Reliable storage to cover the high resolution video data stream

Irina Chan, especialista en marketing de producto de la división de almacenamiento de Toshiba Electronics Europe, analiza las ventajas y usos de los discos duros para videovigilancia, que ofrecen una operación continua, fiable y de mayor capacidad.

Los sistemas de videovigilancia incorporan un número cada vez mayor de cámaras y resolución. As a result, los volúmenes de datos que generan no dejan de crecer; una tendencia que implica que los medios de almacenamiento utilizados en este entorno den respuesta a demandas significativamente más altas, con reliability 24/7 y en condiciones climáticas duras.

A la mayor demanda de seguridad de empresas y ciudadanos se suman nuevas aplicaciones en el campo de la video analytics. By way of example, los algoritmos inteligentes son capaces de analizar transmisiones de vídeo para contar el número de visitantes, de identificar matrículas de vehículos o detectar la presencia de humo.

El resultado de todo ello es que la cantidad de cámaras desplegadas en la vía pública y en las instalaciones empresariales está aumentando drásticamente. Según un estudio realizado por Mordor Intelligence, se prevé que el mercado europeo de videovigilancia experimente una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) of the 15,5% de la actualidad a 2027.

Al igual que la cantidad de cámaras, también aumentan las resoluciones de estos dispositivos. At the moment, incluso los modelos más sencillos del mercado ya ofrecen Full HD, and the resolución 4K y 8K se ha extendido en el sector profesional, a lo que se suma su uso 24/7, y la cantidad de datos que se acumulan.

In this last aspect, los datos deben conservarse durante un periodo de tiempo prolongado, without losing frames, and being available for review at any time. These requirements pose specific challenges to storage systems and the media on which they rely.

Hard disk drives (HDD) of conventional desktop computers are insufficient in this environment, since they are designed for a running time of between eight and sixteen hours per day and for annual workloads of about 55 TB. In a video surveillance system they would generally exceed these values and wear out quickly, as the likelihood of failures during the warranty period would increase considerably.

Given this situation, HDD manufacturers offer special models optimized for video surveillance that support continuous operation. Estas unidades son mucho más robustas, lo que les permite manejar until 180 TB de datos por año.

Besides, los discos duros para videovigilancia suelen tener un tiempo medio de fallo (MTTF) de un millón de horas, lo que equivale a una tasa de fallo anual (AFR) of the 0,88 %. Esto significa una probabilidad de fallo al año de, approximately, nueve entre mil de estas unidades. In comparison, las unidades de disco duro de escritorio, en funcionamiento continuo, tienen un MTTF de 600.000 hours, that is to say, un AFR de 1,46 %.

So, de cada mil de estas unidades, will likely, quince fallarían en el plazo de un año. As a result, los modelos de HDD de menor precio solo ahorrarían dinero a corto plazo, ya que a largo incurrirían en mayores gastos de mantenimiento y de servicios, que acaban sumándose al coste total de propiedad (TCO). Los discos duros para videovigilancia tienen un periodo de garantía más largo, generally, three years.

Reliability and robustness

Given the large volumes of data involved in video surveillance activities, digital video recorders (DVR), networked (NVR), servers and video management systems must provide large storage capacity. For this reason, these devices often have multiple hard drives.

The problem is that in conventional installations, their rotational vibrations reinforce each other. In extreme cases, this can even cause damage to the drives. For this reason, hard drives specifically for video surveillance incorporate sensors to detect vibrations.

Desktop hard drives, which are normally only installed individually, can operate without such sensors and control mechanisms. However, Their lifespan will be substantially reduced if used in storage systems intended for video surveillance.

Unlike the latter, Surveillance hard drives undergo extensive compatibility and performance testing on various types of video recording equipment. This allows manufacturers to ensure that their models operate smoothly and provide optimal performance, which is not guaranteed in the case of desktop hard drives.

Besides, Desktop hard drives are only designed for an operating temperature range of 0 up to 60˚C, which may be insufficient for video surveillance functions, ya que los equipos de grabación no siempre se instalan en salas de servidores o centros de datos con aire acondicionado, ni siquiera en entornos de oficina normales.

In some cases, los sistemas están ubicados en cuartos de almacenamiento con condiciones de ventilación pobres o en gabinetes de seguridad dentro de las áreas de producción y almacenamiento, donde pueden estar expuestos a temperaturas elevadas. For your part, los HDD de videovigilancia están diseñados para temperaturas de operación más altas, con un margen cubierto de 0 a 70˚C.

Impulsar el rendimiento

Para permitir que las transmisiones de vídeo de alta resolución se procesen en paralelo, los discos duros de videovigilancia tienen un firmware optimizado y, generally, cuentan con una memoria búfer más grande que los de escritorio con una capacidad de almacenamiento comparable.

In this way, los discos duros para videovigilancia pueden soportar until 64 secuencias de vídeo, si bien el rendimiento exacto dependerá en última instancia de la resolución, el códec utilizado y el contenido capturado. Un ejemplo puede ser una cámara ubicada en un estacionamiento subterráneo, que genera cantidades de datos más pequeñas que una que esté en la calle monitorizando un flujo constante de tráfico de vehículos.

Algunos discos duros de videovigilancia funcionan a speeds of 5.400 from 5.700 revoluciones por minuto, velocidad suficiente para muchas aplicaciones, incluso si el material de vídeo a veces necesita leerse para revisarlo en paralelo a la grabación. El firmware garantiza que las operaciones de escritura no se ralenticen y que todos los flujos se graben de forma fiable.

Las bajas velocidades de rotación también hacen que las unidades sean muy eficientes desde el punto de vista energético y ayudan a las empresas a reducir su consumo. However, cuando se requiere mayor rendimiento, también hay HDD de videovigilancia con una velocidad de 7.200 rpm.

Cabe señalar que cuando hay cargas de lectura altas y frecuentes puede tener más sentido usar HDD de nivel empresarial en lugar de videovigilancia, ya que no solo proporcionan tasas de datos más altas, sino que también pueden hacer frente a cargas de trabajo anuales de hasta 550 TB.

Besides, están equipados con sensores de vibración y mecanismos de control, pero están diseñados para temperaturas de funcionamiento entre 5 y 55˚C, por lo que deben instalarse únicamente en salas con aire acondicionado.

Hacia la ciudad inteligente

Con el acceso a datos de vídeo de alta resolución, también se ha generado una gran cantidad de nuevos casos de uso. El análisis de dichos datos tendrá cada vez más valor a medida que se avanza hacia la ciudad inteligente del futuro, en la que la videovigilancia permite, For example, aliviar la congestión del tráfico o una mejor asignación de recursos a áreas particulares.

Otro ejemplo son los edificios residenciales y centros de trabajo, ya que aporta datos de ocupación que ayudan a reducir el uso de energía, activando la calefacción y la iluminación en los lugares donde sea necesario.

Irina Chan

Marketing de producto en división de almacenamiento de Toshiba Electronics Europe