در دنیای مدرن سیستم‌های حفاظتی، دوربین‌های مداربسته دیگر تنها ابزارهای الکترونیکی ساده نیستند؛ آن‌ها گره‌های هوشمندی در شبکه (Network Nodes) محسوب می‌شوند. برای درک اینکه چگونه تصویر یک دوربین از لنز عبور کرده و در نهایت روی مانیتور NVR ظاهر می‌شود، باید با مدل مرجع OSI آشنا شویم.

مدل OSI (Open Systems Interconnection) یک چارچوب هفت‌لایه است که نحوه برقراری ارتباط بین دستگاه‌های مختلف در یک شبکه را استانداردسازی می‌کند. در ادامه، عملکرد هر لایه را به صورت اختصاصی در تجهیزات تحت شبکه (IP) بررسی می‌کنیم.

لایه 1: لایه فیزیکی (Physical Layer)

لایه اول زیربنای تمام سیستم است. در این لایه، داده‌ها به صورت سیگنال‌های الکتریکی، نوری یا رادیویی منتقل می‌شوند.

• در دوربین‌های IP: این لایه شامل کابل‌های شبکه (Cat5e, Cat6, Cat7)، اتصالات RJ45 و فیبر نوری است.
• تکنولوژی PoE: قابلیت Power over Ethernet که برق و داده را همزمان منتقل می‌کند، در این لایه تعریف می‌شود.
• عیب‌یابی: اگر چراغ Link روی سوئیچ خاموش است، مشکل در لایه 1 قرار دارد.

لایه 2: لایه پیوند داده (Data Link Layer)

در این لایه، داده‌ها به "فریم" تبدیل می‌شوند. شناسایی دستگاه‌ها در این لایه از طریق آدرس MAC انجام می‌گیرد.

• سوئیچ‌های شبکه: سوئیچ‌ها با خواندن آدرس MAC، فریم‌های تصویر را به سمت NVR هدایت می‌کنند.
• VLAN‌بندی: جداسازی ترافیک دوربین‌ها برای امنیت و کاهش ترافیک در این لایه انجام می‌شود.

لایه 3: لایه شبکه (Network Layer)

اینجاست که مفهوم آدرس IP وارد عمل می‌شود. لایه شبکه مسئول مسیریابی (Routing) داده‌ها است.

• آدرس‌دهی: هر دوربین و NVR باید یک آدرس منحصر‌به‌فرد (مانند 192.168.1.10) داشته باشد.
• پروتکل ICMP: عملیات "Ping" برای تست اتصال در این لایه انجام می‌شود.

لایه 4: لایه انتقال (Transport Layer)

لایه چهارم وظیفه اطمینان از سلامت رسیدن بسته‌های داده را بر عهده دارد. دو پروتکل اصلی در سیستم‌های نظارتی عبارتند از:

1. TCP: برای ارسال دستورات کنترلی و تنظیمات (با قابلیت اطمینان بالا).
2. UDP: برای انتقال استریم زنده ویدیو (با سرعت بالا و تاخیر کم).

لایه 5: لایه نشست (Session Layer)

این لایه مسئول ایجاد و مدیریت ارتباط بین دوربین و دستگاه ضبط (NVR) است. فرایند Login کردن در نرم‌افزار مدیریت ویدیو و نگه داشتن اتصال در این لایه مدیریت می‌شود.

لایه 6: لایه نمایش (Presentation Layer)

این لایه وظیفه کدگذاری (Encoding) و فشرده‌سازی را بر عهده دارد.

• استانداردهای فشرده‌سازی: پروتکل‌های H.264 و H.265 در این لایه تصویر را فشرده می‌کنند تا پهنای باند کمتری اشغال شود.
• رمزنگاری: امنیت داده‌ها (HTTPS) در این بخش مدیریت می‌شود.

لایه 7: لایه کاربرد (Application Layer)

لایه‌ای که کاربر و نرم‌افزار با آن تعامل دارند. پروتکل‌های معروف این لایه:

• ONVIF: استاندارد ارتباط بین برندهای مختلف.
• RTSP: پروتکل اصلی فراخوانی استریم ویدیو.
• HTTP/HTTPS: برای دسترسی به منوی تنظیمات دوربین در مرورگر.

جدول خلاصه عملکرد مدل OSI در سیستم‌های نظارتی

نتیجه‌گیری

تسلط بر مدل OSI، شما را از یک نصاب تجربی به یک متخصص سیستم‌های حفاظتی تحت شبکه تبدیل می‌کند. این دانش در عیب‌یابی سریع و طراحی شبکه‌های پایدار نقشی حیاتی دارد.