Documento técnico

estudo comparativo do custo totalda vigilância por vídeo analógica e baseada em IP

Índice

1. introdução 3

2. método de pesquisa 3

3. custo total de Solução (tco): definição 4

4. estudo de caso 4

5. Requisitos tecnológicos usados para o caso 5

6. Detalhamento do custo 7

7. Resultados da pesquisa de tco 7

8. Resultados da pesquisa de entrevista 9

9. conclusões 10

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introdução

A mudança em direção às soluções de vigilância por vídeo baseadas em IP vêm ocorrendo desde a introdução da primeira câmera de rede em 1996. Apesar dos benefícios da adoção da vigilância IP, a tecnologia analógica ainda está entranhada em alguns mercados e segmentos. Pode haver várias razões para isso, incluindo longos ciclos de substituição de equipamentos de segurança, uma tendência a atualizações parciais de sistemas de segurança, lacunas no conhecimento de TI entre os instaladores, etc. Um dos argumentos mais antigos contra a adoção de sistemas totalmente digitais tem sido a percepção de um custo mais elevado das câmeras IP em comparação com suas correspondentes analógicas. No entanto, as câmeras são apenas uma parte das solu-ções de vigilância por vídeo e o custo total de um sistema completo é dependente de vários fatores.

Na primavera de 2007, foi realizado um estudo por um grupo de pesquisa independente, posteriormente publicado como um documento técnico pela Axis Communications, com o objetivo de determinar o custo total de solução (TCO) inicial da implantação de sistemas baseados em IP e de sistemas analógicos no caso de uma escola com 40 câmeras e compará-los. Tendo por base as ofertas de integradores reais, o estudo descobriu que o TCO do sistema baseado em IP era um pouco mais baixo do que o do sistema analógico. Com base nessa descoberta, o ponto de equilíbrio no qual um sistema IP exibiu um TCO mais baixo do que um sistema analógico similar foi por volta de 32 câmeras.

No decorrer de três anos, o mercado de vigilância por vídeo se desenvolveu de modo significativo e surgiu a necessidade de se atualizar o estudo de TCO para que refletisse os pontos de preço atuais e os últimos avanços tecnológicos. Dessa forma, o objetivo do presente estudo é atualizar e melhorar o estudo anterior. No entanto, o objetivo fundamental continua o mesmo, que é determinar o custo total de solução e compará-lo em:

> Um sistema de câmera analógico com DVR(s)> Um sistema totalmente digital usando câmeras de rede, uma rede padrão e componentes de computador

Esse estudo foi realizado na primavera de 2010 pela Lusax, um grupo de pesquisa da Lund University School of Economics & Management, na Suécia, especializado em compreender a disseminação de novos sistemas de tecnologia baseados em IP e em TI pela indústria de segurança global.

método de pesquisa

O levantamento foi realizado como um pedido de oferta fictício por uma solução analógica e uma digital a serem instaladas em um local de varejo com condições e requisitos técnicos predefinidos. O levantamento foi distribuído entre uma amostra de integradores dos Estados Unidos vendendo e instalando ativamente tanto sistemas de vigilância analógicos quanto baseados em IP. Foi solicitado a todos os integradores par-ticipantes que fornecessem ofertas para ambos os tipos de sistema.

Antes de contatar os integradores, um plano de lugar e uma configuração realista de requisitos tecnológi-cos foram elaborados. Isso foi feito com a opinião de vários especialistas técnicos com experiência na elaboração tanto de sistemas de vigilância analógicos quanto IP em ambientes de varejo. Todos os detalhes do local e do caso foram fornecidos aos integradores conforme descrito na seção 5.

Quando um caso realista foi desenvolvido, os documentos do levantamento foram criados. Em seguida, o levantamento, que teve a forma de um pedido de proposta em itens, e a documentação técnica em anexo foram analisados pelos especialistas e por um integrador piloto participante. Os comentários dessa rodada de testes foram usados para melhorar o levantamento e a documentação de suporte.

O levantamento foi então enviado para todo o grupo de amostra de integradores por meio de um e-mail contendo a solicitação de proposta e a documentação. O e-mail inicial foi seguido por várias rodadas de telefonemas para os integradores de modo a verificar se haviam recebido o material, assim como para responder quaisquer dúvidas com relação ao levantamento.

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Respostas completas ao levantamento com ofertas tanto para casos analógicos quanto IP foram recebidas de cinco integradores. Essas ofertas foram analisadas cuidadosamente para validação dos valores e para identificação de possíveis inconsistências no material. Caso fossem encontradas irregularidades, os integra-dores seriam contatados por telefone e por e-mail para que explicações fossem fornecidas. Quando todas as respostas ao levantamento haviam sido verificadas e, conforme necessário, reexaminadas pelos integra-dores, a etapa final foi compilar todos os dados de maneira estruturada e analisar os resultados.

Figura 1: Método e processo de pesquisa

Em adição à pesquisa de TCO, um estudo paralelo com foco na entrevista de representantes da mesma amostra de integradores foi realizado. Nesse estudo, os integradores foram entrevistados por telefone e foi oferecida uma gama mais abrangente de perguntas relativas à sua visão e às suas experiências ao trabalhar com diferentes soluções e tecnologias de vigilância. Apesar de ter havido alguma sobreposição entre os dois estudos em termos de respondentes, a maior parte dos integradores entrevistados por telefone não haviam participado no estudo de TCO. O estudo de entrevista ofereceu maiores considerações sobre aspectos mais ‘finos’ da discussão entre vigilância analógica e digital.

custo total de solução (tco): definição

Para o propósito deste estudo, o custo total de solução de um sistema de CFTV é restritamente definido como os custos iniciais ou de aquisição ao investir em um sistema de vigilância por vídeo, ou seja, os custos dos componentes básicos e a mão-de-obra envolvida na elaboração, na instalação e na implantação do sistema. No mundo “real”, diversos fatores adicionais teriam um impacto natural na percepção do custo e dos benefícios de uma solução de vigilância por vídeo em particular.

Exemplos de tais fatores podem ser a facilidade de uso, a possibilidade de monitoramento remoto e de con-trole do sistema, expansão futura e integração com outros sistemas de segurança, qualidade de vídeo, etc. A dimensão temporal do TCO é igualmente importante. Com o passar do tempo, o custo total será altamente dependente dos custos e do tempo associados à manutenção regular, à substituição de componentes e às atualizações de software. No entanto, tais fatores são altamente dependentes das condições específicas e das necessidades e preferências dos usuários finais em cada caso particular.

Para obter uma imagem completa do TCO de um sistema de vigilância por vídeo para um usuário final e um local específico, deve-se considerar diversos pequenos fatores e levar em conta os custos de manutenção e de operação que se acumulam com o tempo. Entretanto, devido à dificuldade de avaliar e de definir esses fatores de custo de modo estruturado e sem recorrer a especulações e conjecturas, eles foram excluídos do estudo.

estudo de caso

O caso fictício foi ambientado no contexto de uma loja de varejo, em que o propósito era comparar o custo total de uma instalação “do zero” de um sistema de câmera analógica e de DVR e o custo de uma instalação de uma solução baseada em IP totalmente digital. Dado o foco no custo, as condições do caso foram um pouco simplificadas e os componentes periféricos e recursos adicionais que não teriam um impacto direto na comparação (por exemplo, monitores de exibição pública) foram deixados de fora.

Desenvolver caso �ctício e método de levantamento

Testar execução do levantamento com especialistas

e com o integrador piloto

Realizar levantamento, lembretes por

telefone

Coletar respostas do levantamento e

veri�car dados

Compilar dados e realizar análise

�nal dos resultados

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As condições básicas do caso foram:

> Loja de varejo de tamanho médio> Primeira instalação: sem cabos coaxiais pré-existentes, infraestrutura de rede ou equipamento de energia para o sistema de vigilância por vídeo> Vigilância apenas: sem análise adicional ou integração com outros sistemas> Dois cenários tecnológicos: - Sistema de câmera analógica com gravação DVR - Sistema totalmente digital com câmeras de rede, software de gerenciamento de vídeo, rede de TI padrão e solução de armazenamento> Três alternativas de layout de câmera por cenário: 14, 25 ou 40 câmeras

Dadas essas condições e os requisitos técnicos detalhados listados na seção 5 abaixo, pedimos aos integra-dores que fornecessem propostas de custo por itens para os três diferentes tipos de layout de câmera, tanto para cenários analógicos quanto para baseados em IP, cobrindo um total de seis alternativas. A razão de incluir três propostas em separado para vários tipos de layout de câmera era oferecer um quadro mais detalhado de como as alternativas analógicas e IP aumentam em termos de custo conforme câmeras são adicionadas.

As diferentes alternativas de layout de câmera foram escolhidas como alternativas realistas que poderiam ser consideradas em um local de varejo, dados os diferentes orçamentos e necessidades dos usuários. Para oferecer uma comparação não tendenciosa, a quantidade de câmeras em cada alternativa foi selecionada para evitar os conhecidos “pontos ideais” dos sistemas analógicos – 16, 32 e 48 câmeras – e das soluções baseadas em IP – 17, 33 e 49 câmeras – respectivamente.

No cenário das câmeras de rede, foi solicitado aos integradores que especificassem modelos predefinidos da Axis Communications. Para as câmeras analógicas, foi pedido aos integradores que selecionassem for-necedores de marcas conceituadas que oferecessem um nível similar de qualidade e de conjuntos de recur-sos como os equivalentes em IP da Axis. Além disso, solicitamos aos integradores que aplicassem qualquer quantidade de descontos em potencial que poderiam ser aplicados, assim como que realizassem cálculos realistas de requisitos de armazenamento para as diferentes alternativas.

Para facilitar aos integradores, uma vez que se tratava de um caso fictício sem nenhum local real a ser vi-sitado e inspecionado, todos os comprimentos de cabo foram pré-calculados e especificados nos requisitos tecnológicos. Isso também melhorou a consistência e a comparabilidade entre as alternativas, pois especi-ficações pelos integradores de comprimentos de cabo arbitrários foram evitadas.

Para a solução de gravação, a AXIS Camera Station foi especificada, oferecendo um custo fixo por servidor para sistemas usando até 50 câmeras. No cenário analógico, admitiu-se que o software de gerenciamento de vídeo estaria incluso no sistema DVR. Para se beneficiar da última tecnologia de compressão de vídeo, tanto o sistema analógico DVR quanto a solução baseada em IP deveriam ser compatíveis com o padrão H.264.

Requisitos tecnológicos usados para o caso

Alternativas de layout de câmera: câmeras analógicas / IP Layout de 14 câmeras: 12 câmeras internas dome fixo 2 externas fixas (dia/noite) incluindo caixa de proteção Layout de 25 câmeras: 16 câmeras internas dome fixo 9 externas fixas (dia/noite) incluindo caixa de proteção Layout de 40 câmeras: 29 câmeras internas dome fixo 2 PTZ internas 9 externas fixas (dia/noite) incluindo caixa de proteção

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Especificações e requisitos do sistema

Parâmetros de gravação: analógico / IPInterior da loja Exterior da loja> Mínimo de 7 dias @ 24 horas/dia > Mínimo de 7 dias @ 24 horas/dia> Loja aberta: 15 fps (18 h/dia) > Média de 10 fps (24 h)> Loja fechada: 1 fps (6 h/dia)

Figura 2: Layout da loja e posicionamento de câmeras no cenário com 25 câmeras

Ele

vaçã

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0,5

1 m

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imen

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e 6,

1 m

PVM

EXTERNA FIXA

INTERNA FIXA

Central secundária de energiaComutador de rede

Armazenamento/servidorCentral de energia

cenário analógico cenário iPResolução da câmera 480 linhas de TV, 4CIF SVGA Mínimo (800x600 pixels)Câmeras Câmeras “de marca” Internas fixas de qualidade:

AXIS M3203 PTZ interna: AXIS P5534 Externa fixa: AXIS P3343-VE

Cabeamento (vídeo e energia)

Coaxial de cada câmera para DVR mais cabos de força CAT5E, incluindo energia por PoE

Comprimento médio do cabo por câmera

30,5 m/câmera (coaxial de vídeo) 20 m/câmera (energia)

20 m/câmera (Cat5 incl. PoE)

Fonte de alimentação Fonte de alimentação da câmera Switch PoESwitchs n/a (todos monitorados por DVR) Conforme necessárioServidor/armazenamento DVR de marca confiável

(compatível com H.264) incl. armazenamentoPC (padrão) incl. armazenamento

Software Incluso com o DVR (compatível com H.264) AXIS Camera StationMonitor Monitor de alta resolução padrão (admitir equivalente para analógico/IP)Acessórios Encaixes, prendedores, etc. (admitir equivalente para analógico/IP)

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Detalhamento do custo

Conforme mencionado anteriormente, apenas aqueles elementos do sistema que possuem um impacto direto no custo total do sistema foram incluídos na pesquisa de solicitação de propostas. Em adição às câmeras e ao equipamento de gravação, isso inclui todo o cabeamento, as fontes de alimentação, os comutadores de rede, monitores, prendedores e encaixes.

Os custos de mão-de-obra foram colocados em itens por tempo de desenvolvimento do sistema e sepa-ram o custo total de instalação para as câmeras e para o cabeamento. Adicionalmente, os integradores ficaram livres para especificar os custos adicionais não cobertos em nenhum lugar da pesquisa de soli-citação de propostas. Os integradores usaram tipicamente essa categoria de ‘outros custos’ para custos de mão-de-obra adicionais associados ao treinamento, à implantação do sistema, etc. Na análise final, todos os custos de trabalho, incluindo a categoria ‘outros’, foram agrupados em conjunto.

Exceto pelos itens pré-especificados (conforme descritos nas seções 4 e 5), os integradores estavam livres para tomar suas próprias decisões a respeito do equipamento, contanto que os requisitos tecnológicos e as condições fossem atingidas. Isso dizia respeito particularmente à seleção e à configuração da solução de gravação, que representa uma parte significativa do custo total de um sistema de vigilância por vídeo.

Figura 3: Detalhamento dos custos por itens

Resultados da pesquisa de tco

Foi feita uma média dos custos totais oferecidos nas ofertas dos integradores para as seis diferentes alter-nativas de layout de câmera. As categorias de custos foram adicionadas em conjunto de quatro grupos principais: câmeras (incluindo alimentação de energia analógica), cabeamento (incluindo switchs de rede, prendedores e encaixes), gravação (DVR/PC, software e monitor) e mão-de-obra. O custo total médio para os diferentes tipos de layout de câmera e a dispersão das ofertas estão apresentados na Figura 4.

Observa-se que a alternativa IP oferece um TCO mais baixo para todos os tipos de layout de câmera. A econo-mia do IP em relação ao analógico é menor na alternativa de 14 câmeras, mas aumenta conforme mais câme-ras são adicionadas, o que é consistente com o estudo anterior. Para 14, 25 e 40 câmeras, a solução IP possui, em média, um custo mais baixo de 11%, 13% e 16% em relação ao sistema analógico, respectivamente.

Câmera analógica + sistema DVR Sistema IP

Câmeras

Distribuição de energia e de

dados

Software dos servidores de

armazenamento

Acessórios e outros custos

(admitir equivalentes para cada con�guração)

Interna �xa PTZ interna Externa �xa (à prova de vandalismo)

Interna �xa PTZ interna Externa �xa (à prova de vandalismo)

Cabo Fonte de alimentação para a câmera

Mão-de-obra de instalação do cabo

Cabo PoE Switchs PoE Mão-de-obra de instalação do cabo

Software de gravação e reprodução da câmera

ServidorDVR

Custos de desenvolvimento do sistema

Mão-de-obra de instalação da câmera

Con�guração do sistema

Encaixes, prendedores, etc.

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A dispersão das ofertas é bem ampla por todas as alternativas de câmeras, exceto no caso de 14 câmeras analógicas, no qual todas as ofertas se aproximam bastante umas das outras. Curiosamente, as alternativas analógicas de 25 e 40 câmeras exibem dispersões mais amplas que suas contrapartes IP. Tanto nos cenários IP quanto analógicos, a maior parte da dispersão pode ser atribuída à categoria relativa ao custo.

Figura 4: Custo total por alternativa de layout de câmera

Observando com maior atenção a discriminação do custo entre as categorias, nota-se o seguinte:

> Nas alternativas IP, o custo da câmera representa de 38% a 51% do custo total do sistema. Nas alterna- tivas analógicas, o custo da câmera representa de 23% a 27% do custo total.> As câmeras IP são, aproximadamente, 50% mais caras que suas contrapartes analógicas.> O cabeamento representa um custo um pouco mais baixo nas alternativas analógicas. No entanto, deve-se observar que a solução IP inclui não apenas o cabeamento básico, mas também os acessórios, como switchs de rede. Para a relativamente curta extensão de cabos para esse local fictício, a dife- rença no custo de um CAT5 e um cabo siamês (coaxial de vídeo e alimentação combinados) pode ser ignorada.> A categoria de gravação representa apenas metade do custo do sistema IP em comparação com o sistema analógico. A gravação é a categoria de custo mais significativa dentre as alternativas analógicas, representando mais de 40% do custo total em todas as alternativas de layout de câmera. Sua participa- ção no custo total do sistema aumenta consideravelmente conforme canais de câmera são adicionados.> Custos com mão-de-obra representam, aproximadamente, 25% do custo total do sistema e são um pouco mais baixos para a alternativa IP por todas as alternativas de câmeras. Isso pode ser atribuído principalmente aos comprimentos de cabo mais curtos no cenário IP.

Ao examinar a discriminação dos custos, torna-se claro que é principalmente o custo mais baixo da solução de gravação que favorece a alternativa IP em termos de custo total. O resultado pode ser visto como um realce das desvantagens do modelo DVR, que tem se tornado uma opção cada vez mais cara para o usuário final. Na alternativa de gravação IP, os usuários finais podem se beneficiar das tendências de queda de preço no mercado competitivo de hardware de TI, usando-se servidores e armazenamentos de PC direto da loja.

Deve-se observar que a dispersão entre a opção de gravação mais e menos cara na alternativa de layout de 40 câmeras analógicas é de USD$ 10.689,00, representando 23% do custo total médio para essa al-ternativa. No entanto, considerando-se todas as seis diferentes alternativas de layout de câmera, o sistema de gravação analógico menos caro citado ainda possuía um custo mais alto que a solução de servidor IP mais cara.

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14 analógicas 14 IP 25 analógicas 25 IP 40 analógicas 40 IP

Custo total ($)

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Figura 5: Detalhamento dos custos por itens

Figura 6: Detalhamento percentual dos custos por itens

Resultados do estudo de entrevista

O estudo de entrevista por telefone que foi conduzido simultaneamente com a pesquisa TCO forneceu informações adicionais e considerações resumidas abaixo.

> Os respondentes relataram que estão realizando predominantemente mais instalações de vigilância baseada em IP nos dias de hoje e que a quantidade de projetos analógicos está decrescendo> Todos concordaram que o futuro para a vigilância por vídeo é o IP e o recomendam para uma primeira instalação> A vigilância por vídeo baseada em IP possui numerosos benefícios sobre a analógica, como uma melhora na escalabilidade e na flexibilidade> No entanto, o aumento tangível na qualidade da imagem da última geração de sistemas de câmera de vídeo IP (em comparação com a analógica) é o argumento comprovadamente mais forte ao se vender sistemas IP a usuários finais> A analógica ainda está bastante arraigada entre alguns clientes e os integradores ainda podem recomendar sistemas analógicos sob restrições extremas de orçamento> Trabalhar com segurança baseada em IP demanda um certo grau de conhecimento de TI e de sistema de rede, e isso pode ser difícil de obter de alguns integradores

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1 2 3 4 5 6Mão-de-obra (desenvolvimento, instalação, treinamento)

Gravação (DVR/NVR, software, monitor)

Cabeamento (incl. switchs, prendedores e encaixes)

Câmeras (incl. fonte de alimentação da câmera)

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1 2 3 4 5 6Mão-de-obra (desenvolvimento, instalação, treinamento)

Gravação (DVR/NVR, software, monitor)

Cabeamento (incl. switchs, prendedores e encaixes)

Câmeras (incl. fonte de alimentação da câmera)

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conclusões

O resultado do TCO e dos estudos de entrevista podem ser resumidos como:

> Os sistemas baseados em IP de 14 câmeras possuem um custo total de solução mais baixo que os sistemas de base analógica correspondentes Considerando que o estudo de TCO de 2007 mostrou um ponto de equilíbrio por volta de 32 câmeras, pode-se dizer que agora um sistema baseado em IP exibe um custo mais baixo que o analógico em um sistema com 14 câmeras.

> Economias derivam de TI e equipamento de gravação de servidor de varejo Apesar de as câmeras IP ainda exibirem um custo maior por unidade que as câmeras analógicas, isso é compensado pelo custo total do sistema mais baixo para IP. As economias de TCO no caso IP são derivadas principalmente do uso de TI e equipamento de gravação de servidor de varejo, assim como da instalação e da implantação, resultando em custos de mão-de-obra mais baixos.

> Integradores veem diversas vantagens adicionais em adotar o IP De acordo com os integradores, há uma clara tendência do mercado em direção a sistemas totalmente digitais. Escalabilidade e flexibilidade são mencionadas como os dois principais argumentos que favorecem sistemas de vigilância baseados em IP.

> Qualidade de imagem superior acelera a mudança da solução analógica para IP A disponibilidade de câmeras de rede com qualidade de imagem muito alta se tornou um fator evidente de diferenciação no mercado e um argumento poderoso em favor da vigilância baseada em IP. As imagens de vídeo com qualidade HDTV falam por si mesmas e definiram um padrão totalmente novo para o que é possível em vigilância por vídeo.

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Sobre a Axis communicationsA Axis é uma empresa de TI que oferece soluções para instalações profissionais. A empresa é líder do segmento no mercado global e impulsiona a contínua migração do sistema analógico de vigilância por vídeo para o digital. Seus produtos e soluções, baseados em plataformas de tecnologias novas e abertas, são focados em vigilância e monitoramento remoto.Axis é uma empresa Sueca, operando globalmente, com escritórios em mais de 20 países, e operando através de parceiros em mais de 70 países. Fundada em 1984, Axis está na Bolsa dos Países Nórdicos, NASDAQ OMX Stockholm, listada como AXIS. Para obter mais informa-ções, visite o site www.axis.com