高速公路邁向大數(shù)據(jù)存儲應用

　　隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和和諧社會的構建，我國的高速公路建設規(guī)模越來越大，高速公路在為人們的出行帶來方便的同時，也給人們的安全帶來一定的隱患，高速公路實行監(jiān)控系統(tǒng)建設，將對全面推進交通現(xiàn)代化管理水平、預防道路交通事故發(fā)揮重要的作用。因此，使用性能良好的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備，加強高速公路視頻監(jiān)控工作，是建立高效監(jiān)控系統(tǒng)的先決條件。視頻存儲技術在高速公路視頻存儲監(jiān)控領域中有很高的地位，合理的視頻存儲技術對高速公路視頻監(jiān)控項目建設的發(fā)展有極其重要的意義。

　　高速公路監(jiān)控存儲即將出現(xiàn)變革

　　在大交通的驅(qū)動下，高速公路監(jiān)控項目建設從2007年開始從模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字化，而硬盤錄像機是數(shù)字化視頻監(jiān)控的主要設備，是利用計算機網(wǎng)路技術進行遠程監(jiān)控，然后通過圖像處理器進行圖像處理，并且將監(jiān)控畫面存儲在計算機硬盤中。硬盤錄像機是一種半模擬半數(shù)字的錄像機，其本身輸出信號和輸入信號都是模擬化的，而網(wǎng)絡輸出方式和存儲方式是數(shù)字化的，硬盤錄像機的圖像處理效果、視頻監(jiān)控效果、遠控控制等都比模擬監(jiān)控設備強，硬盤錄像機的錄像畫面清晰可以實現(xiàn)重復錄制。如果高速公路全程監(jiān)控錄像保存在硬盤錄像機內(nèi)，伴隨著延長保存周期、高清攝像機的應用，硬盤錄像機模式逐步暴露不足：

　　硬盤錄像機容量有限，不易擴展，延長保存周期時，不能提供足夠的存儲空間;

　　硬盤錄像機硬盤非冗余模式工作，數(shù)據(jù)容易丟失;

　　硬盤順序工作，減少硬盤損耗，檢索與回放性能較差;

　　設備分布式放置，設備維護較為困難;

　　數(shù)據(jù)保存較為分散，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲和管理;

　　分布式存儲形成信息孤島，不能實現(xiàn)互通互聯(lián);

　　網(wǎng)絡攝像機的大量應用，數(shù)據(jù)存儲亟待解決。

　　2010年到2013年，隨著網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，高速公路視頻監(jiān)控對網(wǎng)絡要求也越來越高，網(wǎng)絡視頻服務器逐漸被研發(fā)出來，網(wǎng)絡視頻服務器最主要的功能是將模擬視頻、音頻信號IP化，網(wǎng)絡視頻服務器可以將數(shù)字化的視頻、音頻信號以IP信號的形式傳送到多個網(wǎng)絡視頻解碼器中，從而實現(xiàn)視頻、音頻的遠程傳輸和遠程監(jiān)控。網(wǎng)絡視頻服務器常采用高速嵌入式操作系統(tǒng)，這種操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性良好，監(jiān)控畫面真實可靠。網(wǎng)絡視頻服務器占用的資源比較少，接入方式比較多，圖像質(zhì)量高，監(jiān)控畫面清晰，可以進行遠程報警，雖然網(wǎng)絡視頻服務器的網(wǎng)絡功能比較強大。但產(chǎn)品的缺點也很明顯。它的本地管理和控制能力比較差，同時該產(chǎn)品的存儲容量不大，儲存視頻信息量比較少，數(shù)據(jù)不能集中儲存管理，數(shù)據(jù)很容易丟失，在運行過程中硬盤容易損壞，設備不容易維護等。為此，如何建設當下的高速公路存儲系統(tǒng)，成為廠家的思考。

　　架構大數(shù)據(jù)下高速公路數(shù)據(jù)存儲特點與要求

　　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的建設面臨著遠距離、室外環(huán)境惡劣等困難，目前多數(shù)采取鋪設光纖網(wǎng)絡。光纖遠距離傳輸具有信號穩(wěn)定、性價比高、維護成本低的特點。過往大多是前端的監(jiān)控信息經(jīng)過光端機轉(zhuǎn)換為光信號由收費站或監(jiān)控點傳輸?shù)奖O(jiān)控分/總中心的硬盤錄像機內(nèi)置硬盤上，實現(xiàn)有效的保存。而當大數(shù)據(jù)也涉足高速公路監(jiān)控項目建設時，監(jiān)控畫面高質(zhì)量要求及監(jiān)控系統(tǒng)自動化、智能化建設，網(wǎng)絡攝像機的應用成為必然的趨勢，高清IPC主要應用于高速公路沿線、立交、收費站等。所以當下架構大數(shù)據(jù)監(jiān)控存儲的特點和需求表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　道路監(jiān)控每天以持續(xù)寫入為主，要求存儲設備滿足大碼率多路并發(fā)寫入的特點;

　　針對卡口系統(tǒng)，滿足數(shù)據(jù)庫快速寫入和讀取數(shù)據(jù)的要求;

　　存儲系統(tǒng)能提供海量空間用于存放數(shù)據(jù)，具備靈活的擴展性，便于系統(tǒng)后續(xù)擴容;

　　滿足數(shù)據(jù)庫文件夾具備共享屬性的要求，以便實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)查詢和及時更新車輛黑名單功能;

　　監(jiān)控錄像要不間斷、有效、完整的保存下來，歷史數(shù)據(jù)可讀取，突發(fā)事件可追溯，存儲系統(tǒng)的可靠性是有力的保障;

　　完成路段聯(lián)網(wǎng)的同時實現(xiàn)圖像聯(lián)網(wǎng)，錄像信息可傳輸?shù)铰范沃行?、分控中心、省中心，實現(xiàn)監(jiān)控圖像的相互交換;

　　滿足更多部門訪問圖像的要求，不受地理位置局限，上下級訪問，跨城市訪問，省中心直接調(diào)度前端圖像等，隨時了解路況信息并做出及時的響應;

　　監(jiān)控圖像通過網(wǎng)絡傳輸，不再需要考慮地理位置，只要保證足夠帶寬;

　　圖像按需傳輸，用戶可指定觀看的監(jiān)控點圖像，網(wǎng)絡帶寬得到充分靈活的利用;

　　高清畫面清晰度高，滿足車牌識別等卡口系統(tǒng)的圖像抓拍要求。

　　簡單來看，架構大數(shù)據(jù)的高速公路要建設存儲系統(tǒng)，保存收費站管轄區(qū)域內(nèi)所有的道路監(jiān)控錄像和卡口系統(tǒng)數(shù)據(jù)。道路監(jiān)控錄像的數(shù)據(jù)類型為連續(xù)的視頻信息，卡口系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型分為圖片和車速、車體顏色等記錄信息，總數(shù)據(jù)量大，傳統(tǒng)的DVR和服務器內(nèi)置硬盤已經(jīng)不能提供足夠的存儲空間，亟待于尋找有效、合理的保存方式。

　　存儲在高速公路監(jiān)控中的寬泛選擇

　　大數(shù)據(jù)來襲!在高速公路行業(yè)，通過采集各方面，如收費數(shù)據(jù)、監(jiān)控視頻、路面運營數(shù)據(jù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)等，通過智能的分析，讓大數(shù)據(jù)在高速公路的各領域得到了有效應用。大數(shù)據(jù)的應用將智能交通的發(fā)展帶向了新的發(fā)展**，大大提高了公路數(shù)據(jù)中心的資源利用率、單位空間計算能力，同時有效降低維護成本，交通的順利進行提供支持和保障。從目前成熟的存儲技術來看，高速公路有三種存儲方式選擇

　　1、直連式存儲

　　直連式存儲是將存儲介質(zhì)直接安裝在服務器上實現(xiàn)視頻信息儲存，這種存儲方式能在服務器和磁盤系統(tǒng)中進行快速的信息傳輸、交換，直連式存儲方式的運行安全性比較高，設備成本比較低，但直連式存儲方式不能進行高速公路跨平臺服務，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，遠程管理比較困難。

　　2、網(wǎng)絡附加式存儲

　　網(wǎng)絡附加式存儲是一種專用的數(shù)據(jù)儲存設備，在使用時，只需將設備連接到網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡附加式存儲設備獨立于操作平臺，不需要占用很大的CPU，網(wǎng)絡附加式存儲設備的成本比較低，存儲空間可以擴展，但網(wǎng)絡附加式存儲受網(wǎng)絡的影響比較大，如果發(fā)生高速公路網(wǎng)絡擁堵現(xiàn)象，存儲性能會大幅度的受到影響。

　　3、存儲區(qū)域網(wǎng)絡

　　存儲區(qū)域網(wǎng)絡是目前應用最廣、傳輸效果最好的技術，存儲區(qū)域網(wǎng)絡利用局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)在服務器和存儲設備之間建立一個高速網(wǎng)絡。既能進行本地存儲，又能實現(xiàn)網(wǎng)絡存儲，存儲區(qū)域網(wǎng)絡中的IPSAN有效的將直連式存儲和網(wǎng)絡附加式存儲結合起來，在高速公路視頻監(jiān)控存儲中有廣泛的應用，但筆者建議選擇另一種存儲區(qū)域網(wǎng)絡FCSAN。

　　目前，高速公路視頻監(jiān)控存儲的信息不是簡單的錄像數(shù)據(jù)，而是視頻信息、音頻信息、圖像信息、信息的處理數(shù) 據(jù)、網(wǎng)絡平臺交換的數(shù)據(jù)及監(jiān)控的數(shù)據(jù)，因此，要建立一個完善的高速公路視頻監(jiān)控儲存系統(tǒng)。在存儲區(qū)域網(wǎng)絡下，建議搭建FC存儲區(qū)域網(wǎng)絡構架，利用專業(yè)的數(shù)據(jù)磁盤列陣，確保數(shù)據(jù)的有效存儲。 北京智慧倉存儲技術有限公司擁有業(yè)內(nèi)領先的自主核心技術和可持續(xù)研發(fā)能力，成為唯一擁有光纖通道技術、硬件RAID技術和嵌入式技術等RAID控制器技術的國內(nèi)廠家。徹底解決了困擾安防監(jiān)控客戶的價格瓶頸(比IPSAN技術節(jié)省50%投資)、性能瓶頸(比IPSAN錄像速度快四倍上)和穩(wěn)定性瓶頸(解決了踢盤、系統(tǒng)穩(wěn)定性和服務方便性等)，必將為安防監(jiān)控存儲帶來嶄新的技術革命。

　　結束語

　　在我們的不知不覺中，中國已經(jīng)迅速步入大數(shù)據(jù)決策的時代，而政府也在利用科技利用大數(shù)據(jù)對國家進行更科學的建設。大數(shù)據(jù)在高速公路監(jiān)控項目應用僅僅是眾多領域的一面，但也是大數(shù)據(jù)的全局應用的一個縮影。單就存儲系統(tǒng)而言，高速公路搭建FCSAN網(wǎng)絡存儲架構，采用專業(yè)數(shù)據(jù)存儲的磁盤陣列，改變數(shù)據(jù)存儲方式，可滿足架構大數(shù)據(jù)下高速公路數(shù)據(jù)存儲特點與要求。相信假以時日，隨著技術的進步和市場的接受，F(xiàn)CSAN將更大體現(xiàn)其價值。