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      讓數據變“小”,行業變“大” ——新基建下,安防存儲藍海掘金

       

       行業聚焦、資本熱捧下,一時間,新基建成為風口。風口之下,一切都是商家,也意味著變革的無處不在。

        歷經三十多年的中國安防,產業進程在技術演進中延續,從而演變出時代的印記。

        監控存儲技術就是這個進程的見證者,第一代存儲是早期的監控系統采用的VCR存儲,VCR存儲實現了最基本的記錄功能或記憶功能。

        這個存儲技術在2000年初較為盛行,韓國品牌為主,國內企業較少涉足。由于年代較于久遠,而且磁盤存儲的諸多不足,在這里不做詳細介紹和點評。

        第二代的存儲是DVR,DVR產品的出現讓人們眼前一亮,DVR采用數字化視頻圖像處理方式,并應用了計算機及網絡技術,視頻存儲在硬盤上,實現了存儲的數字化,錄像很容易在各種數字介質上轉移和復制,而視頻的質量不會因此有任何的降低。

        另外,DVR的存儲也可以實現遠程網絡的管理。從DVR開始,引爆了當時中國安防的數字化升級浪潮。杭州出現的上市部落那幾家企業,都是從DVR產品開始企業的技術與資金的原始積累。

        就到目前為止,DVR仍有市場。不過,從寵愛到邊緣化,只能說安防的演進之路,它算是一個見證者。

        拋開歷史,現在最為主流的監控存儲技術依然是云存儲技術“挑大梁”,因為這是大數據時代,也因為新基建下,監控存儲迎來有一個春天。

        新基建下的安防存儲挑戰

        相較于老基建(鐵路、公路、港口、碼頭、機場、隧道),新基建即新型基礎設施建設,主要投資領域包括5G網絡、數據中心、工業互聯網、人工智能、軌道交通等。

        與之相比,具有鮮明的網絡化、數字化和智能化的特征,不僅具備自身創造價值的能力,更將為未來新興產業大發展提供舞臺。

        從這個意義上說,新基建最大的價值在于賦能百業,為中國經濟發展注入新動能。

        安防的千行百業征程早已開啟,因為大數據的出現,安防存儲的重要性急速攀升,那如果結合新基建的商機,監控存儲還需要邁過幾道坎途?

        其一,新基建下在大數據中心建設方面,數據中心作為信息化的重要基礎設施,對安全級別要求較高。

        其安防系統也是一項復雜的系統工程,包含物理環境、人為因素等各方面涉及視頻監控、出入口控制、入侵報警以及綜合管理平臺等多個子系統。

        安防存儲如何滿足各個子門類數據的融合管理,并針對數據的調取和分析時的高穩定性和并發性。

        其二,如果以智慧城市為場景,未來,萬物互聯,城市各政務系統將由現在的“單打獨斗”進入多元數據統一管理、統一決策的新階段。

        依托龐大的大數據中心與智能分析,城市仿佛擁有了智慧大腦。

        那么,千行百業后的安防就成為智慧城市的基礎建設設施之一,智慧城市從管控到治理的進程中,數據需要徹底化,公安部門能夠利用監控采集的相關圖像快速關聯人口數據庫,明確失蹤人口信息,進行失蹤路徑研判;環保部門能夠對城市節能減排實行24小時監測;交通部門可以借助車流量監控和大數據分析,緩解交通擁堵等問題。

        普通人更是可以借助城市大數據中心個人數據的拉通服務享受“少跑腿”的福利。那么,各個業務部門煙囪般的數據,如何統一存儲進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,安防產業為人工智能提供了完善基礎和強烈需求,在安防領域,以視覺為核心,擁有海量的數據源和豐富的數據層次,同時安防業務的本質訴求與AI的技術邏輯高度一致。

        那么,智能化的存儲能否實現,比如:視頻數據之所以持續增長,一方面在于前端采集設備的普及以及圖像畫質的提升,另一方面也在于冗余數據的伴隨性增長。大部分城市監控類視頻數據中冗余數據高達90%以上。

        因此,去除這部分冗余數據,能夠大幅精簡視頻體量,釋放更多的存儲空間,從而提升存儲效能;安防行業由于數據總量的80%-90%為非結構化的視頻數據,如何實現這部分數據的“瘦身”;快速的反應時間,毫秒級的報警觸發反應時間;更有效的監視,保安人員只需要注意相關信息;強大的數據檢索和分析功能,能提供快速的反應時間和調查時間等。

        當然,除此之外老生常談的海量數據收集、邊緣和中心的數據處理,都與大數據存儲有關。

        龐大信息量如何存儲。監控數據按7x24小時寫入,存放時間從7天、15天、30天甚至更久,數據量隨時間增加呈線性增長,面對海量存儲的需求,傳統的存儲行業與監控行業實在難以處理。

        監控數據存儲的可擴展性,包括如何滿足數據采集更高分辨率或更多采集點的需要,如何滿足更長數據采集時間的需要。

        性能的要求

        視頻監控主要是視頻碼流的寫入,表征性能的是存儲能支持多少路碼流。在多路并發寫的情況下,對帶寬、數據能力、緩存等都有較大影響,對存儲的壓力很大,這時候存儲需要有專門針對視頻性能的優化處理。

        價格的敏感

        安防監控行業的海量存儲,由于總容量大,造成總的價格成本上升。反而言之,對單位容量成本(每TB價格)的要求很高??臻g壓力與管理難度。

        當大量高清視頻開始越來越多的涌現之時,對于后端的存儲要求也出現了一個極速上升的局面,在這樣的情況下,數據量實現二到三倍的增長注定會使傳統的PC硬盤管理,或者本地DVR、NVR模式帶來意料之外的壓力。

        存儲數據的集中管理有待加強。當我們從大數據時代監控整個系統的整體構建來分析時,會暴露出存儲設備難以兼容等因素出現。

        由于大型的監控系統往往是分期建設,建設過程中采用的設備并不一致,因此實際項目中多種品牌、型號的設備給監控的存儲集中管理帶來很大難度。

        同時,傳統的DVR或者DVS設備,由于網傳能力有限,很難形成統一存儲、統一監控的中心體系架構,使企業的治安監控出現存儲數據查找麻煩,調度不及時,錄像存儲分散等多種問題產生。

        將其精簡,就是新基建下安防存儲面對大數據的海量數據時,如何高效存儲、如何管理數據和如何挖掘價值。

        新基建下安防存儲在變革,

        云存儲成“網紅”

        對于安防存儲而言,進入了百花齊放竟爭春格局,尤其在新基建下更甚。主要體現方式有幾種:

        前端存儲

        在網絡視頻監控系統的前端設備中內置存儲部件,由前端設備直接完成監控圖像的本地錄制和保存。

        一是可以通過分布式的存儲部署,來減輕集中存儲帶來的容量壓力;二是可以有效緩解集中存儲帶來的網絡流量壓力;三是可以避免集中存儲在網絡發生故障時的圖像丟失。

        對于前端存儲,由于單個前端編碼設備通常所帶監控點路數不多,存儲時間也不長,所以對存儲容量要求不高。

        中心存儲

        相較于前端存儲而言,在安防部署得更多的是中心存儲。

        前端設備采集監控點圖像并編碼壓縮處理成數字監控碼流,然后通過網絡傳送到中心業務平臺,由中心業務平臺將碼流分發給網絡錄像單元進行集中存儲。

        在很多大型的視頻監控聯網應用中,也可采用多級分布的中心存儲方式,即分中心存儲,這樣一方面可以降低一個中心點集中存儲帶來的存儲容量和網絡流量的壓力,一方面可以大幅度提升系統的可靠性。

        混合型存儲

        對于視頻監控網絡比較復雜,對存儲安全性和可靠性要求又非常高的應用場合,可以采用既有集中存儲也有前端存儲的部署方式,兼有二者的優勢,并規避可能存在的風險,是一種比較好的選擇。

        但會帶來管理的復雜度和高昂的建設成本,需要根據具體情況而定。這種存儲方式在視頻監控行業應用不多,平安城市中的智慧警務應用是主要的應用場景。

        以上三種是除云存儲外安防行業主要存儲方式,但在新基建下安防存儲也需要突破,甚至變革。

        混合云強勢來襲

        對于行業用戶,云存儲基本在阿里、華為、騰訊三巨頭之中做選擇,盡管后兩者市場攻城拔寨在突飛猛進中,但依然還是阿里云唱主角,要究其原因之一是因為阿里布局云業務最早,也深諳其中之道,對于行業市場認知與理解并在交互方面優勢明顯。

        以阿里云所提供的視頻監控數據的云端直接存儲解決方案為例。該方案針對安防行業大規模集中式或分布式存儲需求而推出,提供存儲虛擬化管理功能,將所有存儲節點空間合并成一個存儲虛擬池,對外提供海量存儲空間管理。

        云存儲管理解決方案的存儲節點以云架構為基礎,專注于視頻、圖片等文件的存儲業務,集節點虛擬化、視頻圖片管理,結構化數據存儲于一體,具有高性能、高可靠、高密度、高擴展性、高易用性等特點。

        此外,阿里云同樣支持混合云存儲方式部署。線下采用標準化設備部署,并且與合作伙伴視頻監控平臺通過專線進行平臺級聯,視頻數據直接存入云端對象存儲中。

        在文件的生命周期管理上,文件定期刪除動作可以由平臺側軟件定期發起。當客戶端需要調取歷史視頻回放時,首先查詢線下平臺對應設備錄像信息,其次通過線下平臺通過專線從阿里云存儲中調取。

        某市政府與阿里巴巴集團簽署合作框架協協議,通過“人工智能+城市大腦”、區域互聯網醫療和移動支付城市等多個合作項目,在數據基礎設施、民生服務、城市治理、智慧產業等領域全方位開展合作,力爭將該市打造成利用人工智能促進民生普惠、城市精治的全國典范,在安防監控場景中,使用混合云存儲陣列進行線下部署。

        視頻監控數據可以無縫寫入阿里云混合存儲產品,可實現云上云下的數據流轉,云上無縫擴容。同時,不管在云上還是云下的存儲數據,都可以無縫與阿里云AI產品地雀一體機、數據智能AI平臺等無縫對接,進行智能分析。

        首先,該方案可以做到成本以及時間上的節省。采用混合云方案,節省本地IDC機柜空間,降低用電功耗壓力,數據無縫上云,進而大幅縮短存儲項目擴容周期;在前期投入上,采用按月付費的方式減少資金壓力;云上存儲可保證高達12個9的可靠性,保證業務的連續運行;

        其次,運用數據智能緩解城市建設中的焦點和難點問題,優化城市綜合治理能力和公共服務水平;利用云計算、移動互聯網、視覺人工智能、物聯網等技術,在智慧旅游、安全校園、智慧城市、工業互聯網、智能制造等領域開展合作。

        事實上,技術推動的“新基建”改造早已開始。比如被人們廣為熟知的杭州城市大腦,現在已經被全球23個城市所引進。

        在疫情期間,阿里云更是全力投入數字經濟新基建,將阿里巴巴20年建設的技術能力帶給全社會,幫助政府和企業建設面向未來的新型基礎設施。

        分布式存儲的新動能

        新基建下,分布式也出現商機。因為數字化基礎設施中的云計算、人工智能、工業互聯網、5G、物聯網、數據中心、智能計算中心等都在新基建建設下走向千行百業,如何“就地取材”發揮數據之能,這時分布式存儲也迎來春天。

        何謂分布式存儲,其通過網絡使用企業中每臺機器上的磁盤空間,這些分散的存儲資源構成了虛擬存儲設備,數據分布存儲在企業的各個角落。

        優勢比較突出:可擴展、低成本、高性能、易用性。當然,該項存儲技術的傳統方式也有短板,存儲服務器成為系統性能的瓶頸,也是可靠性和安全性的焦點,并且很難滿足大規模存儲應用的需求。

        此外,隨著海量數據不斷產生,分布式存儲對于多種應用能力的管理相對偏弱。因此,需要突破。

        業內最新的分布式統一存儲集群架構,將SAN和NAS統一在一起,同時支持通過光纖通道FC、IP等存儲區域網絡(SAN)和網絡附加存儲(NAS),提供用戶所需的存儲資源,從而使其存儲環境具有無與倫比的靈活性,同時最大限度地降低復雜度和成本。

        配有 FC SAN、IP、SAN及NAS等功能,具有高性能、高可靠性、高安全性、高擴展性的特點,可支持多臺服務器運行SQL、Oracle及Exchange等應用以及ESX服務器主機在虛擬中心管理下運行,為Unⅸx、Lnux、 Windows主機提供塊級和文件級的存儲服務。

        提供的實時遠程數據異步鏡像功能,可根據應用容災需求,靈活設定不同同步間隔的容災方式,確保了應用的高可用性。利用集中控制管理平臺實現數據集中存儲、集中管理、統一監控維護。

        結束語

        新基建浪潮下,安防存儲也是一片“新藍海”,如何掘金,還是用數據說話,誰能用好、管理好大數據,誰將是未來安防的存儲主角??傊?,新基建下的安防存儲,讓大數據變“小”,讓安防變“大”。

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