高速公路邁向大數據存儲應用

　　隨著經濟的快速發展和和諧社會的構建，我國的高速公路建設規模越來越大，高速公路在為人們的出行帶來方便的同時，也給人們的安全帶來一定的隱患，高速公路實行監控系統建設，將對全面推進交通現代化管理水平、預防道路交通事故發揮重要的作用。因此，使用性能良好的視頻監控系統設備，加強高速公路視頻監控工作，是建立高效監控系統的先決條件。視頻存儲技術在高速公路視頻存儲監控領域中有很高的地位，合理的視頻存儲技術對高速公路視頻監控項目建設的發展有極其重要的意義。

　　一、高速公路監控存儲即將出現變革

　　在大交通的驅動下，高速公路監控項目建設從2007年開始從模擬轉為數字化，而硬盤錄像機是數字化視頻監控的主要設備，是利用計算機網路技術進行遠程監控，然后通過圖像處理器進行圖像處理，并且將監控畫面存儲在計算機硬盤中。硬盤錄像機是一種半模擬半數字的錄像機，其本身輸出信號和輸入信號都是模擬化的，而網絡輸出方式和存儲方式是數字化的，硬盤錄像機的圖像處理效果、視頻監控效果、遠控控制等都比模擬監控設備強，硬盤錄像機的錄像畫面清晰可以實現重復錄制。如果高速公路全程監控錄像保存在硬盤錄像機內，伴隨著延長保存周期、高清攝像機的應用，硬盤錄像機模式逐步暴露不足：

　　硬盤錄像機容量有限，不易擴展，延長保存周期時，不能提供足夠的存儲空間;

　　硬盤錄像機硬盤非冗余模式工作，數據容易丟失;

　　硬盤順序工作，減少硬盤損耗，檢索與回放性能較差;

　　設備分布式放置，設備維護較為困難;

　　數據保存較為分散，不能實現數據的集中存儲和管理;

　　分布式存儲形成信息孤島，不能實現互通互聯;

　　網絡攝像機的大量應用，數據存儲亟待解決。

　　2010年到2013年，隨著網絡技術的快速發展，高速公路視頻監控對網絡要求也越來越高，網絡視頻服務器逐漸被研發出來，網絡視頻服務器最主要的功能是將模擬視頻、音頻信號IP化，網絡視頻服務器可以將數字化的視頻、音頻信號以IP信號的形式傳送到多個網絡視頻解碼器中，從而實現視頻、音頻的遠程傳輸和遠程監控。網絡視頻服務器常采用高速嵌入式操作系統，這種操作系統的穩定性良好，監控畫面真實可靠。網絡視頻服務器占用的資源比較少，接入方式比較多，圖像質量高，監控畫面清晰，可以進行遠程報警，雖然網絡視頻服務器的網絡功能比較強大。但產品的缺點也很明顯。它的本地管理和控制能力比較差，同時該產品的存儲容量不大，儲存視頻信息量比較少，數據不能集中儲存管理，數據很容易丟失，在運行過程中硬盤容易損壞，設備不容易維護等。為此，如何建設當下的高速公路存儲系統，成為廠家的思考。

　　二、架構大數據下高速公路數據存儲特點與要求

　　高速公路監控系統的建設面臨著遠距離、室外環境惡劣等困難，目前多數采取鋪設光纖網絡。光纖遠距離傳輸具有信號穩定、性價比高、維護成本低的特點。過往大多是前端的監控信息經過光端機轉換為光信號由收費站或監控點傳輸到監控分/總中心的硬盤錄像機內置硬盤上，實現有效的保存。而當大數據也涉足高速公路監控項目建設時，監控畫面高質量要求及監控系統自動化、智能化建設，網絡攝像機的應用成為必然的趨勢，高清IPC主要應用于高速公路沿線、立交、收費站等。所以當下架構大數據監控存儲的特點和需求表現在以下幾個方面：

　　道路監控每天以持續寫入為主，要求存儲設備滿足大碼率多路并發寫入的特點;

　　針對卡口系統，滿足數據庫快速寫入和讀取數據的要求;

　　存儲系統能提供海量空間用于存放數據，具備靈活的擴展性，便于系統后續擴容;

　　滿足數據庫文件夾具備共享屬性的要求，以便實現聯網查詢和及時更新車輛黑名單功能;

　　監控錄像要不間斷、有效、完整的保存下來，歷史數據可讀取，突發事件可追溯，存儲系統的可靠性是有力的保障;

　　完成路段聯網的同時實現圖像聯網，錄像信息可傳輸到路段中心、分控中心、省中心，實現監控圖像的相互交換;

　　滿足更多部門訪問圖像的要求，不受地理位置局限，上下級訪問，跨城市訪問，省中心直接調度前端圖像等，隨時了解路況信息并做出及時的響應;

　　監控圖像通過網絡傳輸，不再需要考慮地理位置，只要保證足夠帶寬;

　　圖像按需傳輸，用戶可指定觀看的監控點圖像，網絡帶寬得到充分靈活的利用;

　　高清畫面清晰度高，滿足車牌識別等卡口系統的圖像抓拍要求。

　　簡單來看，架構大數據的高速公路要建設存儲系統，保存收費站管轄區域內所有的道路監控錄像和卡口系統數據。道路監控錄像的數據類型為連續的視頻信息，卡口系統數據類型分為圖片和車速、車體顏色等記錄信息，總數據量大，傳統的DVR和服務器內置硬盤已經不能提供足夠的存儲空間，亟待于尋找有效、合理的保存方式。

　　三、存儲在高速公路監控中的寬泛選擇

　　大數據來襲！在高速公路行業，通過采集各方面，如收費數據、監控視頻、路面運營數據、監控數據等，通過智能的分析，讓大數據在高速公路的各領域得到了有效應用。大數據的應用將智能交通的發展帶向了新的發展高潮，大大提高了公路數據中心的資源利用率、單位空間計算能力，同時有效降低維護成本，交通的順利進行提供支持和保障。從目前成熟的存儲技術來看，高速公路有三種存儲方式選擇 。

　　1、直連式存儲

　　直連式存儲是將存儲介質直接安裝在服務器上實現視頻信息儲存，這種存儲方式能在服務器和磁盤系統中進行快速的信息傳輸、交換，直連式存儲方式的運行安全性比較高，設備成本比較低，但直連式存儲方式不能進行高速公路跨平臺服務，不能實現數據共享，遠程管理比較困難。

　　2、網絡附加式存儲

　　網絡附加式存儲是一種專用的數據儲存設備，在使用時，只需將設備連接到網絡中，網絡附加式存儲設備獨立于操作平臺，不需要占用很大的CPU，網絡附加式存儲設備的成本比較低，存儲空間可以擴展，但網絡附加式存儲受網絡的影響比較大，如果發生高速公路網絡擁堵現象，存儲性能會大幅度的受到影響。

　　3、存儲區域網絡

　　存儲區域網絡是目前應用最廣、傳輸效果最好的技術，存儲區域網絡利用局域網、廣域網在服務器和存儲設備之間建立一個高速網絡。既能進行本地存儲，又能實現網絡存儲，存儲區域網絡中的IPSAN有效的將直連式存儲和網絡附加式存儲結合起來，在高速公路視頻監控存儲中有廣泛的應用。

　　目前，高速公路視頻監控存儲的信息不是簡單的錄像數據，而是視頻信息、音頻信息、圖像信息、信息的處理數據、網絡平臺交換的數據及監控的數據，因此，要建立一個完善的高速公路視頻監控儲存系統。在存儲區域網絡下，建議搭建FC存儲區域網絡構架，利用專業的數據磁盤列陣，確保數據的有效存儲。

　　四、結束語

　　在我們的不知不覺中，中國已經迅速步入大數據決策的時代，而政府也在利用科技利用大數據對國家進行更科學的建設。大數據在高速公路監控項目應用僅僅是眾多領域的一面，但也是大數據的全局應用的一個縮影。