. Das System umfasst zudem ferngesteuerte Verriegelungen, Barrieren und sogar verstärkten Stacheldraht. Xeoma kann Reaktionen ausschließlich auf Basis von Perimeter-Alarmen auslösen, etwa zur Steuerung von Verriegelungen oder Barrieren, oder externe Signale von „RIF+“ mit der eigenen Videoanalyse kombinieren – beispielsweise zur doppelten Verifizierung eines Alarmereignisses oder falls die „RIF+“-Sensoren Ihre Anforderungen nicht vollständig erfüllen.

Das Senstar PTZ-Tracking-Modul ist ein Integrationsmodul, das Daten von Senstar-Sensoren (wie FlexZone, OmniTrax, UltraWave usw.) empfängt und die Kamera automatisch schwenkt und neigt, um den Bereich, in dem der Sensor ein Alarmereignis festgestellt hat, genauer zu inspizieren. Dank der Flexibilität von Xeoma können Sie zudem die Zielmodule nutzen, um die Auslösung verschiedener Reaktionen bedarfsgerecht zu konfigurieren. Für den Betrieb dieses Systems benötigen Sie Senstar-Sensoren, eine PTZ-Kamera mit ONVIF-Protokoll-Unterstützung, einen Computer oder Mikrocomputer zur Ausführung von Xeoma sowie ein Verriegelungs- oder Barrieregerät Ihrer Wahl.

Benötigen Sie Unterstützung für andere Geräte oder Systeme, bieten wir ein kostenpflichtiges Entwicklungsprogramm an, in dem wir auf Anfrage die erforderlichen Funktionen in Xeoma implementieren.
 

Die logischste Reaktion auf eine erfolgreiche Identifizierung eines Objekts im Bild ist die Freigabe des Ein- oder Ausgangs. Dies lässt sich über unser Videoüberwachungsprogramm auf verschiedene Weise umsetzen, abhängig von der von der installierten Barrierausrüstung unterstützten Kommunikationsmethode.

Mit dem HTTP-Anforderungs-Sender-Modul kann Xeoma einen HTTP-Befehl an eine Barriere senden, die eine Netzwerksteuerung unterstützt. Dies ist eine der gängigsten Methoden zur Kommunikation mit Barrieregeräten.
 

Wird das Barrieregerät von einem Modbus-Controller gesteuert, verfügt Xeoma über ein spezielles Modul namens „Modbus-Controller“. Dieses Modul sendet und empfängt Befehle von Modbus-Controllern, die häufig in Barrieren sowie in Ampeln und Smart-Home-Systemen zum Einsatz kommen. So können Befehle zum Anheben der Barriere, zum Entriegeln des Drehkreuzes oder zum Öffnen eines Schlosses oder automatischen Tors gesendet werden.

Videoüberwachungssysteme auf Linux-ARM-basierten Mikrocomputern können ebenfalls auf ein erfolgreiches Identifizierungsereignis reagieren, indem sie über das GPIO-Modul von Xeoma einen Befehl an einen GPIO-Pin senden. Diese Methode des „Trockenkontakts“ eignet sich auch, um ein Signal an das Barrieregerät (oder ein Automatisierungswerkzeug – beispielsweise zum Öffnen einer Garagentür) zu senden.

Wichtiger Hinweis: Obwohl solche kompakten Lösungen für professionelle KI-Videoanalyse meist zu schwach sind, nutzt Xeoma zahlreiche Optimierungen, die einen reibungslosen Betrieb ermöglichen! So wurde die Kennzeichenerkennung von Xeoma in einem unserer „Safe City/Road Surveillance“-Projekte in einem GUS-Land erfolgreich mit 1–2 Kameras auf einem ARM-basierten Single-Board-Gerät eingesetzt.

Ist dies nicht die gesuchte Option, bietet das Xeoma-Videoüberwachungsprogramm die Möglichkeit, Ihr eigenes Skript über das „Application Runner“-Modul auszuführen. Ein solches Skript stellt die erforderliche Schnittstelle bereit, um mit Ihrer Infrastruktur oder deren API zu kommunizieren – unabhängig vom Medium, das Sie zur Signalübertragung an das Barrieregerät nutzen.

Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels bietet Xeoma 18 verschiedene, einzigartige Zielmodule und zahlreiche weitere integrierte Funktionen (wie z. B. eine API), sodass es für fast jedes System eine maßgeschneiderte Reaktion gibt! Falls eine spezielle Reaktion erforderlich ist, können Sie die Entwicklung individueller Funktionen jederzeit über unser kostenpflichtiges Entwicklungsprogramm in Auftrag geben

 

 

Wie bereits erwähnt, bietet Xeoma eine spezielle Methode für eine verstärkte, zweistufige Identifizierung mithilfe des FaceID-Moduls. Diese Methode verdient eine gesonderte Betrachtung: Im Gegensatz zur „Gesichtserkennung“ kombiniert FaceID eine virtuelle Identifizierung mit einer Bestätigung über einen physischen Identifikator. Dabei wird das Gesicht im Bild nicht mit einer virtuellen Datenbank abgeglichen. Stattdessen ist – wie bei herkömmlichen Zutrittssystemen – eine zusätzliche Identitätsbestätigung mittels eines physischen Identifikators erforderlich. Dieser kann eine der folgenden Formen annehmen:

1. Eine Omnikey-Zutrittskarte in Kombination mit einem Kartenleser dieser Marke.
oder
2. Ein QR-Code auf einem Ausweis oder Kleidungsstück (z. B. Uniform oder Helm).

Im ersten Fall codieren Sie mit der zum Kartenleser gelieferten Software und „leeren“ Karten die Profilinformationen des Inhabers, einschließlich seines Fotos (speicherbar lokal oder vom LDAP-Server des Unternehmens), auf die Karte. Die Person hält beim Annähern an den Kontrollpunkt die Omnikey-Zutrittskarte (ihren Identifikator) an den Leser, während die Überwachungskamera das Gesicht erfasst. Der Leser decodiert die Daten vom Kartenchip und übermittelt das Foto des Inhabers an Xeoma. Dieses vergleicht es mit dem Gesicht im Bild – alles in Sekundenbruchteilen. Bei Übereinstimmung wird ein Freigabesignal an das Reaktionsmodul gesendet ((mehr über Reaktionen hier).)

Im zweiten Fall ersetzen QR-Codes die Zutrittskarten; die Profilinformationen und das Foto des Nutzers sind im Code verschlüsselt. Der QR-Code kann auf einen Ausweis, ein Abzeichen oder direkt auf Kleidung gedruckt werden. Dies ist besonders nützlich für kontaktlosen Zutritt in Situationen, in denen die Hände oft belegt sind, wie auf Baustellen oder bei der Bewachung von Gefangenen. Der Ablauf: Ein eindeutiger QR-Code mit den Inhaberdaten und dem Foto wird außerhalb von Xeoma erstellt und dem Mitarbeiter oder Berechtigten in gedruckter Form ausgehändigt. Befindet sich die Person im Sichtfeld der Kamera, lokalisiert Xeoma mit dem FaceID-Modul die Person im Bild und erfasst das Gesicht, während auf die Daten des Moduls „QR-Code-Erkennung“ gewartet wird, um den Vergleich durchzuführen. Gleichzeitig scannt das Modul „QR-Code-Erkennung“ (das denselben oder einen anderen Kamerastrom nutzen kann) die Szene nach einem QR-Code. Wird dieser gefunden, decodiert das Modul ihn, ruft das Nutzerfoto ab und sendet es zur Vergleichung an FaceID. Auch dieser Vorgang erfolgt in Echtzeit innerhalb von Sekundenbruchteilen. Findet FaceID eine Übereinstimmung, wird ein Freigabesignal an das Reaktionsmodul gesendet (mehr über Reaktionen hier).

Ein solches System eignet sich für die Zutrittskontrolle in verschiedenen Bereichen: Justizvollzugsanstalten, Banken oder medizinische Lager – überall dort, wo strenge Zugangskontrollen und mehrstufige Verifizierungen erforderlich sind, um unbefugten Zutritt zu verhindern, falls der Identifikator eines Mitarbeiters in falsche Hände gerät. Alternativ kann die Kombination aus Xeoma FaceID und Omnikey-Zutrittskarten Teil vollautomatisierter Zutrittssysteme für Universitätsgelände sein – wie in unserem Projekt in Vietnam.
 

 

In diesem Artikel haben wir wiederholt darauf hingewiesen, dass Zutrittssysteme mit Videoüberwachung nicht nur feststellen, ob eine Person oder ein Fahrzeug im Sichtfeld den Zutritt zu einem gesicherten Bereich hat, sondern auch für zusätzliche Funktionen wie die Erfassung von Statistiken und anderen Daten genutzt werden können. In unserem Artikel „Automatische Zeiterfassung in Xeoma“ beschreiben wir beispielsweise Schemata zur Erfassung von Arbeitszeiten (An- und Abwesenheit) in einem Unternehmen basierend auf der zuvor genannten Gesichtserkennung für Personen und der Kennzeichenerkennung für Fahrzeuge. Neben dem automatischen Öffnen des Durchgangs kann das System den Zeitpunkt des Ereignisses protokollieren. Diese Daten lassen sich nutzen, um die Aufenthaltsdauer des Objekts auf dem Gelände zu berechnen.

Ein auf Xeoma basierendes Zutrittssystem in Bau- oder Logistikbranchen kann zur Automatisierung der Lieferrouten eingesetzt werden, um Fahrzeuge ohne menschliches Zutun zum entsprechenden Entladebereich zu leiten. Das Modul „Kennzeichenerkennung“ von Xeoma erkennt die Kennzeichen ankommender Fahrzeuge, einschließlich LKW, vergleicht sie mit Listen erwarteter Fahrzeuge und löst automatisch eine vordefinierte Reaktion aus – wie das Öffnen einer Schranke oder die Anzeige des Entladebereichs auf einem Bildschirm.

Oft dient die Unterscheidung zwischen bekannten und unbekannten Personen oder Fahrzeugen als Auslöser für weitere automatische Reaktionen, die mit oder ohne Bezug zu Barrierevorrichtungen stehen. So lassen sich videoüberwachungsgestützte Zutrittskontrollsysteme mit Smart-Home-Geräten verknüpfen: Die Garagentür öffnet sich automatisch, sobald das Fahrzeug des Hauseigentümers auf der Einfahrt erkannt wird; das Licht im Flur geht an, wenn das Gesicht des Wohnungseigentümers an der Video-Gegensprechanlage erkannt wird; und die Klimaregelung sowie Beleuchtung werden angepasst, während sich die Person der Wohnung nähert. Weitere Details zur Automatisierung und Smart-Home-Integration finden Sie in unserem Artikel „Videoüberwachung in Smart-Home-Systemen“.

Alternativ lässt sich die Zutrittskontrolle eng mit der Einbruchserkennung in geschützten Bereichen verknüpfen. So kann die Erkennung einer unbefugten Person im Bild eine sofortige Benachrichtigung an die zuständige Person (per E-Mail, Telegram oder Smartphone) oder einen Alarm auslösen. Mehr dazu in unserem Artikel zur Einbruchserkennung in Hausüberwachungssystemen: „Sicherheit Ihrer Lieben mit Xeoma-Videoüberwachung“.

 

 

 

 

 

 

 

 

24. Juli 2024

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