SIPインターホンとは？ 定義、仕組み、機能、および用途

建物の入口、工場のフロア、駐車場、または緊急ヘルプポイントにある通話ボタンは、専用のインターホン親機で終端する必要はありません。SIPを使えば、そのフィールドデバイスは、デスクフォン、IP PBXプラットフォーム、オペレーターコンソール、ページングシステム、ソフトウェアクライアントが使用するのと同じIP通信環境の一部になることができます。

SIPインターホンは、通話シグナリングにSession Initiation Protocolを使用するIPベースのインターホンエンドポイントです。デバイスによっては、双方向オーディオ、ビデオ、ワンタッチ通話、リレー制御、アラーム入力、ページング、アクセス制御やその他の運用システムとの統合を提供できます。SIPはセッションの確立と管理を処理し、実際の音声またはビデオメディアは通常、IPネットワーク上で別々に転送されます。

SIPインターホンシステムは、インターホン通信を標準的なIP音声環境に拡張します。フィールド端末はもはや孤立したトーキングデバイスとして動作する必要はありません。通話は、通信ワークフローに従って、異なるユーザー、部門、または拠点にルーティングできます。

SIPインターホンシステムと製品

SIPインターホンとは？

SIPはSession Initiation Protocolの略です。IPベースのマルチメディアセッションシグナリング用に定義され、IP電話、PBXシステム、ソフトフォン、ゲートウェイ、その他の通信エンドポイントで広く使用されています。インターホンシステムでは、エンドポイントの識別、通話の開始、通話の受信、セッションの終了のための共通のシグナリング方法を提供します。

物理的なデバイスはさまざまな形態を取ることができます。ドアステーションは通話ボタン、カメラ、ドア解錠リレーを組み合わせることがあります。産業用ステーションは頑丈な筐体と高出力スピーカーを使用することがあります。緊急ヘルプポイントは大きな照明付きボタンを備えることがあります。屋内インターホンはディスプレイやハンドセットを使用することがあります。ハードウェアと動作環境は異なりますが、それぞれがネットワーク内のSIPエンドポイントとして機能できます。

IP PBXまたはSIPサーバーへの登録が一般的です。登録後、インターホンには内線番号が割り当てられ、ダイヤルプラン、リンググループ、スケジュール、エスカレーションルールに含めることができます。ただし、登録はすべてのアーキテクチャで必須ではありません。一部のデバイスは、直接SIPまたはエンドポイント間のピアツーピア通信もサポートしています。

SIPとIPの違いは注目に値します。インターホンは、必ずしもSIPを使用せずにIPネットワークを使用できます。SIPインターホンという用語は、通信と通話制御方法の一部としてSIPを使用するインターホンを具体的に指します。

SIPインターホンの仕組み

SIPインターホン通話は通常、シグナリング、リアルタイムメディア、通話に関連する制御アクションの3つの別々の要素を含みます。これらの機能を分離することで、システムを理解しやすくなり、登録、片方向オーディオ、統合の問題を診断する際にも役立ちます。

登録

IP PBXまたはSIPサーバーを使用する場合、インターホンは通常、プラットフォームに内線またはSIPアカウントを登録します。その後、サーバーはエンドポイントの場所を把握し、認証、内線番号、通話ルーティング、その他の通信ポリシーを適用できます。

登録により、プラットフォームはインターホンへの通話をルーティングすることもできます。したがって、オペレーターはデバイス設定とシステム権限に従って、フィールドステーションを直接呼び出すことができ、通信がインターホンからコントロールルームへの一方向だけで機能する必要はありません。

通話設定

ボタンを押すか、設定されたイベントをトリガーすると、シグナリングプロセスが開始されます。インターホンは、デスクフォン、オペレーターコンソール、屋内ステーション、ソフトフォン、コールグループ、またはPBXで定義された別の宛先にSIP INVITEを送信できます。応答デバイスはSIPセッションを通じて応答し、両側が必要な通信パラメータを受け入れると通話が確立されます。

ルーティングは、固定された1ボタン対1電話の関係よりも洗練されている場合があります。たとえば、勤務時間中は、入口ステーションが受付に鳴らすことができます。勤務時間後は、同じステーションを警備にルーティングできます。緊急ポイントは、最初にローカルの当直室を呼び出し、誰も応答しない場合は別の宛先を使用できます。

メディア転送

SIPはセッションを確立しますが、通常、会話自体を伝送しません。通話が接続されると、オーディオは一般にRTPを使用して転送されます。サポートされ、必要とされる場合、SRTPはリアルタイムメディアを暗号化できます。オーディオコーデックには、G.711、G.722、Opus、または両方のエンドポイントでサポートされるその他のコーデックが含まれる場合があります。

ビデオ対応インターホンは、音声に加えてビデオストリームをネゴシエートできます。そのビデオを表示できるかどうかは、カメラ、コーデック、SIPプラットフォーム、応答エンドポイントによって異なります。オーディオ専用のデスクフォンに接続されたSIPビデオインターホンは、電話がビデオを表示できなくても、音声通信を提供できます。

SIPインターホンはSIPプラットフォームに登録し、標準の通話ロジックを使用して双方向通信を確立します。簡略化したパスは次のとおりです。

SIPインターホン → IPネットワーク → SIPサーバー / IP PBX → 電話 / コンソール / 屋内ステーション / ソフトウェアクライアント

制御アクション

通信は物理制御と連携できます。入口では、応答ユーザーがDTMFコマンドを入力するか、ソフトウェア制御を使用して電気錠に接続されたリレーをアクティブにすることができます。別のプロジェクトでは、外部ボタンまたはアラーム接点の状態が変化したときに、デジタル入力が緊急通話を開始することがあります。

これらのアクションはデバイスとプラットフォームに依存します。SIP互換性だけでは、リレー、DTMF、API、アクセス制御の動作が同一であることは保証されないため、これらの機能が必要な場合は相互運用性を検証する必要があります。

主要機能

SIPは通信フレームワークを提供しますが、インターホンの実際の機能は、ハードウェア、ファームウェア、想定される環境によって異なります。シンプルなヘルプポイントと多機能ビデオ入口ステーションは、どちらもSIPをサポートしていても、非常に異なる運用要件に対応します。

双方向オーディオ

双方向音声は依然として中核機能です。全二重通信により、両者が自然に話すことができ、エコーキャンセル、自動利得制御、ノイズ処理により、困難な場所での明瞭度を向上させることができます。スピーカー出力とマイク性能は、工場、駅、トンネル、道路沿い、その他の騒がしい環境で特に重要になります。

ビデオインターホン

内蔵カメラは、入口、ゲート、セキュリティチェックポイント、公共の支援ポイントに視覚的検証を追加します。オペレーターは、発信者を識別したり、どのようなアクションを取るかを決定する前に当面の状況を評価したりできます。カメラの解像度は考慮事項の1つにすぎません。視野角、低照度性能、ビデオ互換性、受信エンドポイントの機能も重要です。

通話ルーティング

インターホンがSIP通話制御環境に参加すると、通話は内線ダイヤル、リンググループ、ハントグループ、転送、スケジュール、フォールバック宛先などのPBX機能を使用できます。これにより、フィールドエンドポイントを再配線することなく通信ロジックを変更できます。

マルチサイトシステムは同じ原理を使用して、遠隔施設からのインターホン通話を集中当直センターにルーティングできます。ネットワークとPBXアーキテクチャが必要なルーティングをサポートしている場合、ローカルとリモートの宛先を組み合わせることもできます。

アクセス制御

多くのSIPインターホンには、リレー出力、デジタル入力、またはドア、ゲート、アラーム接点用のインターフェースが含まれています。したがって、通信とアクセス決定を接続できます。オペレーターは発信者と話し、状況を確認し、応答デバイスまたは管理プラットフォームから承認されたアクションを実行します。

ページング統合

キャンパス、産業、公共サービスプロジェクトでは、インターホン機能がSIPページングまたは緊急放送と共存できます。互換性のある端末は、ページを受信したり、ページンググループに参加したり、SIPスピーカーやページングゲートウェイと連携したりできます。一部のシステムでは、マルチキャストを使用して、各スピーカーに個別のSIP通話を作成せずに1対多のオーディオ配信を行います。

遠隔管理

ネットワークベースのインターホンは通常、SIPアカウント、ネットワークパラメータ、通話先、オーディオ設定、デバイスメンテナンス用のブラウザベースの設定を提供します。大規模な展開では、何百ものエンドポイントを個別に保守することは大きな運用負担になる可能性があるため、集中プロビジョニング、設定バックアップ、ファームウェア管理が役立ちます。

システムアーキテクチャ

SIPインターホンシステムは、壁に取り付けられた端末だけではありません。信頼性の高い動作は、連携するいくつかの層に依存しており、これらの層を分離することは、システム設計時とトラブルシューティング時の両方で役立ちます。

フィールド層

フィールド層には、ドアステーション、壁掛けインターホン、緊急ヘルプポイント、産業用コールステーション、その他訪問者、従業員、一般公衆が使用するデバイスが含まれます。この層での製品選択は、実際の環境を反映する必要があります。屋内、屋外、破壊行為の危険性、高騒音、産業用、または粉塵や水への暴露などです。

ネットワーク層

EthernetスイッチとIPネットワークは、SIPシグナリングとメディアを転送します。PoEは、インターホンがサポートしている場合、1本のネットワークケーブルで電力とデータを伝送することでフィールド設置を簡素化できます。大規模な展開では、VLANを使用して通信またはセキュリティデバイスを通常のデータトラフィックから分離したり、QoSがネットワーク輻輳が懸念される場合にリアルタイムオーディオを優先したりするのに役立ちます。

制御層

IP PBX、SIPプロキシ、または通信サーバーが、エンドポイントの登録と通話ルーティングを管理します。この層には、内線プラン、認証ルール、コールグループ、時間ベースのルーティング、フェイルオーバーロジック、および各インターホン通話の処理方法を決定するその他のポリシーを含めることができます。

オペレーター層

通話は、専用のインターホン親機で終端する必要はありません。システムに応じて、オペレーターはSIP電話、屋内ステーション、ディスパッチコンソール、ソフトフォン、またはソフトウェアプラットフォームで応答できます。したがって、コントロールルームはインターホン通話をより広範な運用通信ワークフローに組み込むことができます。

統合層

アクセス制御、CCTV、録音、アラーム、ページング、ディスパッチソフトウェア、ビル管理アプリケーションは、通信システムの周囲に配置される場合があります。統合方法はさまざまです。物理I/Oを使用するもの、SIP機能を使用するもの、APIやミドルウェアに依存するものがあります。必要なインターフェースは、機器がすでに選択された後に仮定として追加するのではなく、システム設計中に定義する必要があります。

階層化アーキテクチャにより、障害分離もより正確になります。通話が失敗した場合、エンジニアはエンドポイント登録、IP接続、ルーティングを個別に確認できます。通話は接続されるがオーディオが欠けている場合、インターホン全体を単一のブラックボックスとして扱うのではなく、RTPパス、VLAN、NAT、ファイアウォールルール、またはコーデックネゴシエーションに注意を移すことができます。

SIP対従来のインターホン

従来のアナログまたはプロプライエタリなインターホンシステムは、特に設置が小規模で変更される可能性が低い場合、信頼性の高いローカル通信を提供できます。違いは、プロジェクトがPBXサービス、柔軟な応答ポイント、ソフトウェア管理、または複数の拠点間の通信との統合を必要とする場合に、より重要になります。

SIPはユニバーサルなプラグアンドプレイ互換性として解釈されるべきではありません。2つのデバイスが両方ともSIPをサポートしていても、認証、コーデック、DTMF処理、ビデオ実装、プロビジョニング、TLSサポート、またはメーカー固有の機能が異なる場合があります。高度な機能に依存するプロジェクトでは、実際の相互運用性テストが依然として重要です。

アプリケーションと選択

同じSIPアーキテクチャで、非常に異なるアプリケーションをサポートできます。プロジェクトごとに変わるのは、必要な端末設計、応答ワークフロー、統合の深さです。

建物の入口

オフィス、住宅入口、ゲート、受付エリアでは、訪問者が通話ボタンを押して、受付、警備、または別の許可されたユーザーに連絡できます。ビデオモデルは視覚的検証をサポートし、リレー統合は通信後のドアまたはゲートの遠隔解錠を提供できます。

産業サイト

工場、倉庫、公益施設、トンネル、その他の運用拠点では、中央コントロールルームとのフィールド通信が必要になることがよくあります。SIPにより、インターホンはサイトのIP通信インフラストラクチャを使用でき、特殊なハードウェアが粉塵、湿気、衝撃、高い周囲騒音などの環境要件に対応します。

ヘルプポイント

旅客ターミナル、キャンパス、駐車施設、公共スペースでは、SIPインターホンを緊急または支援ポイントとして使用できます。各エンドポイントは独自の内線またはIDを持つことができ、受信システムはどの場所が通話を開始したかを把握できます。ルーティングルールは、要求を適切なサービスまたはセキュリティチームに転送できます。

医療

病院や介護施設では、入口、制限エリア、支援ポイント、サービス場所にインターホンエンドポイントを使用できます。ここでは、設計は従来の訪問者ドア機能よりも、ハンズフリー操作、シンプルなユーザーインタラクション、適切なスタッフへの信頼性の高いルーティングを優先する場合があります。

公共安全

緊急通報ステーションと固定ヘルプポイントは、フィールドユーザーを当直デスクまたはディスパッチ環境に接続できます。必要に応じて、通話を位置識別、録音、ビデオ、またはアラームワークフローと組み合わせて、オペレーターが通常の電話よりも多くのコンテキストを受け取れるようにできます。

製品の選択は、このワークフローから始める必要があります。問題は、デバイスがSIPをサポートしているかどうかだけでなく、通話の前、最中、後に何が起こる必要があるかです。

互換性

目的のSIPサーバーまたはIP PBX、登録方法、サポートされるトランスポート、オーディオコーデック、DTMF方法、必要な通話機能を確認します。ビデオアプリケーションの場合は、ビデオコーデックと受信側の互換性も確認します。

環境

屋内オフィス、屋外ゲート、産業エリアでは異なるハードウェアが必要です。関連する要因には、IP保護等級、耐衝撃性、動作温度、筐体構造、取り付け方法、耐食性が含まれる場合があります。公共のアクセス可能なデバイスは、耐破壊構造も必要とする場合があります。

オーディオ設計

スピーカー出力、マイク集音、エコーキャンセル、ノイズ性能は、設置環境に適合する必要があります。静かなロビーでは、適度な音響性能で十分な場合があります。工場のフロアや交通プラットフォームでは、大幅に強力なオーディオ設計が必要になる場合があります。

ネットワーク設計

Ethernet接続、PoE要件、IPアドレッシング、VLAN、QoS、遠隔管理方法を確認します。エンドポイントがWANリンクまたはパブリックインターネットを介して通信する場合、ファイアウォール、NAT、ルーティングの動作も考慮する必要があります。SIP登録の成功は、正しいRTPメディアパスを自動的に保証するものではないからです。

セキュリティ

SIPインターホンは、孤立したアプライアンスとして扱うのではなく、ネットワークエンドポイントとして管理する必要があります。強力な資格情報、制御された管理アクセス、HTTPS、ネットワークセグメンテーション、ファームウェアメンテナンスは基本的な考慮事項です。システム設計でサポートされ、必要とされる場合、TLS上のSIPはシグナリングを保護し、SRTPはメディアを保護できます。

システム統合

最終製品を選択する前に、ドアリレー、デジタル入力、アクセス制御リンク、ページング、CCTV、録音、API要件、アラーム連携を定義します。これにより、コミッショニング時に、デバイスがSIP通話をサポートしているが、実際のワークフローに不可欠なインターフェースが1つ欠けていることに気付くのを避けられます。

よくある質問

SIPインターホンにIP PBXは必要ですか？

必ずしも必要ではありません。IP PBXまたはSIPサーバーは、集中登録、ルーティング、グループ、スケジュール、マルチサイト管理に役立ちますが、一部のSIPインターホンは、ピアツーピア展開で別の互換性のあるSIPエンドポイントと直接通信することもできます。

SIPは音声を伝送しますか？

SIPは主にシグナリングとセッション制御を処理します。通話が確立されると、リアルタイムオーディオは通常RTPを使用して転送され、暗号化されたメディアがサポートおよび設定されている場合はSRTPを使用できます。

電話に発信できますか？

はい。SIPインターホンは一般に、設定されたSIP環境を通じて、互換性のあるSIPデスクフォン、屋内ステーション、オペレーターコンソール、ソフトウェアクライアントに発信できます。通話中に利用できる正確な機能は、両方のエンドポイントと通話制御プラットフォームによって異なります。

ドアを開けられますか？

多くの入口向けSIPインターホンは、ドアやゲートの遠隔解錠用のリレー出力またはアクセス制御統合を提供します。制御には、DTMF、ソフトウェアインターフェース、APIコマンド、または選択したシステムでサポートされる別のメカニズムを使用できます。

すべてのSIPインターホンがビデオをサポートしますか？

いいえ。SIPインターホンはオーディオのみまたはオーディオビデオの場合があります。産業および緊急アプリケーションでは、クリアで信頼性の高い音声がより重要なオーディオのみのデバイスがよく使用されますが、入口やセキュリティチェックポイントでは統合カメラが役立つ場合があります。

ページングをサポートできますか？

一部のモデルは、SIPページング通話を受信したり、ページンググループに参加したり、マルチキャストオーディオを使用したりできます。ページングは、SIPサポートだけではマルチキャストやページング機能を保証できないため、個別の製品機能として確認する必要があります。

展開前に何をテストすべきですか？

コミッショニングでは、登録、着信と発信、双方向オーディオ、該当する場合はビデオ、DTMFまたはリレー制御、ルーティングとフェイルオーバー、ネットワーク回復、およびアクセス制御、ページング、録音、CCTV、ディスパッチシステムとの必要な統合をカバーする必要があります。完全なワークフローをテストすることは、SIP登録のみを確認するよりも有用です。