دانلود کتاب آموزشی نظارت تصویری در ساختمان‌های هوشمند (Smart Buildings) جلد اول

سرفصل آموزش نظارت تصویری در ساختمان‌های هوشمند (Smart Buildings)

1. مقدمه‌ای بر ساختمان‌های هوشمند

 فصل 1. تعریف ساختمان‌های هوشمند

• مفهوم ساختمان‌های هوشمند و تکامل تاریخی
• تفاوت ساختمان‌های هوشمند با ساختمان‌های سنتی
• نقش فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) در هوشمند سازی

فصل 2. ویژگی‌ها و اجزای ساختمان‌های هوشمند

• ویژگی‌های اصلی ساختمان‌های هوشمند (کارآمدی، راحتی، امنیت و پایداری)
• اجزای کلیدی:
  • سیستم‌های مدیریت ساختمان (BMS)
  • سیستم‌های نظارت تصویری
  • سیستم‌های کنترل دسترسی
  • سیستم‌های هوشمند انرژی و روشنایی

فصل 3. مزایای ساختمان‌های هوشمند

• افزایش امنیت و ایمنی
• بهینه‌سازی مصرف انرژی
• کاهش هزینه‌های عملیاتی
• ارتقای راحتی و تجربه کاربران

فصل 4. نقش سیستم‌های نظارت تصویری در ساختمان‌های هوشمند

• بررسی اهمیت نظارت تصویری در امنیت ساختمان
• نقش سیستم‌های نظارتی در مدیریت و بهره‌وری ساختمان
• کاربردهای نظارت تصویری در فضاهای تجاری، مسکونی و صنعتی

فصل 5. استانداردها و پروتکل‌های رایج در ساختمان‌های هوشمند

• آشنایی با پروتکل‌های KNX، BACnet، Modbus
• استانداردهای ONVIF برای سیستم‌های نظارت تصویری
• هماهنگی بین پروتکل‌های مختلف برای یکپارچه‌سازی

فصل 6. چشم‌انداز آینده ساختمان‌های هوشمند

• روندهای نوظهور در هوشمندسازی (مانند IoT و AI)
• تأثیر فناوری‌های جدید بر نظارت تصویری
• پیش‌بینی‌ها برای توسعه ساختمان‌های هوشمند در آینده

2. مفاهیم پایه در سیستم‌های نظارت تصویری (CCTV)

فصل 1. آشنایی با اصول اولیه سیستم‌های نظارت تصویری

• تعریف و اهمیت سیستم‌های نظارت تصویری
• کاربردهای CCTV در امنیت، مدیریت و بهینه‌سازی محیط
• تاریخچه و تحول فناوری در سیستم‌های نظارتی

فصل 2. معرفی انواع دوربین‌های نظارتی

• دوربین‌های آنالوگ:
  • نحوه عملکرد و کاربردها
  • مزایا و محدودیت‌ها
• دوربین‌های تحت شبکه (IP):
  • قابلیت‌ها و ویژگی‌های پیشرفته
  • مقایسه با دوربین‌های آنالوگ
• دوربین‌های تخصصی:
  • دوربین‌های PTZ (Pan-Tilt-Zoom)
  • دوربین‌های 360 درجه و چشم ماهی (Fisheye)
  • دوربین‌های حرارتی (Thermal Cameras)
  • دوربین‌های ضد انفجار و صنعتی

فصل 3. اجزای اصلی سیستم‌های نظارت تصویری

• دستگاه‌های ضبط تصاویر:
  • DVR (Digital Video Recorder): اصول کارکرد و محدودیت‌ها
  • NVR (Network Video Recorder): مزایا و تفاوت با DVR
• تجهیزات ذخیره‌سازی:
  • انواع هارد دیسک‌ها و تکنولوژی‌های مرتبط
  • محاسبه ظرفیت ذخیره‌سازی مورد نیاز
• تجهیزات شبکه:
  • سوئیچ‌های شبکه و PoE
  • انواع کابل‌ها (کابل کواکسیال، UTP، فیبر نوری)
• مانیتورینگ و نمایش:
  • مانیتورها و نمایشگرهای صنعتی
  • ویدئو وال‌ها (Video Walls)

فصل 4. مفاهیم و اصطلاحات کلیدی در CCTV

• رزولوشن تصویر: SD، HD، Full HD، 4K
• فریم‌ریت (Frame Rate) و تاثیر آن بر کیفیت ویدئو
• فشرده‌سازی تصاویر:
  • معرفی فرمت‌های فشرده‌سازی (H.264، H.265، H.265+)
  • تاثیر فشرده‌سازی بر پهنای باند و ذخیره‌سازی
• دید در شب (IR):
  • فناوری‌های مادون قرمز
  • تفاوت LEDهای IR و لیزری
• محدوده داینامیک بالا (WDR):
  • WDR، DWDR و HDR

فصل 5. اصول نصب و انتخاب دوربین‌ها

• معیارهای انتخاب دوربین متناسب با محیط
• اصول زاویه‌دهی و پوشش مناطق مختلف
• تفاوت نصب داخلی (Indoor) و خارجی (Outdoor)
• محافظت از دوربین‌ها در برابر شرایط جوی و ضربه

فصل 6. آشنایی با انواع سیستم‌های ذخیره‌سازی

• ذخیره‌سازی محلی (Local Storage)
• ذخیره‌سازی مرکزی (Centralized Storage)
• ذخیره‌سازی ابری (Cloud Storage): مزایا و چالش‌ها

فصل 7. آشنایی با روش‌های انتقال تصویر

• انتقال تصاویر در سیستم‌های آنالوگ
• انتقال تصاویر در سیستم‌های IP
• مفاهیم پهنای باند و Latency
• روش‌های انتقال بی‌سیم (Wireless Transmission)

فصل 8. بررسی نرم‌افزارها و مدیریت سیستم CCTV

• نرم‌افزارهای VMS (Video Management Systems):
  • قابلیت‌ها و عملکرد
• دسترسی و مدیریت از راه دور
• اپلیکیشن‌های موبایل برای مشاهده تصاویر

فصل 9. استانداردها و پروتکل‌های رایج در سیستم‌های نظارتی

• استاندارد ONVIF: مفهوم و مزایا
• پروتکل RTSP (Real-Time Streaming Protocol)
• بررسی الزامات استاندارد در تجهیزات نظارتی

فصل 10. مشکلات رایج و نکات نگهداری سیستم‌های نظارت تصویری

• مشکلات رایج در کیفیت تصویر
• عیب‌یابی تجهیزات و اتصالات
• اهمیت نگهداری پیشگیرانه (Preventive Maintenance)

3. طراحی سیستم نظارت تصویری برای ساختمان‌های هوشمند

فصل 1. تحلیل نیازمندی‌های پروژه

• شناسایی اهداف نظارتی (امنیت، مدیریت ساختمان، تحلیل رفتار)
• بررسی نیازهای مشتری و تعیین اولویت‌ها
• تحلیل معماری ساختمان و شناسایی نقاط کلیدی برای نصب دوربین

فصل 2. انتخاب تجهیزات مناسب

• معیارهای انتخاب دوربین‌ها:
  • نوع دوربین (IP، PTZ، ثابت یا متحرک)
  • رزولوشن، زاویه دید و قابلیت‌های هوشمند
• انتخاب دستگاه‌های ضبط (NVR یا DVR)
• سوئیچ‌ها و تجهیزات شبکه:
  • سوئیچ‌های PoE و غیر PoE
  • تنظیم پهنای باند و ظرفیت ذخیره‌سازی

فصل 3. طراحی نقشه نصب دوربین‌ها

• مکان‌یابی دقیق برای پوشش‌دهی بهینه
• تعیین زاویه نصب برای کاهش نقاط کور
• ارزیابی نورپردازی محیط و تأثیر آن بر عملکرد دوربین

فصل 4. طراحی زیرساخت شبکه

• طراحی توپولوژی شبکه برای سیستم‌های نظارت تصویری
• تنظیمات VLAN و جداسازی ترافیک دوربین‌ها
• محاسبه پهنای باند مورد نیاز برای انتقال تصاویر
• بررسی روش‌های انتقال تصویر (سیم‌کشی، بی‌سیم)

فصل 5. ذخیره‌سازی و مدیریت داده‌ها

• انتخاب ظرفیت ذخیره‌سازی متناسب با نیاز پروژه
• تنظیمات RAID برای پایداری و امنیت داده‌ها
• تعیین مدت زمان نگهداری تصاویر بر اساس قوانین و استانداردها

فصل 6. رعایت استانداردها و الزامات

• استانداردهای امنیتی (ONVIF، H.264، H.265)
• تطابق با مقررات حریم خصوصی در ساختمان‌های هوشمند
• رعایت الزامات محیطی (ضد آب، مقاوم در برابر گردوغبار و دما)

فصل 7. یکپارچه‌سازی با سیستم‌های دیگر

• هماهنگی طراحی با سیستم‌های کنترل دسترسی
• ادغام با سیستم‌های اعلان حریق و روشنایی هوشمند
• پیش‌بینی سازگاری با سیستم‌های مدیریت ساختمان (BMS)

فصل 8. محاسبات فنی و پیش‌بینی چالش‌ها

• محاسبه کابل‌کشی و نیازهای برق‌رسانی
• بررسی چالش‌های نصب در ارتفاع یا محیط‌های خاص
• پیش‌بینی مشکلات مربوط به نویز یا تداخل در شبکه

فصل 9. ارائه طرح نهایی

• تهیه نقشه جامع شامل:
  • نقاط نصب دوربین
  • مسیرهای کابل‌کشی و اتصالات شبکه
  • محل نصب دستگاه‌های ضبط و مدیریت تصاویر
• ارائه طرح سه‌بعدی یا شماتیک برای تایید مشتری
• تخمین هزینه‌ها و زمان‌بندی اجرای پروژه

4. ادغام سیستم نظارت تصویری با سیستم‌های هوشمند

فصل 1. مقدمه‌ای بر ادغام سیستم‌ها

• تعریف ادغام سیستم‌ها در ساختمان‌های هوشمند
• اهمیت هماهنگی میان سیستم‌های مختلف
• بررسی معماری سیستم‌های یکپارچه

فصل 2. ادغام با سیستم‌های کنترل دسترسی (Access Control Systems)

• معرفی سیستم‌های کنترل دسترسی و کاربردهای آن
• ارتباط دوربین‌های نظارتی با دستگاه‌های کنترل دسترسی
• نمونه‌کاربردها:
  • ثبت تصویر افراد هنگام ورود و خروج
  • تشخیص هویت مبتنی بر چهره
• بررسی پروتکل‌های ارتباطی رایج مانند Wiegand و OSDP

فصل 3. ادغام با سیستم‌های روشنایی هوشمند

• نحوه هماهنگی دوربین‌ها با سیستم‌های روشنایی
• کاربردها:
  • روشنایی خودکار در هنگام تشخیص حرکت
  • بهینه‌سازی مصرف انرژی
• تنظیمات و فناوری‌های رایج (مانند DALI و Zigbee)

فصل 4. ادغام با سیستم‌های اعلان و اطفای حریق (Fire Alarm Systems)

• نقش دوربین‌های نظارتی در تشخیص سریع‌تر حوادث آتش‌سوزی
• ارسال هشدارها و نمایش زنده تصاویر به تیم‌های ایمنی
• ارتباط میان دوربین‌ها و کنترل‌کننده‌های اعلان حریق
• استانداردهای ایمنی در ادغام سیستم‌های نظارتی و اعلان حریق

فصل 5. ادغام با سیستم‌های مدیریت انرژی (EMS – Energy Management Systems)

• کاربرد نظارت تصویری در بهینه‌سازی مصرف انرژی
• شناسایی الگوهای مصرف انرژی با تحلیل ویدئویی
• کنترل تجهیزات برقی از طریق سیستم‌های یکپارچه
• پروتکل‌های ادغام (مانند BACnet و Modbus)

فصل 6. استانداردها و پروتکل‌های رایج برای یکپارچه‌سازی

• بررسی استاندارد ONVIF در سیستم‌های نظارتی
• آشنایی با پروتکل BACnet برای ارتباط با سیستم‌های هوشمند
• استفاده از API‌ها و SDK‌ها برای ادغام سفارشی
• نقش IoT در یکپارچه‌سازی سیستم‌ها

فصل 7. چالش‌ها و راه‌حل‌های ادغام

• مشکلات ارتباطی میان سیستم‌ها و تجهیزات
• چالش‌های امنیتی در داده‌های انتقالی
• ارائه راه‌حل‌های عملی برای بهبود یکپارچگی

5. تحلیل ویدئویی با استفاده از هوش مصنوعی (AI)

فصل 1. مقدمه‌ای بر تحلیل ویدئویی (Video Analytics)

• تعریف تحلیل ویدئویی و کاربردهای آن
• تفاوت بین تحلیل ویدئویی سنتی و مبتنی بر هوش مصنوعی
• مزایا و چالش‌های استفاده از AI در سیستم‌های نظارتی

فصل 2. انواع الگوریتم‌ها و تکنیک‌های هوش مصنوعی در تحلیل ویدئویی

• یادگیری ماشین (Machine Learning) و یادگیری عمیق (Deep Learning)
• شبکه‌های عصبی کانولوشنی (CNN) برای تحلیل تصاویر
• تشخیص الگوها و رفتارها در محیط‌های مختلف
• استفاده از داده‌های بزرگ (Big Data) برای بهبود تحلیل ویدئو

فصل 3. کاربردهای عملی تحلیل ویدئویی هوشمند در سیستم‌های نظارتی

• شناسایی چهره (Facial Recognition):
  • کاربرد در کنترل دسترسی و شناسایی افراد مجاز
  • تشخیص افراد مشکوک یا تحت تعقیب
• تشخیص حرکت (Motion Detection):
  • تفکیک حرکت‌های عادی از غیرعادی
  • تشخیص ورود به مناطق حساس (Intrusion Detection)
• ردیابی اشیاء متحرک (Object Tracking):
  • ردیابی خودروها، افراد یا اشیاء مشکوک
  • تحلیل مسیر حرکت برای شناسایی رفتارهای خطرناک
• تشخیص رفتارهای مشکوک:
  • جمعیت غیرعادی یا رفتارهایی مانند درگیری
  • شناسایی اشیاء رهاشده یا گمشده

فصل 4. یکپارچه‌سازی تحلیل ویدئویی با سیستم‌های ساختمان هوشمند

• ارتباط تحلیل ویدئویی با سیستم‌های کنترل دسترسی
• هماهنگی با سیستم‌های روشنایی هوشمند برای واکنش خودکار
• اطلاع‌رسانی به سیستم‌های هشدار و مدیریت بحران

فصل 5. بهینه‌سازی امنیت با استفاده از تحلیل داده‌ها

• استفاده از تحلیل داده‌ها برای پیش‌بینی تهدیدات
• بررسی الگوهای تکراری برای بهبود امنیت
• اولویت‌بندی هشدارها بر اساس سطح تهدید

فصل 6. تکنولوژی‌های پیشرفته در تحلیل ویدئویی

• AI در دوربین‌های Edge:
  • پردازش آنی داده‌ها در خود دوربین (Edge Processing)
  • مزایای کاهش نیاز به پهنای باند و ذخیره‌سازی
• پردازش ابری (Cloud-Based Analytics):
  • مقایسه پردازش ابری و Edge در تحلیل ویدئو
  • امنیت داده‌ها در تحلیل ابری

فصل 7. ابزارها و نرم‌افزارهای تحلیل ویدئویی

• معرفی نرم‌افزارهای محبوب مانند Milestone، Genetec و Hikvision
• قابلیت‌های پیشرفته نرم‌افزارهای مدیریت ویدئو (VMS)
• تنظیمات و سفارشی‌سازی تحلیل ویدئویی

فصل 8. استانداردها و قوانین مرتبط با استفاده از تحلیل ویدئویی

• رعایت حریم خصوصی در تحلیل چهره و رفتار
• استانداردهای بین‌المللی برای داده‌های ویدئویی
• ملاحظات اخلاقی و قانونی در استفاده از AI

فصل 9. چالش‌ها و محدودیت‌های تحلیل ویدئویی هوشمند

• مشکلات تشخیص در شرایط نوری نامناسب
• خطاهای تشخیص (False Positives و False Negatives)
• نیاز به آموزش و به‌روزرسانی مدل‌های هوش مصنوعی