讓數(shù)據(jù)變“小”,行業(yè)變“大” ——新基建下,安防存儲(chǔ)藍(lán)海掘金

CPS中安網(wǎng)
新基建下,分布式也出現(xiàn)商機(jī)。因?yàn)閿?shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施中的云計(jì)算、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、智能計(jì)算中心等都在新基建建設(shè)下走向千行百業(yè),如何“就地取材”發(fā)揮數(shù)據(jù)之能,這時(shí)分布式存儲(chǔ)也迎來(lái)春天。

行業(yè)聚焦、資本熱捧下,一時(shí)間,新基建成為風(fēng)口。風(fēng)口之下,一切都是商家,也意味著變革的無(wú)處不在。

歷經(jīng)三十多年的中國(guó)安防,產(chǎn)業(yè)進(jìn)程在技術(shù)演進(jìn)中延續(xù),從而演變出時(shí)代的印記。

監(jiān)控存儲(chǔ)技術(shù)就是這個(gè)進(jìn)程的見(jiàn)證者,第一代存儲(chǔ)是早期的監(jiān)控系統(tǒng)采用的VCR存儲(chǔ),VCR存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)了最基本的記錄功能或記憶功能。

這個(gè)存儲(chǔ)技術(shù)在2000年初較為盛行,韓國(guó)品牌為主,國(guó)內(nèi)企業(yè)較少涉足。由于年代較于久遠(yuǎn),而且磁盤(pán)存儲(chǔ)的諸多不足,在這里不做詳細(xì)介紹和點(diǎn)評(píng)。

第二代的存儲(chǔ)是DVR,DVR產(chǎn)品的出現(xiàn)讓人們眼前一亮,DVR采用數(shù)字化視頻圖像處理方式,并應(yīng)用了計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),視頻存儲(chǔ)在硬盤(pán)上,實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)的數(shù)字化,錄像很容易在各種數(shù)字介質(zhì)上轉(zhuǎn)移和復(fù)制,而視頻的質(zhì)量不會(huì)因此有任何的降低。

另外,DVR的存儲(chǔ)也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的管理。從DVR開(kāi)始,引爆了當(dāng)時(shí)中國(guó)安防的數(shù)字化升級(jí)浪潮。杭州出現(xiàn)的上市部落那幾家企業(yè),都是從DVR產(chǎn)品開(kāi)始企業(yè)的技術(shù)與資金的原始積累。

就到目前為止,DVR仍有市場(chǎng)。不過(guò),從寵愛(ài)到邊緣化,只能說(shuō)安防的演進(jìn)之路,它算是一個(gè)見(jiàn)證者。

拋開(kāi)歷史,現(xiàn)在最為主流的監(jiān)控存儲(chǔ)技術(shù)依然是云存儲(chǔ)技術(shù)“挑大梁”,因?yàn)檫@是大數(shù)據(jù)時(shí)代,也因?yàn)樾禄ㄏ?,監(jiān)控存儲(chǔ)迎來(lái)有一個(gè)春天。

新基建下的安防存儲(chǔ)挑戰(zhàn)

相較于老基建(鐵路、公路、港口、碼頭、機(jī)場(chǎng)、隧道),新基建即新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),主要投資領(lǐng)域包括5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、軌道交通等。

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與之相比,具有鮮明的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化的特征,不僅具備自身創(chuàng)造價(jià)值的能力,更將為未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)大發(fā)展提供舞臺(tái)。

從這個(gè)意義上說(shuō),新基建最大的價(jià)值在于賦能百業(yè),為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能。

安防的千行百業(yè)征程早已開(kāi)啟,因?yàn)榇髷?shù)據(jù)的出現(xiàn),安防存儲(chǔ)的重要性急速攀升,那如果結(jié)合新基建的商機(jī),監(jiān)控存儲(chǔ)還需要邁過(guò)幾道坎途?

其一,新基建下在大數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面,數(shù)據(jù)中心作為信息化的重要基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)安全級(jí)別要求較高。

其安防系統(tǒng)也是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,包含物理環(huán)境、人為因素等各方面涉及視頻監(jiān)控、出入口控制、入侵報(bào)警以及綜合管理平臺(tái)等多個(gè)子系統(tǒng)。

安防存儲(chǔ)如何滿足各個(gè)子門(mén)類數(shù)據(jù)的融合管理,并針對(duì)數(shù)據(jù)的調(diào)取和分析時(shí)的高穩(wěn)定性和并發(fā)性。

其二,如果以智慧城市為場(chǎng)景,未來(lái),萬(wàn)物互聯(lián),城市各政務(wù)系統(tǒng)將由現(xiàn)在的“單打獨(dú)斗”進(jìn)入多元數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一決策的新階段。

依托龐大的大數(shù)據(jù)中心與智能分析,城市仿佛擁有了智慧大腦。

那么,千行百業(yè)后的安防就成為智慧城市的基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施之一,智慧城市從管控到治理的進(jìn)程中,數(shù)據(jù)需要徹底化,公安部門(mén)能夠利用監(jiān)控采集的相關(guān)圖像快速關(guān)聯(lián)人口數(shù)據(jù)庫(kù),明確失蹤人口信息,進(jìn)行失蹤路徑研判;環(huán)保部門(mén)能夠?qū)Τ鞘泄?jié)能減排實(shí)行24小時(shí)監(jiān)測(cè);交通部門(mén)可以借助車流量監(jiān)控和大數(shù)據(jù)分析,緩解交通擁堵等問(wèn)題。

普通人更是可以借助城市大數(shù)據(jù)中心個(gè)人數(shù)據(jù)的拉通服務(wù)享受“少跑腿”的福利。那么,各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)煙囪般的數(shù)據(jù),如何統(tǒng)一存儲(chǔ)進(jìn)行管理和資源共享也是難題。

其三,新基建下,AI和安防越走越近,安防產(chǎn)業(yè)為人工智能提供了完善基礎(chǔ)和強(qiáng)烈需求,在安防領(lǐng)域,以視覺(jué)為核心,擁有海量的數(shù)據(jù)源和豐富的數(shù)據(jù)層次,同時(shí)安防業(yè)務(wù)的本質(zhì)訴求與AI的技術(shù)邏輯高度一致。

那么,智能化的存儲(chǔ)能否實(shí)現(xiàn),比如:視頻數(shù)據(jù)之所以持續(xù)增長(zhǎng),一方面在于前端采集設(shè)備的普及以及圖像畫(huà)質(zhì)的提升,另一方面也在于冗余數(shù)據(jù)的伴隨性增長(zhǎng)。大部分城市監(jiān)控類視頻數(shù)據(jù)中冗余數(shù)據(jù)高達(dá)90%以上。

因此,去除這部分冗余數(shù)據(jù),能夠大幅精簡(jiǎn)視頻體量,釋放更多的存儲(chǔ)空間,從而提升存儲(chǔ)效能;安防行業(yè)由于數(shù)據(jù)總量的80%-90%為非結(jié)構(gòu)化的視頻數(shù)據(jù),如何實(shí)現(xiàn)這部分?jǐn)?shù)據(jù)的“瘦身”;快速的反應(yīng)時(shí)間,毫秒級(jí)的報(bào)警觸發(fā)反應(yīng)時(shí)間;更有效的監(jiān)視,保安人員只需要注意相關(guān)信息;強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索和分析功能,能提供快速的反應(yīng)時(shí)間和調(diào)查時(shí)間等。

當(dāng)然,除此之外老生常談的海量數(shù)據(jù)收集、邊緣和中心的數(shù)據(jù)處理,都與大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有關(guān)。

龐大信息量如何存儲(chǔ)。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)按7x24小時(shí)寫(xiě)入,存放時(shí)間從7天、15天、30天甚至更久,數(shù)據(jù)量隨時(shí)間增加呈線性增長(zhǎng),面對(duì)海量存儲(chǔ)的需求,傳統(tǒng)的存儲(chǔ)行業(yè)與監(jiān)控行業(yè)實(shí)在難以處理。

監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)的可擴(kuò)展性,包括如何滿足數(shù)據(jù)采集更高分辨率或更多采集點(diǎn)的需要,如何滿足更長(zhǎng)數(shù)據(jù)采集時(shí)間的需要。

性能的要求

視頻監(jiān)控主要是視頻碼流的寫(xiě)入,表征性能的是存儲(chǔ)能支持多少路碼流。在多路并發(fā)寫(xiě)的情況下,對(duì)帶寬、數(shù)據(jù)能力、緩存等都有較大影響,對(duì)存儲(chǔ)的壓力很大,這時(shí)候存儲(chǔ)需要有專門(mén)針對(duì)視頻性能的優(yōu)化處理。

價(jià)格的敏感

安防監(jiān)控行業(yè)的海量存儲(chǔ),由于總?cè)萘看螅斐煽偟膬r(jià)格成本上升。反而言之,對(duì)單位容量成本(每TB價(jià)格)的要求很高??臻g壓力與管理難度。

當(dāng)大量高清視頻開(kāi)始越來(lái)越多的涌現(xiàn)之時(shí),對(duì)于后端的存儲(chǔ)要求也出現(xiàn)了一個(gè)極速上升的局面,在這樣的情況下,數(shù)據(jù)量實(shí)現(xiàn)二到三倍的增長(zhǎng)注定會(huì)使傳統(tǒng)的PC硬盤(pán)管理,或者本地DVR、NVR模式帶來(lái)意料之外的壓力。

存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的集中管理有待加強(qiáng)。當(dāng)我們從大數(shù)據(jù)時(shí)代監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的整體構(gòu)建來(lái)分析時(shí),會(huì)暴露出存儲(chǔ)設(shè)備難以兼容等因素出現(xiàn)。

由于大型的監(jiān)控系統(tǒng)往往是分期建設(shè),建設(shè)過(guò)程中采用的設(shè)備并不一致,因此實(shí)際項(xiàng)目中多種品牌、型號(hào)的設(shè)備給監(jiān)控的存儲(chǔ)集中管理帶來(lái)很大難度。

同時(shí),傳統(tǒng)的DVR或者DVS設(shè)備,由于網(wǎng)傳能力有限,很難形成統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一監(jiān)控的中心體系架構(gòu),使企業(yè)的治安監(jiān)控出現(xiàn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)查找麻煩,調(diào)度不及時(shí),錄像存儲(chǔ)分散等多種問(wèn)題產(chǎn)生。

將其精簡(jiǎn),就是新基建下安防存儲(chǔ)面對(duì)大數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)時(shí),如何高效存儲(chǔ)、如何管理數(shù)據(jù)和如何挖掘價(jià)值。

新基建下安防存儲(chǔ)在變革,云存儲(chǔ)成“網(wǎng)紅”

對(duì)于安防存儲(chǔ)而言,進(jìn)入了百花齊放竟?fàn)幋焊窬?,尤其在新基建下更甚。主要體現(xiàn)方式有幾種:

前端存儲(chǔ)

在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備中內(nèi)置存儲(chǔ)部件,由前端設(shè)備直接完成監(jiān)控圖像的本地錄制和保存。

一是可以通過(guò)分布式的存儲(chǔ)部署,來(lái)減輕集中存儲(chǔ)帶來(lái)的容量壓力;二是可以有效緩解集中存儲(chǔ)帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)流量壓力;三是可以避免集中存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)的圖像丟失。

對(duì)于前端存儲(chǔ),由于單個(gè)前端編碼設(shè)備通常所帶監(jiān)控點(diǎn)路數(shù)不多,存儲(chǔ)時(shí)間也不長(zhǎng),所以對(duì)存儲(chǔ)容量要求不高。

中心存儲(chǔ)

相較于前端存儲(chǔ)而言,在安防部署得更多的是中心存儲(chǔ)。

前端設(shè)備采集監(jiān)控點(diǎn)圖像并編碼壓縮處理成數(shù)字監(jiān)控碼流,然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到中心業(yè)務(wù)平臺(tái),由中心業(yè)務(wù)平臺(tái)將碼流分發(fā)給網(wǎng)絡(luò)錄像單元進(jìn)行集中存儲(chǔ)。

在很多大型的視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,也可采用多級(jí)分布的中心存儲(chǔ)方式,即分中心存儲(chǔ),這樣一方面可以降低一個(gè)中心點(diǎn)集中存儲(chǔ)帶來(lái)的存儲(chǔ)容量和網(wǎng)絡(luò)流量的壓力,一方面可以大幅度提升系統(tǒng)的可靠性。

混合型存儲(chǔ)

對(duì)于視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜,對(duì)存儲(chǔ)安全性和可靠性要求又非常高的應(yīng)用場(chǎng)合,可以采用既有集中存儲(chǔ)也有前端存儲(chǔ)的部署方式,兼有二者的優(yōu)勢(shì),并規(guī)避可能存在的風(fēng)險(xiǎn),是一種比較好的選擇。

但會(huì)帶來(lái)管理的復(fù)雜度和高昂的建設(shè)成本,需要根據(jù)具體情況而定。這種存儲(chǔ)方式在視頻監(jiān)控行業(yè)應(yīng)用不多,平安城市中的智慧警務(wù)應(yīng)用是主要的應(yīng)用場(chǎng)景。

以上三種是除云存儲(chǔ)外安防行業(yè)主要存儲(chǔ)方式,但在新基建下安防存儲(chǔ)也需要突破,甚至變革。

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混合云強(qiáng)勢(shì)來(lái)襲

對(duì)于行業(yè)用戶,云存儲(chǔ)基本在阿里、華為、騰訊三巨頭之中做選擇,盡管后兩者市場(chǎng)攻城拔寨在突飛猛進(jìn)中,但依然還是阿里云唱主角,要究其原因之一是因?yàn)榘⒗锊季衷茦I(yè)務(wù)最早,也深諳其中之道,對(duì)于行業(yè)市場(chǎng)認(rèn)知與理解并在交互方面優(yōu)勢(shì)明顯。

以阿里云所提供的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的云端直接存儲(chǔ)解決方案為例。該方案針對(duì)安防行業(yè)大規(guī)模集中式或分布式存儲(chǔ)需求而推出,提供存儲(chǔ)虛擬化管理功能,將所有存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)空間合并成一個(gè)存儲(chǔ)虛擬池,對(duì)外提供海量存儲(chǔ)空間管理。

云存儲(chǔ)管理解決方案的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)以云架構(gòu)為基礎(chǔ),專注于視頻、圖片等文件的存儲(chǔ)業(yè)務(wù),集節(jié)點(diǎn)虛擬化、視頻圖片管理,結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于一體,具有高性能、高可靠、高密度、高擴(kuò)展性、高易用性等特點(diǎn)。

此外,阿里云同樣支持混合云存儲(chǔ)方式部署。線下采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備部署,并且與合作伙伴視頻監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)專線進(jìn)行平臺(tái)級(jí)聯(lián),視頻數(shù)據(jù)直接存入云端對(duì)象存儲(chǔ)中。

在文件的生命周期管理上,文件定期刪除動(dòng)作可以由平臺(tái)側(cè)軟件定期發(fā)起。當(dāng)客戶端需要調(diào)取歷史視頻回放時(shí),首先查詢線下平臺(tái)對(duì)應(yīng)設(shè)備錄像信息,其次通過(guò)線下平臺(tái)通過(guò)專線從阿里云存儲(chǔ)中調(diào)取。

某市政府與阿里巴巴集團(tuán)簽署合作框架協(xié)協(xié)議,通過(guò)“人工智能+城市大腦”、區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療和移動(dòng)支付城市等多個(gè)合作項(xiàng)目,在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、民生服務(wù)、城市治理、智慧產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域全方位開(kāi)展合作,力爭(zhēng)將該市打造成利用人工智能促進(jìn)民生普惠、城市精治的全國(guó)典范,在安防監(jiān)控場(chǎng)景中,使用混合云存儲(chǔ)陣列進(jìn)行線下部署。

視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可以無(wú)縫寫(xiě)入阿里云混合存儲(chǔ)產(chǎn)品,可實(shí)現(xiàn)云上云下的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn),云上無(wú)縫擴(kuò)容。同時(shí),不管在云上還是云下的存儲(chǔ)數(shù)據(jù),都可以無(wú)縫與阿里云AI產(chǎn)品地雀一體機(jī)、數(shù)據(jù)智能AI平臺(tái)等無(wú)縫對(duì)接,進(jìn)行智能分析。

首先,該方案可以做到成本以及時(shí)間上的節(jié)省。采用混合云方案,節(jié)省本地IDC機(jī)柜空間,降低用電功耗壓力,數(shù)據(jù)無(wú)縫上云,進(jìn)而大幅縮短存儲(chǔ)項(xiàng)目擴(kuò)容周期;在前期投入上,采用按月付費(fèi)的方式減少資金壓力;云上存儲(chǔ)可保證高達(dá)12個(gè)9的可靠性,保證業(yè)務(wù)的連續(xù)運(yùn)行;

其次,運(yùn)用數(shù)據(jù)智能緩解城市建設(shè)中的焦點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題,優(yōu)化城市綜合治理能力和公共服務(wù)水平;利用云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、視覺(jué)人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),在智慧旅游、安全校園、智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造等領(lǐng)域開(kāi)展合作。

事實(shí)上,技術(shù)推動(dòng)的“新基建”改造早已開(kāi)始。比如被人們廣為熟知的杭州城市大腦,現(xiàn)在已經(jīng)被全球23個(gè)城市所引進(jìn)。

在疫情期間,阿里云更是全力投入數(shù)字經(jīng)濟(jì)新基建,將阿里巴巴20年建設(shè)的技術(shù)能力帶給全社會(huì),幫助政府和企業(yè)建設(shè)面向未來(lái)的新型基礎(chǔ)設(shè)施。

分布式存儲(chǔ)的新動(dòng)能

新基建下,分布式也出現(xiàn)商機(jī)。因?yàn)閿?shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施中的云計(jì)算、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、智能計(jì)算中心等都在新基建建設(shè)下走向千行百業(yè),如何“就地取材”發(fā)揮數(shù)據(jù)之能,這時(shí)分布式存儲(chǔ)也迎來(lái)春天。

何謂分布式存儲(chǔ),其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使用企業(yè)中每臺(tái)機(jī)器上的磁盤(pán)空間,這些分散的存儲(chǔ)資源構(gòu)成了虛擬存儲(chǔ)設(shè)備,數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)在企業(yè)的各個(gè)角落。

優(yōu)勢(shì)比較突出:可擴(kuò)展、低成本、高性能、易用性。當(dāng)然,該項(xiàng)存儲(chǔ)技術(shù)的傳統(tǒng)方式也有短板,存儲(chǔ)服務(wù)器成為系統(tǒng)性能的瓶頸,也是可靠性和安全性的焦點(diǎn),并且很難滿足大規(guī)模存儲(chǔ)應(yīng)用的需求。

此外,隨著海量數(shù)據(jù)不斷產(chǎn)生,分布式存儲(chǔ)對(duì)于多種應(yīng)用能力的管理相對(duì)偏弱。因此,需要突破。

業(yè)內(nèi)最新的分布式統(tǒng)一存儲(chǔ)集群架構(gòu),將SAN和NAS統(tǒng)一在一起,同時(shí)支持通過(guò)光纖通道FC、IP等存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)和網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(NAS),提供用戶所需的存儲(chǔ)資源,從而使其存儲(chǔ)環(huán)境具有無(wú)與倫比的靈活性,同時(shí)最大限度地降低復(fù)雜度和成本。

配有 FC SAN、IP、SAN及NAS等功能,具有高性能、高可靠性、高安全性、高擴(kuò)展性的特點(diǎn),可支持多臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行SQL、Oracle及Exchange等應(yīng)用以及ESX服務(wù)器主機(jī)在虛擬中心管理下運(yùn)行,為Unⅸx、Lnux、 Windows主機(jī)提供塊級(jí)和文件級(jí)的存儲(chǔ)服務(wù)。

提供的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)異步鏡像功能,可根據(jù)應(yīng)用容災(zāi)需求,靈活設(shè)定不同同步間隔的容災(zāi)方式,確保了應(yīng)用的高可用性。利用集中控制管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)、集中管理、統(tǒng)一監(jiān)控維護(hù)。

結(jié)束語(yǔ)

新基建浪潮下,安防存儲(chǔ)也是一片“新藍(lán)海”,如何掘金,還是用數(shù)據(jù)說(shuō)話,誰(shuí)能用好、管理好大數(shù)據(jù),誰(shuí)將是未來(lái)安防的存儲(chǔ)主角??傊禄ㄏ碌陌卜来鎯?chǔ),讓大數(shù)據(jù)變“小”,讓安防變“大”。

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