安防視頻監(jiān)控的創(chuàng)新邊緣存儲解決方案

安防視頻監(jiān)控的創(chuàng)新邊緣存儲解決方案邊緣存儲技術是指安防監(jiān)控視頻錄制并存儲在攝像頭或直連存儲設備中，而不是通過網絡存儲到集中式記錄設施中。這項技術快速得到了認可，并在IP視頻監(jiān)控應用中得到了廣泛的采納。通過在IP攝像頭中運用邊緣存儲，視頻監(jiān)控解決方案開發(fā)人員能夠更加敏捷地進行系統(tǒng)設計，并獲得更多成本優(yōu)勢。而系統(tǒng)集成商利用基于本地microSD卡的存儲，可以針對IP網絡負載/可用容量、記錄冗余和移動訪問來優(yōu)化設計。商業(yè)/工業(yè)視頻監(jiān)控是一種獨特的全天候錄制應用，假如運用消費級/零售microSD卡很有可能不夠牢靠;因此，選擇為行業(yè)領先的攝像頭制造商設計并優(yōu)化了固件的高品質microSD卡，對于實現牢靠、穩(wěn)健且對維護要求不高的系統(tǒng)設計來說至關重要。本簡介將指導視頻監(jiān)控專業(yè)人員選擇適用于其設計方案的邊緣存儲解決方案，幫助其實現邊緣存儲的優(yōu)勢。1、邊緣存儲的工作原理如今，大多數IP視頻監(jiān)控攝像頭都有內置的microSD卡插槽以支持邊緣存儲。機載存儲可實現干脆視頻錄制，并供應遠程應用(例如網絡視頻錄像機[NVR]、帶視頻管理軟件[VMS]的中心監(jiān)控系統(tǒng)、移動設備等)，即可以通過網絡檢索存儲卡中存儲的視頻。以下是運用了邊緣存儲解決方案(microSD卡)的企業(yè)級部署的典型系統(tǒng)拓撲。適用于IP視頻監(jiān)控的邊緣存儲用例早期部署的新興應用涵蓋IP視頻監(jiān)控的三個主要用例：記錄冗余、網絡負載優(yōu)化和錄制系統(tǒng)更換。2、記錄冗余需具備高可信度的企業(yè)級應用(例如銀行、政府和城市監(jiān)控系統(tǒng))利用邊緣存儲來降低數據丟失的風險。假如主網絡中的存儲發(fā)生問題(包括網絡牢靠性問題)，邊緣存儲可以保留已錄制視頻的備用副本。microSD卡中錄制的視頻可以同步到后端系統(tǒng)(NVR/VMS)，從而提高整個系統(tǒng)的牢靠性。3、網絡負載優(yōu)化在某些狀況下，由于帶寬有限或不一樣(例如有些位置采納無線連接、有些位置運用共享的基礎設施、有些位置覆蓋大型空間)，視頻流的傳輸質量會受到不利影響。針對這些狀況，可以利用邊緣存儲來緩存視頻，直到網絡狀況改善到適合回傳信息。此外，還可以利用邊緣存儲來優(yōu)化帶寬和視頻質量，也即在邊緣本地錄制高質量的視頻，而在遠程查看標準質量的視頻。甚至可以在網絡帶寬不受限制時，將錄制的高質量視頻同步到后端系統(tǒng)(NVR/VMS)。邊緣存儲可以幫助優(yōu)化網絡負載，從拓撲/設計角度供應更多的敏捷性并降低總體擁有成本。例如，大多數企業(yè)級部署目前都會在既有的企業(yè)局域網(LAN)上覆蓋一個監(jiān)控網絡。LAN上辦公高峰時段的IT流量可能會與監(jiān)控攝像頭所需的帶寬發(fā)生沖突。但通過運用邊緣存儲，系統(tǒng)設計人員可以在不影響監(jiān)控系統(tǒng)成效的狀況下，削減辦公高峰時段LAN上的監(jiān)控流量負載。這使網絡設計具備更大的敏捷性，也能夠節(jié)約成本。過去，網絡負載優(yōu)化是通過基于低密度SLC閃存技術的microSD卡(4GB和8GB)來實現，因為SLC更加耐用;然而，新一代基于MLC的IP視頻監(jiān)控專用microSD卡(32GB和64GB)在降低成本和增加緩存方面更加有利。4、中小企業(yè)的錄制系統(tǒng)更換大多數IP

視頻監(jiān)控系統(tǒng)仍舊依靠后端錄制解決方案(NVR/云)進行數據存儲。但在一些中小企業(yè)(SMB)IP攝像頭部署中，可以去掉中心NVR而只運用邊緣存儲，只需利用合適的監(jiān)控專用microSD卡并采納很多IP攝像頭都具備的先進視頻壓縮技術即可。用戶仍可以通過智能手機、PC或平板電腦，觀看視頻直播或視頻存檔，以此監(jiān)控其資產。在這種用例中，邊緣存儲可優(yōu)化現場部署的設備規(guī)模(NVR系統(tǒng))、降低存儲成本(不須要額外的云存儲訂閱費用，也不須要帶硬盤的NVR)，并降低隱私問題的不確定性(在本地microSD卡中記錄私人數據)。5、IP視頻監(jiān)控中邊緣存儲面臨的挑戰(zhàn)目前市場上的絕大多數microSD卡都是消費級產品，它們用于數碼相機(DSC)、汽車行車記錄儀或家用攝像機中，而不是為IP視頻監(jiān)控攝像頭中的商業(yè)和工業(yè)邊緣存儲設計的。因此，很多系統(tǒng)集成商和安裝者認為邊緣存儲“不行靠”。大多數用戶都不了解，邊緣錄制中運用的microSD卡的壽命和質量可能千差萬別，詳細取決于所選卡的質量。選擇質量不佳的microSD卡可能會導致在部署完成后的幾個月內就發(fā)生代價不菲的現場故障。市場上的存儲卡主要有以下幾點區(qū)分：6、卡中運用的NAND閃存技術針對全天候視頻錄制進行的固件優(yōu)化完善到了什么程度存儲卡中的NAND經過了怎樣的測試和篩選，意在提高產品的整體牢靠性從耐用性的角度看，IP攝像頭中的邊緣錄制是最重的存儲工作負載之一，會快速耗盡消費級的消費級microSD卡(結束其運用壽命)。之后除非換卡，否則就不能再存儲內容。目前一個常見的錯誤是在視頻監(jiān)控部署中運用消費級microSD卡。圖5是一個示例，顯示了在一個典型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，一張64GB的消費級存儲卡在比特率持續(xù)達到8Mb/s的狀況下如何快速耗盡了運用壽命。假如運用消費級microSD卡在一天中持續(xù)錄制12個小時甚至更長時間，那么消費級存儲卡很有可能在部署后幾個月內發(fā)生故障。7、邊緣存儲設備的錄制性能供應穩(wěn)定的錄制性能是對邊緣存儲設備的另一個要求。對于須要全天候持續(xù)錄制的應用，必需調整固件以支持最低限度的穩(wěn)態(tài)性能，確保記錄下全部幀。和前文所提相同，目前一個常見的錯誤是運用消費級microSD卡，但這種卡的固件并未針對全天候錄制需求進行優(yōu)化，因此會丟幀。圖6顯示了典型的消費級microSD卡的幀捕獲性能，其配置和運用狀況是：8Mb/s(恒定比特率)，30FPS，連續(xù)錄制一分鐘視頻剪輯。幀捕獲率低于每分鐘1800幀意味著丟幀。在很多狀況下，幀捕獲率下降了20-30%后，會導致大量數據丟失。8、適用于邊緣存儲應用的美光工業(yè)卡憑借閃存技術方面的專業(yè)學問和監(jiān)控應用學問，美光科技開發(fā)了一種監(jiān)控專用的工業(yè)級存儲卡，用于IP視頻監(jiān)控應用中的邊緣存儲。這種卡具備以下優(yōu)勢：專為視頻錄制而設計，能夠支持3年或者更長時間的高品質全天候持續(xù)視頻錄制。64GB：3年，8Mb/s全天候持續(xù)錄制32GB：3年，4Mb/s全天候持續(xù)錄制如圖7所示，與典型的消費級卡相比，內存工業(yè)卡(64GB，8Mb/s流速)在現場全天候持續(xù)錄制方面有著顯著的運用壽命優(yōu)勢。卓越的錄制性能內存工業(yè)卡包含經過優(yōu)化的固件，可供應穩(wěn)定性能，實現全天候高質量視頻錄制，同時最大程度削減丟幀。視頻錄制配置：8Mb/s(恒定比特率)，30FPS，連續(xù)錄制一分鐘視頻剪輯工業(yè)級質量內存工業(yè)卡為視頻監(jiān)控供應牢靠、優(yōu)質的microSD卡，平均無故障時間(MTTF)為200萬小時，即年度故障率(AFR)為0.44%;這意味著其牢靠性是當今NVR中所用的監(jiān)控硬盤的兩倍3。之所以能夠供應這種級別的牢靠性和品質，是因為用于視頻監(jiān)控的內存工業(yè)卡會依據視頻監(jiān)控應用的要求來設計、制造和篩選，并對卡中的固件進行調整。9、可監(jiān)控運行狀況的智能工具內存工業(yè)卡為IP攝像頭集成供應運行狀況監(jiān)控功能，可以報告卡的運用狀況和剩余運用壽命。系統(tǒng)可以將此功能集成到軟件中，以便在須要更換時提示最終用戶。從總體擁有成本的角度衡量，此功能降低了系統(tǒng)停機時間和維護成本。總結邊緣存儲是一項令人激烈的新技術。大多數IP監(jiān)控攝像頭支持microSD卡插槽，因此無需更改系統(tǒng)或設計，即可集成邊緣存儲。系統(tǒng)集成商獲得勝利的關