ネットワークカメラの仕組み【プロが分かりやすく解説】

ネットワークカメラとは、カメラの本体にコンピューターを内蔵し、インターネットに接続することができるカメラの総称です。

ネットワークカメラは防犯やセキュリティなどの監視を目的とすることも多く、店舗の場合には万引き対策に、駐車場であれば不審者などを離れた場所からスマホなどでリアルタイムに監視ができます。

また、近年は留守中の子供や高齢者などの見守りなど家庭内で利用する人も増加しています。

この記事ではそんなネットワークカメラの仕組みをはじめとして、録画方法、配線、電源、通信などの観点や利用場所・利用シーンなどについてもわかりすく紹介していきますので、ネットワークについて知りたい人、購入を検討している人はぜひ参考にしてください。

ネットワークカメラとは？

ネットワークカメラはＩＰ（Internet Protocol）カメラとも呼ばれます。

ネットワークカメラはカメラ本体にコンピュータを内蔵し、本体そのものにＩＰアドレスが割り振られています。

ネットワークカメラは単独でインターネットに接続できる点が大きな特徴です。

そんな特徴を生かして、ネットワークカメラでは以下の作業が可能となります。

ネットワークカメラの仕組み

ネットワークカメラの仕組みについて、押さえておくべき項目である録画方法・配線・電源・通信について、それぞれ以下に解説をしていきます。

録画方法について

前述したようにネットワークカメラはインターネット環境があれば、遠隔地の映像の閲覧が可能となります。

撮影した映像はネットワーク経由であれば、どこからでもリアルタイムで見ることもできますし、その映像を録画することもできるので、防犯カメラとして大きな役割を果たします。

そんなネットワークカメラの録画方法にはいくつかの方式がありますが、ここではサーバー型・クラウド型・ＮＡＳ型（ネットワークＨＤＤ）の３つの形式を紹介します。

サーバー録画

サーバー録画とはネットワークカメラで撮影した映像データを、データを保存するための専用サーバーに保存する方法です。

録画用サーバーはＮＶＲ（ネットワーク・ビデオ・レコーダ）とも呼ばれており、LANケーブルでネットワークカメラに接続し、映像を保存します。

デジタルでデータを送り画質の劣化を抑えることができるので、綺麗な映像の保存が可能で、各端末（パソコン・スマートフォン・タブレットなど）からサーバーにアクセスすることでライブ映像やＮＶＲに保存した録画映像の再生が可能になります。

一般的な手法ですが、サーバーの用意と保守やメンテナンス、データ容量が増えた際の増強といった、管理の手間が発生します。

クラウド録画

クラウド録画とはネットワークカメラで撮影した映像をインターネットを介してクラウド上に保存する方法です。

クラウドは直訳すると「雲（cloud）」という意味でインターネット上にある保存場所（以前はパソコンのＨＤＤなどに保存）を雲に見立てたＩＴ用語です。

現在は複数のクラウド録画サービスが提供されており、申し込みをすることで利用ができます。

ネットワークカメラの録画方法としてのクラウド録画サービスの一番のメリットは録画機器の導入やメンテナンスがかからない点です。

そのため初期費用を抑え手軽にネットワークカメラを導入できますし、クラウドサービスとして提供されているものはセキュリティも高く安全な映像管理の手段として利用できます。

デメリットとしては、別途クラウドサービスの利用料（月額制が一般的）が発生する点で、導入の際には必要なカメラ台数、利用期間などを配慮して利用目的に適したクラウドサービスを選びましょう。

NAS録画

ネットワークカメラで撮影した映像をネットワーク経由で、ＮＡＳ（ネットワーク・アタッチド・ストレージ：外付けＨＤＤなど）に保存する方法です。

ＮＡＳの外観は外付けハードディスクなどのＤＡＳ（ダイレクト・アタッチド・ストレージ：サーバとストレージを１対１に接続）とは異なります。

ＮＡＳでは、ＨＤＤの故障リスクに備えて、複数のＨＤＤにデータを同時保存するミラーリングという手法が採用されることもあります。

サーバー録画で採用されるＮＶＲを採用するよりは低コストで導入できます。

ただし、カメラの台数が増えたり、記録するデータ量が増加する場合には、機器の増強やメンテナンスなどを必要とします。

配線について

ネットワークカメラはＬＡＮケーブルで、サーバ録画（ＮＶＲ（ネットワーク・ビデオ・レコーダ））・ＮＡＳ録画の機器に接続し、クラウド録画の場合、ルーターに接続します。

一方で従来のアナログカメラはカメラと同軸ケーブルで接続します。

アナログカメラのケーブルには、電源供給と映像伝送を分けて２本のケーブルで接続するタイプと、一体化した同軸ケーブル１本で接続するタイプの２種類があります。

同軸ケーブルで電源と映像を供給できるタイプの方が便利ですが、カメラ毎のドライブユニットが必要になったりと費用面でコストがかさみます。

また、別々のケーブルを２本使うタイプの場合にはそれぞれケーブルが別になっており、配線が複雑となり設置に費用がかかり、スペースも必要となります。

その点、ネットワークカメラはＬＡＮケーブル一本で電源供給と映像転送ができますし、配線もシンプルでスペースもあまりとりませんし、カメラの位置を変える場合も簡単に設置できます。

さらに最近ではWi-Fiで接続できるものも登場し、配線そのものが不要なタイプも販売されています。

ただ、Wi-Fi接続の場合、安定的に使用できるものがまだ少なく、通信が途切れるというリスクもあるので、用途が限定されるというデメリットもあるので注意が必要になります。

電源について

ネットワークカメラにはACアダプターなどの電源だけでなく、ＰｏＥと呼ばれる電源供給の方法があります。

ACアダプター

ネットワークカメラも電気機器なので当然に電源が必要で、一般的にはACアダプターを用いて電源を供給します。

この場合にはカメラ一台毎にACアダプターとそのためにコンセントが必要になってきます。

カメラの台数が増えてくると、それぞれ設置場所で電源を供給する必要があり、もし電源コンセントがない場合には新たに電源設置のための工事が必要になってきます。

ＰｏＥ

ACアダプターでネットワークカメラの電源を確保しようとすると、同時に電源を供給するコンセントが必要となり、簡単に設置できないケースも出てきます。

そんなときに便利な供給方法が「ＰｏＥ」という技術で、「Power over Ethernet」の頭文字を取ったものです。

通常電気機器に電源を供給するためには別に電源ケーブルが必要になりますが、「ＰｏＥ」の技術を使うとデータ通信のケーブルであるＬＡＮケーブルから電源の供給が可能となります。

「ＰｏＥ」は以下のような大きなメリットがあります。

電源工事が不要になる

ネットワークカメラに限らずさまざまな目的でカメラを設置する際に必要となり、導入の際に大きなコストを占めるのが設置のための電源設置の工事費用です。

通常ＡＣアダプターより電源を供給する場合には近くに電源が必要なため工事費がかなりかかりますが、「ＰｏＥ」の技術を使えば費用の削減につながります。

設置場所を選ばない

「ＰｏＥ」では電源が不要なため、電源のない屋内や天井など特殊な場所にでも比較的容易にネットワークカメラを設置することができます。

また、一度設置した後に状況が変わり設置場所を変える際にも電源の位置を気にせずに高い自由度で変更が可能になるのも「ＰｏＥ」のメリットの一つです。

配線がシンプルになる

通常アナログカメラの場合にはデータ通信のためのケーブルのほかに電源ケーブルなど複数のケーブルが必要となり、配線が複雑になります。

また、見た目も煩雑になりやすいですが、「ＰｏＥ」技術を使うとかなりシンプルですっきりしたものになります。

通信について

これまでの記述にも一部記載しているものもありますが、ここではネットワークカメラでの通信についてまとめています。

ネットワークカメラの通信では映像や音声をパソコンやスマホで視聴する方法として、以下の4つの通信方法があります。

P2P（ピアツーピア）

ネットワークカメラの通信方法の中でP2P（ピアツーピア）とはサーバーなどを経由せずに、ネットワークカメラとパソコン・スマホなどの端末間で直接通信を行う方法です。

サーバーの場合には、サーバーへの攻撃があると情報が漏洩してしまうリスクが高いですが、P2P（ピアツーピア）であれば情報漏洩のリスクは低くなります。

また、サーバーの場合にはクライアントが増えるとサーバーやネットワーク回線の負荷が高くなり通信が不安定になることがありますが、P2P（ピアツーピア）の場合には比較的通信は安定します。

ただし、P2P（ピアツーピア）にもデメリットはあります。

基本的には情報漏洩に強い方法ですが、P2P接続するためのユーザー名やパスワード管理が重要となります。

ユーザーがカメラのＩＤとパスワードを初期設定のままに使っているケースがあり、この場合には取得した映像などを簡単に見られてしまうリスクがあるので、必ず設定を変更しましょう。

ＤＤＮＳ（ダイナミックＤＮＳ)

ＤＤＮＳ（ダイナミックＤＮＳ)は本記事の「ネットワークカメラ 豆知識」でも紹介した方法です。

プロバイダから割り当てられるＩＰアドレスが変更された場合に、新しくなったＩＰアドレスをＤＮＳサーバーに通知して、固定のホスト名に接続してくれるサービスです。

ＤＤＮＳ（ダイナミックＤＮＳ)のメリットは、固定ＩＰアドレスがなくても遠隔接続ができることです。

経験されたことがある人も多いかと思いますが、ルーターのグローバルＩＰアドレスは、ルーターの電源を入れなおした時などに変更されます。

そのため固定ＩＰアドレスがないと遠隔操作ができませんが、ＤＤＮＳ（ダイナミックＤＮＳ)を利用すると動的ＩＰアドレスでも固定のドメイン名でアクセス可能となります。

ＤＤＮＳ（ダイナミックＤＮＳ)のデメリットは、当然ですが、ＤＮＳサーバーにトラブルがあると遠隔接続はできなくなってしまいます。また、一部別途料金がかかる場合もあります。

固定ＩＰアドレス

固定ＩＰアドレスとはＩＳＰ（Internet Service Provider）側から割り振られ識別番号がずっと変わることのないＩＰアドレスです。

プロバイダーの基本的な契約である動的ＩＰアドレスの場合は、ルーターのグローバルＩＰアドレスは固定されていないため、変更されるとネットワークカメラの映像などを外部からアクセスした場合に閲覧ができなくなってしまいます。

固定ＩＰアドレスのメリットは外部からインターネット経由でいつでもアクセス可能で、ネットワークカメラなどのＩｏＴ機器の管理が簡単にできることです。

また、指定されたＩＰアドレス以外のアクセスを制限することにより不特定多数の機器からの接続を遮断しセキュリティ強化を図れます。

ただし、固定ＩＰアドレスサービスはＩＳＰの有料オプションで提供されており、利用には料金が発生します。

アクセス制限によりセキュリティを強化できる反面、ＩＰアドレスが固定されるため悪意のある第三者からサイバー攻撃を受けるリスクがあるためネットワークセキュリティを確保する必要があります。

UPnP（ユニバーサルプラグアンドプレイ）

UPnP（ユニバーサルプラグアンドプレイ）は、ネットワークプロトコルの一つであり、ネットワークカメラとルーターなどの機器類を接続するだけで、ポートを自動開放し通信ができる仕組みのことです。

ちなみに通販（IoT技術）で販売されている多くの低価格ネットワークカメラはほとんどこのUPnP（ユニバーサルプラグアンドプレイ）方式が採用されています。

ルーターのポート開放が自動的に行われるため非常に便利ではありますが、反面セキュリティレベルは低いため、ネットワークカメラの管理画面に侵入されないように十分に注意が必要です。

ネットワークカメラとアナログカメラとの違い

ネットワークカメラとアナログカメラには配線ケーブルの違いや画像情報の種類に違いがあります。

表１にそれぞれのメリットとデメリットを記載しましたので、参考にしてください。

表１．ネットワークカメラとアナログカメラのメリットとデメリット

ネットワークカメラの利用場所

ネットワークカメラはさまざまな用途に利用されますが、設置場所については大きく二つに分けられます。

一つ目は、店舗内や部屋の中などの屋内、二つ目は玄関や工場などの搬入口、駐車場などの屋外です。

もう少し詳細に屋内と屋外の設置についてみていきましょう。

屋内カメラ

ネットワークカメラは屋内カメラとしてさまざまな場所で利用可能ですが、もっとも身近なものでは自宅の防犯や見守りカメラとして利用するケースです。

また、比較的安価でWi-Fiネットワークカメラを使えばリアルタイムで別室にいる赤ちゃんの見守り用にも利用できますし、ペットを飼っている場合にも外出先から様子を見ることができます。

また、遠方に暮らす高齢者の様子を見るなどその用途は多岐に渡ります。

屋外カメラ

ネットワークカメラは屋外にも設置可能でインターネット接続できるカメラで、防犯カメラや監視カメラとして活躍しています。

リアルタイム映像の確認や保存ができることから、犯罪防犯や犯人の追跡、災害・事故が起きた場合にも状況把握とその対策が行えるという利点があります。

ただし、屋外用のカメラは屋内で使用する場合と比較すると、環境も厳しくなるために、購入の際に注意すべき事項があります。

表２にその代表的な注意点を列記しましたので、購入時の参考にしてください。

表２．屋外ネットワークカメラの購入の際の注意点

また、屋外ならではですが、使用箇所が海から近い環境にある場合には、塩害にも注意が必要です。

塩害対策されたカメラを購入する、接続部分などをビニールなどでシールドするなどの対策を取りましょう。

そして、屋内での見守りなどでは問題はありませんが、屋外に防犯カメラを設置する際には、不特定多数の通行人なども映り込みますので、映像が流出しないようにセキュリティ（プライバシー）への配慮も怠らないようにする必要があります。

ネットワークカメラの活用シーン

ネットワークカメラには屋内・屋外問わずさまざまな使い方があります。

ここでは、その活用シーンの一部を紹介したいと思います。

防犯や監視

ネットワークカメラを使用する目的の中で一番多いケースが防犯や監視です。

表３にネットワークカメラの防犯用途の設置場所と目的（抜粋）について記載していますので参考にしてください。

表３．防犯用ネットワークカメラの設置場所と目的について（抜粋）

遠隔地からの見守り

ネットワークカメラでは自宅から離れた場所の見守りにも活用ができます。

以下のような心配事はないでしょうか？