邊緣存儲技術(shù)是指錄制視頻并存儲在攝像頭或直連存儲設(shè)備中，而不是通過網(wǎng)絡(luò)存儲到集中式記錄設(shè)施中。這項技術(shù)迅速得到了認(rèn)可,，并在 IP視頻監(jiān)控應(yīng)用中得到了廣泛的采用,。

通過在 IP 攝像頭中使用邊緣存儲,，視頻監(jiān)控解決方案開發(fā)人員能夠更加靈活地進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)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(wǎng)絡(luò)負(fù)載/可用容量,、記錄冗余和移動訪問來優(yōu)化設(shè)計。

商業(yè)/工業(yè)視頻監(jiān)控是一種獨特的全天候錄制應(yīng)用,，如果使用消費級/零售 microSD 卡很有可能不夠可靠;因此,，選擇為行業(yè)領(lǐng)先的攝像頭制造商設(shè)計并優(yōu)化了固件的高品質(zhì) microSD 卡，對于實現(xiàn)可靠,、穩(wěn)健且對維護(hù)要求不高的系統(tǒng)設(shè)計來說至關(guān)重要,。

本簡介將指導(dǎo)視頻監(jiān)控專業(yè)人員選擇適用于其設(shè)計方案的邊緣存儲解決方案，幫助其實現(xiàn)邊緣存儲的優(yōu)勢,。

邊緣存儲的工作原理

如今,，大多數(shù) IP 視頻監(jiān)控攝像頭都有內(nèi)置的 microSD 卡插槽以支持邊緣存儲。機(jī)載存儲可實現(xiàn)直接視頻錄制,，并提供遠(yuǎn)程應(yīng)用(例如網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī) [NVR],、帶視頻管理軟件 [VMS] 的中央監(jiān)控系統(tǒng)、移動設(shè)備等),，即可以通過網(wǎng)絡(luò)檢索存儲卡中存儲的視頻,。

以下是使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?fù)洹?/p>

圖 1：邊緣存儲解決方案的典型企業(yè)級部署

適用于 IP 視頻監(jiān)控的邊緣存儲用例

早期部署的新興應(yīng)用涵蓋 IP 視頻監(jiān)控的三個主要用例：記錄冗余、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載優(yōu)化和錄制系統(tǒng)更換,。

記錄冗余

需具備高可信度的企業(yè)級應(yīng)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(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險。如果主網(wǎng)絡(luò)中的存儲發(fā)生問題(包括網(wǎng)絡(luò)可靠性問題),，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)的可靠性,。

網(wǎng)絡(luò)負(fù)載優(yōu)化

在某些情況下,，由于帶寬有限或不一致(例如有些位置采用無線連接、有些位置使用共享的基礎(chǔ)設(shè)施,、有些位置覆蓋大型空間),，視頻流的傳輸質(zhì)量會受到不利影響。針對這些情況,，可以利用邊緣存儲來緩存視頻，直到網(wǎng)絡(luò)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(zhì)量，也即在邊緣本地錄制高質(zhì)量的視頻，而在遠(yuǎn)程查看標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的視頻,。甚至可以在網(wǎng)絡(luò)帶寬不受限制時,，將錄制的高質(zhì)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(wǎng)絡(luò)負(fù)載,，從拓?fù)?設(shè)計角度提供更多的靈活性并降低總體擁有成本,。

例如，大多數(shù)企業(yè)級部署目前都會在既有的企業(yè)局域網(wǎng) (LAN) 上覆蓋一個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),。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,。但通過使用邊緣存儲，系統(tǒng)設(shè)計人員可以在不影響監(jiān)控系統(tǒng)成效的情況下,，減少辦公高峰時段 LAN 上的監(jiān)控流量負(fù)載,。這使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計具備更大的靈活性，也能夠節(jié)約成本,。

圖 2：IP 視頻監(jiān)控中的企業(yè)備份存儲

圖 3：IP 視頻監(jiān)控中的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載優(yōu)化

圖 4：IP 視頻監(jiān)控中的錄制系統(tǒng)更換

過去,，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載優(yōu)化是通過基于低密度 SLC 閃存技術(shù)的 microSD 卡(4GB 和 8GB)來實現(xiàn)，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,。

中小企業(yè)的錄制系統(tǒng)更換

大多數(shù) IP 視頻監(jiān)控系統(tǒng)仍然依靠后端錄制解決方案(NVR/云)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。但在一些中小企業(yè) (SMB) IP 攝像頭部署中,，可以去掉中央 NVR 而只使用邊緣存儲,，只需利用合適的監(jiān)控專用 microSD 卡并采用很多IP 攝像頭都具備的先進(jìn)視頻壓縮技術(shù)即可。用戶仍可以通過智能手機(jī),、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(chǎn),。

在這種用例中,，邊緣存儲可優(yōu)化現(xiàn)場部署的設(shè)備規(guī)模(NVR 系統(tǒng))、降低存儲成本(不需要額外的云存儲訂閱費用,，也不需要帶硬盤的 NVR),，并降低隱私問題的不確定性(在本地 microSD 卡中記錄私人數(shù)據(jù))。

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(shù) microSD 卡都是消費級產(chǎn)品,，它們用于數(shù)碼相機(jī) (DSC),、汽車行車記錄儀或家用攝像機(jī)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(shè)計的,。因此,，許多系統(tǒng)集成商和安裝者認(rèn)為邊緣存儲“不可靠”。大多數(shù)用戶都不了解,，邊緣錄制中使用的 microSD 卡的壽命和質(zhì)量可能千差萬別,，具體取決于所選卡的質(zhì)量,。選擇質(zhì)量不佳的 microSD 卡可能會導(dǎo)致在部署完成后的幾個月內(nèi)就發(fā)生代價不菲的現(xiàn)場故障。

市場上的存儲卡主要有以下幾點區(qū)別：

卡中使用的 NAND 閃存技術(shù)

針對全天候視頻錄制進(jìn)行的固件優(yōu)化完善到了什么程度

存儲卡中的 NAND 經(jīng)過了怎樣的測試和篩選,，意在提高產(chǎn)品的整體可靠性

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(fù)載之一，會快速耗盡消費級的消費級 microSD 卡(結(jié)束其使用壽命),。之后除非換卡,，否則就不能再存儲內(nèi)容。

目前一個常見的錯誤是在視頻監(jiān)控部署中使用消費級 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(dá)到 8 Mb/s 的情況下如何快速耗盡了使用壽命,。

如果使用消費級 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(nèi)發(fā)生故障。

圖 5：典型的消費級 microSD 卡的使用壽命取決于每天的錄制時間

邊緣存儲設(shè)備的錄制性能

提供穩(wěn)定的錄制性能是對邊緣存儲設(shè)備的另一個要求,。對于需要全天候持續(xù)錄制的應(yīng)用,，必須調(diào)整固件以支持最低限度的穩(wěn)態(tài)性能，確保記錄下所有幀,。

和前文所提相同,，目前一個常見的錯誤是使用消費級 microSD 卡，但這種卡的固件并未針對全天候錄制需求進(jìn)行優(yōu)化,，因此會丟幀,。圖 6 顯示了典型的消費級 microSD 卡的幀捕捉性能，其配置和使用情況是：8 Mb/s(恒定比特率),，30 FPS,，連續(xù)錄制一分鐘視頻剪輯。

幀捕捉率低于每分鐘1800 幀意味著丟幀,。在許多情況下,，幀捕捉率下降了 20-30% 后，會導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)丟失,。

圖 6：典型消費級 microSD 卡的幀捕捉率(每分鐘)

適用于邊緣存儲應(yīng)用的美光工業(yè)卡

憑借閃存技術(shù)方面的專業(yè)知識和監(jiān)控應(yīng)用知識,，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(yīng)用中的邊緣存儲,。這種卡具備以下優(yōu)勢：

高耐用性

專為視頻錄制而設(shè)計,，能夠支持 3 年或者更長時間的高品質(zhì)全天候持續(xù)視頻錄制。

64GB：3 年,，8 Mb/s 全天候持續(xù)錄制

32GB：3 年,，4 Mb/s 全天候持續(xù)錄制

圖 7：IP 視頻監(jiān)控應(yīng)用中美光工業(yè)卡和典型消費級 microSD 卡的表現(xiàn)對比

如圖 7 所示，與典型的消費級卡相比,，美光工業(yè)卡(64GB,，8 Mb/s 流速)在現(xiàn)場全天候持續(xù)錄制方面有著顯著的使用壽命優(yōu)勢,。

卓越的錄制性能

美光工業(yè)卡包含經(jīng)過優(yōu)化的固件,，可提供穩(wěn)定性能,，實現(xiàn)全天候高質(zhì)量視頻錄制，同時最大程度減少丟幀,。

圖 8：IP 視頻監(jiān)控應(yīng)用中美光工業(yè)卡的幀捕捉率

視頻錄制配置：8 Mb/s(恒定比特率),，30 FPS，連續(xù)錄制一分鐘視頻剪輯

工業(yè)級質(zhì)量

美光工業(yè)卡為視頻監(jiān)控提供可靠,、優(yōu)質(zhì)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%;這意味著其可靠性是當(dāng)今 NVR 中所用的監(jiān)控硬盤的兩倍3,。

之所以能夠提供這種級別的可靠性和品質(zhì),，是因為美光科技會根據(jù)視頻監(jiān)控應(yīng)用的要求來設(shè)計、制造和篩選,，并對卡中的固件進(jìn)行調(diào)整,。

可監(jiān)控運行狀況的智能工具

美光工業(yè)卡為 IP 攝像頭集成提供運行狀況監(jiān)控功能，可以報告卡的使用情況和剩余使用壽命,。系統(tǒng)可以將此功能集成到軟件中,，以便在需要更換時提醒最終用戶。從總體擁有成本的角度衡量,，此功能降低了系統(tǒng)停機(jī)時間和維護(hù)成本,。

總結(jié)

邊緣存儲是一項令人激動的新技術(shù)。大多數(shù) IP 監(jiān)控攝像頭支持 microSD 卡插槽,，因此無需更改系統(tǒng)或設(shè)計,，即可集成邊緣存儲。

系統(tǒng)集成商獲得成功的關(guān)鍵是要選擇專為 IP 監(jiān)控攝像頭應(yīng)用構(gòu)建的存儲卡,，而不是因為便宜或易得而隨意選擇 microSD 卡,。通過在很多部署用例中提供記錄冗余、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和降低總體擁有成本,，專為 IP 視頻監(jiān)控攝像頭設(shè)計的 microSD 卡可帶來更多價值并提升系統(tǒng)性能,。

監(jiān)控行業(yè)已經(jīng)迎來閃存存儲技術(shù)，而美光科技是你可以信賴的存儲解決方案提供商,。

來源：機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng) http://youring.cn/   本文采集于網(wǎng)絡(luò),，如有問題有聯(lián)系刪除