隨著人工智能、信息化技術(shù)的發(fā)展，安防領(lǐng)域也出現(xiàn)了新的變化，安防產(chǎn)品也快速朝著智能化、智慧化發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計，2019年我國各類安防產(chǎn)品產(chǎn)值達(dá)到2500億元，同比增長10%，占整個安防行業(yè)產(chǎn)值約為30%。根據(jù)IDC的預(yù)測，到2025年，全球視頻安防攝像頭市場規(guī)模將從2019年的236億美元增長至440億美元。
一、智慧安防的快速發(fā)展推動視頻存儲的變革
到目前為止，我國安防監(jiān)控系統(tǒng)主要歷經(jīng)了模擬化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化四個階段。在這四個階段都分別出現(xiàn)了不同形態(tài)的監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，從早先的VCR到DVR，混合DVR到NVR和SAN存儲網(wǎng)絡(luò)。
在現(xiàn)階段開始大規(guī)模部署高清和網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)以后，智能存儲服務(wù)器出現(xiàn)，以呈現(xiàn)更高品質(zhì)的視頻圖像以及精準(zhǔn)的智能數(shù)據(jù)分析和挖掘。
由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有監(jiān)控點多、錄像通道多、視頻監(jiān)控時間長、視頻數(shù)據(jù)多等特點，這就向視頻存儲技術(shù)提出了一個挑戰(zhàn)——即如何保證對大量的視頻數(shù)據(jù)文件提供足夠的存儲空間。
在大規(guī)模的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中，海量高清的視頻數(shù)據(jù)存儲，如720P、1080P、5MP、8MP等高分辨率IPC的接入，大路數(shù)并發(fā)大碼流的實時數(shù)據(jù)讀寫對存儲的性能挑戰(zhàn)很大。
同時由于越來越多的監(jiān)控應(yīng)用趨向視頻圖像的高清顯示、海量數(shù)據(jù)存儲、多元信息融合、信息智能挖掘以及大規(guī)模數(shù)據(jù)的智能分析及決策等，在平安城市、智慧城市以及跨地域的大規(guī)模行業(yè)應(yīng)用當(dāng)中，對于海量高清視頻數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的需求意味著數(shù)據(jù)存儲能力和計算性能的提升，存儲產(chǎn)品應(yīng)具備高性能、高容量、高可靠性以及可擴展性，同時實現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的深度結(jié)合，滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)對視頻數(shù)據(jù)管理的特殊業(yè)務(wù)應(yīng)用。
在監(jiān)控視頻方面，從人工圖像監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析到使用智能分析技術(shù)實現(xiàn)智能化的實時視頻分析和智能監(jiān)控，通過對海量視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的計算和處理，能夠?qū)崿F(xiàn)高清視頻畫質(zhì)的細(xì)節(jié)分析，智能挖掘出類似特征和行為數(shù)據(jù)，為事件決策和業(yè)務(wù)分析提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)依據(jù)。
傳統(tǒng)機械硬盤并不適用于安防監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展需求，首先在海量數(shù)據(jù)存儲、云存儲、人工智能以及智能分析等應(yīng)用下要求順序和隨機讀寫的速度越來越高，遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)機械硬盤的性能；其次長時間的工作需求和惡劣的工作環(huán)境對普通硬盤來說都是一個巨大的考驗。
在這里就要說到我們存儲中重要的一個固件SSD固態(tài)硬盤及相關(guān)存儲技術(shù)。作為安防監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)至關(guān)重要的設(shè)備之一，SSD承載著數(shù)據(jù)存儲和保護(hù)數(shù)據(jù)安全的作用，同時SSD最顯著的特點之一就是抗震防摔，在這一點上是遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)硬盤的。
視頻存儲技術(shù)的進(jìn)步，能夠極大的推動安防監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展。目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)正處于網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展階段,監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化也將要求視頻存儲技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化。更高性能、持久可靠、穩(wěn)定、低耗以及低噪音的專業(yè)性的固態(tài)硬盤將更適用于安防監(jiān)控領(lǐng)域的特殊要求。
二、智能安防監(jiān)控對硬盤存儲提出新要求
1.硬盤必須適應(yīng)監(jiān)控視頻應(yīng)用的讀寫、耐久等特性
隨著中國平安城市等大型項目建設(shè)，長時間人工實時監(jiān)控帶來的“盲視”，需要人臉識別等圖像分析技術(shù)，在數(shù)據(jù)采集的邊緣端就開始參與協(xié)助篩選，而AI運用的復(fù)雜化，對存儲設(shè)備的隨機數(shù)據(jù)讀寫性能是一個挑戰(zhàn)。
因此，硬盤的控制固件必須優(yōu)化使其能更加有效率地分配緩存，讓來自不同攝像頭的視頻數(shù)據(jù)能快速無阻地寫入硬盤。另外，監(jiān)控視頻存儲硬盤其緩存量是否足夠、能支持多少高清攝像頭、每年的工作負(fù)荷參數(shù)是否能滿足需求等因素，也需要考慮在內(nèi)。
2.硬盤需具備抗震動功能和嚴(yán)苛工作環(huán)境的設(shè)計
隨著5G、人工智能與安防結(jié)合以及公共安全需求的提升，安防領(lǐng)域也出現(xiàn)了新的變化，而視頻監(jiān)控在現(xiàn)代安防系統(tǒng)中又占據(jù)了極其重要的地位。
視頻監(jiān)控硬盤一般安裝在 NCR/DVR、NAS或外置磁盤陣列的插槽。由于硬盤在工作狀態(tài)是會產(chǎn)生一定的抖動，在多個硬盤的工作環(huán)境中這些抖動會疊加從而影響硬盤讀寫的準(zhǔn)確性。情況嚴(yán)重的話會導(dǎo)致數(shù)據(jù)寫入的過程出錯，甚至可能損壞已記錄的數(shù)據(jù)。
SSD基本由電子半導(dǎo)體器件構(gòu)成，決定其有電子產(chǎn)品的特點，主要有速度快、防振抗摔、低功耗、無噪音、溫升低、啟動快、溫度范圍更大、體積小以及壽命長、可靠等優(yōu)點。
現(xiàn)今，大數(shù)據(jù)增長迅猛的環(huán)境促使著存儲技術(shù)的變革和進(jìn)步，據(jù)IHS Markit公司預(yù)期數(shù)據(jù)顯示，在未來幾年內(nèi)，兼容4K及高分辨率網(wǎng)絡(luò)攝像機的增長將對監(jiān)控級存儲提出更高的要求，用以支持已采用這些技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)。
SSD固態(tài)硬盤作為存儲應(yīng)用未來發(fā)展的主力，目前已被列入到公共安全視頻監(jiān)控應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)中，而且，國內(nèi)大數(shù)據(jù)量增長迅猛的環(huán)境促使著中國在存儲技術(shù)的變革和進(jìn)步，未來固態(tài)硬盤取代機械硬盤是必然的趨勢。
三、固態(tài)硬盤技術(shù)在安防行業(yè)的應(yīng)用
以前所有的內(nèi)容都是直接存儲到NVR和DVR中，隨著安防升級，原來的單級存儲無法滿足這個行業(yè)發(fā)展需求。總體來看，監(jiān)控領(lǐng)域主要可以分為三類應(yīng)用場景，獨立應(yīng)用、與HDD相結(jié)合的應(yīng)用以及集成到云端的應(yīng)用。
第一類是小商戶使用的監(jiān)控設(shè)備，即獨立應(yīng)用場景。在這樣的場景下，如果加裝的攝像頭只攝不錄，也就沒有意義了，因而在攝像頭終端加入存儲器，以存儲攝像內(nèi)容。這樣的應(yīng)用對存儲卡性能要求較低，只要存儲容量能達(dá)到基本應(yīng)用要求即可。
第二類是在公共安全方面或者專業(yè)攝像方面的應(yīng)用，這類場景需要有多個攝像頭連接到NVR(NetworkVideo Recorder，網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機)或DVR(Digital Video Recorder，硬盤錄像機)端。現(xiàn)在應(yīng)用是在攝像頭端做一級數(shù)據(jù)備份，這使得即使NVR或DVR由于人為斷網(wǎng)或各種不可預(yù)測風(fēng)險的問題，也不至于數(shù)據(jù)丟失。
第三類是做云端集成，將攝像頭直接連到云端，也可以做一些AI的分析。這類應(yīng)用適用于需要集中管理功能的中小企業(yè)和分散在多地的大企業(yè)部門。
在典型的監(jiān)控應(yīng)用場景中，由于監(jiān)控系統(tǒng)每秒產(chǎn)生大量的視頻數(shù)據(jù)和小量的日志信息，并伴有隨機讀取視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行回放的需求，就需要固態(tài)硬盤保持高速穩(wěn)態(tài)寫入速度的同時快速響應(yīng)視頻數(shù)據(jù)的隨機讀取。
消費類固態(tài)硬盤的固件主要是滿足消費者日常生活中的存儲需求，無法適應(yīng)7x24小時高數(shù)據(jù)量的讀寫模型需求，往往會出現(xiàn)寫入速度大幅波動。常見故障形象就是錄像數(shù)據(jù)的丟幀造成用戶關(guān)鍵數(shù)據(jù)的丟失，這是在安防監(jiān)控領(lǐng)域無法接受的故障現(xiàn)象。
而SSD技術(shù)具有讀寫速度快、防振抗摔、低功耗、無噪音、溫升低以及輕便小巧等特點，更能滿足4K高清視頻、多路并發(fā)存儲保證速度不丟幀、大數(shù)據(jù)云存儲隨機訪問速度快、AI人工智能、人臉識別/車牌識別的搜圖以及快速精準(zhǔn)比對等需求，這些都是傳統(tǒng)HDD不可比擬的優(yōu)勢。勢必讓SSD在新一輪技術(shù)變革的浪潮之巔游刃有余。
四、SSD存儲技術(shù)在安防行業(yè)的應(yīng)用機遇與挑戰(zhàn)
隨著4K、大數(shù)據(jù)、云存儲技術(shù)以及人工智能等新興技術(shù)在安防領(lǐng)域的逐步應(yīng)用，視頻監(jiān)控高清化和智能化成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
智能化技術(shù)的深入推進(jìn)提升了安防視頻監(jiān)控領(lǐng)域中復(fù)雜的動態(tài)數(shù)據(jù)要求，比如需要支持網(wǎng)絡(luò)與AI攝像系統(tǒng)，以及要滿足其他終端智能視頻設(shè)備對高性能、大容量及高耐久性的需求。而SSD具備這些優(yōu)勢，在應(yīng)用方面更加實用。
同時我們也看到SSD在安防行業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)：由于SSD發(fā)展歷程相對HDD較短，其也具有容量小、價格高以及磨損限制等缺點。SSD技術(shù)發(fā)展還不夠充分完善，未來新興存儲技術(shù)的出現(xiàn)可能顛覆現(xiàn)有的存儲技術(shù)。
隨著個人PC、普通電腦等應(yīng)用對SSD的需求越來越大，半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展越來越成熟，F(xiàn)LASH存儲芯片的成本不斷下降，SSD將來應(yīng)用會越來越廣泛。
當(dāng)SSD的價格接近HDD時，在安防監(jiān)控存儲領(lǐng)域SSD預(yù)計會大規(guī)模的替換HDD，到那時SSD將會大規(guī)模取代HDD，SSD可能成為新時代的存儲霸主。當(dāng)然目前來看，在安防存儲領(lǐng)域，因SSD(速度快，不能斷電長久存儲)和HDD(速度一般，可以斷電永久存儲)本身特點，SSD不太可能完全取代HDD，在相當(dāng)長一段時間內(nèi)二者會同時并存。
在未來，隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等技術(shù)的不斷突破與發(fā)展，智慧城市建設(shè)的進(jìn)程也在不斷加速，海量視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)呈井噴式增長，全球的數(shù)據(jù)量將越來越大，高清視頻、智能分析、云計算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展需要存儲企業(yè)為用戶提供兼具創(chuàng)新、低成本、高性能和高可靠性的存儲解決方案，而數(shù)據(jù)的存儲隨著技術(shù)的推進(jìn)也將帶來更多可能性。
同時隨著技術(shù)和存儲技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，以及半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步，成本也會越來越低。固態(tài)存儲技術(shù)必然會成為未來主流技術(shù)，面對智能安防、大數(shù)據(jù)時代提出新的要求，存儲的容量、效能、讀寫性能、穩(wěn)定可靠性以及能耗是甄別新時代硬盤合格性最為貼切的指標(biāo)。相應(yīng)的，固態(tài)存儲技術(shù)也會推動安防新技術(shù)的不斷進(jìn)步，為視頻監(jiān)控應(yīng)用保駕護(hù)航，推動整個安防行業(yè)發(fā)展。
原標(biāo)題：SSD存儲技術(shù)如何助力智慧安防布局？
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