摘要

在当今AIoT时代，数据特征已经发生巨大变化。智能安防终端持续产生数据，形成PB级甚至EB级大数据，尤其是视频监控生成的非结构化数据，来源广泛且极为复杂。当下数据最大的挑战就是传统存储已经无法满足AIoT的业务需求。

本文聚焦AIoT时代，探究在智慧安防的基础上，存储技术如何释放潜能，促进智慧安防及智慧城市的发展。

继PC互联网、移动互联网之后，我们即将迈入一个前所未有的智能物联网时代——AIoT时代。据希捷科技赞助、国际数据公司（IDC）发布的《数字化世界——从边缘到核心》白皮书称，全球数据圈将从2019年的41ZB增至2025年的175ZB。《2020年中国智能物联网（AIoT）白皮书》中的相关数据显示，中国AIoT市场规模在2019年突破3000亿大关，并直指4000亿量级。预计到2025年，我国物联网连接数将达到近200亿个。这说明目前数据的增长是爆炸性的。而存储作为数据的载体，具有无法衡量的价值。

伴随AIOT时代对数据存储的海量化、智能化需求，存储技术需要革新，更要融合云计算、大数据等新兴技术，才能推进万物智联，加速智慧城市的建设与发展。

1.AIoT时代看海量数据

根据IHSMarkit的数据，2019年每天仅摄像头在全球范围内产生的数据量就达到2500PB。交通管理、访问控制、公共交通和其他应用也生成了大量数据。智慧城市正依靠大数据进行深度分析，从而获取洞察，提高安全性和效率并改善居民日常生活，而所有这些数据都必须进行收集、汇总和存储。

这些数据本身非常宝贵，但真正的价值在于通过汇总和分析不同来源的数据，提供更深刻的洞察和有关整个城市运营的全面信息。采用AIOT相关技术对数据进行有效的采集，分析和智能化处理，将从真正意义上助推智慧城市的建设。

无处不在的视频监控

那么究竟什么是AIoT？伴随5G浪潮，一个新的行业共识是：AIoT将成为未来二十年全球重要的科技。AloT的英文全称为“ArtificialIntelligenceandInternetofThings”，代表AI和loT的结合。AI意味着数据的智能化、实时化处理，而IOT则带来万物互联，将传感器、前端摄像头与边缘与云端的分析进行有效连接，从而加速实时洞察与决策。

2.AIOT时代，存储架构需覆盖“边端云”

数据是AIoT时代非常核心且基础的部分，AI与IoT的融合正是以数据为依托。对于AI来讲，数据是其发展的养料，源源不断的海量数据为其感知、处理和进步奠定了基础。

AIoT的架构由很多技术组成。随着越来越多的数据集中在边缘运行，将数据分散到边缘层进行存储和处理会加速数据的高效流动，“终端—边缘—核心”有效整合才能构成完整的AIoT架构。

安防存储最新架构图

如上图所示，智能安防系统逐渐形成“端边云”三层结构，三层结构分别用来采集/感知数据、处理/过滤数据和集中归档/深度学习数据。由于不同层级的数据容量类型各异，数据的存储方案需求也因此各有不同。

希捷一直以来积极洞悉安防智能行业的使用需求，根据安防架构的趋势变化，从满足三个层级结构的不同存储需求出发，对产品进行升级优化，提供可全面覆盖终端、边缘、云的存储解决方案，助力安防智能化的发展进程，为安防用户提供卓越而极致的数据体验。

3.AIOT时代存储的痛点与应对之道

3.1海量

AIoT趋势下，我们看到视频监控系统将进一步走进8K分辨率时代，这意味着监控设备会具有清晰度更高的画面与更加丰富的视频细节。而随着智慧城市的不断发展，用户对安防监控的质量要求也越来越高，不但要求在拍摄画面上要更加清晰、操作更加智能化，而且对存储时长也要求变高。

以前数据存储时长可能是7~15天，现在大部分用户的要求都集中于15~30天，银行和交通类的用户可能要求存储3个月甚至3年的时间。同时，硬盘的单盘容量也在不断增长，之前大量使用的2T/3T已经越来越少，现在的主流容量为4T或6T，8T以上甚至16T的更高容量也已经广泛投入使用。

摄像头像素将以400万以上为主流，客户对存储时间的要求更长

如上图，根据IDC统计，2017年~2021年全球摄像头的预测发货量逐年增长，尤其是400万、800万、1200万的高像素摄像头增长速度越来越快。而200万以下低像素摄像头的发货量在不断下降，绝对数量上也在下降。像素越高意味着客户要求的存储空间越多，智能安防产业亟需高容量存储产品。

硬盘容量需求增长率，2倍于NVR设备需求的增长率

上图中，橙色部分代表全球NVR的销量，每年大约增长10%；而硬盘的需求量则每年增长为20%~30%。这意味着同样的硬盘所需要的容量增长至原来的2倍或者3倍，NVR则需要4个或8个槽位。

在这方面，希捷作为当先的存储解决方案提供商拥有两项核心技术，确保在未来提供足够容量和性能的存储设备，满足存储需求的增长。第一个技术是HAMR，英文全称是HeatAssistedMagneticRecording，即热辅助磁记录。为了突破磁记录的密度极限，该技术利用激光光束精确地聚焦数据写入的区域，加热介质，避免磁介质出现“超顺磁效应”现象，解决了硬盘存储密度继续上升的难题。另外，希捷推出了MACH.2双磁臂技术，相对于单磁臂，两个磁臂可以在同一硬盘中独立工作，I/O操作并行，因此实现了性能加倍，适合应对模式复杂、性能要求高的AIoT业务需求。

3.2智能

AIoT时代，安防监控不再是“无声”的摄像头，它们需要更多智能技能傍身。人脸识别的智能系统在公安实战中大放异彩，用于布控排查、边境防控、犯罪嫌疑人识别、重点场所门禁等场景。在实际应用时面对海量的视频数据，通过智能视频监控系统协助民警实现分析研判及预测预警，在一定程度上将基层警力从繁重的视频、图像分析工作中解放出来。

除了人脸识别之外，在安防行业应用较多的AI技术就是视频结构化——即对视频中出现的人、非机动车等进行属性分析，解决案发场景、时间和地点等问题，助力公安完成侦破任务。

安防监控场景

正是因为数据需要在采集时就需要做人工智能的分析，希捷针对人工智能专门设计了符合AI应用分析的硬盘——希捷酷鹰AI硬盘。

希捷酷鹰AI硬盘

该硬盘是世界第一款专为支持人工智能的监控解决方案打造的硬盘，较高容量可达16TB，不仅可以满足传统监控视频正常的存储需求，还可以整理图片并分析结构化数据，适合应对模式复杂、性能要求高的AIoT业务。它具备了高吞吐量和优化的缓存，能够提供低延迟和较佳随机读取性能，实现对视频图像的迅速定位与传送并进行影像分析，解决随着人工智能工作流产生的密集计算工作负载问题，消除云数据交换和处理的延时。

ImagePerfectAI固件的优势

希捷酷鹰AI硬盘配有的希捷ImagePerfectAI固件将数据进行智能分流，把视频录像全部放在内圈，满足录制和视频的读取，而图片数据放在中圈，结构化的数据放在外圈，满足不同的应用和客户不同的要求。该硬盘不仅能够可靠无损地记录高质量的重要数据，同时支持智能NVR的多路视频分析，实现优异的图像完整性和额外的AI工作负荷支持，确保视频监控图像信息不会丢失。

3.3放心

在AIoT的应用场景下，硬盘的健康管理将成为重中之重。希捷的酷鹰硬盘健康管理（SHM）是业界第一款NVR和DVR环境的监控专用硬盘数据分析和恢复软件，能够保证用户以***速度发现硬盘故障，保护其监控数据免受损失。

希捷酷鹰硬盘健康管理（SHM）在操作系统或者应用中包含三步：预警、干预、恢复。该硬盘的预警功能非常灵敏且精准，SHM在监控硬盘运行时，如果发现有高温、异常振动，或者是链路异常，会直接产生预警，提醒用户该硬盘现在处于不健康的工作环境里，要尽快采取干预措施。

硬盘在比较好的环境可以工作很多年，故障率很低，但是如果一直工作在高温、振动比较强的情况下，硬盘的失效率风险会比较高。如果用户及时没有对预警情况进行处理，SHM便会生成严重报警，提示用户应该赶快备份数据。这个预警和干预功能是非常有用的，用户可以在大概1~2周的时间提前备份数据，避免数据丢失。

如因为种种原因，数据真的丢失，希捷也可以通过数据恢复帮助用户找回丢失的数据。希捷是目前业界内唯一一家提供原厂数据恢复服务的公司，并且在杭州设有一个专门处理数据恢复的无尘实验室，专为用户提供安全加密以及数据恢复的方案和服务。

当前，许多主流厂家NVR均已集成SHM功能，且每一块希捷酷鹰监控硬盘和希捷酷鹰AI硬盘都提供两年可选的希捷数据救援计划，为数据安全带来多重的保障。

4.AIoT时代面向未来，引领安防领域不断发展与突破

智慧安防在智慧城市的建设方面起着非常重要的作用。伴随着5G及新基建浪潮的加速推进，AIoT将被更加广泛地部署在我们的城市、工厂、交通工具以及日常生活中，设备与设备间也将形成信息共享、数据交互的崭新生态，服务于大众。

我们相信，AIoT是面向未来的时代，万物互联场景的实现也将进一步推动人工智能在安防领域中的发展，促进智慧安防的快速布局。作为全球存储解决方案的***，希捷也会携手生态合作伙伴，持续投入研发力量，通过创新技术为安防用户提供更高水平的数据存储方案，助力智慧城市与智慧安防的技术升级与方案落地。