#2.1 Теория, помогающая в проектировании ситуационных центров | Часть 1
Ситуационные центры и диспетчерские - взгляд изнутри
Нужно понимать, что IP KVM система — это не замена существующих компьютеров, а надстройка над существующей инфраструктурой предприятия. Она позволяет добавить необходимый функционал, расширить уже существующий. Если оператор работает на компьютере, то IP KVM система позволит просто добавить ему удобных функций для работы с этим компьютером. Она не отменяет существующую инфраструктуру, а является дополнительной прослойкой между клавиатурой/мышкой и системой, которая позволяет сделать более удобной работу оператора. Все системы безопасности, доступа, авторизации и т.д. остаются как были, они не меняются. Поэтому вопросы, касающиеся безопасности, секретности и т.д., все остаются.

Мы переписывались со многими компаниями относительно того, насколько корректно мы можем говорить о работе с секретными данными. IP KVM система никаких секретных данных не передает. Она передает только изображение, видео и сигналы клавиатуры/мышки. Вообще вопрос секретности аудитории (помещения) — это отдельная история, связанная с сертификацией в разных службах (ФСБ и пр.). Мы про это не говорим.

Например, наша система использовалась в определенных структурах на Фрунзенской. Естественно, там очень большой уровень секретности, в том числе, авторизация доступа пользователей, вход в помещение по карточкам и т.д. Наша система надстраивается над существующей, то есть не отменяет авторизацию пользователей на рабочих местах, доступ к данным и т.д. Это просто надстройка.

План

1. Теоретические основы системы с точки зрения проектирования ситуационных центров.

2. Проектирование видеостен

3. Проектирование и взаимодействие с рабочими местами операторов.


Часть 01. Теоретические основы системы
с точки зрения проектирования ситуационных центров


О том, на какие документы нужно ориентироваться при разработке ситуационных центров, расскажет Антон Старов, ведущий эксперт по разработке и проектированию ситуационных центров.

Регламентирующие документы при проектирования ситуационных центров

ГОСТ Р ИСО 11064-1-2015 «Эргономическое проектирование центров управления» нормирует проектирование центров управления, в данном случае ситуационных центров. ГОСТ состоит из нескольких частей. В них оговорены конкретные принципы проектирования. Например, в первой части указано, какую информацию нужно собирать с заказчика, какую информацию ему нужно предоставлять для правильности разработки решения и способов его взаимодействия с данным ситуационным центром. Есть части, посвященные размещению рабочих мест, их расположению. Отдельная часть посвящена расположению дисплеев и экранов отображения, как персональных, так и коллективных. Есть часть, посвященная эргономике труда, то есть условиям труда человека — это температура воздуха, освещенность, шумы и прочие вещи, которые оказывают влияние на комфорт человека при работе.

Работа в ситуационном центре отнесена к вредным производствам с точки зрения принятия решений и напряженности самой работы. Исходя из этого необходимо создать для работника комфортные условия его труда.

Этот ГОСТ переводной, он использует как основу ГОСТ ИСО. Поэтому многие международные стандарты, на которые он ссылается, в нашем случае должны быть заменены нашими местными, например, санитарными нормами и правилами. Как основание для проектирования этот ГОСТ очень хорош, так как он перечисляет практически полный набор данных, которые надо учесть в процессе проектирования. Но с точки зрения российского законодательства нужно учитывать санитарные нормы и правила, которые приняты у нас в стране.

Что касается уровня шумов, работы человека с персональными дисплеями, в России есть отдельный СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы». Также у нас свой СанПиН на освещение помещений и рабочих столов.

Есть старые советские ГОСТы для работы с коллективными экранами, например, ГОСТ 21958-76 «Зал и кабины операторов. Взаимное расположение рабочих мест». Он позволяет определить размещение операторов относительно экранов коллективного пользования, углы обзора, которые приемлемы в этих случаях. Несмотря на то, что этот ГОСТ достаточно старый, на мой взгляд, он до сих пор вполне отвечает своим задачам и позволяет выбрать места положения пользователей (диспетчеров ситуационного центра), которые будут смотреть на экран коллективного пользования. Исходя из него понятно, что при достаточно широких помещениях необходимо осуществлять закругление экрана или располагать его под небольшим углом 0:29:36.9 для того, чтобы увеличивать обзор.

При проектировании ситуационных центров полезно учитывать наши физиологические особенности. Часто сталкиваемся с тем, что не учитываются особенности человеческого зрения и восприятия информации на экранах (размер шрифтов, их различимость для операторов с учетом их положения относительно первого ряда, последнего ряда), чтобы для всех информация, показываемая на коллективном экране, была различима и вполне комфортна для глаз. То, что транслируется на экране, должно быть понятно и различимо без дополнительного напряжения зрения.

Есть хорошие исследования по этому поводу.

Например, здесь приведены расчеты размеров шрифтов и видимых элементов, которые должны транслироваться на экране, исходя из физиологии нашего зрения. Так можно подбирать, например, вертикальное разрешение экрана, сколько нужно точек, чтобы все, что мы хотим показать, было вполне различимо.

Также у Extron есть хороший документ «Videowall system design guide», который можно использовать для проектирования видеостен.

Как раз недавно вышла новая версия. Он есть только на английском языке. В нем хорошо описаны принципы, которые нужно использовать при проектировании экранов коллективного пользования.

К вопросу, обязательные эти документы или рекомендательные, в принципе, каждый может относится по-своему. На самом деле ориентироваться нужно на требования заказчика, потому что операторы, работающие в ситуационных центрах — это сотрудники, а заказчик — работодатель. Он обязан заботиться о своих сотрудниках, создать соответствующие условия работы. У кого-то есть в офисе кондиционер, кто-то работает при +30. Здесь то же самое.

Да, есть ГОСТы и СНиПы, одни появляются, другие отменяются. Есть стандарты, которые носят рекомендательный характер, тем не менее, в которых много правильной и полезной информации — как размещать сотрудников, где они должны находиться, сколько квадратных метров на каждого, на каком расстоянии, какое минимальное/максимальное расстояние и т.д. Это очень полезные документы с точки зрения эргономики, освещения, влажности, температуры. Они дают опорные точки, с которыми можно начать работать.

Интегратор при работе с заказчиком и заказчик при работе с интегратором могут этими документами оперировать, но необязательно требовать. Если заказчик указывает в ТЗ, что он хочет, чтобы соответствовало ГОСТу — отлично, это хороший фокус для проектировщика, на что обращать внимание. Может быть, наоборот, интегратор скажет, что есть такие нормы, было бы неплохо их соблюсти.

Это информация для размышления, чтобы вы понимали, что эти документы есть, и их, с нашей точки зрения, было бы неплохо использовать в работе.

Базовые определения и принципы

Когда мы говорим про документы и дальше уже про проектирование, так или иначе касаемся неких базовых принципов и определений, с которыми работаем, в том числе:

· Частота кадров;

· Разрешение;

· Нужно или нет использовать 4К;

· Что с полосой пропускания, если используем передачу по IP;

· И т.д.

Мы сейчас заходим в тяжелую тему. Осознаем, что далеко не все в ней можно свести к базовым законам.

На сайте известного вам (по названию железки) производителя мы нашли описание основного устройства:

DM NVX® 4K60 4:4:4 HDR Network AV
Encoder/Decoder with Downmixing and
Dante® Audio

Извиняемся перед производителем оборудования, которое мы взяли в качестве примера для демонстрации. Ничего плохого мы о нем не думаем, просто так получилось, что этот прекрасный производитель настолько эффектно собрал внутри описания прибора все нужные числа, что мы не могли это прокомментировать. Здесь есть все основные технические характеристики, про которые важно упомянуть:

1. Разрешение (4K)

Поскольку мы практики, исходя из практики считаем, что, да, 4K — это высококачественное разрешение. Но мы всегда при проектировании ситуационных центров исходим из реальных требований заказчика — не абстрактных типа: «Я слышал, что 4K — это хорошо», а из того, какой у него контент, что отображается, какие мониторы. Исходя из этого подбираем разрешение.

Сначала чуть-чуть поговорим про то, как устроен человеческий глаз. Это некая оптическая система, которая имеет свое разрешение. Минимальное разрешение человеческого глаза — это 1 минута. Проводились разные исследования, насколько мелкие детали может увидеть человек. Там, используя кучу разных формул, посчитано, что пользователь со зрением, равным 1 (хорошее зрение), сможет различить два высококонтрастных объекта размером 0,1 мм, расположенных рядом с друг другом, на расстоянии не более, чем 25 см. Если расстояние больше, то человек физически не может различить такие объекты. Подчеркнем, что речь идет о контрастных объектах (белые/черные на контрастном фоне при очень хорошем уровне освещенности), то есть это идеализированные условия.

Рассмотрим пример, чтобы не быть голословными. Мы попросили инженеров в ситуационных центрах измерить средний монитор. В основном это многомониторные рабочие места, где стоят, как ни странно, маленькие мониторы. Оказалось, что средний монитор на рабочем столе ~ 500 мм. Разделив этот размер на разрешение, получаем физический размер пикселя монитора: 500/1920 = 0,26.

Поскольку 0,1 мм видно с 25 см, а 0,26 — условно в 2,6 раз больше, чем 0,1, то получаем максимальное расстояние просмотра Full HD ~ 60 см. Все, что дальше, человек уже не различит, все, что ближе, видит. В нормах СанПиН как раз есть рекомендация по эргономике рабочего места, что расстояние между глазами оператора и экраном должно быть не менее 50-60 см. Это связано с тем, что работа оператора связана с повышенным уровнем напряжения и эмоциональной нагрузкой, стрессом, глаза устают, взгляд замыливается, зрение падает. Именно поэтому при производстве контента для операторов рекомендуется использовать более крупные шрифты, чем для простых презентаций, чтобы глаза меньше уставали.

Если же взять разрешение 4К, то при том же размере экрана количество точек становится больше. Получается, что максимальное расстояние просмотра уменьшается до ~ 30 см. Но оператор не может сидеть так близко к экрану. Поэтому выводить 4К на рабочем месте смысла не имеет. Это физика.

С точки зрения эргономики рабочего места оператора получаем, что среднее значение, которое реально ему нужно подавать — это Full HD. Если мы подаем 4K, то, например, на Windows включается масштабирование — отображается не 100%, а 150%. Если вы включаете в Windows разрешение 1080, идете в шрифты и смотрите масштаб, который система автоматически подставляет сама, это будет 100-125%. Этот параметр рассчитан людьми, которые занимаются эргономикой. Он чуть-чуть увеличен, потому что зрение не у всех 1. Если же сделать 4K, то масштаб будет уже 150-200%. При этом объем информации не меняется, а просто увеличивается размер букв. Несмотря на то, что мы подаем сигнал более высокого разрешения, реальный оператор все равно смотрит, грубо говоря, на картинку Full HD.

Еще раз обращаем внимание, что мы говорим о ситуационных и диспетчерских центрах. Там контент специфический — графики, диаграммы, данные с камер и т.д. Часто это рисованные объекты. Если же говорить о работе с реально художественным контентом, например, ситуационный центр в ТВ-студии (мы такие тоже делали), они генерят контент в 4К, потому что там важно художественное восприятие. Картинка 4К действительно более ярко и красиво смотрится, нежели картинка Full HD. Ты деталей не видишь, но общее восприятие, как говорится, ощущается спинным мозгом гораздо эффектней. Там использование 4К может быть обосновано.

Действительно, у нас разрешение одно и то же, а диагональ разная. Как раз именно это мы считали в этой формуле. В приведенном примере мы работаем с видеостеной на тонкошовных ЖК дисплеях. Мы взяли ширину стандартного тонкошовного дисплея диагональю 50 дюймов (1200 мм). В этом случае размер пикселя составляет ширину, деленую на 1920 в случае Full HD — 0,26. Это в 6 раз больше, чем 25 см, то есть 1,5 м. Фактически две контрастные точки (пикселя) можно хорошо видеть с расстояния 1,5 м. Если же мы используем нативное разрешение 4К на дисплеях, то просто сильно уменьшаем расстояние обзора для оператора.

Рабочий стол имеет некоторый физический размер. Если используются большие мониторы, то они физически дальше устанавливаются от оператора, он от них как бы отъезжает. Бывают ситуационные центры, где стоит один монитор, который больше, чем остальные, или есть специальные задачи, где надо показать 4К картинку. Самое главное — надо исходить из задач. Не стоит гнаться за 4К. Мы исходим из задачи. Когда клиент говорит, что ему надо 4К, мы спрашиваем — а у вас есть контент 4К, реально ли вы работаете с таким контентом? Если он хочет 4К просто на вырост, мы объясняем, что человеческий глаз на вырост не работает, а зрение ваших операторов будет ухудшаться. Конечно, если человек настаивает — почему нет, ради бога.

Есть много факторов, которые нужно учитывать, связанных с физиологической особенностью зрения человека. 4К можно использовать очень хорошо, например, для формирования источников видеостены. Там видеоплата генерит контент 4К, и можно впихнуть много тонких линий, а потом картинка выводится на видеостену, например, 2*2 с разрешением каждого экрана 1080, получается пиксель в пиксель. Это действительно целесообразно — мы сформировали 4К контент, вывели его на большую стену, где каждый элемент 1080. Мы не потеряли качество, но при этом работает один видеовыход.

Мы рассказали про рабочее место, где стандартный монитор оператора — 20 дюймов, а потом объяснили с помощью формулы, что это означает в контексте видеостены. Теперь рассмотрим следующий параметр