Двухтерабайтная "флешка". Изменит ли стандарт SDXC рынок продуктов для IP-видеонаблюдения?

Линию горизонта перед нами застилает множество различных технологий, но какие же из них действительно изменят отраслевые правила игры? Западные издания все чаще пишут о грядущей популярности систем с оконечным хранением данных, и о картах памяти стандарта SDXC c немыслимой емкостью в 2 Тбайта, которые должны стать двигателем революции в архитектуре сетевых систем видеонаблюдения. По силам ли это им?

Большинство систем видеонаблюдения предусматривают подсистему хранения данных. Сегодня для записи архива используются жесткие диски, но технологии твердотельной памяти постоянно развиваются: в апреле 2009 года организация Secure Digital Association представила общественности новый стандарт карт флеш-памяти SD -- карты SD расширенной емкости (SDXC). Если емкость обычных SD-карт имела архитектурное ограничение в 32 Гбайт, то формат SDXC увеличивает этот предел до 2 Тбайт. Двухтерабайтная карта флеш-памяти будет иметь размер не больше ногтя большого пальца.

Как вам могут пригодиться 2 Тбайта памяти? С точки зрения потребителя, на одну карту памяти можно будет записать 100 фильмов высокой четкости. С точки зрения профессионала видеонаблюдения, на одной карте поместится 55-дневный видеоархив разрешением 1080p, записанного с кадровой частотой 30 к/c и сжатого кодеком H.264.

Стандарт SDXC 2009 года определяет скорость обмена данными в 104 Мбит в секунду. Скорее всего, в последующих спецификациях скорость записи будет увеличена до 300 Мбит в секунду, -- такая скорость позволит быстро и комфортно копировать большие объемы видеоданных. Вообще говоря, на самом деле речь идет о частоте работы интерфейса "контроллер карты -- контроллер ридера". Реальная скорость записи информации на карту будет существенно ниже. Текущие прототипы карт SDXC от Toshiba способны записывать данные со скоростью 35 Мбит/c. Впрочем, этого вполне достаточно для записи M-JPEG в разрешении 1080p при 30 кадрах в секунду, а для MPEG-4 и H.264 -- и подавно.

Итак, как же может технология SDXC изменить архитектуру систем видеонаблюдения? Обычно запись архива происходит централизованно -- поступаемые с множества сетевых камер данные сохраняются на одном сервере. Если проектируемая сеть видеонаблюдения состоит хотя бы из пары десятков камер, то централизованная подсистема хранения данных потребует сложной технической спецификации и будет стоить недешево. Кроме того, она не будет отличаться масштабируемостью. Переконфигурирование RAID-массива -- длительная и ресурсоемкая операция. Вдобавок, даже небольшая серверная, содержащая десяток серверов, потребует дорогостоящей и жадной до электроэнергии системы охлаждения.

Когда карты памяти SDXC большой емкости станут реальностью, они дадут проектировщикам возможность уменьшить требования к централизованной системе хранения информации за счет широкого распространения оконечной записи. По мнению Джеймса Марселлы, директора технической службы Axis Communications, технология может изменить и архитектуру сетевых систем видеонаблюдения, и парадигму их развертывания. Системы управления видеоинформацией по-прежнему будут управлять процессом записи и воспроизведения; однако, по его мнению, разумно будет ожидать решения, индексирующего на центральном сервере видео, которое хранится удаленно. Хранение видеоинформации на оконечных устройствах даст отраслевым профессионалам больше пространства для маневра. Например, правоохранительные органы смогут разместить в городе больше камер, не увеличивая емкость центрального хранилища данных. Однако, если прогноз о децентрализации накопителей подтвердится, перед отраслью встанет задача разработки новых архитектур и протоколов, которые позволят эффективно решить проблему доступа к архивам на оконечных устройствах.

Звучит мнение о том, что новое веяние имеет лишь технологический характер и не окажет существенного влияния на экономическую составляющую. По мнению Марселлы, перенос накопительных емкостей к периферии и реакция на производителей "железа" и ПО на этот тренд повлияют на саму парадигму развертывания охранных систем. Одиночные камеры видеонаблюдения могут стать готовым, законченным и экономически эффективным решением для тех объектов, где есть проблемы с опорной инфраструктурой. Например, для инсталляций на транспорте смогут применяться удаленные камеры, питаемые солнечной энергией -- без установки отдельной PC-платформы на объект.

Насколько реальны недорогие терабайтовые карты памяти? Эмпирический закон Мура, выполняющийся уже 40 лет, утверждает, что каждые 18-24 месяца количество элементов в интегральных схемах удваивается. Компания Samsung несколько лет назад объявила о "законе Хвана", согласно которому емкость памяти будет удваиваться каждый год. Но цены на современные комплектующие не растут с увеличением мощностей. Это дает возможность производителям от поколения к поколению продуктов расширять возможности своих устройств, не повышая цену. Согласно "закону Хвана", к 2015 г. стоимость 1 Тбайта флеш-памяти упадет до стоимости карточки на 32 Гбайта в 2010 году.

Кстати, некоторые производители современных сетевых камер снабжают свои устройства избыточными мощностями в специализированных микросхемах или цифровых сигнальных процессорах. Тем не менее, это современное аппаратное обеспечение дает возможность создавать полнофункциональные приложения, исполняемые непосредственно в камере, или же перенести в камеру некоторые исполняемые модули программных платформ для видеонаблюдения.

Тем не менее, у отраслевого сообщества есть опасения, связанные с внедрением карт памяти SD в качестве основных накопителей для видеонаблюдения. Дело в том, что карта флеш-памяти может быть перезаписана ограниченное количество раз, после чего она выходит из строя. Но у современных высококачественных карт флеш-памяти количество перезаписей может исчисляться сотнями тысяч раз, что существенно превышает надежность жестких дисков. Озвучивалось экспертное мнение, что двухтерабайтная карта памяти SDXC будет обладать ресурсом перезаписи как минимум в 5000 итераций. Таким образом, при периоде перезаписи в один месяц ресурса карты хватит на 416 лет работы. Конечно, на практике без поломок не обойдется, но твердотельные накопители на картах SDXC обеспечат значительно большее время наработки на отказ, ведь жесткие диски для систем видеонаблюдения -- по сути, расходный материал.

Пока что карты памяти SDXC не представлены на рынке (тем не менее, массовый их выпуск должен начаться в этом году), и мы не можем подсчитать общую стоимость двухтерабайтного накопителя. Карты флеш-памяти емкостью 32 Гбайта сегодня в США стоят $139. Средняя стоимость гигабайта флеш-памяти пока что существенно проигрывает традиционным системам на жестких дисках, однако, суммарная общая стоимость владения может вас приятно удивить. При оценке стоимости централизованной подсистемы хранения надо брать в расчет затраты на потребляемое электропитание. Возможно, на сетевой инфраструктуре тоже получится частично сэкономить.

У оконечного хранения данных есть один жирный минус. Уязвимость и незащищенность видеоархива сводит на "нет" все и без того не слишком убедительные экономические преимущества. Чтобы замести следы, преступнику будет достаточно извлечь из камеры карту памяти. Если это сделать не получится, то камеру можно уничтожить вместе с картой, прицельно метнув в нее бутылку с "коктейлем Молотова". А вот стереть кадры в видеоархиве, расположенном на удаленном сервере, куда как сложнее.

Конечно, нам не стоит ждать исчезновения стрекочущих "винчестеров". Вообще говоря, хранить видеоархив в одном месте -- удобно и практично. Но чем больше у проектировщика вариантов архитектуры, тем лучше могут быть решены задачи конечного пользователя. Тем не менее, стандарт SDXC может создать рынок нового типа продуктов. Это -- одиночная камера видеонаблюдения. И у этого продукта есть шанс круто подвинуть цифровые и сетевые видеорегистраторы в домашнем сегменте и на рынке решений для малого бизнеса.

Илья Заболотнов
при использовании материалов сайта SecurityInfoWatch