硬盤存儲技術(shù)在視頻監(jiān)控有什么可發(fā)揮的

一、現(xiàn)狀及存在問題

隨著國際持續(xù)反恐大環(huán)境的日益嚴(yán)峻，以及新技術(shù)推動(dòng)監(jiān)控的新應(yīng)用，特別是企業(yè)對安全防護(hù)要求的提高，監(jiān)控已經(jīng)逐漸進(jìn)入人們的日常生活。安防監(jiān)控市場正朝著網(wǎng)絡(luò)化，智能化的方向發(fā)展。這便要求安防產(chǎn)品提升自身的質(zhì)量和可靠性，應(yīng)用特性導(dǎo)向的產(chǎn)品細(xì)分化，降低總成本，并做到綠色環(huán)保，打造適應(yīng)安防行業(yè)的銷售和服務(wù)體系。

硬盤是監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)至關(guān)重要的設(shè)備之一，承載著保護(hù)數(shù)據(jù)安全的作用。傳統(tǒng)硬盤并不適用于安防監(jiān)控領(lǐng)域，因?yàn)殚L時(shí)間的工作需求和惡劣的工作環(huán)境對普通硬盤來說都是一個(gè)巨大的考驗(yàn)。更持久可靠、穩(wěn)定、并且低耗、低噪音的專業(yè)性硬盤將更適用于安防監(jiān)控領(lǐng)域的特殊要求。

二、 硬盤存儲技術(shù)介紹

1.Intelliseek-智能尋道技術(shù)

目前，硬盤擁有獨(dú)特的智能尋道技術(shù)可主動(dòng)計(jì)算出最優(yōu)化的尋道速度以減少傳動(dòng)器的倉促運(yùn)轉(zhuǎn)，從而降低了噪音與能量消耗。有了智能尋道技術(shù)，傳動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)得到有效控制，磁頭能準(zhǔn)確地接觸到下個(gè)扇區(qū)讀取新信息而不是硬盤存儲技術(shù)的在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用匆忙上升并等待硬盤的旋轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)的流暢使尋道操作更加安靜，震動(dòng)大大減少。安防監(jiān)控領(lǐng)域是一個(gè)對產(chǎn)品功耗及硬盤壽命要求較高的領(lǐng)域，而磁盤的機(jī)械臂移動(dòng)速度過快則會造成硬盤的功耗過高，且影響機(jī)械臂的壽命，增加故障機(jī)率。

2.RotaryAccelerationFeedForward（RAFF）-旋轉(zhuǎn)加速前向反饋

這項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在SCSI產(chǎn)品中，通過在硬盤控制PCB上增設(shè)震動(dòng)傳感器來實(shí)偵測硬盤震動(dòng)，補(bǔ)償性能，這種特性在多硬盤的復(fù)雜環(huán)境尤為有用。硬盤在工作時(shí)會產(chǎn)生兩種震動(dòng)，一種是水平方向的，一種是垂直方向的，垂直方向的震動(dòng)很容易理解，這種震動(dòng)的危害主要是容易讓磁頭與盤片發(fā)生碰撞。而水平方向的震動(dòng)是因?yàn)橛脖P工作時(shí)盤片會高速旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)會產(chǎn)生向心力帶動(dòng)硬盤在水平方向運(yùn)動(dòng)，多塊硬盤同時(shí)進(jìn)行水平運(yùn)動(dòng)可能對其他硬盤造成干擾，也就是產(chǎn)生磁頭偏離磁道的現(xiàn)象，雖然傳動(dòng)系統(tǒng)會讓磁頭自動(dòng)回到正確的位置，但是這樣就會產(chǎn)生不必要的延時(shí)。

旋轉(zhuǎn)震動(dòng)補(bǔ)償就是針對旋轉(zhuǎn)震動(dòng)而設(shè)計(jì)的技術(shù)，硬盤帶有旋轉(zhuǎn)震動(dòng)感應(yīng)器，一旦周圍的硬盤同時(shí)旋轉(zhuǎn)發(fā)生旋轉(zhuǎn)震動(dòng)，感應(yīng)器會產(chǎn)生位移信號，讓磁頭可以更迅速的歸位，減少旋轉(zhuǎn)震動(dòng)造成磁頭偏離而產(chǎn)生的影響。

3.斜坡加載 （Ramp Load） 技術(shù)

通常硬盤在工作狀態(tài)時(shí)，不僅會產(chǎn)生水平方向的震動(dòng)，還會產(chǎn)生垂直方向的震動(dòng)。垂直方向的震動(dòng)對硬盤來說危害是巨大的，一旦硬盤發(fā)生垂直方向的震動(dòng)，很容易產(chǎn)生硬盤故障。傳統(tǒng)硬盤在僅靠馬達(dá)的盤片內(nèi)存部分設(shè)置了帶有紋理的懸停區(qū)域，當(dāng)硬盤通電啟動(dòng)時(shí)，承載磁頭的滑橇 （slider） 在盤片表面滑行，直到盤片旋轉(zhuǎn)的速度快到兩者之間產(chǎn)生足以將滑橇托起來的氣墊為止，這時(shí)候磁頭逐漸轉(zhuǎn)移到有數(shù)據(jù)保存的扇區(qū)開始正常工作。硬盤斷電可以看作是通電的逆運(yùn)行，磁頭在斷電以后依靠馬達(dá)的慣性，磁頭將重新移至這片特殊的懸停區(qū)域，直到慣性消失，硬盤完全停止工作。而采用RampLoad斜坡加載技術(shù)的硬盤很容易解決這個(gè)問題，它針對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了改良，將馬達(dá)內(nèi)側(cè)的磁頭休息區(qū)轉(zhuǎn)移至磁盤外，建立單獨(dú)的區(qū)域，這樣可以避免在外力的沖擊下，磁頭（滑橇）從懸停區(qū)跌落與盤片接觸，降低了磁頭（滑橇）與盤片發(fā)生接觸的機(jī)率（硬盤關(guān)閉時(shí)磁頭在盤片外，肯定不會有接觸;硬盤運(yùn)轉(zhuǎn)起來后，如果處于空閑 （Idle） 狀態(tài)，磁頭也可以回到支架上，而不是一直在盤片上空飛行）。RampLoad斜坡加載技術(shù)還可以降低硬盤的功耗，當(dāng)磁頭回到待機(jī)區(qū)域的時(shí)候，功耗必然比磁頭懸停在盤片表面時(shí)要更低一些，對長期處于待機(jī)狀態(tài)的安防監(jiān)控類硬盤來說，這項(xiàng)技術(shù)是很必要的。這樣利用斜坡的緩沖原理，將硬盤啟動(dòng)前后旋轉(zhuǎn)中的磁頭和盤片分離，減少磁頭與盤片表面的摩擦與損耗，使之更加節(jié)能，電子元件更加優(yōu)化，從而保證了硬盤長期運(yùn)行的可靠性。

4.液態(tài)軸承馬達(dá)

液態(tài)軸承馬達(dá)跟傳統(tǒng)鋼珠型軸承主軸馬達(dá)不同之處在于它使用油膜取代傳統(tǒng)的鋼珠，也就是說它在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候并未出現(xiàn)金屬接觸，理論上就不會有磨損的問題。這使得軸承能夠有效吸收外來的震動(dòng)，保護(hù)軸承表面。使其能夠承受更大的撞擊力，延長了壽命、減小了噪音。這是一種硬盤防震技術(shù)，能夠使硬盤工作噪聲和發(fā)熱量大大降低，即使裝在一些隔音效果較差的輕薄筆記本中也難聞工作噪音。

三、硬盤存儲技術(shù)的優(yōu)勢及特點(diǎn)

近年來， 隨著安防監(jiān)控產(chǎn)品發(fā)展和市場的特殊要求，硬盤在各方面都表現(xiàn)出了以往所不能相比的亮點(diǎn)。如硬盤在減振靜音方面做的尤為出色，采用獨(dú)特的（IntelliSeek）智能尋道技術(shù)來優(yōu)化尋道速度，在降低能耗、噪聲和振動(dòng)的同時(shí)，更為有效地控制了傳動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，對磁頭準(zhǔn)確地接觸到下個(gè)扇區(qū)讀取新信息起到了至關(guān)重要的作用。而在運(yùn)轉(zhuǎn)的流暢性方面，硬盤所減低能耗比以往降低60%左右，其尋道操作更加安靜，振動(dòng)大大減少。其次，SilkStream技術(shù)為平滑、連續(xù)的數(shù)字視頻錄像和回放作優(yōu)化，可支持多達(dá)12路HD視頻流，以及液態(tài)軸承馬達(dá)減少噪音并提高可靠性，高級電源管理功能可保證電子元器件提供一流的低功耗以滿足減少功耗的要求和增加可靠性。Ramp Load技術(shù)可確保硬盤啟動(dòng)、停轉(zhuǎn)和不工作時(shí)停放磁頭。此外，多層熔鑄的不銹鋼外殼及精準(zhǔn)設(shè)計(jì)的底座，將工作噪音最小化。目前，經(jīng)測試硬盤制造的噪音低于1 Sone （15分貝），人耳幾乎聽不到任何聲音。目前，硬盤產(chǎn)品的特點(diǎn)可歸納為以下幾點(diǎn)：如可靠性，低功耗、低散熱，和高抗震性等。

1.長時(shí)間的可靠性

（1）業(yè)界領(lǐng)先的1 百萬小時(shí)MTBF;

（2）專為持續(xù)24X7高溫工作的監(jiān)控錄像系統(tǒng)設(shè)計(jì)（0-70度盤體溫度）;

（3）SilkStream技術(shù)支持流媒體命令，支持ATA7，采用為音視頻錄像和回放優(yōu)化的CCT， 為音視頻數(shù)據(jù)長時(shí)間讀寫提供優(yōu)化，提高音視頻讀寫的穩(wěn)定性和可靠性。

2.低功耗、低散熱

（1）IntelliSeek功能優(yōu)化尋道速度，降低噪音/功耗/振動(dòng);

（2）1.5安培的超低啟動(dòng)電流，降低硬盤上電對電源的沖擊。

3.高抗振性

RampLoad斜坡加載技術(shù)使磁頭永遠(yuǎn)不接觸盤片，在大幅提高硬盤非工作抗震性的同時(shí)，提高長期運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。

4.流媒體優(yōu)化

流媒體具有連續(xù)性（Continuous）、實(shí)時(shí)性（Realtime）、時(shí)序性三大各點(diǎn)，用來保存安防監(jiān)控記錄視頻是最合適的載體。SilkStream是AV系列硬盤專為流媒體開發(fā)的特色技術(shù)，轉(zhuǎn)為流暢的連續(xù)數(shù)字視頻回放進(jìn)行了優(yōu)化，可同時(shí)支持多達(dá)12個(gè)并發(fā)高清數(shù)字視頻流，SilkStream兼容ATA流控制指令集，可為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的流管理和錯(cuò)誤恢復(fù)功能。這項(xiàng)技術(shù)可以解決與碎片相關(guān)的服務(wù)質(zhì)量問題，因此性能不會隨時(shí)間的推移而降低，并且提高硬盤的可靠性，減少現(xiàn)場DVR系統(tǒng)故障并且可以降低硬盤任務(wù)負(fù)載。

四 、硬盤存儲技術(shù)的應(yīng)用狀況

目前，硬盤容量適用于數(shù)字錄像機(jī)等音頻視頻應(yīng)用范疇以及監(jiān)控影像系統(tǒng)，包括數(shù)字錄像機(jī)，IP網(wǎng)關(guān)和主流監(jiān)視系統(tǒng)等，往往需要硬盤能夠24 x 7連續(xù)運(yùn)作，并且相比個(gè)人電腦有著更嚴(yán)格的要求，例如更高的可靠性和兼容性，更低的能耗，能同時(shí)錄制多個(gè)音頻或高清晰度視頻流等。而在消費(fèi)類應(yīng)用中，數(shù)字錄像機(jī)必須應(yīng)對嚴(yán)苛的環(huán)境和使用概況，這意味著它們所裝置的硬盤要消耗較少的能源，產(chǎn)生較少熱量以及安靜地運(yùn)轉(zhuǎn)，更適合市場的應(yīng)用需求。

經(jīng)測試檢驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)硬盤的啟動(dòng)電流只需要2.8A，12V啟動(dòng)能耗只有35W左右，不會對電源造成太大的負(fù)擔(dān)，但對DVR這種多硬盤環(huán)境來說，2.8A的啟動(dòng)電流就顯得比較高了，如果組裝一個(gè)使用8塊硬盤的監(jiān)控系統(tǒng)，12V的能耗就接近270W，如果采用啟動(dòng)電流更低的硬盤會降低電源的負(fù)責(zé)。而當(dāng)前新的硬盤的啟動(dòng)電流僅為1.8A，這樣12V的能耗最多為200W左右，對電源的要求降低了接近100W，可以降低DVR的整體成本;而且具有操作安靜、溫度低、可靠性高和數(shù)據(jù)傳輸速度快的特點(diǎn)，還有SilkStream、IntelliSeek、IntelliPark 和 IntelliPower等多項(xiàng)技術(shù) ，非常適合各種音視頻應(yīng)用，如PVR、DVR、機(jī)頂盒（STB）以及視頻監(jiān)控記錄等。同時(shí)，綠色環(huán)保也成為硬盤技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，目前應(yīng)用了多種綠色節(jié)能技術(shù)，如：IntelliPower——專為兼顧顯著的節(jié)能和穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)性能而設(shè)計(jì)，能夠在運(yùn)轉(zhuǎn)速度、傳輸速率轉(zhuǎn)換速率以及緩存容量之間達(dá)到很好的平衡。此外，GreenPower硬盤啟動(dòng)時(shí)消耗較少的電量，從而降低了系統(tǒng)的高峰負(fù)荷壓力;ntelliSeek？ —— 計(jì)算最佳的尋道速度，以降低運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能源損耗、噪音以及震動(dòng)，充分利用馬達(dá)回轉(zhuǎn)等待時(shí)間降低尋道速度，并降低噪音/功耗/振動(dòng);IntelliPark—— 通過在閑置時(shí)自動(dòng)卸載磁頭減低氣動(dòng)阻力，暫停讀/寫通道電子器件的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而降低能源損耗。除應(yīng)用IntelliPower，IntelliSeek和IntelliPark等保證靜音性的技術(shù)之外，還采用多階段形成的不銹鋼頂罩及精密設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)配件，最大程度地降低硬盤運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的聲音，迎合消費(fèi)類應(yīng)用對于聲音敏感的特性，這對硬盤存儲技術(shù)在音視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展及推動(dòng)存儲綠色節(jié)能的發(fā)展具有重要的意義。

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