Σκληροί δίσκοι σε συστήματα ελέγχου

Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ένα σύγχρονο σύστημα ελέγχου, χωρίς καταγραφή εικόνας. Το καλύτερο μέσο, που εγγυάται επαρκή χωρητικότητα και γρήγορη πρόσβαση στα δεδομένα εικόνας, είναι οι σκληροί δίσκοι.

NETCONNECT A.E.
Θεσσαλονίκης 13, 18346 Μοσχάτο
τηλ 2104839180

 fax 2104839189

 info@netconnect.gr

www.netconnect.gr,

Οι σκληροί δίσκοι ωστόσο, δεν είναι αρκετά ευέλικτοι ώστε να ταιριάζουν σε κάθε κατάσταση, επειδή εκ κατασκευής είναι προσαρμοσμένοι σε συγκεκριμένες εφαρμογές. Ας δούμε τι είδους δίσκοι πρέπει να χρησιμοποιούνται στην ψηφιακή εγγραφή βίντεο.

Περιορισμοί των δίσκων για επιτραπέζιους υπολογιστές

Το συνηθέστερα χρησιμοποιούμενο και λιγότερο ακριβό είδος σκληρών δίσκων, είναι οι μονάδες 3.5-ιντσών για επιτραπέζιους υπολογιστές. Όπως αναφέρθηκε, οι σκληροί δίσκοι που προορίζονται για επιτραπέζιους υπολογιστές (όπως και οι δίσκοι για φορητούς υπολογιστές) σχεδιάζονται να χρησιμοποιηθούν για περίπου οκτώ ώρες την ημέρα, πέντε ημέρες την εβδομάδα. Βασική τους λειτουργία είναι η εγγραφή και ανάκτηση μικρής ποσότητας δεδομένων που διανέμονται σε όλη την επιφάνεια του δίσκου. Οι δίσκοι που ενσωματώνονται σε επιτραπέζιους υπολογιστές αφιερώνουν πολύ περισσότερο χρόνο στην ανάγνωση παρά στην εγγραφή δεδομένων. Ανάλογα με την εφαρμογή φαίνεται ότι το 50-95% του χρόνου αφιερώνεται στην ανάγνωση δεδομένων. Ένας τέτοιος δίσκος είναι σχεδιασμένος να λειτουργεί σε μέγιστη θερμοκρασία 45-50 ° C. Το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας παράγεται από τον ίδιο, εφόσον οι κεφαλές τοποθετούνται κάθε φορά σε διαφορετικά σημεία της επιφάνειας του  δίσκου. Οι μονάδες αυτού του είδους, που έχουν βελτιστοποιηθεί για συγκεκριμένο είδος λειτουργίας, έχουν πολύ κακή απόδοση όταν χρησιμοποιηθούν για άλλο σκοπό, ιδιαίτερα αν πρέπει να λειτουργούν σε εικοσιτετράωρη βάση. Ένας τέτοιος δίσκος, όταν λειτουργεί θερμοκρασίες και άλλες συνθήκες για τις οποίες δεν έχει σχεδιαστεί μπορεί γρήγορα να καταρρεύσει.

Δίσκοι AV – Χαρακτηριστικά

Ένα προηγμένο σύστημα ελέγχου και οι καταγραφείς DVR συνήθως λειτουργούν επί εικοσιτετραώρου βάσεως, επτά ημέρες την εβδομάδα, και καταγράφει πολλές ροές βίντεο ταυτόχρονα. Γι’ αυτό το είδος χρήσης είναι απαραίτητος ένας δίσκος που να λειτουργεί με σταθερό ρυθμό, σχεδόν αποκλειστικά σε κατάσταση εγγραφής, μέχρι και το 97% του χρόνου λειτουργίας. Η ανάγνωση των δεδομένων σ’ αυτό το δίσκο ενδέχεται να είναι αργή και να χρειάζεται αρκετός χρόνος για την ανάγνωσή τους – η ταχύτητά τους είναι 5400 rpm και όχι 7200 rpm όπως στους δίσκους για επιτραπέζιους υπολογιστές ή 10.000 rpm , όπως είναι η περίπτωση των δίσκων που προορίζονται για διακομιστές. Η λειτουργία του είναι ομαλή και ομοιόμορφη και επιβαρύνει με διαφορετικό τρόπο τα μηχανικά του μέρη. Στους δίσκους. AV χρησιμοποιείται πάντα ενδιάμεση μνήμη δεδομένων 64MB, ενώ στους δίσκους για επιτραπέζιους υπολογιστές αυτή μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 32 ή 64 ΜΒ.

Λόγω της βελτιστοποίησης της λειτουργίας των δίσκων AV, όπως πχ. των τύπων WD AV-GP, λειτουργούν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες ή παράγουν λιγότερη θερμότητα. Αυτό τους παρέχει μεγαλύτερη ανθεκτικότητα και αξιοπιστία στην αρχειοθέτηση των δεδομένων που προέρχονται από την καταγραφή. Είναι ενδιαφέρον το γεγονός ότι αυτοί οι δίσκοι επειδή παράγουν λιγότερη θερμότητα, μπορούν να λειτουργήσουν σε υψηλότερες θερμοκρασίες εξωτερικού περιβάλλοντος που μπορεί να είναι έως 70 ° C. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στην περίπτωση που μπαίνει σε μικρό περίβλημα όπου η κυκλοφορία του αέρα είναι περιορισμένη κι ως εκ τούτου η ψύξη είναι λιγότερο αποτελεσματική.

Ο δίσκος AV απέναντι στο δίσκο για επιτραπέζιους υπολογιστές

Βασικό χαρακτηριστικό του δίσκου  AV είναι η δυνατότητα του να καταγράφει αρκετές δεκάδες ροές βίντεο ταυτόχρονα σε HD. Στα πλαίσια της βελτιστοποίησής τους οι δίσκοι εγγραφής είναι εξοπλισμένα με την τεχνολογία Silk Stream, η οποία τους εξασφαλίζει αυτό τον τρόπο λειτουργίας. Ένας τέτοιος δίσκος είναι ο WD AV, που εξασφαλίζει την ομαλή καταγραφή μέχρι δώδεκα ψηφιακών video streams HD.

Επιπλέον, χάρη στους αντίστοιχους αλγόριθμους IntelliSeek που υπολογίζουν τη βέλτιστη ταχύτητα τοποθέτησης, μειώνονται η ενέργεια που καταναλώνει ο δίσκος, οι δονήσεις και ο θόρυβος. Στην απόσβεση του θορύβου βοηθά και το ειδικό περίβλημα από ανοξείδωτο χάλυβα. Αυτό είναι σημαντικό, ειδικά στην περίπτωση εγγραφών σε δίσκους που είναι εγκατεστημένα σε χώρους όπως η ρεσεψιόν κάποιου ξενοδοχείου, δηλαδή όταν απαιτείται αθόρυβη λειτουργία. Η τεχνολογία των υποσυστημάτων διαχείρισης ενέργειας εξασφαλίζει χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και μεγαλύτερη αξιοπιστία. Οι δίσκοι WD AV-GP χρησιμοποιούν επίσης βραχίονα ομαλής κατανομής (Προληπτική ισοστάθμιση φθοράς – PWL), ο οποίος σαρώνει περιοδικά όλη την επιφάνεια του δίσκου, προκειμένου να μειωθεί ανομοιομορφία της φθοράς, που προκαλείται από την καταγραφή των δεδομένων ροής.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό το οποίο διακρίνει τις μονάδες AV από αυτές που προορίζονται για επιτραπέζιους ή φορητούς υπολογιστές είναι η διασύνδεση μεταφοράς εντολών δεδομένων ΑΤΑ. Αυτοί οι δίσκοι υποστηρίζουν μορφές μεταφοράς δεδομένων MPG-2, MPEG-4, MPEG-4 AVC, JPEG 2000 και H.264, πολύ αποτελεσματικά, καθώς και την καταγραφή και ανάγνωσή τους. 

Εγγραφές από πολλές κάμερες

Στα συστήματα ελέγχου που καταγράφουν βίντεο συνεχούς ροής από πολλές κάμερες, π.χ. στις βιομηχανικές επιχειρήσεις που παρακολουθούνται από αρκετές δεκάδες κάμερες ή τα συστήματα παρακολούθησης CCTV στις πόλεις, είναι απαραίτητη η χρήση συστημάτων αρχειοθέτησης δεδομένων σαν αυτά των διακομιστών. Ο απλός AV δίσκος μπορεί να εξυπηρετήσει εκατό ή περισσότερες εγγραφές από τις δύο δωδεκάδες κάμερες. Εάν η συσκευή είναι εξοπλισμένη με δύο ή το πολύ μέχρι έξι δίσκους μπορεί να χειριστεί 20 με 30 κάμερες. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των καμερών απαιτούνται τεχνικές λύσεις που είναι γνωστές από τα συστήματα αρχειοθέτησης δεδομένων.

Παραδείγματα δίσκων που προορίζονται για επιχειρήσεις, που διαθέτουν συστήματα ελέγχου με πολλές κάμερες, είναι οι δίσκοι WD RE SAS και WD RE. Κατά τη λειτουργία αυτών των συστημάτων δίσκων εγγραφής δεδομένων ροής σε εικοσιτετράωρη βάση επιλέγουμε περιορισμένο χρόνο επιδιόρθωσης σφαλμάτων (TLER) στον πίνακα RAID, η οποία εμποδίζει να θεωρηθούν δίσκοι κατεστραμμένοι, λόγω της μακράς διάρκειας της επιδιόρθωσης σφάλματος, όπως συμβαίνει στους σκληρούς δίσκους που χρησιμοποιούνται σε επιτραπέζιους υπολογιστές. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί η τεχνολογία StableTrac που ασφαλίζει τον άξονα του κινητήρα και από τις δύο πλευρές, μειώνοντας τους κραδασμούς και βελτιώνοντας τον έλεγχο κατά τη διάρκεια ανάγνωσης και εγγραφής δεδομένων, και την τεχνική της εναλλαγής της επιτάχυνσης περιστροφής (RAFF), η οποία εξασφαλίζει τη βέλτιστη απόδοση σε δίσκους που χρησιμοποιούνται σε συστήματα εκτεθειμένα σε έντονους κραδασμούς, όπως είναι πχ. μια συστοιχία διακομιστών.

Λόγω της προηγμένης βελτιστοποίησης αυτών των δίσκων, παρουσιάζουν αυξημένη αντοχή στους κραδασμούς από την περιστροφή τους. Οι συσκευές αυτές ελέγχονται για την ανθεκτικότητά τους στη θερμοκρασία με συνυπολογισμό της κυκλικής μεταβολής της θερμοκρασίας.

Προοπτικές για την ανάπτυξη των δίσκων AV

Με τη ραγδαία ανάπτυξη των συστημάτων ελέγχου με βίντεο και τη μετάβαση από την αναλογική αποθήκευση σε ταινίες στην ψηφιακή μορφή έχει αυξηθεί η ανάγκη να προσαρμοστούν οι τεχνικές προδιαγραφές στους δίσκους ώστε να εξασφαλίζεται μεγαλύτερη αξιοπιστία στην αρχειοθέτηση και την αποθήκευση αντιγράφων. Αυτοί οι δίσκοι χρησιμοποιούνται σε συστήματα ελέγχου όπως τα, αυτόνομα DVRs, τα συστήματα διαχείρισης βίντεο NVR, και τα ευφυή συστήματα διαχείρισης βίντεο. Όλο πιο δημοφιλή γίνονται τα συστήματα κινητών DVR που χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητα και άλλα οχήματα, τα οποία καταγράφουν ροή βίντεο από μία ή περισσότερες κάμερες. Γι΄ αυτή την εφαρμογή χρησιμοποιούνται δίσκοι AV 2,5 ιντσών, που αντιπροσωπεύουν σήμερα το 20% των πωλήσεων. Στο εγγύς μέλλον θα υπάρξει μια έντονα αυξανόμενη ζήτηση για δίσκους με σημαντικά μεγαλύτερη χωρητικότητα. Αυτή συνδέεται με την επανάσταση στην καταγραφή ροής βίντεο 4K που μας έρχεται. Όπως πιστεύουν οι αναλυτές, με τη χρήση συστημάτων ελέγχου 4K οι κάμερες θα χρησιμοποιούνται συνήθως για 6-8 χρόνια.