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安防行业云存储技术的新发展与应用前景
2018/12/4 9:30:00   中国安防行业网      关键字:大数据、云存储、安防技术、深度挖掘      浏览量:
伴随着安防大数据时代的来临,安防行业原有的存储技术已经无法满足行业发展新需求,尤其是公共安全视频监控建设联网应用工作对数据联网共享提出了更高的要求,同时,以 "实战"为根本的公安业务中,大数据深度挖掘极度依赖数据存储系统对非结构化数据分析再处理。云存储技术的出现,在安防行业大数据发展时代无疑于革命性的应用 ,不断极大的解决安防存储难题 ,同时也为视频监控的深度应用与发展提供强大的驱动力。

  一、大数据时代来临 对存储提出更高要求

  当今世界,每个人的一言一行都在产生着数据,并且被记录着。各行各业爆炸式增长的数据,正推动人类进入大数据时代。根据监测统计,2017年全球的数据总量为21.6ZB,目前全球数据的增长速度在每年40%左右,预计到2020年全球的数据总量将达到40ZB。

  在安防行业行业表现的尤为明显,在近两年平安城市、智能交通、雪亮工程等不断开展和深入过程中,以视频监控为核心代表的行业发展正朝着超高清、智能化和融合应用的方向迈进,系统性工程中现有视频监控系统数据采集量正在呈现线性增长。海量数据的出现对高效、及时的存储和处理的要求不断提升。

  从目前行业来看,大数据时代的到来,系统性工程中视频监控系统对存储主要有以下几个方面的需求。

  一是海量数据及时高效存储,根据现行的技防法规及标准,一般应用领域视频监控系统数据采集是7x24小时不间断的,系统采集的音视频信息资料留存时限不得少于30日,针对案(事)件信息以及一些特殊应用领域视音频资料存放时间更长,甚至长期保留,数据量随时间增加呈线性增长。

  二是监控数据存储系统的需要具备可扩展性,不但满足海量数据持续增加,同时还需要满足采集更高分辨率或更多采集点的数据需要。

  三是对存储系统的性能的要求高。与其他领域不同,视频监控主要是视频码流的存储,在多路并发存储的情况下,对带宽、数据能力、缓存等都有很高的要求,需要有专门针对视频性能的优化处理。

  四是大数据应用需要数据存储的集中管理分析。但在现实情况却恰恰相反,一方面是系统性工程在分期建设的过程中,采购的设备并不能保证为同一品牌,实际项目中多种品牌、多型号比比皆是,给视频监控的存储集中管理带来很大难度。同时,在一些大型的项目中,例如特大城市"天网工程",高速公路中道路监控,所跨区域较大,集中存储较为困难,另外,受网络带宽及老旧设备影响,系统难以形成统一存储、统一监控的中心体系架构,导致数据在应用中调取不及时。

  总体来看,随着系统性安防项目的深入开展以及物联网建设初露峥嵘,大规模联网监控的建设和高清监控的逐步普及,海量视频数据已经呈现喷井式地增长,并冲击着传统的存储系统,遗憾的是原有的存储系统无法满足大数据时代提出的新要求,亟需新的存储技术支撑现有业务模式,同时为人工智能技术在安防领域施展拳脚拓展新的空间。

  二、传统存储技术无法满足大数据存储新要求

  在云存储技术应用于安防之前,安防视频监控存储由硬盘录像机DVR到数字化网络录像机NVR,再到集中化存储DAS、SAN、NAS等技术,目前这些技术依然是视频监控存储应用中重要组成部分。

  其中DVR存储以及实现网络化的NVR存储,主要是以存储分散部署的方式,适用于前端点位分散且点位数不多的场景。针对大型视频监控系统中,存储要求以数据集中存储方式,基于存储网络架构的IPSAN是视频监控系统集中存储主要选择。但IP SAN是设备级存储,由单个设备完成各自写入业务,系统性能主要由单台设备性能体现,性能无法得到提升,存在性能瓶颈。

  另外采用IP SAN存储,涉及存储设备众多,系统配置和管理会十分繁杂,海量数据的管理、设备维护等对用户来说是一个十分棘手难题。

  尤其是目前,伴随着人工智能技术的成熟,公共安全视频监控建设最终目的是行业化场景应用。2015年,九部委提出《加强公共安全视频监控建设联网应用工作的若干意见》,要求到2020年,基本实现公共安全视频监控"全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控",实现重要视频图像信息不失控,敏感视频图像信息不泄露,重点行业、领域实现视频图像信息的全天候应用。

  在2016年召开的全国社会治安防控体系建设工作会议上,提出要创造性地运用现代科技最新成果破解公共安全难题,提升维护公共安全智能化水平,促进社会治理现代化。充分依托大数据、云计算中心,善于从多源的、分散的、碎片化的大数据中找到规律,为维护公共安全提供创造性服务。而在公安部下发的《公安机关信息共享规定》,要求加快部省两级信息平台,整合分散的外部数据,形成全国公安云数据,实现对公安专业数据、政府各部门管理数据、公共服务机构业务数据、互联网数据四大类数据的集成应用。

  在新形势下,不仅需要对海量数据进行安全、高效、可靠的存储,同时,系统性工程需要实现对大量存储设备统一集中管理以及后期的扩容管理,另外,随着大数据、云计算技术以及深度学习技术的成熟与应用,存储系统还需要满足对海量数据进行深入分析,结合行业场景实现深度应用,支撑行业实战化业务的新需求。而传统存储技术无法很好地填补这一安防需求,基于此,云存储技术在安防领域的应用凭借其先天优势应运而生。

  三、安防云存储带来的性能优势

  从云存储的概念来看,其实质是云计算(cloud computing)系统对外提供数据存储和业务访问功能的一种模式,在IT领域云存储经过在多年的发展,云存储肩负的不再是单一存储功能,在扩展性、稳定性、可靠性、管理性上也有了更好的表现。

  目前,在安防行业针对大规模和跨地域的系统性视频监控海量数据的存储中,选用云存储已经成为整个行业的共识,同时云存储与安防领域的行业应用的融合,促使其呈现更多的优势与特点。

  一是简化存储及管理模式:从云存储的基本功能来看,安防云存储通过集群化、虚拟化技术,将网络存储中大量不同类型、不同规格存储进行集群统一虚拟化整合管理,对外只需提供一个虚拟资源池与接口,极大的简化存储系统对外服务接口和云系统自身的维护管理。同时,安防云存储能够完好地支持非结构化数据存储,通过智能化的处理方式,非结构化数据存储效率得到了大幅度的提升。

  二是提供高效可靠的存储服务:安防云存储以全集群化方式协同运行。通过负载均衡技术,可自动解决节点性能瓶颈与不均衡问题,同时可实现容量和性能动态扩容和增强;可实现单、多台节点故障,云存储服务不中断,全面保障系统性能稳定可靠。另外,在数据读取性能方面,云存储以分布式存储技术实现数据分散存储,提高数据保存安全和系统业务负载均衡的高稳定性。提高系统数据读写效率,实现数据的高速下载。

  三是融合多种技术提供更多应用:云存储的核心是应用软件与存储设备相结合,通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。在安防云存储中通过融合大数据深度分析、人工智能等技术,并结合实际应用,实现单台存储设备即可覆盖存储、平台、流媒体、应用服务器功能。

  借助虚拟技术,对系统中的所有的硬件资源、软件资源、计算能力进行虚拟化整合,对视频资源进行虚拟化分配,对不同的视频资源根据场景附属不同的存储属性,将视频数据以更高效、更切合的方式进行有效存储,使数据存储效率更高、链路更短、检索更快。进而使得存储系统不仅只是提供空间,而是一种专用的应用服务。并大量减少云存储中服务器的数量,降低系统建设成本。

  四、云存储在安防细分领域的应用表现

  当前,视频安防监控技术结合大数据深度分析,使其与细分行业下用户需求相结合愈加紧密,尤其随着AI时代的到来,基于深度学习的人工智能算法结合安防场景化的落地,已经成为安防企业创新发展的试金石。在这个过程中,云存储技术正在不断适应AI+安防的应用特点,从用户需求角度出发,实现云存储技术迭代更新与应用延伸。

  目前安防行业中出现的"视频云"概念既是视频安防监控行业的发展趋势,也是云存储结合行业应用,推进AI+安防实现落地的最佳体现。

  在全国各地不断兴起的平安城市和雪亮工程项目中,政府期望通过系统性项目的建设实现重点对城市安防系统、道路交通系统、城市管理系统和环境监测系统等公共服务系统进行统一综合调度管理,为城市综合发展、人民安居乐业提供安全、便捷的生活环境。在这个过程中,海量数据的存储管理以及深度分析应用是必须要面对的。基于云存储技术视频云系统,能够实现公共安全、交通行业、民用行业、社区安防等各方面的数据联动,可实现跨地区和跨机构之间的视频数据共享,以统一的平台服务于不同的机构,不但减少重复的设施建设,同时可实现资源可以更有效地管理,并根据行业场景的不同要求实现灵活分配。

  当前AI智能分析依然表现为局部智能,缺乏跨域分析及综合联动的能力。现如今,城市交通发达,人口流动性大,犯罪分子跨区或跨市作案是常态,因而需要更大范围的智能联动。云存储技术则能够有效整合全局视频数据和其它数据资源,实现统一在一个数据池内,配合AI大数据应用平台实现对综合信息的深入挖掘与碰撞分析,实现系统性工程中各子系统智能关联,让大数据平台系统更加智能、更加高效。

  除了在类似平安城市、雪亮工程系统性工程项目,实现数据共享与智能联动。在一些具体行业应用中,云存储也表现出非常理想的性能优势。例如在金融、军队、博物馆以及司法领域中,云存储可以满足这类行业对数据信息高度安全保障。云存储系统可实现系统级集群容灾部署。多样性的数据层硬盘容错保护和硬件级冗余部件设计,为银行等金融机构应用场景提供了安全、可靠的存储服务。

  随着云计算技术的不断成熟,在安防领域,云存储所具有的性能优势逐渐展现出来,在安防视频存储方面发挥作用也越来越突出。安防企业推出的基于细分领域的云存储解决方案日臻成熟,云存储应用在安防领域各行业应用也越来越多,从公安行业、交通领域,到金融、能源行业,再到家庭以及小商业领域,安防云存储应用正深入人心。

  五、安防云存储的挑战与前景

  安防云存储出现,其实与目前AI在安防领域的应用有异曲同工之处,不但突破了传统存储方式面临的瓶颈,让海量视频信息存储成为了可能,同时也给安防场景化应用带来新的突破,另外在业务模式上带来革命性业务创新与新的发展机遇。

  但是需要指出的是,就目前而言,云存储还是一项新兴的技术,随着4K高清、AI智能化的广泛应用,安防领域视频监控系统在数据中心化、大数据深入支撑等方面还需要持续优化。云存储技术在安防监控领域的深度应用还有面临着诸多挑战。

  今年8月份腾讯云出现的数据丢失事件,就给云存储敲响了警钟。应该说绝对安全的云并不存在,在上云成为既定趋势下,云存储系统需要提供更为可靠、安全的数据保护能力和访问控制机制,特别是对于互联网应用的情况,必须能够保证用户的数据安全性,提供多层面的数据服务保证。

  除了安全性问题,安防云存储在数据冗余、异地容灾技术以及针对安防特定用户的专业化数据存储服务还有待持续改进。

  小结

  挑战的存在才是行业创新发展的不竭动力,随着深化平安中国建设,完善立体化社会治安防控体系成为时代的要求,以大数据、云计算、人工智能等新兴技术为支撑成为雪亮工程、智慧城市建设成为全国各地"十三五"发力的重点,基于前沿科技的云存储技术将在安防业务拓展中得到大力应用和发展。

  与之相伴的是,越多地关注具体的行业应用,对于安防行业的理解愈发全面,云存储在安防行业中的专业化程度也会不断加强。安防领域的云存储也将向着应用技术更先进、服务更高效、环境更开放的方向大步迈进,未来云存储将成为安防存储的主流应用,其每一步的发展与创新更值得我们期待。

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