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揭秘智慧城市中的大數據存儲
發布時間：2019-08-23 分類：趨勢研究
現代社會中城市長期以來一直依靠視頻監控來加強公共安全和遏制犯罪，而如今的智慧城市正在將這些解決方案應用于包括交通管理、照明、停車執法等更多的用途。
這在很大程度上是因為攝像頭本身已成為智能計算設備，提供視頻分析和與不同系統和設備集成的能力。智能交通就是智慧城市應用中將監控和其他數據組合使用的潛在應用之一。通過部署帶有目標監測和識別分析功能的監控攝像頭，交警可以自動檢測停滯的汽車、錯誤行駛和其他可能影響安全和行駛時間的事件。利用這種洞察力，城市管理部門可以利用交通管理或數字顯示系統提醒駕駛員注意潛在的事件，并引導他們繞路避開這些地點。
智慧城市更大的目標是提升效率、提高可持續性、推動經濟發展，提高在城市生活和工作的人們的整體生活質量。為此，市政當局可以使用在較長時間內收集的交通數據來識別和緩解日常的出行瓶頸，減少擁堵時間和降低出對生活質量的負面影響。
這只是市政當局如何實施智慧城市平臺和技術以實現這些目標的一個例子。而這些系統的核心是用于存儲所有這些數據的解決方案。以下是評估這些作為智慧城市應用基礎的存儲解決方案時需要考慮的一些關鍵因素。
將一切整合在一起
根據IHS Markit的數據，到2019年，全球僅監控攝像頭每天產生的數據量就會達到2500PB。加上交通管理、接入控制、公共交通等所產生的數據，智慧城市正在面臨著龐大的數據量，所有這些數據都必須被收集、匯總和存儲，以便進行深入分析，從而使得城市管理者可以采取措施改善安全性、效率和居民日常生活品質。雖然所有這些數據本身都是有價值的，但真正的價值在于能夠整合和分析來自不同來源的數據，獲得更深入的見解，以及提供城市運營的整體狀況。
研究公司IDC預測，到2025年，全球累計的數據量將從2018年的33 ZB（33萬億千兆字節）增長到175 ZB。如上面的IHS Markit數據所示，這些數據很大部分將來自用于安全和商業智能目的IP監控攝像機。因此，在很多情況下，視頻監控系統提供了將所有這些信息集成在一起的理想解決方案。由于人工智能（AI）強化了這項功能，如今的監控解決方案能夠提供智慧城市所需的可行性見解和情報。
智慧城市應用的核心是監控存儲解決方案，這些解決方案能夠將所有這些數據整合到邊緣，以便進行即時分析和提供實時情報，并在后端環境中進行長期分析、總體趨勢和深度學習分析，使系統隨著時間的推移更加智能。這些強大的存儲解決方案旨在滿足智慧城市應用的嚴苛要求，并提供許多其他有益于市政當局的功能。
尋找最適合的存儲方案
在物聯網（IoT）和人工智能時代，設備生成比以往更多的數據，決策如何正確存儲所有這些數據至關重要。根據城市的需求，有幾種存儲方式可用，包括邊緣存儲（靠近視頻或數據獲取的位置）、云（大型集中式后端存儲服務器或服務器），甚至兩者的組合，一些專家將最后這種方式稱為IT4.0。
對于擁有成百上千個攝像頭和物聯網傳感器的智慧城市，城市應采用具有邊緣和云存儲雙重優勢的多層存儲架構。
這樣做的主要原因是，將大量視頻和數據不斷傳輸到云端成本高昂，并且可能會面臨嚴重的延遲問題。智慧城市的解決方案是在終端和邊緣部署整合、篩選和分析數據的技術，然后將相關警報發送到前端的視頻管理系統，以便進行審核和響應。通過這種方式，數據可以快速處理、通知可以更及時地傳遞，從而提高公共安全水平。
例如，當市政攝像頭使用視頻分析或AI功能監測到事件時，它可以向監控或指揮中心發送警報，使警察能夠快速響應。采用監控優化硬盤構建的NVR設備允許指揮中心的調度員或操作員訪問事件視頻，以進一步評估狀況，并在警官前往該地點的途中，向他或她提供該事件的實時情報及可采取的行動信息。
對于提供更深入趨勢的存檔和分析，可以將視頻和數據上傳到云端，在那里云服務商利用高質量的企業級和固態硬盤，確保來自城市物聯網設備的視頻和數據得到最完整的保護。例如，在該集中式存儲環境中，通過分析從交通攝像頭收集的數周或數月的視頻和數據，可以識別整個城市的交通高峰時段和交通模式，使官員能夠做出能夠改善人們通勤狀況的決策，例如在某些交叉路口同步信號燈。
雖然這種多層的存儲方式很理想，但在某些情況下，它對于一個城市來說并不可行。網絡速度以及攝像機或傳感器與服務器之間的距離可能是阻礙云存儲的因素之一。網速慢和遙遠的距離可能會導致上傳或流化文件需要很長時間。此外，對于某些城市，月費也可能是阻礙采用云存儲的因素。因此，城市最終選擇的存儲模式不僅取決于應用的目標，還取決于基礎設施和預算。
技術推動強大的智慧城市應用
隨著部署的物聯網設備和智能監控攝像頭數量不斷增加，對存儲解決方案的壓力也越來越大。它們不僅要記錄、處理和分析視頻和其他數據，還必須全天候執行這些任務。這些存儲解決方案還必須能夠適應越來越多依賴于深度學習的智慧城市應用。因此，部署針對全天候工作負載進行優化、能提供卓越讀寫性能的監控硬盤和AI監控硬盤非常重要。
監控優化硬盤能夠承受存儲系統中經常發生的過熱、壓力和振動。這些專用硬盤可以主動防止故障，避免潛在的數據損失。
鑒于智慧城市數據的敏感性和網絡入侵的潛在后果，網絡安全是一個至關重要的問題。當然，這意味著連接到網絡的任何攝像機、設備或傳感器都必須提供頂級的網絡安全措施，防止黑客利用它們作為后門破壞網絡，盜用默認密碼或利用其他漏洞。此外，由于處理不當，數據也可能從硬盤上被盜。為了應對這種可能性，必須選擇提供硬件加密的硬盤，以及用于刪除已到生命周期或因各種原因無法使用的驅動器上的數據的安全措施。這些功能使集成商和市政當局可以避免此類數據泄露以及由此產生的后果，并確保符合TAA和FIPS等標準。
由于智慧城市應用是全天候運行，因此存儲解決方案必須始終以最佳方式運行。不幸的是，硬盤確實會不時出現故障，因此城市必須做好準備應對這種狀況。嵌入式健康管理軟件可隨時監測和分析硬盤運行狀況。這些解決方案應用高級算法來監測溫度、振動等異常，以限制性能降低情況并防止硬盤故障。通過部署這些解決方案，市政當局可以最大限度提升其硬盤的健康狀況和工作負載性能，以創建更高效的存儲解決方案，為改善城市運營提供更好的數據洞察。
但是，即使擁有最可靠的健康監測軟件解決方案，有時仍有意外事件可能導致硬盤故障。為做好應對此類事件的準備，市政當局應確保其系統存在冗余，并通過訂閱最多可以恢復2年數據的數據救援或恢復服務來擴大冗余。這些服務對于需要長時間存儲數據的執法人員或其他公共安全人員尤其重要。
結語
毫無疑問，智慧城市應用能夠改善許多領域的運營，其中最重要的是生活質量，而存儲解決方案可以為這些舉措提供堅實的基礎。遵循上述建議，城市可以選擇提供高性能和高可靠性的存儲解決方案，并確保以最適當的方式部署這些解決方案，這是決定任何智慧城市應用成功的關鍵。
