O passado, o presente e o futuro da IoT na segurança física

Por Martin Gren*

Quando a Axis Communications lançou a primeira câmera de protocolo de internet (IP) depois dos Jogos Olímpicos de 1996 em Atlanta, houve uma confusão inicial. Câmeras conectadas não eram algo que o mercado pedia, e muitos especialistas questionaram se elas eram mesmo necessárias.

Hoje, claro, as câmeras analógicas tradicionais foram quase totalmente eliminadas, já que as organizações reconheceram as vantagens incríveis que os dispositivos da IoT podem oferecer, mas essa tecnologia parecia um risco enorme nos dias iniciais.

Dizer que as coisas mudaram desde então é uma simplificação drástica. O crescimento da Internet das Coisas (IoT) representa uma das maneiras em que a segurança física evoluiu. Dispositivos conectados se tornaram o padrão, criando possibilidades novas que vão muito além da gravação de vídeo. A melhoria e aceitação mais generalizada das câmeras IP, ajudaram a gerar mais avanços, como análises melhoradas, maior poder de processamento e o crescimento da tecnologia de arquitetura aberta. No 25º aniversário do lançamento inicial das câmeras IP, vale a pena refletir sobre o quanto o setor avançou e para onde ele deve ir a partir de agora.

Melhorias tecnológicas anunciam a ascensão das câmeras IP

Comparar as câmeras IP de hoje com as disponíveis em 1996 é quase risível. Embora elas tenham sido realmente inovadoras na época, aquelas câmeras iniciais podiam gravar apenas um quadro a cada 17 segundos — uma grande mudança em comparação com as câmeras atuais.

Mas, apesar dessa desvantagem, aqueles na vanguarda da segurança física entenderam a inovação monumental que as câmeras IP podiam representar. Afinal, criar uma rede de câmeras ofereceria um monitoramento remoto mais eficaz, e se a tecnologia pudesse ser escalonada, isso permitiria a implantação de sistemas muito maiores, unindo grupos diferentes de câmeras. As aplicações iniciais podiam incluir campos de extração de petróleo, faixas de pouso de aeroportos ou torres de celular remotas. Melhor ainda, a tecnologia tinha potencial para criar um mundo de possibilidades de análise totalmente novo.

Claro, era preciso criar chips melhores para tornar esse potencial infinito uma realidade. Inovadoras ou não, a taxa de quadros limitada das primeiras câmeras nunca seria eficaz o bastante para incentivar a adoção geral em aplicações de vigilância tradicionais. Resolver esse problema exigia um investimento significativo de recursos, mas não demorou muito até que esses chips melhorados pudessem levar as câmeras IP de um quadro a cada 17 segundos para 30 quadros por segundo. A taxa de quadros ruim não podia mais ser usada como justificativa para ignorar as câmeras IP em favor das suas primas analógicas, e os desenvolvedores puderam explorar o potencial de análise dos dispositivos.

Talvez o salto tecnológico mais importante tenha sido a inclusão do Linux, que tornou as câmeras IP mais práticas do ponto de vista de um desenvolvedor. Durante os anos 90, a maior parte dos dispositivos usava sistemas operacionais proprietários, o que dificultava o desenvolvimento.

Mesmo dentro das empresas, sistemas proprietários significavam que os desenvolvedores precisavam de treinamento em uma tecnologia específica, o que custava tempo e dinheiro à empresa. O setor teve algumas tentativas de padronização, como o sistema operacional Wind River, mas, no fim, todas falharam. Os sistemas eram muito pequenos, com recursos limitados, e já existia uma solução melhor: o Linux.

O Linux oferecia uma grande variedade de benefícios, incluindo a capacidade de colaborar com outros desenvolvedores na comunidade de código aberto. Essa era uma estrada de mão dupla. Como a maioria das câmeras IP não tinha espaço suficiente no disco rígido para executar o Linux, um hardware conhecido como JFFS foi desenvolvido para permitir que um dispositivo usasse um chip de memória Flash como disco rígido. Essa tecnologia foi apresentada à comunidade de código aberto e, embora esteja na terceira iteração, ela ainda é muito usada até hoje.

A tecnologia de compressão representava um desafio semelhante, já que os modelos de compressão de dados mais conhecidos no final dos anos 90 e começo dos anos 2000 não eram adequados para vídeo. Na época, o armazenamento de vídeo significava armazenar quadros individuais, um a um — um pesadelo de armazenamento. Felizmente, o formato de compressão H.264, projetado especificamente para vídeo, se tornou muito mais comum em 2009.

No final desse ano, mais de 90% das câmeras IP e a maior parte dos sistemas de gerenciamento de vídeo usavam o formato de compressão H.264. É importante observar que as melhorias nos recursos de compressão também permitiram que os fabricantes melhorassem a resolução do vídeo. Antes do novo formato de compressão, a resolução não havia sido alterada desde os anos 60, com a tecnologia NTSC/PAL. Hoje, a maior parte das câmeras pode gravar em alta definição (HD).

1996: A primeira câmera IP é lançada.
2001: Lançamento da análise em dispositivos de borda com detecção de movimentos no vídeo.
2006: Disponibilização da primeira análise em dispositivos de borda para download.
2009: Full HD se torna a resolução de vídeo padrão, a compressão H.264 ganha aceitação.
2015: A compressão inteligente revoluciona o armazenamento de vídeo.

O crescimento da análise

A análise não é exatamente uma tecnologia “nova” — os clientes precisavam de vários recursos de análise mesmo nos primeiros dias da câmera IP —, mas é uma tecnologia que viu melhorias drásticas. Embora possa parecer estranho para os altos padrões de hoje, a detecção de movimento no vídeo foi uma das primeiras análises integradas das câmeras IP.

Os clientes precisavam de uma maneira de detectar movimento dentro de certos parâmetros para evitar o acionamento de um alarme falso quando uma árvore balançava com o vento ou um esquilo corria pelo local. O refinamento desse tipo de tecnologia de detecção e reconhecimento ajudou a automatizar muitos aspectos da segurança física, acionando alertas quando uma possível atividade suspeita era detectada e garantindo que os usuários fossem alertados. Ao remover a falha humana da equação, as análises transformaram a vigilância por vídeo de uma ferramenta reativa para uma proativa.

A detecção de movimento confiável continua sendo uma das análises mais usadas, e embora nunca seja possível eliminar completamente os alarmes falsos, as melhorias modernas fizeram dessa tecnologia uma maneira confiável de detectar possíveis invasores. A detecção de objetos também está ganhando mais popularidade e é cada vez mais capaz de classificar veículos, pessoas, animais e outros objetos.

O reconhecimento de placas de carros é popular em muitos países (apesar de não ser tão popular nos Estados Unidos) não só para identificar os veículos envolvidos em atividades criminosas, mas também para usos simples como reconhecimento de veículos estacionados. É fácil um humano perder ou não reparar em detalhes como o modelo ou a placa de um carro, ou a cor da camiseta de alguém, mas graças à análise moderna esses dados são catalogados e armazenados para facilitar a consulta. O advento de tecnologias como o aprendizado profundo, que inclui melhor reconhecimento de padrões e classificação de objetos por meio de rotulagem e categorização avançadas, gerará ainda mais avanços na área das análises.

A ascensão das análises também ajuda a destacar por que o setor de segurança abraçou a tecnologia de arquitetura aberta. De maneira simples, é impossível para um fabricante ficar atualizado com todas as aplicações que os clientes podem precisar. Usando a tecnologia de arquitetura aberta, é possível permitir que esses clientes busquem as soluções certas para cada caso, sem a necessidade de adequar o dispositivo especificamente para certos casos de uso. Hospitais podem querer adicionar análise de áudio para detectar sinais de pacientes com dor, lojas podem querer focar na contagem de pessoas ou na detecção de roubos, estações policiais podem querer focar na detecção de disparos — e todas essas aplicações podem usar o mesmo modelo do dispositivo.

Também é importante observar que a pandemia da COVID-19 criou usos novos e interessantes tanto para dispositivos de segurança física quanto para as análises — embora algumas aplicações como usar câmeras térmicas para medir a febre tenham sido difíceis de implementar com um bom nível de precisão. No setor de saúde, o uso de câmeras aumentou significativamente, e é improvável que isso mude. Os hospitais perceberam o benefício de ter câmeras no quarto dos pacientes, com a tecnologia de vídeo e intercomunicações permitindo que os profissionais de saúde monitorem e se comuniquem com os pacientes mantendo um ambiente seguro.

Mesmo análises simples como a detecção de objetos que cruzam linhas virtuais podem alertar se um paciente com risco de queda sai de uma área designada, potencialmente reduzindo os acidentes e os riscos em geral. O fato de análises como essa gerarem apenas uma nota de rodapé hoje mostra o grande avanço da segurança física desde os primeiros dias da câmera IP.

Olhando para o futuro da segurança

Dito isso, examinar as tendências de hoje pode oferecer um vislumbre do que o futuro pode guardar para o setor de segurança. Por exemplo, a resolução do vídeo certamente continuará melhorando.

Há 10 anos, a resolução padrão da vigilância por vídeo era de 720p (1 megapixel), e 10 anos antes o padrão era a resolução NTSC/PAL analógica de 572×488, ou 0,3 megapixels. Hoje, a resolução padrão é de 1080p (2 megapixels), e uma aplicação da Lei de Moore indica que, daqui a 10 anos, o padrão será 4K (8 megapixels).

Como sempre, a quantidade de armazenamento que o vídeo de alta resolução gera é o fator limitante, e o desenvolvimento de tecnologias de armazenamento inteligente como o Zipstream ajudou muito nos últimos anos. Provavelmente veremos mais melhorias no armazenamento inteligente e na compressão de vídeo que ajudarão a tornar o uso de vídeo de maior resolução uma realidade.

A cibersegurança também será uma preocupação crescente para fabricantes e usuários finais.

Recentemente, um dos maiores varejistas da Suécia ficou fechado por uma semana por causa de um ataque de hackers, e outros terão o mesmo destino se continuarem usando serviços sem proteção. Qualquer software pode conter um bug, mas apenas desenvolvedores e fabricantes comprometidos em identificar e corrigir essas possíveis vulnerabilidades podem ser considerados parceiros confiáveis. Governos do mundo inteiro provavelmente criarão novas regulamentações para a melhoria da cibersegurança, e a recente lei de proteção à IoT da Califórnia serve de indicador do que o setor pode esperar.

Por fim, o comportamento ético continuará a ter cada vez mais importância. Um número crescente de empresas começou a destacar suas políticas de ética, publicando diretrizes de como esperam que tecnologias como o reconhecimento facial sejam usadas — e não abusadas.

Embora haja novas regulamentações vindo, é importante lembrar que as regulamentações chegam sempre com atraso e que as empresas que querem ter uma reputação positiva precisarão aderir às próprias diretrizes éticas. Cada vez mais consumidores listam considerações éticas como uma das suas maiores preocupações — especialmente com a pandemia da COVID-19 —, e as empresas de hoje precisarão considerar como advogar e praticar um uso responsável dos produtos.

A mudança está sempre ali na esquina

A segurança física evoluiu muito desde a criação da câmera IP, mas é importante lembrar que essas mudanças, embora significativas, foram realizadas em um período de mais de duas décadas. Mudar exige tempo, muitas vezes mais que você pensa. Ainda assim, é impossível comparar onde o setor está hoje e onde ele estava há 25 anos sem se impressionar. A tecnologia evoluiu, as necessidades dos usuários finais mudaram, e nomes importantes do setor surgiram e desapareceram de acordo com sua capacidade de se adaptar aos novos tempos.

A mudança é inevitável, mas uma observação cuidadosa das tendências de hoje e de como elas se encaixam nas necessidades de segurança em constante evolução pode ajudar os desenvolvedores e fabricantes de dispositivos de hoje a se prepararem para o futuro. A pandemia destacou o fato de que os dispositivos de segurança atuais podem fornecer mais valor de maneiras que ninguém teria previsto há apenas alguns anos, destacando ainda mais a importância de uma comunicação aberta, um suporte confiável ao consumidor e um comportamento ético.

Conforme avançamos em direção ao futuro, as organizações que continuarem a priorizar esses valores importantes estarão entre as mais bem-sucedidas.

* Por Martin Gren – Cofundador da Axis Communications, é um empreendedor e o inventor da primeira câmera de rede.