IP Kamera - nur eine Spielerei?

  • Hallo miteinander,


    wie manche vielleicht wissen, habe ich mich die letzten 4 Jahre etwas intensiver mit der Thematik IP Kamera befasst, insbesondere zur Gebäudeüberwachung, als Ergänzung zu einer Alarmanlage, oder einfach um mal zu schauen, was "zuhause" los ist, während ich unterwegs bin oder gar niemand zuhause ist.


    Hintergrund war, dass ich vor 4 Jahren ein System zum Testen hatte, das zwar dem professionellen Bereich zuzuordnen ist, aber nachdem ich mit allen Messungen fertig war, blieb noch etwas Zeit um mit dem Teil zu spielen. Von da an hatte es mich gepackt, und ich habe überlegt, ob das nicht auch im privaten Bereich möglich wäre, bzw. mit welcher performance Kameras aufwarten können, die eher dem low cost Bereich zuzuordnen sind. So ein professionelles System, bei dem eine einzelne Kamera schon im hoch vierstelligen Bereich liegt, oder gar niedrig fünfstellig, war mir dann doch etwas zu teuer.


    Also ging´s los, ein paar Kameras verschiedener Hersteller gekauft, damals mit Auflösungen im Bereich 640x400 Pixel, und das Ergebnis war eher ernüchternd. Klar, man konnte irgendwas erkennen, aber die Bildqualität war nicht berauschend, schon gar nicht bei Nacht, und erst Recht nicht wenn sich Objekte bewegten. Mir wurde auch klar, dass es nicht möglich ist, das komplette Spektrum zu testen, also habe ich mich irgendwann auf einen bestimmten Hersteller festgelegt. Dadurch konnte ich zwar dessen Produktspektrum intensiver testen, aber irgendwie ging der Blick für dessen Mitbewerber verloren.


    Nun, die Technik bleibt ja nicht stehen, und so hatte ich kurz danach Muster mit 960p (also 1.280 x 960 Pixel) im Test, gefolgt von HD Kameras mit 1.920 x 1080 Pixel und schließlich Modelle mit 1.440p, also 2.560 x 1.440 Pixel Auflösung. Zwischenzeitlich habe ich 24 Stück in Betrieb und bin damit weitgehend zufrieden. Bei Interesse kann ich gerne noch ein paar technische Daten hier einstellen.


    Jetzt kommt das große "Aber", bzw. der Grund, warum ich nur "weitgehend zufrieden" geschrieben habe.


    Was mir bei den vielen Tests aufgefallen ist, dass die Bewegungserkennung auf der Basis von Bildinformationen noch ziemlich mangelhaft ist. Das betrifft insbesondere den Betrieb bei Nacht, wo überwiegend die integrierten IR-Strahler zum Einsatz kommen. Während die Bildqualität tagsüber fast schon sensationell ist, lässt diese bei Nacht drastisch nach, insbesondere bei Bewegungen. Auch die Bewegungserkennung spielt dann gerne mal verrückt, und es werden ständig Aufzeichnungen ausgelöst, was spätestens dann nervt, wenn man sich die Alarmmeldungen als mail auf´s handy schicken lässt, oder wenn man nach 3 oder 4 Tagen polötzlich einige Tausend eMails sichten soll.


    Jetzt überlege ich, ob ich besser mit externen IR-Scheinwerfern aufrüsten soll, oder ob ich eher auf normale Scheinwerfer mit BWM setzen soll. Ich würde aber gerne vermeiden, dass ich alle Hauswände mit Scheinwerfern voll pflastern muss, um alle Eventualitäten abdecken zu können.


    Hat jemand Vorschläge, in welche Richtung ich weiter forschen soll? oder gar Erfahrungswerte? Ich bin langsam mit meinem Latein am Ende.


    Wie gesagt, falls es noch Fragen gibt, kann ich gerne weitere Daten liefern. Evtl. gelingt es mir ja irgendwann auch die Schwachstellen zu beseitigen.

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  • Jetzt überlege ich, ob ich besser mit externen IR-Scheinwerfern aufrüsten soll, oder ob ich eher auf normale Scheinwerfer mit BWM setzen soll.

    Stellt sich die Frage, ob man eher beobachten/alarmieren (IR) oder abschrecken, warnen (Licht) moechte?


    Mit den derzeit zur Verfügung stehenden LED-Scheinwerfern vom Markenhersteller lässt sich schon eine ganz beachtliche Fläche ausleuchten. Bei (Bewegungs-)Erkennung durch Melder stehen einem verschiedene Schaltmöglichkeiten (Licht, Kamera, Alarmmeldung, Sirene...) zur Verfügung. Man könnte die IP-Kameras nur bedarfsweise (bereichsweise) scharfschalten, spart Strom und evtl. Ärger mit dem Datenschutz.


    Ein aus dem Kamerabild generiertes Signal muss aus der IP-Welt erstmal in die reale Welt "umgeleitet" werden, damit man etwas schalten kann. Geht alles, hier ist allerdings die Frage Störsicherheit (IP-Netzwerk) und Angriffspunkte (Software...) mit zu beachten.

  • Meine Sorge mit dem BWM und "normaler" LED Beleuchtung ist, dass nach dem Einschalten der Leuchte durch den BWM die Kamera ja ein bisschen Zeit braucht, bis das Bild korrekt eingestellt ist. So lange sieht man nur "helles" Leuchten. Das dauert insbesondere bei den Modellen mit hoher Auflösung (2 bzw. 4 MPixel) relativ lange. Die haben den neuen Sensoren anscheinend auch eine komplett neue firmware spendiert, und die ist ziemlich langsam. Meine vermutung ist, dass die Sensoren stärker rauschen als bei den 1,3MPixel Modellen, und daher mehr gerechnet werden muss.


    Die komplette Kamera abschalten wegen der Fehlalarme, das dauert zu lange bis die nach einem Neustart wieder online ist.
    Ich habe hilfsweise die Zeitsteuerung der Bewegungserkennung genutzt, aber das ist ja nicht sinnvoll, wenn die Bewegungserkennung nur tagsüber funktioniert.
    Stromersparnis ist jetzt nicht so kritisch, die Leistungsaufnahme liegt um die 5W pro Kamera, gemessen bei 230V mit den beiligenden Steckernetzteilen (12Vdc).


    IR Scheinwerfer hätten den Vorteil, dass das Haus nicht die ganze Nacht aussieht wie Fort Knox, in helles Licht getaucht.



    Ein aus dem Kamerabild generiertes Signal muss aus der IP-Welt erstmal in die reale Welt "umgeleitet" werden, damit man etwas schalten kann. Geht alles, hier ist allerdings die Frage Störsicherheit (IP-Netzwerk) und Angriffspunkte (Software...) mit zu beachten.

    Ich habe dafür die in der Kamera integrierte motion detection benutzt, und nicht erst extern ausgewertet. Evtl.wäre es aber tatsächlich sinnvoller das extern zu erledigen, da man auf die firmware kaum Einfluss nehmen kann, abgesehen von den Parametereinstellungen die einem der Hersteller zur Verfügung stellt.

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  • ich hab fuer eine Katzenklappe mit Mauserkennung einige Zeit mit Kamera und externem Bewegungsmelder experimentiert. Auf Signal des Bewegungsmelders wird Kamera und Beleuchtung initialisiert. Meine Erfahrung war allerdings auch, dass sowohl Kamera wie auch LED Scheinwerfer recht lange brauchen bis sie initialisiert sind. LED Scheinwerfer erreichen erst nach 1-2 Sekunden Ihre Saettigung.
    Fuer meine Zwecke war das alles allerdings nicht so kritisch.
    Ist auf jeden Fall das einfachere System als wie bei den Kameras eine Bewegungsdetetktion mitlaufen zu lassen.

  • Hast Du dann bei Bewegung auch aufgezeichnet?


    Aktuell werden die snaphots und Videos auf interne SD Karten oder ein NAS gespeichert. Das funktioniert ganz ordentlich, aber je öfter ein Fehlalarm ausgelöst wird, um so mehr wird halt unsinnigerweise aufgezeichnet.


    Besonders nervig ist das bei den Kameras die nicht unter einem Dachüberstand montiert sind. Bei Schneefall blitzen die Schneeflocken im IR Licht richtig auf und lösen eine Erkennung aus. Selbst bei starkem Regen ist das zu beobachten. Dreht man dann die Empfindlichkeit für die Erkennung abwärts, dann funktioniert diese tagsüber nicht richtig.
    Bei jedem Alarm wird 30 Sekunden aufgezeichnet und es werden 3 Photos per mail verschickt. Wenn es da eine Nacht durch schneit, dann hat man am Morgen ein Postfach voll mit eMails.


    Meine Idee war, den IR Scheinwerfer so zu positionieren, dass aufgrund der Entfernung zur Kamera zwar alles ausgeleuchtet wird, aber solche kleinen Objekte nicht mehr im IR-Licht aufblitzen,bzw. dass sie so klein sind, dass die Erkennung darauf nicht mehr reagiert.

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  • Das Problem hatten wir auch mit unsern 2 Kameras. Wir haben dann ext IR Scheinwerfer gekauft und die von der Kamera deaktiviert. Die neuen IR Scheinwerfer sind jetzt ca. 25m gegenüber der Kamera in 5m höhe montiert und leuchtet schräg nach unten. Die Kameras sind auch ca. 4m hoch montiert. Dadurch reflektieren die Regentropfen und Schneeflocken nicht mehr und die Fehlalarmrate ist gesunken. :D

  • Bei mir sind die Außenkameras typ. in 2,5m bis 3,5m Höhe montiert. Meine Idee war zuerst, dass ich IR Scheinwerfer hinter den Kameras montiere, natürlich mit entsprechendem Abstand. "Licht" von der Gegenseite dürfte die Erkennung von Personen oder Gesichtern deutlich erschweren, da die Schattenseite der Kamera zugewandt ist.


    Erfahrungsgemäß führen Schneeflocken in ca. 1,5m Entfernung nicht mehr zu einer Erkennung, selbst wenn sie kurz im IR Licht aufblitzen. Nur wenn sie relativ nahe vor der Linse nach unten fallen, dann blitzen sie so stark auf, dass ein Alarm ausgelöst wird.


    Leider lassen sich die IR LEDs nicht in der Intensität einstellen, dazu müsste ich das Gehäuse öffnen, und mal schauen, ob ich sie per hardware ausbremsen kann.

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  • Hast Du es mal mit einer Bilderkennungssoftware versucht?
    Meine letzte große Videoüberwachung habe ich mit Hardware einer Firma, die igendwie nach Honigwelle klingt, gemacht. Dort werden 57 Kameras ständig aufgezeichnet und nach 5-10 Minuten wieder überschrieben. Erst wenn sich eine skalierbare Pixelveränderung ergibt, wird die Aufzeichnung fortgesetzt (einschließlich der letzten Minuten vor dem Auslöseereignis).
    Bereiche, die zwar von der Kamera erfasst, aber nicht relevant oder zulässig sind werden maskiert und nicht aufgezeichnet.
    Durch die Skalierbarkeit der Pixelveränderungen kann die Katze oder die Schneeflocke ausgeschlossen werden.
    Wie sich dichtes Schneetreiben auswirkt, ist mir nicht bekannt.




    Wenn Dich ein Laie nicht versteht, so heißt das noch lange nicht, dass du ein Fachmann bist.



    M.G.Wetrow

  • Damit sollte ich mich vielleicht intensiver auseinandersetzen. Es gibt ja eine Software, ich glaube blaue Iris oder so, die sich nur die Daten von den Kameras holt, die Auswertung aber selbst vornimmt. Ich habe mich bisher halt immer auf die in der Kamera integrierten Funktionen konzentriert.
    Da kann ich zwar Bereiche maskieren in denen mit bestimmter Empfindlichkeit erkannt werden soll, und auch Bereiche die gar nicht aufgezeichnet werden, aber mein Eindruck ist, dass mit jeder neuen firmware Revision 1 Fehler beseitigt und 2 neue eingebaut werden, und die Bewegungserkennung wird eher schlechter als besser.


    Bei den 1,3MPixel Modellen funktioniert es noch relativ gut, auch wenn es ab und zu mal zu einem Fehlalarm kommt, aber die neueren Modelle mit 2MPixel sind diesbezüglich ziemlich.....na ja.

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  • Wie wäre es mit Bewegungserkennung mittels Radar (sollte Schneeflocken durchdringen können)? Oder Erkennungssoftware, die Schneeflocken und Regen erkennt (in Zeiten von KI sollte das doch möglich sein). Was die Blendung angeht, würde ich Licht und Kamera zeitverzögert einschalten, Kamera aber auf Standby laufen lassen, damit die nicht ewig bootet. Damit verhindert man das Blenden der Kamera, wenn das Licht aus der Dunkelheit plötzlich aufleuchtet. Den Flash kann man nicht verhindern.
    Das Rauschen ist bei höherer Pixeldichte normal, bei gleichbleibender Sensorgröße. Das Problem haben auch Fotografen, die nach immer mehr Pixel rufen und sich dann wundern, wenn das Bild stattdessen immer verrauschter wird. Irgend wo hat auch die Physik ihre Grenzen.


    Aber, was zum Henker, bewachst Du denn mit 24 Kameras? :eek: Fort Knox im Nordschwarzwald? :freaky:


    Du könntest aber auch das ganze [definition=52,1]Grundstück[/definition] mit Druck sensiblen Platten belegen. Vielleicht gibt es auch wasserdurchlässige Modelle, die man unters Gras legen kann... Dann dürfte es ja eindeutig sein, dass da ein Mensch drüber latscht und keine Maus, die wohl kaum erkannt werden dürfte. Man könnte ja auch das Gewicht analysieren und auf die Abfolge des Gewichtes auf den Platten auch den Weg nachvollziehen, den der Mensch oder Tier da zurück gelegt hat. Das wiederum kann man zur Steuerung der Kameras heran ziehen und nur die aktivieren, die in der Nähe der ausgelösten drucksensitiven Platten sind... :D


    Evtl. könnte man das mit stromführende Leitungen verbinden, die dann einen Stromstoß auslösen und den Einbrecher paralysieren.. OK, jetzt höre ich mal langsam auf... :lol:

    Du musst immer einen Plan haben. Denn wenn Du keinen hast, dann wirst Du Teil eines anderen Planes...

  • Aber, was zum Henker, bewachst Du denn mit 24 Kameras? Fort Knox im Nordschwarzwald?

    Sind 3 Objekte. Allein im Betrieb sind es bereits ein Dutzend. Du glaubst gar nicht, was hier am Wochenende oder während der Nacht los ist, wenn es im Gewerbegebiet still wird.


    ---------- 21. Dezember 2017, 21:38 ----------


    Hier ein Beispiel, 2 MPixel, Obkektiv f:2,8mm F 1,2
    Absolute Dunkelheit, keine zusätzliche Lichtquelle, nur die integrierten LED.


    Die Hecke im Hintegrund ist etwa 12m entfernt.


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  • Nö, das Triggerereignis lag 1 Bild vorher. Hab versehentlich das falsche Bild in den EFB Ordner kopiert. ;)


    Hier das Bild einer anderen Kamera bei starkem Nebel.


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  • Die meisten Cams nutzen doch die gleiche Hardware und nur andere Firmware (meistens nur die WebUI) die anders ist und mehr oder weniger Zugriffbauf die Einstellungen des Chipsatzes zulassen.


    Achte mal bei der WebURL ob du da irgendwas mit hi3510 findest.


    Bei meiner Cam habe ich die IR Dioden abgeklemmt und schalte per externen Befehl über die URL den Nightmodus ein.
    Umgebungslicht gibt es hier genug. IdR werden die IR doch nur bei absoluter Dunkelheit benötigt.


    christian

  • Ich hatte schon überlegt, die IR LEDs einfach abzukleben.


    ---------- 21. Dezember 2017, 23:02 ----------


    Hier zum Vergleich das obige Bild am Tag



    Oder bei Nacht, ohne Nebel


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  • Stellt sich die Frage, ob man eher beobachten/alarmieren (IR) oder abschrecken, warnen (Licht) moechte?


    Idealerweise ja beides kombinieren und damit vielleicht gleichzeitig das hier thematisierte Problem erschlagen. Ich finde z.B. das indirekte Licht von "Erdeinbaustrahlern" an Fassaden sehr schön und dezent und vermutlich dürfte deren Helligkeit schon ausreichen, um die Kameras auch ohne dedizierte Lichtquelle vernünftige Aufnahmen machen zu lassen.

  • Die Lichtverhältnisse spielen eine wichtige Rolle, vor allen Dingen wenn man beispielsweise Personen nicht nur erkennen sondern auch identifizieren möchte.
    Mir ist bei den vielen Tests aufgefallen, dass ich zwar Personen erkannt habe, aber bei genauerem überlegen wurde mir klar, dass das daran lag, dass ich die Personen sowieso kannte. Mein Gehirn hat quasi wie ein Filter funktioniert, und aus den wenigen Informationen ein Bild generiert. Ein objektiver Beobachter hätte mit den Informationen nicht viel anfangen können.


    Ich habe dann ein [definition=25,0]DIN[/definition] A4 Blatt Papier senkrecht auf ein Stativ montiert, als Ersatz für eine Person bzw. Gesicht. Auf das Blatt hatte ich Kreise, Quadrate und Linien gezeichnet. Da zeigte sich schnell, auf welche Entfernung man noch etwas erkennen kann.


    Ganz grob kann man sagen, dass bei 2 MPixel und Öffnungswinkel 90° des Objektivs, eine sichere Identifizierung unter Tageslichtverhältnissen bis etwa 8m Entfernung möglich war. Während der Nacht funktioniert das auf etwa die halbe Distanz.


    Auf größere Entfernungen konnte man zwar Personen erkennen, evtl. auch noch deren Kleidung zuordnen, aber feinere Details waren dann nicht mehr erkennbar.


    Aufgrund der eingeschränkten Auswahl an Objektiven habe ich dann beispielsweise an einer Fassade mit 18m Länge 3 Kameras angeordnet, während eine vergleichbare Fassade mit niedriger Priorität nur mit 2 Kameras bestückt wurde.

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  • kurzer Gedanke zum Thema "Anpassung der Helligeitseinstellungen der Kameras bei Zuschalten von Licht":
    Wäre es möglich, dass an der Grundstückszufahrt/Zugang eine zusätzliche Kamera installiert wird mit IR-Scheinwerfer, die sich aktiviert, wenn der BWM auslöst und ggf. echtes Licht als "Abschreckung" angeschaltet wird. Dann können die fliehenden Personen an der Zufahrt aufgezeichnet werden und die Kamera und der IR-Scheinwerfer haben Zeit hochzufahren.

    Gruß
    Holger
    --
    Früher, da war vieles gut. Heute ist alles besser.
    Manchmal wäre ich froh, es wäre wieder gut.
    (Andreas Marti; Schweizer)

  • Wenn die Hecke hoch genug ist, wäre ein Weg schon mal vorgegeben...

    Gruß
    Holger
    --
    Früher, da war vieles gut. Heute ist alles besser.
    Manchmal wäre ich froh, es wäre wieder gut.
    (Andreas Marti; Schweizer)

  • Die Lichtverhältnisse spielen eine wichtige Rolle, vor allen Dingen wenn man beispielsweise Personen nicht nur erkennen sondern auch identifizieren möchte.

    Fuer sichtbares Licht, also Ausleuchten des Gelaendes, findet man da ja in der [definition=27,0]EN[/definition] 13201 eine brauchbare Beschreibung der Erfordernisse, bezogen auf das menschliche Sehen. Legt man Personenverkehr (Fussgaenger) und hoeheres Kriminalitaetsrisiko zu grunde, landet man bei den Anforderungen der Beleuchtungsklasse S3 und ES6. Das bedeutet, man muesste eine mittlere Beleuchtungsstaerke von ca 7,5lx, eine minimale Beleuchtungsstaerke von 1,5lx und eine halbzylindrische Beleuchtungsstaerke (Gesichtserkennung) im Beobachtungsbereich von ca 1,5-2lx realisieren.
    Nun waere zu pruefen, ob die Kameras bei dieser Beleuchtungsstaerke aehnliche Ergebnisse wie das menschliche Auge liefern koennen.

  • Das müsste ich einmal messen. Ich wollte sowieso noch prüfen, ab welcher Helligkeit die integrierten IR LEDS zugeschaltet werden. Bei den Modellen mit 2 und 4 MPixel geschieht dies bei abnehmender Helligkeit anscheinend deutlich früher. Das ist mir bereits aufgefallen, als ich 3 verschiedene Modelle für Vergleichsmessungen zusammen auf einem Tisch montiert hatte.


    Insbesondere bei Bewegungen haben die Kameras so ihre Mühe wenn die Lichtverhältnisse nicht perfekt sind. Mein Eindruck ist, dass gerade bei den 2 und 4 MPixel Modellen die Firmware extrem eingreift, was zwar zu tollen Standbildern führt, aber bei Bewegungen auch eine Verschlechterung der Bildqualität zur Folge hat. Auch haben diese Modelle einen zusätzlichen Chip integriert der die Bilder aufbereitet, bevor sie von der Firmware verarbeitet werden.
    Dadurch lassen sich Funktionen wie WDR und dig. Zoom für die Entwickler einfacher realisieren, ich habe jedoch das Gefühl, noch ist das ein subjektiver Eindruck, dass dies in vielen Situationen eher zu Lasten der Bildqualität geht.


    Ich denke, da macht sich dann auch die Preisklasse bemerkbar. Man darf ja nicht vergessen, dass man sich hier im niedrigen dreistelligen Bereich bewegt, sprich im Bereich 100,- bis 200,- €. Dafür kriegt man bei professionellen Systemen nicht einmal den Karton zum Verpacken.


    ---------- 20. Januar 2018, 19:22 ----------


    Vielleicht noch interessant, weil ich danach gefragt wurde, ich habe nun die Leistungsaufnahme und den "Stromverbrauch " über mehrere Wochen gemessen, also im Praxisbetrieb, damit man die zu erwartenden Stromkosten abschätzen kann.


    Das o.g. 2 MPixel Modell hat ja die 5W Leistungsaufnahme im Nachtbetrieb, also mit aktivierten IR LEDs. Tagsüber liegt die Leistungsaufnahme bei 2,1W (bei 235V Netzspannung).


    Während der letzten Tage war die IR Beleuchtung ca. 13h pro Tag in Betrieb. Pro Tag waren das max. 90Wh.
    Für den Hochsommer kann man wohl mit knapp über 70Wh pro Tag rechnen.


    Das ergibt pro Jahr geschätzt um die 29kWh, oder bei 25Ct./[definition=38,0]kWh[/definition] einen Betrag von 7,25 €.

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  • Während der letzten Tage war die IR Beleuchtung ca. 13h pro Tag in Betrieb. Pro Tag waren das max. 90Wh.
    Für den Hochsommer kann man wohl mit knapp über 70Wh pro Tag rechnen.

    Nach vielen vielen Monaten Dauerbetrieb haben sich die ersten Werte bestätigt.

    Während der dunklen WIntermonte lag der "Stromverbrauch" bei 89Wh/Tag, im Frühjahr (April, Mai) bei 75Wh/Tag und im Sommer (Juni/Juli) bei 69Wh bzw. 70Wh/Tag.

    Über ein ganzes Jahr 29,54kWh.


    Die Schwankungsbreite lag bei typ. +-5%, was ich unter anderem auf den Montageort und die dortigen Lichtverhältnisse zurückführe (Nordseite oder Ostfassade usw.). DIe Leistungsaufnahmen der Kameras weichen ansonsten nur gering voneinander ab (<1%).

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  • Wichtig bei den IP Kameras ist vorallem die Software und der NVR mitsamt den Einstellmöglichkeiten, Hikvision verkauft unter zahlreichen "Budgetmarken" die gleiche Technik für ein Drittel des Preises.

    Alternativ falls man auf die Gewährleistung pfeift, lohnt sich auch der Kauf über Aliexpress, da die Kameras in China deutlich günstiger vermarktet werden.

  • Die Technik gibt es heute für um die 100,- € pro Kamera. Dafür sollte man keine Profi-Sicherheitsausrüstung erwarten. Andererseits sind solche Modelle für den Hausgebrauch aber ausreichend.

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