IP-Videotechnik zum Schutz von Alpakas

Die Wolle eines Alpakas ist sehr fein, robuster als Kaschmir, extrem dicht und atmungsaktiv. Als Kleidung ­bietet sie hohen Tragekomfort, liegt angenehm auf der Haut und verkörpert ökologischen Chic. ­Besonders begehrt ist Alpaka-Wolle, wenn sie nachweislich aus ­regionalen Höfen mit artgerechter Zucht stammt. ­Genau dafür steht der Alpakahof-Linth, ein Alpakazuchtbetrieb in der Schweiz. Knapp 100 Tiere werden hier derzeit von Lisa und Dr. Hans Stocker unter Mithilfe der ganzen Familie sowie einer Mitarbeiterin ­betreut.
Videotechnik ist eines der Instrumente, das den Stockers die Beobachtung der äußerst wertvollen und sensiblen Tiere erleichtert.

Lange hatten die Stockers analoge Kameras für die Beobachtung ihrer Herde im Einsatz. Sie lieferten über Funk schlechte Schwarz-Weiß-Bilder in das Büro. Seit einigen Monaten nun gibt es ein IP-Netzwerk mit Kameras von Mobotix, die in Farbe und Full-HD Bilder aus den Ställen und dem Freigehege übertragen.

Alpakas: Feinfühlig und ruhig
Naheliegend wäre es, bei den Stockers die Furcht vor Dieben und Einbrechern als Hauptmotiv für die Nutzung der Videotechnik anzunehmen. Das ist aber nicht der wichtigste Grund: „Wir sind darauf angewiesen, jederzeit zu sehen, wie sich unsere Tiere verhalten", erklärt Lisa Stocker. „Wir können die Alpakas beobachten, ohne sie in ihrem natürlichen Verhalten zu stören." Die sensiblen und ruhigen Zeitgenossen sind wie alle Zuchttiere geräuschempfindlich. Wegen ihrer Gutmütigkeit und Feinfühligkeit werden sie auch in tiergestützten Therapien eingesetzt. Wird nach einem Jahr Tragezeit ein Junges geboren, verlangt das zum Beispiel bei einer Fehllage eine Reaktion innerhalb von Minuten. Das Team der Stockers muss sich dann sowohl um das Muttertier als auch um das Neugeborene kümmern, damit es nicht durch zu wenig Sauerstoff, Blutung oder Unterkühlung, Schaden nimmt. Denn nicht nur die Wolle macht die Tiere so wertvoll, auch mit qualitativ hochstehenden Zuchttieren lässt sich Geld verdienen. Der Wert eines Zuchtalpakas kann im fünfstelligen Bereich liegen. Rund 50 Betriebe in der Schweiz und etwa 550 Höfe in Deutschland arbeiten in der professionellen Zucht. Insgesamt gibt es in der Schweiz 2.900 registrierte Alpakas. In Deutschland leben derzeit 10.000 der zur Gattung der Kamele, den sogenannten Neuweltkameliden, zählenden Tiere.

Zwölf IP-Kameras beobachten Tag und Nacht in HD-Qualität
Zwölf Kameras wurden von der Firma LPC Personal Computer Systeme GmbH in Linkenheim-Hochstetten bei Karlsruhe unter Leitung von Markus Lehr an Masten und Wänden angebracht. Verkabelt sind sie mit Power-over-Ethernet-Leitungen. Stromversorgung und Datenübertragung bis zum Switch erfolgen so über dasselbe Kabel - das hat zum Beispiel den Vorteil, dass keine zusätzliche Notstromversorgung für die Kameras notwendig ist, sondern eine USV für den Switch ausreicht. Die Netzwerktechniker von LPC Computer haben hier ausschließlich Mobotix-Kameras vom Typ M12D-Sec mit automatischer Tag-/Nachtumschaltung installiert und L22-Objektive (jeweils 90 Grad Sichtfeld) eingesetzt. Nachts erfolgt die Ausleuchtung der Ställe durch kostengünstige Infrarot-Strahler, die an den Stallwänden montiert sind. Kein grelles Licht blendet die Tiere und hält sie so vom Schlaf ab.

Jede Kamera auf dem Hof der Stockers hat eine 8-GB-SD-Speicherkarte, wie sie in digitalen Fotokameras üblich ist. Zusätzlich enthalten die beiden Windows-Standard-PCs im Büro zwei Festplatten mit je 500 GB Speicher. Platz wäre also genug da - aber eine längerfristige Aufzeichnung findet nicht statt. „Für den Kunden ist das nicht von Nöten. Er braucht keine Dokumentation, um zum Beispiel im Nachhinein etwas belegen zu können", sagt Lehr. Aufgezeichnet wird lediglich in einen sogenannten Ringpuffer auf den SD-Karten der Kamera. Nur die Kamerabilder der letzten Minuten werden dann gespeichert und sofort wieder überschrieben.

Jede Sekunde überträgt das System in der Standardeinstellung der Mobotix-Kameras 16 Bilder. Das LAN-Netzwerk kommt dennoch bei weitem nicht an seine Grenzen. „Wir könnten problemlos noch vielmehr Daten verarbeiten. Das Netzwerk wird nur für Video-Streaming genutzt."

Per iPad und iPhone jederzeit und ­überall im Bilde
Markus Lehr nahm während der Projektierungsphase unter anderem auch die Internet-Anbindung des Kunden genauer unter die Lupe. Er ließ die vorhandene, sehr langsame DSL-Verbindung mit nur 500 kbit/s Upstream auf eine breitbandigere Leitung mit 6 Mbit/s Upstream eines anderen Providers umstellen. So wurde ein externer Zugriff auf die zwölf Kameras mit ausreichender Performance erst möglich. „Wir sind begeistert", sagt Lisa Stocker. „Jetzt haben wir jederzeit von jedem Ort einen perfekten Überblick."

„Von überall" bedeutet für die Stockers wirklich fast von jedem Ort, jedenfalls von dort, wo es Internetzugriff gibt, sei es über LAN, WLAN oder mobile Internetzugangstechnologien wie UMTS oder Edge. Lisa Stocker erntet immer wieder Staunen, wenn sie im Urlaub oder auf Reisen nach Bildern von ihrem Hof gefragt wird.

Dann zückt sie ihr iPad oder iPhone und nach wenigen Fingertipps sind Live-Video-Bilder in bester Qualität von ihrem Hof zu sehen. Bequem kann sie zwischen den zwölf verschiedenen Kameras hin- und herschalten, zoomen und schwenken. „Erst bei 3G wird es langsam eng. Dann ist die Übertragungsrate für Live-Video von unterwegs knapp und die Streams laufen nicht immer ganz ruckelfrei", betont Geschäftsführer Markus Lehr, der mit seinem Team die Installation geplant und durchgeführt hat. „Dank der kürzlich von Mobotix auf den Markt gebrachten App mit bandbreiten-optimierbarer Videodarstellung ist dafür aber inzwischen eine hervorragende Lösung verfügbar."

Für Rechner oder Notebooks mit Internetexplorer haben die Programmierer von LPC für den Kunden eine spezielle HTML Internetseite zum raschen und unkomplizierten Zugriff auf die Kameras des Kunden erstellt. Lisa Stocker erhält nun nach Eingabe von Benutzername und Passwort Live-Zugriff auf eine Übersichtsseite mit allen Kameras. Mit nur einem Klick vergrößert sich das Bild der jeweiligen Kamera bildschirmfüllend und alle Details sind sichtbar. Da Familie Stockner vor allem eine schnelle Live-Ansicht ohne weitere Konfigurationsmöglichkeiten wünschte, schrieb Programmierer Markus Claus dafür ein eigens angepasstes Script mit automatischer Passwortübergabe. Die Seite kann sowohl vom internen lokalen Netzwerk als auch extern über das Internet gestartet werden.

Möglich wird dies unter anderem durch die dezentrale Mobotix-Video-Technologie: Jede IP-Kamera der Pfälzer High-Tech-Schmiede ist nicht nur ein optischer Sensor, sondern auch ein kleines Rechengenie. Bilder werden in der Kamera selbst verarbeitet, auf Flashspeichern gesichert und mit einem von Mobotix entwickelten Verfahren komprimiert. Extra schlanke Videoströme fließen so mit bester Bildqualität reibungslos durch weit verzweigte IP-Netzwerke und das Internet - auch wenn viele hochauflösende IP-Kameras angeschlossen sind. „Netzwerk und Rechner sind bei einer zentralen Lösung schnell überfordert, wenn die Bilder mehrerer HDTV-Einheiten unbearbeitet auf dem Computer in der Leitstelle zusammenprallen", erklärt Dr. Magnus Ekerot, Vertriebsvorstand von Mobotix. „Schlecht komprimierte Streams aus drei oder vier HDTV-Kameras bringen auch die leistungsstärksten Computer, die heute am Markt verfügbar sind, sehr schnell an ihre Grenzen und frustrieren den Anwender."

Bildqualität besser als normales ­Fernsehen
Für Markus Lehr war es eines seiner interessantesten Projekte. Der Netzwerkspezialist dockt immer häufiger Videotechnik an klassische LAN- und WLAN-Netzwerke und kann so einer ganzen Reihe von Kunden mit Videotechnik weiterhelfen. Ruckelfrei streamen die Bilder auf den 27-Zoll-Monitor im Büro. Die Übertragungskapazität liegt im LAN mit CAT-6-Kabeln bei 1 Gbit. Die Auflösung von 1.024 mal 760 Pixel auf dem Bildschirm entspricht HD und ist somit weit oberhalb des PAL-Standards im Fernsehen. „Natürlich haben wir keine so professionelle Ausleuchtung wie im TV, dennoch sieht der Kunde auf den Bildschirmen auch farblich gestochen scharfe Bilder", so Markus Lehr.

Erweiterung: Kunde verlegt Kabel und montiert Kameras selbst
Wie einfach moderne IP-Videotechnik heute funktioniert, macht Lehr an einem simplen Beispiel deutlich: Die Stockers waren von der Videoüberwachung auf ihrem Hof so begeistert, dass sie gleich zwei weitere Kameras installieren lassen wollten. Doch lohnt sich der Aufwand, wenn Markus Lehr knapp 350 Kilometer fahren muss, nur um einige Meter Kabel zu verlegen und zwei Kameras zu installieren?
Der Netzwerkspezialist und Hans Stocker fanden einen anderen Weg: Lehr konfigurierte die beiden Mobotix-Kameras in Linkenheim-­Hochstetten passend zum Netzwerk der Stockers vor, verkabelte sie und schickte sie per Post an den Auftraggeber. Stocker erhielt ein Paket mit den Geräten und einem Foto. Darauf war zu sehen, in welchen Anschluss am Switch in seinem EDV-Schrank das Kabel zu stecken war. Die Verlegung der Leitungen und die Wandmontage der Kamera übernahm Stocker selbst. „Das ist für technisch versierte Menschen problemlos möglich", betont Lehr. „Die auch in Haushalten üblichen LAN-Kabel mit RJ45-Anschlusssind waren lediglich in die entsprechenden Steckplätze des Switches und der Kamera zu stecken."

Warnung per IP-Kamera: „Bitte nicht füttern"
Das IP-Netzwerk ermöglicht auch Fernzugriff. Das erlaubt es Markus Lehr, kurzfristig bei Wartungen aus der Ferne einzugreifen. „Unser Videonetzwerk läuft absolut einwandfrei. Aber zum Beispiel veränderte Lichtverhältnisse erfordern ab und zu neue Justierungen des Systems", sagt Lisa Stocker.

Ganz besonders froh ist sie über eine weitere Funktion der Mobotix-Kameras. Alle Kameras verfügen über Voll-Duplex-Audio, das heißt sie können in beide Richtungen Sprache oder Musik übertragen. Ein kleines Mikrofon, das an die Soundkarte des Büro-PCs angeschlossen wird, gestattet es ihr, Besucher direkt anzusprechen. Denn: Immer wieder wollen Hofbesucher die Tiere füttern. Das passt aber so gar nicht in das Züchterkonzept und ist das Einzige, was Lisa Stocker aus der Ruhe bringen kann. Dann muss sie schon mal eingreifen und ihre Gäste darauf aufmerksam machen, dass das Füttern der Tiere außerhalb der gewohnten Zeiten leider nicht möglich ist.