Задача систем видеонаблюдения заключается не только в получении необходимой видеоинформации, но и в её надёжном хранении. С этой задачей прекрасно справляются видеорегистраторы и жёсткие диски, в них установленные. Сердцем этого устройства является электронная схема обработки видеопотока вместе с его надёжным хранением. Для этого используются специализированные жёсткие диски (HDD, SSD).
Используемы жёсткие диски в системах видеонаблюдения
Работа видеонаблюдения является непрерывной, поэтому HDD задействуются в круглосуточном режиме 365 дней в году. Жёсткие диски, предназначенные для пользовательских компьютеров, не могут работать в таком режиме.
У обычных жёстких дисков существуют следующие недостатки:
- Слабая механическая часть
Наличие высокого времени простоя в персональных компьютерах (спящий режим), отключение шпинделя системой или непосредственно микрокодом (прошивка) действуют таким образом, что среднего времени жизни хватает при использовании в компьютерах. Но для современного видеорегистратора с постоянной работой HDD этого мало. - Высокое потребление электроэнергии в процессе чтения и записи информации, приводящее к интенсивному нагреву;
Пример можно посмотреть в таблице, в которой указано отличие дисков для видеонаблюдения и обычных HDD для ПК по потребляемому току:
Как видно, диски, предназначенные для использования в персональных компьютерах, имеют более высокие токи потребления (обведено красной рамкой). Даже жёсткий диск WD< серии Green, отличающийся повышенным энергосбережением (первый в списке), имеет более высокое потребление тока на 100 – 150mA. Это связано с достаточно мощными магнитами позиционирования (прилагаемое усилие на сдвиг головки, требующее электроэнергии) и быстрой работой позиционера, в которой нет необходимости при достаточно спокойной записи и считывании видеоинформации.
Жёсткие диски для видеонаблюдения также отличаются программным обеспечением (прошивкой). В прошивке содержится поддержка нескольких потоков записи видеоданных. Например, потоки могут разделяться при просмотре видеоархива и его одновременном копировании на внешний носитель. В персональных компьютерах такое разделение потоков реализуется на уровне операционной системы. Поэтому если в программном обеспечении регистратора не предусмотрено разделение потоков обращений к жёсткому диску, а буфер хранения временных данных является небольшим, могут возникать различные ошибки очерёдности. Прошивка жёсткого диска для видеонаблюдения учитывает такие ситуации. Но также это может быть поддержка на аппаратном уровне.
В конце 2019 года сформировались лидеры среди жёстких дисков, предназначенных для систем видеонаблюдения.
- Линейка Purple от компании Western Digital. Эти жёсткие диски специально спроектированы для использования в видеорегистраторах. В них используется технология ntelliSeek, способствующая более быстрому позиционированию над поверхностью и уменьшающая холостой ход магнитных головок.
- Следующими представители жёстких дисков для видеонаблюдения являются Seagate SkyHawk и SKyHawk AI. В этой линейке для видеонаблюдения (Surveillance) используется программное обеспечение ImagePerfect, задача которого заключается в оптимизации работы жёсткого диска при ее круглосуточном режиме. Можно отметить также встроенные датчики вращательной вибрации, оптимизирующие работу при многодисковой системе. Эти HDD используются специально для работы в системах виденаблюдения (DVR и NVR) и поставляются с программным обеспечением SkyHawk Health Management. Модель ёмкостью 14-ТБ позволяет хранить видео в HD разрешении до 9000 часов и поддерживает до 64 видеокамер в отдельных потоках.
У всех представителей жёстких дисков для систем видеонаблюдения предусмотрены функции защиты от перепадов напряжения. Это достигается быстрой остановкой магнитных головок и более плавным затуханием вращения. Так же производится сброс кэша в энергонезависимую память с последующим считыванием при возобновлении питания.
Еще одним преимуществом таких жёстких дисков является наличие в прошивке участка кода, отвечающего за диагностику. Он выдаёт сигналы тревоги при наличии ошибок или переполнении. То есть, для компьютерных жёстких дисков необходим запрос на такие действия, на который в ответ придёт информация о его состоянии, что реализуется средствами операционных систем. Тут же сам жёсткий диск формирует сигналы событий и передаёт его сопряженным с ним устройствам. Так как коды ошибок являются задокументированными, то производитель видеорегистраторов успешно их инициализирует.
Использование в системах с несколькими дисками
Существуют системы видеонаблюдения, использующие два жёстких диска. В них применена интересная технология записи видеопотоков. В этом случае запись ведётся одновременно на два жёстких диска, но с каждого потока видеоинформации она берётся небольшими фрагментами или даже в определенном количестве кадров. Таким образом, если вдруг из строя выйдет один жёсткий диск, сохранится информация на другом, но с меньшим количеством кадров. Такие технологии работают только для жёстких дисков видеонаблюдения. Похожих технологий сегодня несколько, но самой известной является Macroscop.
В таких регистраторах обязательным условием является использование двух одинаковых по объему дисков от одного производителя:
Такая реализация позволяет создать что-то наподобие RAID массива, имеющего свои методы по распределению памяти HDD. Из-за особенностей распределения информации для такого подключения могут быть пригодны только диски для систем видеонаблюдения.
Выход из строя жёстких дисков
Хотя производители обоих вышерассмотренных линеек дают гарантию работы моделей в течение трёх лет при записи от 150 до 350 ТБ в год, поломки все же случаются. Конечно, лучше всего в установках видеорегистратора выставить значение, разрешающее запись только при движении в зоне наблюдения. Этим можно значительно увеличить срок службы. Существует даже некоторые расчёты выхода из строя жёстких дисков, но это только частные исследования, так как по вполне понятным причинам производители не дают подробную статистику. Но, можно сказать, что вероятность выхода HDD из строя в первый год работы из трёх гарантийных составляет 1% и увеличивается на 3% в последующие годы.
Отличие цен компьютерных HDD от дисков для видеонаблюдения и сравнение ценовой категории разных производителей
Цены на представленные линейки не сильно отличаются, но по факту WD по сравнению с Seagate являются более дорогими. По статистике они превосходят конкурентов по продолжительности работы. В таблице ниже можно посмотреть актуальные цены на момент написания статьи. Также здесь можно заметить разницу в цене дисков видеонаблюдения и обычных дисков. Она является более высокой, но для длительной работы систем безопасности это только оправдывает их надёжность.
Для долгосрочной работы и наименьшего обслуживания не рекомендуется экономить, ведь безопасность является очень важной, а системы видеонаблюдения относятся именно к этой к сфере.
Автор: Машкович Михаил Юрьевич
Источник: Здесь